CN113090204A - 一种管具移运系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油钻修井机技术领域，特别涉及一种管具移运系统，包括机架和移送装置，所述移送装置设置在所述机架上，所述移送装置包括链条、主链轮和副链轮，所述链条上设置有与杆体适配的卡持块，所述主链轮连接有换向装置，所述副链轮连接有安装机构，结构简单，使用方便，使杆体在水平移运过程中无需人力参与，实现全自动化，且运动轨迹可控，有效避免了杆体脱落造成的设备损坏或人员伤害，提高了杆体处理过程的效率和移运过程的安全性，同时，能够通过换向装置转换链条的传输方向，安装机构调整链条的传输距离，使该链条输送机能够适应于钻修井不同工况下的灵活使用，适应性较好。

Description

一种管具移运系统

技术领域

本发明涉及石油钻修井机技术领域，特别涉及一种管具移运系统。

背景技术

在油气开发过程中，钻修井用的长杆状管具或钻具（不限于钻杆、钻铤、套管、油管以及钻杆立根、钻铤立根、套管立根、油管立根等钻修井用管类管具）长度较长、重量较重，以钻杆为例，其一般由拖车运输至井场后再堆放到钻具架上，使用时，需要通过人力或液压动力移运至机械猫道或动力猫道上，辅助气动绞车，经人工操作和钻台辅助绞车配合，将钻杆从水平状态改变为竖直状态，再移送至钻台，使用结束后的钻杆，以同样的步骤逆向操作，实现从钻台到钻杆架再到拖车的过程。

但是，钻杆在存储位置与钻具架之间的转移过程中，或，钻具架与机械猫道或动力猫道之间的转移过程中，涉及到大量的人工劳动，且常会遇到需要人工转动管具的操作，钻杆转移过程自动化程度较低，且难以控制钻杆的运动轨迹，往往出现钻杆偏斜或歪斜的情况，影响钻杆的顺利转移，导致工作效率较低，且易引起钻杆从高空坠落造成人员伤亡或设备损坏的风险。

所以，目前亟需要一种技术方案，以解决现有长杆状管具或钻具在两设备之间的移运过程自动化程度较低，导致工作效率较低，易造成安全风险的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有长杆状管具或钻具在两设备之间的移运过程自动化程度较低，导致工作效率较低，易造成安全风险的技术问题，提供了一种管具移运系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种管具移运系统，包括至少一个管具移运装置，所述管具移运装置包括机架和移送装置，所述移送装置设置在所述机架上，所述移送装置包括链条、主链轮和副链轮，所述链条上设置有卡持块，所述卡持块上设置用于卡持杆体的凹槽，所述主链轮连接有换向装置，所述副链轮连接有安装机构，所述副链轮通过所述安装机构与所述机架连接。

本发明的一种管具移运系统，通过能够动力驱动的链条、主链轮和副链轮组合形成移送装置，转移钻修井用管具或钻具的杆体，结构简单，使用方便，能够灵活的摆放到需要进行杆体转移的位置，使杆体在水平移运过程中无需人力参与，实现全自动化，且杆体受到链条上卡持块的卡持作用，随链条运行方向移动，运动轨迹可控，可根据实际情况，采用多个移送装置排列后同步运行，对单根杆体进行多个位置的托举移送，使杆体移送过程稳定，有效避免了杆体脱落造成的设备损坏或人员伤害，提高了杆体处理过程的效率和移运过程的安全性，同时，能够通过换向装置转换链条的传输方向，通过安装机构将副链轮固定在机架上，使该管具移运系统能够适应于钻修井不同工况下的灵活使用，适应性较好。

作为本发明的优选方案，所述机架包括底架和支撑架，所述支撑架设置在所述底架上，所述支撑架上设置有内撑所述链条的支撑板。

作为本发明的优选方案，所述支撑架上设置至少一个所述移送装置。当所述移送装置为两个或大于两个时，多个所述移送装置平行设置，同时支撑杆体，保证杆体移送过程中的稳定性。

作为本发明的优选方案，所述换向装置包括驱动装置和转轴，所述转轴与所述主链轮同轴连接，所述驱动装置用于带动所述转轴转动。所述驱动装置包括齿轮箱和能够提供转动动力的动力源，所述齿轮箱通过转轴与主链轮连接，实现对主链轮转动速度和转动方向的调整。

作为本发明的优选方案，所述安装机构包括滑座和轴承，所述轴承设置在所述滑座内，所述轴承与所述副链轮同轴连接，所述滑座沿所述链条延伸方向滑动设置在所述支撑架上。沿链条延伸方向移动所述滑座，由于与副链轮同轴连接的轴承设置在所述滑座内，使得能够改变主链轮和副链轮之间的距离，进而调整链条的张紧程度和传输距离，方便环状链条的安装、更换和与实际使用情况的匹配调整。

作为本发明的优选方案，所述支撑架上设置有导向槽，所述滑座滑动设置在所述导向槽内，所述导向槽贯穿所述支撑架端部，所述支撑架端部设置有用于封闭所述导向槽开口的压板。

作为本发明的优选方案，所述压板上设置有调节杆，所述调节杆一端与所述滑座可拆卸连接，另一端与所述压板可拆卸连接。能够通过调整调节杆伸入导向槽内的长度，实现对滑座位置的改变和限制，实现主链轮和副链轮之间距离的调整。

作为本发明的优选方案，所述滑座和所述导向槽之间设置有蓄能缓冲装置。所述蓄能缓冲装置用于在滑座沿所述导向槽移动过程中对滑座的移动起到缓冲和复位的作用。

作为本发明的优选方案，所述底架为型钢组合件，所述支撑架为钢箱结构件。

作为本发明的优选方案，所述卡持块包括连接件和卡持件，所述连接件与所述链条可拆卸连接，所述卡持件上设置有与杆体外形适配的凹槽。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、通过能够动力驱动的链条、主链轮和副链轮组合形成移送装置，转移钻修井用管具或钻具的杆体，结构简单，使用方便，使杆体在水平移运过程中无需人力参与，实现全自动化，且运动轨迹可控，有效避免了杆体脱落造成的设备损坏或人员伤害，提高了杆体处理过程的效率和移运过程的安全性；

2、通过换向装置转换链条的传输方向，安装机构将副链轮固定在机架上，使该管具移运系统能够适应于钻修井不同工况下的灵活使用，适应性较好；

3、链条上方设置卡持块用于固定管具在移动过程中不发生滚动，防止管具在移运过程中发生偏移；

4、调节机构调节主链轮与副链轮之间的距离，调整链条的张紧程度，防止因链条松弛造成的杆件运送不稳定情况的发生。

附图说明

图1是实施例1中所述管具移运装置的结构示意图。

图2是实施例1中所述管具移运装置的爆炸结构示意图。

图3是图2中A处的局部放大示意图。

图4是图2中B处的局部放大示意图。

图5是本发明中所述移送装置的结构示意图。

图6是本发明中所述机架的结构示意图。

图标：1-机架，11-底架，12-支撑架，13-支撑板，2-移送装置，21-链条，22-主链轮，23-副链轮，3-卡持块，31-连接件，32-卡持件，33-凹槽，4-换向装置，41-驱动装置，42-转轴，5-安装机构，51-滑座，52-轴承，6-导向槽，7-压板，8-调节杆。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-图6所示，一种管具移运系统，包括至少一个管具移运装置，所述管具移运装置包括机架1和移送装置2，所述移送装置2设置在所述机架1上，所述移送装置2包括链条21、主链轮22和副链轮23，所述链条21上设置有与杆体适配的卡持块3，所述主链轮连22接有换向装置4，所述副链轮23连接有安装机构5。

本实施例中，所述机架1包括底架11和支撑架12，所述底架11为型钢组合件，所述支撑架12为钢箱结构件，所述支撑架12上平行设置两个移送装置2，每一个所述移送装置2均包括链条21、主链轮22和副链轮23，每一个所述移送装置2分别安装在钢箱结构件长度方向的侧壁上，所述链条21为环状链条，所述主链轮22和所述副链轮34内撑所述环状链条，且两个所述移送装置3的主链轮22同轴连接，副链轮23同轴连接，所述环状链条外圈上等间距设置若干的卡持块3，所述卡持块3包括连接件31和卡持件32，所述连接件31与所述链条21螺钉连接，所述卡持件32上设置有与杆体外形适配的凹槽33，所述凹槽33垂直于链条21移送方向，使用时，多个管具移运装置平行排列设置，相邻管具移运装置在长度方向上相互错位设置，形成该管具移运系统，可根据实际情况，调整各管具移运装置之间的间距和错位长度，改变该管具移运系统的输送距离，并与输送的器件的长度相适应，为不同长度的杆件，提供稳定的水平移运平台，并能够适应于油气开发过程设备较大，且经常需要进行搬家的特殊应用环境，将移运杆件的系统拆分为零散装置，减少搬运难度，提高系统使用灵活性。

优选的，所述支撑架12为长方体状钢箱结构件，所述底架11的高度可调，所述主链轮22和所述副链轮23设置在所述支撑架12长度方向的两端，使所述主链轮22和所述副链轮23内撑所述链条21张紧，每一个所述管具移运装置能够单独工作也可以较容易的移动至作业现场进行排列组合，使多个管具移运装置配合现有的管具处理系统，平稳的转移钻修井用管具或钻具的杆体，结构简单，适用范围更广。

优选的，所述支撑架12长度方向的一端可拆卸设置换向装置4，相对另一端设置安装机构5，所述换向装置4包括驱动装置41和转轴42，所述安装机构5包括滑座51和轴承52，移动所述滑座51，能够调整所述主链轮22和所述副链轮23的中心距。

具体的，所述驱动装置41包括能够提供转动动力的动力源，所述动力源优选为伺服电机，可根据实际情况，多个管具移运装置的驱动装置41通过一个PLC工业控制系统进行集中控制和监控，能够实现该管具移运系统移运速度的智能化控制和所有管具移运装置的同步运行。

本实施例优选所述驱动装置41为伺服电机，通过齿轮箱作为中间传动件，在齿轮箱相对的两个面上分别设置转轴42，或，在所述齿轮箱内设置贯穿所述齿轮箱的一根长轴作为转轴42，所述转轴42能够与平行设置的两个主链轮22连接，使能够实现通过伺服电机控制主链轮22的转动方向和转速，进而调整链条21的输送速度和输送方向。

具体的，优选采用带座球面轴承作为安装机构5，所述支撑架12上设置有导向槽6，所述导向槽6包括沿所述链条21延伸方向贯穿的槽体，并在导向槽6开口处可拆卸设置压板7封闭，所述带座球面轴承沿所述链条21延伸方向滑动设置在所述导向槽6内。

优选的，所述支撑架12沿所述链条21延伸方向的两端分别设置安装板，一端安装板用于连接所述齿轮箱，另一端安装板用于连接所述导向槽6，所述压板7与所述槽体通过螺栓连接，在压板7上设置螺纹孔用于连接调节杆8，所述调节杆8穿过所述螺纹孔后与所述滑座51螺纹连接，通过所述调节杆8能够调整或限制所述带座球面轴承在导向槽6中的位置，以方便对环状链条的安装、更换和张紧程度的调整、传输距离的改变，使该管具移运系统能够适应于钻修井不同工况下的灵活使用，适应性较好，可根据实际情况，灵活的移动多个管具移运系统至管具处理系统的需用位置进行排列分布、同步运转、拼接后联运，减少杆体转移搬运的劳动量和安全风险。

优选的，所述压板7上设置有多个螺纹孔，每个所述螺纹孔均能够设置调节杆8，至少一根所述调节杆8一端与所述滑座51螺纹连接，另一端与所述压板7可拆卸连接，并延伸至导向槽6外，使能够通过调整该调节杆8伸入导向槽6内的长度，实现对滑座51位置的改变和限制。

优选的，所述滑座51和所述导向槽6之间设置蓄能缓冲装置，所述蓄能缓冲装置为弹簧。通过调节杆8对所述滑座51进行抵靠限位时，蓄能缓冲装置能够起到对链条21受力形变的缓冲作用，配合所述支撑架12上设置的内撑所述链条21的支撑板13，减少链条21受力，确保杆体转移过程的平稳性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管具移运系统，其特征在于，包括至少一个管具移运装置，所述管具移运装置包括机架（1）和移送装置（2），所述移送装置（2）设置在所述机架（1）上，所述移送装置（2）包括链条（21）、主链轮（22）和副链轮（23），所述链条（21）上设置有卡持块（3），所述卡持块（3）上设置用于卡持杆体的凹槽（33），所述主链轮（22）连接有换向装置（4），所述主链轮（22）通过所述换向装置（4）与所述机架（1）连接，所述副链轮（23）连接有安装机构（5），所述副链轮（23）通过所述安装机构（5）与所述机架（1）连接。

2.如权利要求1所述的一种管具移运系统，其特征在于，所述机架（1）包括底架（11）和支撑架（12），所述支撑架（12）设置在所述底架（11）上，所述支撑架（12）上设置有内撑所述链条（21）的支撑板（13）。

3.如权利要求2所述的一种管具移运系统，其特征在于，所述支撑架（12）上设置至少一个所述移送装置（2）。

4.如权利要求2所述的一种管具移运系统，其特征在于，所述换向装置（4）包括驱动装置（41）和转轴（42），所述转轴（42）与所述主链轮（22）同轴连接，所述驱动装置（41）用于带动所述转轴（42）转动。

5.如权利要求2所述的一种管具移运系统，其特征在于，所述安装机构（5）包括滑座（51）和轴承（52），所述轴承（52）设置在所述滑座（51）内，所述轴承（52）与所述副链轮（23）同轴连接，所述滑座（51）沿所述链条（21）延伸方向滑动设置在所述支撑架（12）上。

6.如权利要求5所述的一种管具移运系统，其特征在于，所述支撑架（12）上设置有导向槽（6），所述滑座（51）滑动设置在所述导向槽（6）内，所述导向槽（6）贯穿所述支撑架（12）端部，所述支撑架（12）端部设置有用于封闭所述导向槽（6）开口的压板（7）。

7.如权利要求6所述的一种管具移运系统，其特征在于，所述压板（7）上设置有调节杆（8），所述调节杆（8）一端与所述滑座（51）可拆卸连接，另一端与所述压板（7）可拆卸连接。

8.如权利要求9所述的一种管具移运系统，其特征在于，所述滑座（51）和所述导向槽（6）之间设置有蓄能缓冲装置。

9.如权利要求2-8任意一项所述的一种管具移运系统，其特征在于，所述底架（11）为型钢组合件，所述支撑架（12）为钢箱结构件。

10.如权利要求9所述的一种管具移运系统，其特征在于，所述卡持块（3）包括连接件（31）和卡持件（32），所述连接件（31）与所述链条（21）可拆卸连接，所述凹槽（33）设置在所述卡持件（32）上。

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