CN112551407A - 一种分体剖开式开槽绳槽板的结构设计及更换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分体剖开式开槽绳槽板的结构设计及更换方法，涉及油田钻修机作业设备领域，用于石油绞车分体剖开式绳槽板的结构设计及更换，结构上与滚筒体分体、呈剖开式，剖开两侧设计有一定数量的塞焊孔和顶丝孔，双折线绳槽，设有出绳口，两侧挡板为对开式结构，高强度板下料成活，更换步骤包括挂游动系统、倒钢丝绳、旧绳槽板的拆卸、旧挡板的拆卸，新绳槽板的拆卸、新挡板的更换、缠绳、排绳试验，本发明是检测到滚筒绳槽板磨损或损坏后，排绳不整齐，需要进行绳槽板更换，更换绳槽板的同时对两侧挡板进行更换，以恢复绞车正常作业功能。所述绳槽板结构及更换方法对整体加工的开槽滚筒体不适用，整个更换方法利用开槽绳槽板的结构特性，对滚筒体的重复利用和对出绳口的位置、档距、变形、公差的控制，该结构及更换方法更适用于油田野外工况设备的维修。
Description
技术领域
本发明涉及油田钻修作业设备领域，具体涉及一种分体剖开式开槽绳槽板的结构设计及更换方法。
背景技术
油田钻修机所配绞车，是担负起下钻、下套管、上卸扣、在钻头钻进过程中控制钻压、处理卡钻、修井、提取岩芯筒和打捞落物等作业用设备，绞车安装有开槽滚筒，直接在筒体上整体加工绳槽。在油田现场作业过程中，绳槽及侧板磨损或损坏后，需要进行滚筒体维修更换，绞车属于超大、笨重设备，尺寸为长度两米至十米左右，高度和宽度在一米多至三米多，重量通常为几顿至四五十吨，滚筒与轴过盈配合，热装，拆卸时用油压机压出滚筒轴，压出时可能会刮伤轴配合面，维修难度和工作量很大，需要将绞车从钻机上拆卸移运到专业机修厂解体后方可更换，导致钻机停用、耽误工期、维修费用高、存在安全事故风险，如果钻机在偏远地区或海上平台，维修工期至少两周以上，费用和风险更大，因此要解决这一问题，需对滚筒体结构改进，现有石油钻修机绞车中，只有少部分采用了分体式绳槽板结构的滚筒，随着石油钻采行业的发展，设备的利用率、作业效率，低成本、高效益要求越来越高，维修难度和工作量要求减小，分体式绳槽板结构滚筒具有较高的维修适用性。
现有技术中，整体式滚筒维修需将滚筒体整体更换掉，分体式绳槽板结构是直接将绳槽板焊接在滚筒体上，现场更换时需切割绳槽板，焊缝位于绳槽板内侧，不易于刨掉或切割焊缝，严重时会损伤滚筒体。两侧挡板有两种结构，一种是利用螺钉直接连接滚筒体侧板，虽更换方便，但由于挡板厚度有限，太厚加重，螺钉为沉头螺钉，螺钉头沉入深度不够，挡板磨损后，螺钉头直接与钢丝绳摩擦，致使钻井钢丝绳磨损加快，一种是分成多块，由于挡板属于超大薄壁板材，切成多块是方便表面硬度处理和加工控制变形，但数量增多，内外圈均需焊接，更换时安装、拼接、调整困难。以上技术均存在不足之处，满足不了现场快速更换要求。
发明内容
为了克服现有技术中的绳槽板更换困难、挡板结构不足、不能快速精确更换的缺陷，本发明提供了一种分体剖开式开槽绳槽板的结构及更换方法，绳槽板采用两半分体式，利用塞焊孔结构与滚筒筒体连接，挡板采用两半对开式结构，采用高强度板材成活，安装时只需段焊外圆，更换时，滚筒体、挡板和绳槽板均不被损坏，更换工期约四天，满足现场快速维修。
本发明的技术方案在于：绳槽板为双折线绳槽，结构上与滚筒体分体、呈剖开式，剖开两侧设有一定数量的塞焊孔和顶丝孔，端部设有出绳口，两侧挡板为对开式结构，采用高强度板制造，更换流程包括挂游动系统、倒钢丝绳、拆卸旧绳槽板、拆卸旧挡板、修复滚筒体、预组装、更换新绳槽板、更换新挡板、焊接调整、缠绳、摘游动系统悬吊绳、排绳试验，其特征是检测到绞车滚筒绳槽板磨损或损坏后，排绳不整齐，需要进行绳槽板更换，更换绳槽板的同时对两侧挡板进行更换，根据绳槽板的结构特性，对滚筒体的重复利用和对出绳口的位置、档距、变形、公差的控制，以恢复绞车正常作业功能。
作为上述方案的优选，所述绳槽板为双折线绳槽，与滚筒体分体、呈两半剖开式结构，绳槽板剖开两侧均设置一定数量的顶丝孔和塞焊孔，端部位置有出绳口，出绳口形状采用机床加工成活。
作为上述方案的优选，所述挡板为两半对开式结构，采用高强度板材制造，校平处理，厚度直接取决于板材厚度，不进行表面硬度处理，解决超大薄壁板材的制造难题。
作为上述方案的优选，所述旧绳槽板拆卸时采用电动手钻机钻掉塞焊孔焊缝，用顶丝分别顶出两半旧绳槽板，使其与滚筒体分离而不损伤滚筒体。
作为上述方案的优选，所述两侧旧挡板拆卸时先将外圈的段焊焊缝气割刨掉，然后用千斤顶和铜榔头分别取出左右挡板，避免损伤滚筒体侧板导致后期更换调整困难。
作为上述方案的优选，所述新挡板安装时，将左右各两半分别贴紧滚筒体侧板，两半拼接整齐，待新绳槽板装入后，采用加减垫片并利用工装微调开档尺寸及圆周方向间隙一致，找正后段焊新挡板外圆，所述微调工装为一种螺旋调节机构，可以控制档距和压紧挡板。
作为上述方案的优选，所述新绳槽板安装时先将出绳口位置对正，然后将两半新绳槽板贴紧滚筒体，利用导链捆扎紧，利用绳槽样板和卡尺检测，调整好间隙及尺寸后，焊接新绳槽板的塞焊孔与滚筒体连接，所述新绳槽板的安装与新挡板的安装同步进行。
作为上述方案的优选，所述更换方法需利用安装工装、测量工具找正，控制开档间隙和尺寸、调整绳槽板两半间的间隙、调整挡板两半间的间隙和圆周方向对齐，挡板和绳槽板出绳口位置需要配开、修磨。
作为上述方案的优选，所述绳槽板的结构及更换方法对整体加工的开槽滚筒不适用。
作为上述方案的优选，所述绳槽板的结构及更换方法更适用于油田野外工况的维修。
本发明的有益效果在于：
1、满足作业现场的快速精确更换，难度系数低，工作量小，维修费用低，设备停机时间短，重复利用率高，拆装安全风险低；
2、绳槽板采用分体剖开式结构，剖口面两侧设置塞焊孔，拆装容易，不损伤滚筒体；
3、挡板采用高强度板材成活，呈对开式结构，制造、安装容易，变形小；
4、滚筒体可重复使用。
附图说明
图1为更换流程示意图。
图2为滚筒体结构及装拆示意图。
图中（1）.旧绳槽板，（3）.旧左挡板，（4）旧右挡板，1.新绳槽板，2.滚筒体，3.新左挡板，4.新右挡板。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的实施例。
如图1至图2所示，本实施例的滚筒结构组成为绳槽板（1）1、滚筒体2、左挡板（3）3、右挡板（4）4，其中，滚筒体2直接安装在滚筒轴上。
本实施例中，更换流程是开始机具、场地准备，挂游动系统，倒钻井钢丝绳，故障分析，拆卸左挡板（3）和右挡板（4），拆卸绳槽板（1），修复滚筒体2，检测滚筒体修复情况，合格后对新部件进行更换，绳槽板1、左挡板2、右挡板3进行预组装，安装绳槽板1，装左档板3和右挡板4，焊接、修复、调整，检测，缠绳、摘游车悬吊绳、排绳试验，最终检测，更换结束。
本实施例中，所述绳槽板（1）1为双折线绳槽，结构上与滚筒体2分体、呈两半剖开式，剖开两侧设有一定数量的塞焊孔和顶丝孔，端部设有出绳口，出绳口形状采用机床加工成活。
本实施例中，所述左挡板（3）3和右挡板（4）4为对两半对开式结构，采用高强度板下料，校平处理，只加工内孔、外圆和螺栓安装孔，板厚不加工，不进行表面硬度处理。
本实施例中，所述绳槽板（1）拆卸时采用电动手钻机钻掉塞焊孔焊缝，用顶丝分别顶出两半旧绳槽板（1），使其与滚筒体2分离而不损伤滚筒筒体2。
本实施例中，所述两侧左挡（3）、右挡板（4）板拆卸时先将外圈的段焊焊缝气割刨掉，然后用千斤顶或铜榔头分别取出。
本实施例中，所述新左挡板3、新右挡板4安装时，将左右各两半分别贴紧滚筒体2的侧板，两半拼接整齐，待新绳槽板1装入后，加减垫片并利用工装微调开档尺寸及圆周方向间隙一致，找正后段焊新左挡板3、右挡板4外圆，所述微调工装为一种螺旋调节机构，可以控制档距和压紧挡板。
本实施例中，所述新绳槽板1安装时先将出绳口位置对正，然后将两半新绳槽板1贴紧滚筒体2，利用绳槽样板和卡尺检测，调整好间隙及尺寸后，利用导链捆扎紧，焊接新绳槽板1的塞焊孔与滚筒体2连接，所述新绳槽板1的安装与新左挡板3、新右挡板4的安装同步进行。
本实施例中，所述更换方法需利用安装工装、测量工具找正，控制开档间隙和尺寸、调整新绳槽板1两半间的间隙、调整新左挡板3和新右挡板4两半间的间隙和圆周方向对齐，新右挡板4和想绳槽板1出绳口位置需要配开、修磨。
现对本实施例做如下说明：
绳槽板的更换整个过程的重点在于旧绳槽板和旧挡板的拆卸、新绳槽板和新挡板的安装方法，新绳槽板和新挡板的精准定位和间隙尺寸调整。
绳槽板为双折线绳槽，安装时需要将两半绳槽板的绳槽精准对齐，间隙均匀，利用绳槽样板检验，加工的薄壁换向凸台不能损坏和变形，不能轻易打磨绳槽板换向凸台。
左右挡板壁厚较薄，制造、更换时控制变形，外圆段焊焊缝在80～100mm为宜，右挡板修割出绳口时需要预装划线确认。
绳槽板出绳口圆弧过渡，长度控制在80mm以内，过长会导致第二层钢丝绳下沉，从第三层第一圈开始乱绳。
绳槽板更换完毕后，调整排绳器在钢丝绳有效行程内，校正水平及与滚筒体的平行度，调整挡绳轮左、右位置。
Claims (8)
1.一种分体剖开式开槽绳槽板的结构设计及更换方法，绳槽板为双折线绳槽，结构上与滚筒体分体、呈两半剖开式，剖开两侧设有一定数量的塞焊孔和顶丝孔，端部有出绳口，两侧挡板为两半对开式结构，采用高强度板成活，更换流程包括机具和场地准备、挂游动系统、倒钢丝绳、拆卸旧绳槽板、拆卸旧挡板、修复滚筒体、预组装、更换新绳槽板、更换新挡板、焊接调整、缠绳、摘游动系统悬吊绳、排绳试验、验收，其特征是检测到绞车滚筒绳槽板磨损或损坏后，排绳不整齐，需要进行绳槽板更换，更换绳槽板的同时对两侧挡板进行更换，所述更换的绳槽板结构及更换方法是利用绳槽板的结构特性，对滚筒体的重复利用和对出绳口的位置、档距、变形、公差的控制，以恢复绞车正常作业功能；所述绳槽板的结构及更换方法对整体加工的开槽滚筒不适用。
2.根据权利要求书1所述的一种分体剖开式开槽绳槽板的结构设计及更换方法，其特征在于：所述绳槽板为双折线绳槽，绳槽板剖开两侧均设有一定数量的顶丝孔和塞焊孔，出绳角度位置有出绳口，出绳口采用机床加工成活，所述挡板为两半对开式结构，采用高强度板材制造。
3.根据权利要求书1所述的一种分体剖开式开槽绳槽板的结构设计及更换方法，其特征在于：所述旧绳槽板拆卸时采用电动手钻机钻掉塞焊孔焊缝，用顶丝分别顶出两半旧绳槽板，使其与滚筒体分离。
4.根据权利要求书1所述的一种分体剖开式开槽绳槽板的结构设计及更换方法，其特征在于：所述两侧旧挡板拆卸时先将外圈的段焊焊缝刨掉，然后用千斤顶和铜榔头分别取出左右各两半挡板。
5.根据权利要求书1所述的一种分体剖开式开槽绳槽板的结构设计及更换方法，其特征在于：所述新挡板安装时，将左右各两半分别贴紧滚筒体侧板，两半拼接整齐，待新绳槽板装入后，加减垫片并利用工装微调开档尺寸及圆周方向间隙一致，找正后段焊新挡板外圆，所述微调工装为一种螺旋调节机构。
6.根据权利要求书1所述的一种分体剖开式开槽绳槽板的结构设计及更换方法，其特征在于：所述新绳槽板安装时先将出绳口位置对正，然后将两半新绳槽板贴紧滚筒筒体，利用导链捆扎紧，利用绳槽样板和卡尺测量，调整好间隙及尺寸后，焊接新绳槽板的塞焊孔与滚筒体连接，所述新绳槽板的安装与新挡板的安装同步进行。
7.根据权利要求书1所述的一种分体剖开式开槽绳槽板的结构设计及更换方法，其特征在于：所述更换方法需利用工装、测量工具找正，控制开档间隙和尺寸、调整绳槽板两半间的间隙、调整挡板两半间的间隙和圆周方向对齐，挡板和绳槽板出绳口位置配开、修磨。
8.根据权利要求书1所述的一种分体剖开式开槽绳槽板的结构设计及更换方法，其特征在于：所述绳槽板的结构及更换方法更适用于油田野外工况的维修。
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