CN112878933B - 一种大跨度多段导轨铺设方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大跨度多段导轨铺设方法，该方法基于一种导轨铺设装置，包括左侧支撑、右侧支撑、中部支撑、连接支架，左侧支撑和右侧支撑对称安装在连接支架下端；连接支架的两端分别设有端梁，端梁上安装有四个调节单元，调节单元沿端梁长度方向对称设置；中部支撑设置在左侧支撑和右侧支撑之间，中部支撑上设有定位装置。本发明借助导轨铺设装置对导轨进行临时定位，保证钻杆盒上待焊接的导轨焊前位置固定、一致，焊接后同一钻杆盒上的导轨之间相互平行且高度相同；不同钻杆盒之间的导轨安装直线度相同、高度相同、水平度相同。

Description

一种大跨度多段导轨铺设方法

技术领域

本发明涉及动力钻杆盒领域，具体涉及一种大跨度多段导轨铺设方法。

背景技术

随着智能技术的发展，石油钻机逐步步入自动化钻井阶段，动力钻杆盒是管柱自动化处理系统的重要组成部分，钻杆盒是用于储存钻杆的装置，属于输送部分，动力钻杆盒的工作形式之一为通过行走部分在钻杆盒两端铺设的导轨上移动，吊装装置提取盒内的钻杆、钻铤后输送至猫道以完成相应的钻具输送操作，其结构布局的合理性和可操作性直接影响钻井作业的速度、效率、稳定性及安全可靠性。

现有的动力钻杆盒如申请号为201910318691.2的发明专利所公开的一种石油钻机动力钻杆盒及钻具装载方法，其公开了一种石油钻机动力钻杆盒，包括钻杆盒单元模块、折叠三脚架、移动小车、钻具吊装装置，钻杆盒单元模块包括钻杆盒体及行车导轨，钻杆盒体靠近猫架的一侧连接所述折叠三脚架，移动小车包括行车架及车体，车体设置为两个，行车架的两端分别连接两个所述车体，车体在动力机构的带动下在行车导轨及所述卸装导轨之间运动，钻具吊装装置安装于所述行车架上且位于所述行车架的下方。

由于所需导轨的长度较长，且钻杆盒两端的导轨之间的跨度较大，钻杆盒的长度一般在13m左右，因此钻杆盒两端的导轨之间跨度一般在13m左右；导轨采用多段导轨进行连接，由于导轨跨度较大，多段导轨如果直接焊接到钻杆盒上，将无法保证导轨的平行度、直线度、同一平面高度等，同时也无法满足钻杆盒间的连接互换性，增大了现场操作的难度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种大跨度多段导轨铺设方法，通过该方法在钻杆盒上进行导轨铺设，保证多段导轨安装后钻杆盒两端导轨的平行度、相邻钻杆盒之间导轨安装的直线度、所有导轨安装的平面度，降低安装难度，保证后续导轨使用可以实现互换性，本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的：

一种大跨度多段导轨铺设方法，该方法基于一种导轨铺设装置，包括左侧支撑、右侧支撑、中部支撑、连接支架，左侧支撑和右侧支撑对称安装在连接支架下端；连接支架的两端分别设有端梁，端梁上安装有四个调节单元，调节单元沿端梁长度方向对称设置；中部支撑设置在左侧支撑和右侧支撑之间，中部支撑上设有定位装置；导轨铺设包括以下步骤：

S1、将至少3个钻杆盒间距并排放置操作平面内，在每个端梁的下端分别安装两段导轨，导轨安装在调节单元下端，两个调节单元下端安装一段导轨；在定位装置上安装连接件；

S2、从一侧的钻杆盒开始安装导轨，将左侧支撑和右侧支撑分别从上方放入在相邻的两个钻杆盒内，将中部支撑放置在相邻的两个钻杆盒之间；

S3、通过调节单元调节导轨在导轨铺设装置上的平行度、直线度；

S4、将调节单元下端的导轨焊接固定在钻杆盒上端，将连接件安装在两个钻杆盒之间，将连接件与钻杆盒连接固定，将导轨从调节单元上拆除，将连接件从定位装置上卸下；

S5、将导轨铺设装置从一侧的钻杆盒向另外一侧移动，使得左侧支撑和右侧支撑分别移动到与原先位置相邻的钻杆盒内，中部支撑同步移动到相邻位置的两个钻杆盒之间；

S6、将钻杆盒上已焊接的导轨重新安装在端梁一端的两个调节单元下方，在端梁另外一端的两个调节单元下端安装新的导轨，在中部支撑的定位装置上安装连接件；

S7、将端梁下端新的导轨焊接固定在钻杆盒上，将连接件安装在两个钻杆盒之间，将导轨从调节单元上拆除，将连接件从定位装置上拆除；

S8、按照S5、S6、S7的顺序重复操作直至在全部的钻杆盒上安装导轨完成。

进一步地，调节单元包括安装板、墙板、水平板，安装板安装在端梁下端，墙板垂直安装在安装板下端，水平板垂直安装在墙板一侧中部，水平板相对安装板平行设置，水平板下端和水平板下方的墙板之间形成导轨安装位，导轨活动安装在导轨安装位。

进一步地，导轨安装位内还设有两个纵向定位螺栓、两个横向定位螺栓、定位销，纵向定位螺栓垂直安装在水平板上，定位销垂直固定在两个纵向定位螺栓之间的水平板下端；横向定位螺栓垂直安装在墙板上；导轨上对应设有纵向螺栓安装孔、横向螺栓安装孔、定位销孔；纵向定位螺栓接入纵向螺栓安装孔，横向定位螺栓接入横向螺栓安装孔，定位销间隙插入定位销孔。

进一步地，安装板包括上板和下板，上板和下板平行设置，下板可相对上板上下、左右、前后调节，上板安装在端梁下端，墙板垂直安装在下板下端面。

进一步地，上板上设有第一条形孔，下板上设有第二条形孔，第一条形孔和第二条形孔相互垂直；第一条形孔和第二条形孔内还穿设有连接螺栓。

进一步地，S6中，已焊接在钻杆盒上的导轨仅通过定位销插入定位销孔进行定位。

进一步地，左侧支撑和右侧支撑高度可调。

进一步地，左侧支撑下端和右侧支撑下端分别设有高度调节装置。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、借助导轨铺设装置对导轨进行临时定位，保证钻杆盒上待焊接的导轨焊前位置固定、一致，焊接后同一钻杆盒上的导轨之间相互平行且高度相同；不同钻杆盒之间的导轨安装直线度相同、高度相同、水平度相同；

2、中部支撑上的定位装置可以对相邻两个钻杆盒之间的连接件进行定位，保证所有钻杆盒之间的连接件安装位置一致，便于后期钻杆盒之间的顺序调整、互换。

附图说明

图1是本发明中导轨铺设装置结构示意图。

图2是本发明中调节单元结构示意图。

图3是本发明中导轨结构示意图。

图4是本发明中导轨安装在调节单元下端示意图。

图5是本发明中导轨铺设时钻杆盒端面示意图。

图6是本发明中导轨铺设时钻杆盒侧面示意图。

图7是本发明中连接件结构示意图。

图8是本发明中定位装置使用状态图。

图中，1、左侧支撑；2、右侧支撑；3、连接支架；4、中部支撑；5、调节单元；6、定位装置；7、端梁；8、连接螺栓；9、导轨；10、钻杆盒；11、连接件；12、调节螺栓；51、上板；52、下板；53、墙板；54、水平板；55、第一条形孔；56、第二条形孔；57、纵向定位螺栓；58、横向定位螺栓；59、定位销；61、安装座板；91、横向螺栓安装孔；92、纵向螺栓安装孔；93、定位销孔；111、销孔件；112、带销件；113、定位面板；114、销轴。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步描述：

一种大跨度多段导轨铺设方法，该方法基于一种导轨铺设装置，包括左侧支撑1、右侧支撑2、连接支架3，左侧支撑1和右侧支撑2对称安装在连接支架3两侧的下端，左侧支撑1和右侧支撑2分别相对连接支架3垂直固定；左侧支撑1、右侧支撑2和连接支架3组成框架结构，在连接支架3的两端分别安装有端梁7，端梁7上对称安装有四个调节单元5，调节单元5沿端梁7的长度方向对称设置，通过调节单元5临时安装固定导轨9，将需要安装在钻杆盒两端的导轨9临时安装在调节单元5下端，即可将导轨9焊接固定在钻杆盒10上。

为了便于钻杆盒的互换，钻杆盒10之间通过连接件11连接，连接件11包括销孔件111和带销件112两部分，带销件112上设有销轴114，带销件112和销孔件111通过销轴活动连接，两部分之间可以分离；为了保证连接件11的两部分在钻杆盒10上的安装位置一致，在连接支架3的两端分别设有一根中部支撑4，中部支撑4设置在左侧支撑1和右侧支撑2的中间位置，将中部支撑4的上端固定在连接支架3的下端，中部支撑4相对连接支架3垂直，在中部支撑4上安装定位装置6；在连接件11的背面设有定位面板113，定位面板既可以安装在销孔件111上也可以安装在带销件112上，本实施中定位面板113安装在带销件112背面，如图7-8所示，定位装置6包括安装座板61，定位面板113和安装座板61上分别设有定位孔，定位面板113上的定位孔和带销件112上的定位孔相对应，用铰制孔螺栓穿过定位孔连接定位面板113和安装座板61；使用时，中部支撑4置于相邻的两个钻杆盒10之间，将连接件11临时安装在定位装置6一侧，通过定位装置6对连接件11进行定位，然后将定位完成的连接件11安装在钻杆盒10之间。

具体的，调节单元5包括安装板、墙板53、水平板54，安装板安装在端梁7的下端，墙板53垂直安装在安装板下端，水平板54垂直安装在墙板53一侧的中部，水平板54相对安装板平行设置，水平板54下端和水平板54下方的墙板53之间形成导轨安装位，将导轨9临时固定在导轨安装位，实现导轨在钻杆盒上的临时定位，焊接完成后可以将导轨从导轨安装位拆除。

具体的，为了实现导轨9在导轨安装位的临时安装，在导轨安装位内还设有两个纵向定位螺栓57、两个横向定位螺栓58、定位销59，纵向定位螺栓57垂直安装在水平板54上，纵向定位螺栓57螺接在水平板54上；定位销59垂直固定在两个纵向定位螺栓57之间的水平板54的下端；横向定位螺栓58垂直安装在墙板53上，横向定位螺栓58螺接在墙板53上；导轨9上对应设有纵向螺栓安装孔92、横向螺栓安装孔91、定位销孔93；纵向定位螺栓57螺接入纵向螺栓安装孔92，横向定位螺栓58螺接入横向螺栓安装孔91，定位销59间隙插入定位销孔93；本实施例中一根导轨9对应两个调节单元，一根端梁7下方对两根导轨进行定位。

为了实现导轨定位时的灵活性，安装板包括上板51和下板52，上板51和下板52平行设置，下板52可相对上板51上下、左右、前后调节，上板51安装在端梁7下端，墙板53垂直安装在下板52的下端面。

具体的，上板上51设有第一条形孔55，下板52上设有第二条形孔56，第一条形孔55和第二条形孔56相互垂直；第一条形孔55和第二条形孔56内还穿设有连接螺栓8，通过连接螺栓实现上板和下板之间的连接，调节上板51和下板52之间的距离时，可以在上板51和下板52之间垫入垫片。

为了减小因场地不平整而造成的安装误差，因此左侧支撑1和右侧支撑2的高度还可以调节，本实施例中直接在左侧支撑1和右侧支撑2下端分别安装高度调节装置，本实施例中高度调节装置为调节螺栓12，调节螺栓12螺接在左侧支撑1和右侧支撑2的下端，相对左侧支撑1和右侧支撑2转动调节螺栓12即可实现高度调节。

铺设导轨时，包括以下步骤：

S1、将至少3个钻杆盒间距并排放置操作平面内，本实施例以三个钻杆盒为例进行说明，在导轨铺设装置两端的端梁的两端各安装两段导轨，每个端梁7下安装两端导轨9，导轨9安装在调节单元5下端，两个调节单元下端安装一段导轨，将两个调节单元5上的定位销59分别插入一段导轨9上的两个定位销孔93内，两个调节单元5可以保证导轨9的方向一致，将横向定位螺栓58螺接入横向螺栓安装孔91，将纵向定位螺栓57螺接入纵向螺栓安装孔92，定位销59插入定位销孔93；在定位装置6上安装连接件11，将销孔件111和带销件112先组装在一起，将定位面板113安装在安装座板61上；

S2、从一侧的钻杆盒开始安装导轨，如图7所示，从右向左开始依次为第一个钻杆盒、第二个钻杆盒、第三个钻杆盒，将左侧支撑1和右侧支撑2分别从上方放入在相邻的第二个钻杆盒和第一个钻杆盒内，将中部支撑4放置在相邻的第一个钻杆盒和第二个钻杆盒之间，

S3、通过调节下板相对上板的位置以及上板和下板之间的距离对导轨在导轨铺设装置上的平行度、直线度进行调节；

S4、将调节单元5下端的导轨9焊接固定在钻杆盒10上端，将连接件11安装在两个钻杆盒10之间，将连接件11与钻杆盒10连接固定，采用焊接的方式连接固定，将导轨9从调节单元5上拆除，将连接件11从定位装置6上卸下；

S5、将导轨铺设装置从一侧的钻杆盒向另外一侧移动，使得左侧支撑1和右侧支撑2分别移动到与原先位置相邻的钻杆盒内，也即原先位于第二个钻杆盒内的左侧支撑移动到第三个钻杆盒内，原先位于第一个钻杆盒内的右侧支撑移动到第二个钻杆盒内，原先位于第一个钻杆盒和第二个钻杆盒之间的中部支撑同步移动到第二个钻杆盒和第三个钻杆盒之间；

S6、将第二个钻杆盒上已焊接的导轨重新安装在端梁靠近右侧支撑的一端的两个调节单元下方，该端的导轨只需利用两个定位销59分别插入定位销孔93即可，通过定位销59和定位销孔93配合对导轨铺设装置进行定位，保证后续导轨安装的直线度、高度、平整度一致；在端梁另外一端的两个调节单元下端安装新的导轨，新的导轨通过纵向定位螺栓57和横向定位螺栓58进行固定，在中部支撑4的定位装置6上安装连接件11；

S7、将新的导轨焊接固定在第三个钻杆盒上，在第二个钻杆盒和第三个钻杆盒之间安装连接件，然后将连接件与定位装置分离即可；拆除导轨铺设装置；

S8、如果还有第四个钻杆盒甚至更多钻杆盒，重复操作S5和S6和S7，直至所有钻杆盒上的导轨安装完成。

假设还有第四个钻杆盒甚至更多钻杆盒，将导轨铺设装置继续移动，使得左侧支撑1和右侧支撑2分别移动到与原先位置相邻的钻杆盒内，也即原先位于第三个钻杆盒内的左侧支撑1移动到第四个钻杆盒内，原先位于第二个钻杆盒内的右侧支撑2移动到第三个钻杆盒内，原先位于第二个钻杆盒和第三个钻杆盒之间的中部支撑4同步移动到第三个钻杆盒和第四个钻杆盒之间，按照上述方法安装第四个钻杆盒上的导轨以及第三个钻杆盒和第四个钻杆盒之间的连接件。

本实施例只是对本发明的进一步解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性的修改，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种大跨度多段导轨铺设方法，其特征在于，该方法基于一种导轨铺设装置，包括左侧支撑、右侧支撑、中部支撑、连接支架，所述左侧支撑和右侧支撑对称安装在连接支架下端；所述连接支架的两端分别设有端梁，所述端梁上安装有四个调节单元，所述调节单元沿端梁长度方向对称设置；中部支撑设置在左侧支撑和右侧支撑之间，所述中部支撑上设有定位装置；导轨铺设包括以下步骤：

S1、将至少3个钻杆盒间距并排放置操作平面内，在每个端梁的下端分别安装两段导轨，导轨安装在调节单元下端，两个调节单元下端安装一段导轨；在定位装置上安装连接件；

S2、从一侧的钻杆盒开始安装导轨，将左侧支撑和右侧支撑分别从上方放入在相邻的两个钻杆盒内，将中部支撑放置在相邻的两个钻杆盒之间；

S3、通过调节单元调节导轨在导轨铺设装置上的平行度、直线度；

S4、将调节单元下端的导轨焊接固定在钻杆盒上端，将连接件安装在两个钻杆盒之间，将连接件与钻杆盒连接固定，将导轨从调节单元上拆除，将连接件从定位装置上卸下；

S5、将导轨铺设装置从一侧的钻杆盒向另外一侧移动，使得左侧支撑和右侧支撑分别移动到与原先位置相邻的钻杆盒内，中部支撑同步移动到相邻位置的两个钻杆盒之间；

S6、将钻杆盒上已焊接的导轨重新安装在端梁一端的两个调节单元下方，在端梁另外一端的两个调节单元下端安装新的导轨，在中部支撑的定位装置上安装连接件；

S7、将端梁下端新的导轨焊接固定在钻杆盒上，将连接件安装在两个钻杆盒之间，将导轨从调节单元上拆除，将连接件从定位装置上拆除；

S8、按照S5、S6、S7的顺序重复操作直至在全部的钻杆盒上安装导轨完成。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度多段导轨铺设方法，其特征在于，所述调节单元包括安装板、墙板、水平板，所述安装板安装在端梁下端，所述墙板垂直安装在安装板下端，所述水平板垂直安装在墙板一侧中部，所述水平板相对安装板平行设置，所述水平板下端和水平板下方的墙板之间形成导轨安装位，所述导轨活动安装在导轨安装位。

3.根据权利要求2所述的一种大跨度多段导轨铺设方法，其特征在于，所述导轨安装位内还设有两个纵向定位螺栓、两个横向定位螺栓、定位销，所述纵向定位螺栓垂直安装在水平板上，所述定位销垂直固定在两个纵向定位螺栓之间的水平板下端；所述横向定位螺栓垂直安装在墙板上；所述导轨上对应设有纵向螺栓安装孔、横向螺栓安装孔、定位销孔；所述纵向定位螺栓接入纵向螺栓安装孔，所述横向定位螺栓接入横向螺栓安装孔，所述定位销间隙插入定位销孔。

4.根据权利要求2或3所述的一种大跨度多段导轨铺设方法，其特征在于，所述安装板包括上板和下板，所述上板和下板平行设置，所述下板可相对上板上下、左右、前后调节，所述上板安装在端梁下端，所述墙板垂直安装在下板下端面。

5.根据权利要求4所述的一种大跨度多段导轨铺设方法，其特征在于，所述上板上设有第一条形孔，所述下板上设有第二条形孔，所述第一条形孔和第二条形孔相互垂直；所述第一条形孔和第二条形孔内还穿设有连接螺栓。

6.根据权利要求3或5所述的一种大跨度多段导轨铺设方法，其特征在于，S6中，已焊接在钻杆盒上的导轨仅通过定位销插入定位销孔进行定位。

7.根据权利要求1所述的一种大跨度多段导轨铺设方法，其特征在于，所述左侧支撑和右侧支撑高度可调。

8.根据权利要求7所述的一种大跨度多段导轨铺设方法，其特征在于，所述左侧支撑下端和右侧支撑下端分别设有高度调节装置。

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