CN113250631B - 一种立根修井设备专用管柱输送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立根修井设备专用管柱输送装置，涉及油田修井作业装备技术领域，通过折臂液缸和举升液缸分别实现折臂机构的变形和后举升机构的旋转，从而实现承载平台任意位置的调整，满足多样化平台的使用，其技术方案要点是：包括机架、安装于所述机架上的滑车夹持机构、滑车机构、后举升机构、举升液缸、上料机构、下料挡板机构、出料机构、推料机构、承载平台、上料液缸、下料挡板液缸、折臂机构和折臂液缸。
Description
技术领域
本发明涉及油田修井作业装备技术领域，更具体地说，它涉及一种立根修井设备专用管柱输送装置。
背景技术
油田修井钻井作业过程中，需要不断的把管柱从地面输送到钻台，利用游车大钩把管柱下放或提出井口。在此过程中，作业人员一般采用液压小绞车吊装管柱一端的方式，把管柱提拖到钻台上。这种操作方式，管柱易出现碰撞钻台，从吊钩上脱落等问题。为解决管柱输送问题，目前，各大油田已经使用管具输送装置。但是，现有的输送装置一般采用四连杆举升结构，由于结构的限制，举升重量一般只能举升单根油管，举升载荷小。由于四连杆机构举升轨迹确定，导致四连杆举升输送装置无法调节举升高度，适用范围小，只能专机专用，设备通用性差。
为此，本发明提出一种立根修井设备专用管柱输送装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种立根修井设备专用管柱输送装置，其优点在于，通过折臂液缸和举升液缸分别实现折臂机构的变形和后举升机构的旋转，从而实现承载平台任意位置的调整，满足多样化平台的使用。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种立根修井设备专用管柱输送装置，包括机架、安装于所述机架上的滑车夹持机构、滑车机构、后举升机构、举升液缸、上料机构、下料挡板机构、出料机构、推料机构、承载平台、上料液缸、下料挡板液缸、折臂机构和折臂液缸，其中：所述机架 顶部固定有承载平台，所述上料机构安装在机架上，所述上料机构用于将管柱和/或抽油杆输送至承载平台内，所述下料挡板机构安装在机架上，所述下料挡板机构用于将管柱和/或抽油杆从承载平台下落至机架外。
优选地，所述承载平台安装在机架上部，所述机架通过转轴与折臂机构和后举升机构连接，所述后举升机构通过举升液缸驱动实现旋转，当前折臂机构和后举升机构旋转，能够把所述承载平台实现垂直方向和水平方向的同步移动。
优选地，所述折臂机构通过销轴安装在机架内，所述折臂机构通过折臂液缸的伸缩实现折臂机构的折叠和展开，满足承载平台的垂直和水平移动。
优选地，所述承载平台包括滑车夹紧机构和滑车机构，并且滑车夹紧机构和滑车机构安装在承载平台内部，实现管柱沿承载平台方向夹紧和移动，所述滑车夹持机构安装在滑车机构的后部，通过圆管与滑车机构连接，利用摩擦滑动实现滑车夹持机构随滑车机构移动，同时通过转轴实现滑车夹持机构的旋转举升和回落，滑车机构通过链传动实现在承载平台上水平移动。
优选地，所述承载平台包括出料机构和推料机构，实现管柱水平移动。
优选地，所述出料机构安装在承载平台内，通过转轴机构，能够实现把管柱从承载平台内移动到机架外部，所述推料机构安装在承载平台内部，通过转轴连杆机构，能够把管柱实现水平方向的移动。
优选地，所述上料机构包括上料液缸、上料圆管、上料推板、上料板和上料钩；所述上料钩安装在上料板内部，上料板安装在上料圆管上，上料液缸安装在机架内，通过上料液缸的伸出和回缩，能够推动上料推板绕上料圆管旋转，同时上料板和上料钩也同时旋转，带动管柱和/或抽油杆从机架外部旋转至承载平台内部。
优选地，所述折臂机构包括上折臂机构和下折臂机构；上折臂机构通过销轴安装在承载平台上，下折臂机构安装在机架内，通过折臂液缸连接上折臂机构和下折臂机构。
优选地，所述滑车夹持机构包括夹持杆、夹持板、夹持过渡杆、夹持连杆、夹持固定板和摩擦片；夹持板固定在夹持杆上，夹持杆通过销轴和夹持过渡杆固定，夹持过渡杆通过销轴与夹持连杆连接，夹持过渡杆通过销轴与夹持固定板连接。
优选地，所述下料挡板机构包括下料挡板圆管、下料挡板旋转板和下料挡板主板；下料挡板圆管安装在机架上，下料挡板主板固定安装在下料挡板圆管上，下料挡板旋转板固定安装在下料挡板主板内部；通过下料挡板液缸的伸长和回缩，推动下料旋转板绕下料挡板圆管旋转，带动下料挡板主板旋转。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明通过折臂机构利用变三角机构，配合机架、承载平台、后举升机构、上折臂机构和下折臂机构组成五连杆机构，通过折臂液缸和举升液缸分别实现折臂机构的变形和后举升机构的旋转，从而实现承载平台任意位置的调整，满足多样化平台的使用。下料挡板机构解决了管柱和/或抽油杆从承载平台推出时，管柱和/或抽油杆易掉落的问题，实现管柱和/或抽油杆从承载平台无缝下料到机架外部的功能；
推板机构实现多根管柱使用时，左右移动的功能，满足多根管杆的同时使用。滑车夹持机构利用滑动摩擦力，实现随滑动小车移动自动夹紧和松开，满足管柱和/或抽油杆在使用中动力拖动的功能。即本发明的立根修井设备专用管柱输送装置，实现了举升高度的任意调节；同时举升多根管柱和/或抽油杆；自动夹持松开管柱和/或抽油杆功能，满足作业工况要求，解决了输送机举升高度无法调节、承载力小无法拖拽管柱和/或抽油杆的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实施例的结构示意图；
图2为本实施例的用于体现上料机构的结构示意图；
图3为本实施例的用于体现折臂机构的结构示意图；
图4为本实施例的用于体现滑车夹持机构的结构示意图；
图5为本实施例的用于体现下料挡板机构的结构示意图。
附图标记：
1、滑车夹持机构；101、夹持杆；102、夹持板；103、夹持过渡杆；104、夹持连杆；105、夹持固定板；106、摩擦片；2、机架；3、滑车机构；4、后举升机构；5、举升液缸；6、上料机构；61、上料圆管；62、上料推板；63、上料板；64、上料钩；7、下料挡板机构；71、下料挡板圆管；72、下料挡板旋转板；73、下料挡板主板；8、出料机构；9、推料机构；10、承载平台；11、上料液缸；12、下料挡板液缸；13、折臂机构；131、上折臂机构；132下折臂机构；14、折臂液缸。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种立根修井设备专用管柱输送装置，如图1，包括机架2、安装于机架2上的滑车夹持机构1、滑车机构3、后举升机构4、举升液缸5、上料机构6、下料挡板机构7、出料机构8、推料机构9、承载平台10、上料液缸11、下料挡板液缸12、折臂机构13和折臂液缸14，其中：机架2 顶部固定有承载平台10，上料机构6安装在机架2上，上料机构6用于将管柱和/或抽油杆输送至承载平台10内，下料挡板机构7安装在机架2上，下料挡板机构7用于将管柱和/或抽油杆从承载平台10下落至机架2外。
如图1，承载平台10安装在机架2上部，机架2通过转轴与折臂机构13和后举升机构4连接，后举升机构4通过举升液缸5驱动实现旋转，当前折臂机构13和后举升机构4旋转，能够把承载平台10实现垂直方向和水平方向的同步移动。通过举升液缸5和折臂液缸14的伸缩，利用变三角形结构实现承载平台10的水平和垂直移动。
如图1，折臂机构13通过销轴安装在机架2内，折臂机构13通过折臂液缸14的伸缩实现折臂机构的折叠和展开，满足承载平台10的垂直和水平移动。
如图1，承载平台10包括滑车夹紧机构1和滑车机构3，并且滑车夹紧机构1和滑车机构3安装在承载平台10内部，实现管柱沿承载平台方向夹紧和移动，滑车夹持机构1安装在滑车机构3的后部，通过圆管与滑车机构连接，利用摩擦滑动实现滑车夹持机构1随滑车机构3移动，同时通过转轴实现滑车夹持机构1的旋转举升和回落，滑车机构3通过链传动实现在承载平台10上水平移动。
如图1，承载平台10包括出料机构8和推料机构9，实现管柱水平移动，出料机构8安装在承载平台10内，通过转轴机构，能够实现把管柱从承载平台10内移动到机架2外部，推料机构9安装在承载平台10内部，通过转轴连杆机构，能够把管柱实现水平方向的移动。
如图2，上料机构6包括上料液缸11、上料圆管61、上料推板62、上料板63和上料钩64；上料钩64安装在上料板63内部，上料板63安装在上料圆管61上，上料液缸11安装在机架2内，通过上料液缸11的伸出和回缩，能够推动上料推板62绕上料圆管61旋转，同时上料板63和上料钩64也同时旋转，带动管柱和/或抽油杆从机架2外部旋转至承载平台10内部。本实施例的立根修井设备专用管柱输送装置可以实现管柱和/或抽油杆从低处举升至高处，解决了修井作业过程中，人工抬举管柱和/或抽油杆费时费力的技术问题。
如图3，折臂机构13包括上折臂机构131和下折臂机构132；上折臂机构131通过销轴安装在承载平台10上，下折臂机构132安装在机架2内，通过折臂液缸14连接上折臂机构131和下折臂机构132。采用变三角形机构原理，利用折臂液缸14的伸长和回缩，带动上折臂机构131的旋转，同时使下折臂机构132随动运动，满足折臂机构13的展开和折叠。从而使连接的承载平台10实现水平和垂直方向的移动。
如图4，滑车夹持机构1包括夹持杆101、夹持板102、夹持过渡杆103、夹持连杆104、夹持固定板105和摩擦片106；夹持板102固定在夹持杆101上，夹持杆101通过销轴和夹持过渡杆103固定，夹持过渡杆103通过销轴与夹持连杆104连接，夹持过渡杆103通过销轴与夹持固定板105连接。夹持固定板安装在滑车机构3后部，在夹持固定板底部安装摩擦片106。随着滑车机构3的前后移动，夹持固定板105由于滑动摩擦力滞后滑车机构移动，由于出现相对运动，夹持连杆104拉动夹持过渡杆103绕夹持固定板105旋转，实现了夹持杆101和夹持板102的旋转。通过旋转，夹持杆101和夹持板102可以实现管柱和/或抽油杆自动压紧和松开，满足修井作业过程中管柱和/或抽油杆的前后自动夹紧拖动和自动松开。
如图5，下料挡板机构7包括下料挡板圆管71、下料挡板旋转板72和下料挡板主板73；下料挡板圆管安装在机架2上，下料挡板主板73固定安装在下料挡板圆管71上，下料挡板旋转板72固定安装在下料挡板主板73内部；通过下料挡板液缸12的伸长和回缩，推动下料旋转板72绕下料挡板圆管71旋转，带动下料挡板主板73旋转。实现管柱和/或抽油杆从承载平台10下落至机架外的无缝连接。
根据一个优选实施方式，机架2是整个五连杆输送机的承载主体，所有部件都安装在机架上，机架2可以保证输送机整体的稳定性。输送机的动力系统，液压工作阀件等也安装在机架2上，可以由外接液压站或修井机液压泵为输送机工作提供控制和动力保证。液压电磁阀在PLC控制下，手动或遥控实现电磁阀顺序工作，从而保证各个机构液压缸的正常工作。优选的，各个机构的驱动装置不限于是液压驱动，也可以是气压驱动或电动机驱动等。
根据一个优选实施方式，本实施例的管柱输送装置输送管柱和/或抽油杆的流程包括如下步骤：
（1）将管柱和/或抽油杆放置在上料机构6上，通过上料液缸11，实现管柱和/或抽油杆旋转上升；最后将管柱和/或抽油杆放置于承载平台10内部;
（2）滑车夹持机构1将管柱和/或抽油杆压持夹紧;
（3）折臂液缸14伸长促使举升折臂机构13张开，同时承载平台10实现前部举升;
（4）举升液缸5伸长促使后举升机构4旋转，同时承载平台10实现后部举升;
（5）滑车机构3通过链传动，由电磁阀实现前后移动，带动滑车夹紧机构1前后移动，直至把管柱和/或抽油杆推动到指定位置。
本实施例的立根修井设备专用管柱输送装置，通过折臂机构13，利用了变三角形结构，实现了折臂机构13的展开高度调节，满足承载平台10任意位置放置的特点。增加下料挡板机构7，实现管柱和/或抽油杆从承载平台10下落至机架2外部时，管柱和/或抽油杆易出现掉落的技术问题。增加了滑车夹持机构1，实现了管柱和/或抽油杆在作业过程中自动夹紧和松开的特点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种立根修井设备专用管柱输送装置，包括机架（2）、安装于所述机架（2）上的滑车夹持机构（1）、滑车机构（3）、后举升机构（4）、举升液缸（5）、上料机构（6）、下料挡板机构（7）、出料机构（8）、推料机构（9）、承载平台（10）、上料液缸（11）、下料挡板液缸（12）、折臂机构（13）和折臂液缸（14），其特征是：所述机架（2） 顶部固定有承载平台（10），所述上料机构（6）安装在机架（2）上，所述上料机构（6）用于将管柱和/或抽油杆输送至承载平台（10）内，所述下料挡板机构（7）安装在机架（2）上，所述下料挡板机构（7）用于将管柱和/或抽油杆从承载平台（10）下落至机架（2）外；
所述上料机构（6）包括上料液缸（11）、上料圆管（61）、上料推板（62）、上料板（63）和上料钩（64）；所述上料钩（64）安装在上料板（63）内部，上料板（63）安装在上料圆管（61）上，上料液缸（11）安装在机架（2）内，通过上料液缸（11）的伸出和回缩，能够推动上料推板（62）绕上料圆管（61）旋转，同时上料板（63）和上料钩（64）也同时旋转，带动管柱和/或抽油杆从机架（2）外部旋转至承载平台（10）内部;
所述承载平台（10）包括滑车夹持机构（1）和滑车机构（3），并且滑车夹持机构（1）和滑车机构（3）安装在承载平台（10）内部，实现管柱沿承载平台方向夹紧和移动，所述滑车夹持机构（1）安装在滑车机构（3）的后部，通过圆管与滑车机构连接，利用摩擦滑动实现滑车夹持机构（1）随滑车机构（3）移动，同时通过转轴实现滑车夹持机构（1）的旋转举升和回落，滑车机构（3）通过链传动实现在承载平台（10）上水平移动；
所述折臂机构（13）包括上折臂机构（131）和下折臂机构（132）；上折臂机构（131）通过销轴安装在承载平台（10）上，下折臂机构（132）安装在机架（2）内，通过折臂液缸（14）连接上折臂机构（131）和下折臂机构（132）；
所述滑车夹持机构（1）包括夹持杆（101）、夹持板（102）、夹持过渡杆（103）、夹持连杆（104）、夹持固定板（105）和摩擦片（106）；夹持板（102）固定在夹持杆（101）上，夹持杆（101）通过销轴和夹持过渡杆（103）固定，夹持过渡杆（103）通过销轴与夹持连杆（104）连接，夹持过渡杆（103）通过销轴与夹持固定板（105）连接；
所述下料挡板机构（7）包括下料挡板圆管（71）、下料挡板旋转板（72）和下料挡板主板（73）；下料挡板圆管安装在机架（2）上，下料挡板主板（73）固定安装在下料挡板圆管（71）上，下料挡板旋转板（72）固定安装在下料挡板主板（73）内部；通过下料挡板液缸（12）的伸长和回缩，推动下料挡板旋转板（72）绕下料挡板圆管（71）旋转，带动下料挡板主板（73）旋转；
所述出料机构（8）安装在承载平台（10）内，通过转轴机构，能够实现把管柱从承载平台（10）内移动到机架（2）外部，所述推料机构（9）安装在承载平台（10）内部，通过转轴连杆机构，能够把管柱实现水平方向的移动。
2.根据权利要求1所述立根修井设备专用管柱输送装置，其特征是：所述承载平台（10）安装在机架（2）上部，所述机架（2）通过转轴与折臂机构（13）和后举升机构（4）连接，所述后举升机构（4）通过举升液缸（5）驱动实现旋转，当前折臂机构（13）和后举升机构（4）旋转，能够把所述承载平台（10）实现垂直方向和水平方向的同步移动。
3.根据权利要求1所述立根修井设备专用管柱输送装置，其特征是：所述折臂机构（13）通过销轴安装在机架（2）内，所述折臂机构（13）通过折臂液缸（14）的伸缩实现折臂机构的折叠和展开，满足承载平台（10）的垂直和水平移动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: No.62 Shengxing Road, Kenli District, Dongying City, Shandong Province 257000 Patentee after: SHANDONG ZEYUAN PETROLEUM MACHINERY Co.,Ltd. Address before: 257000 No. two, 271 North Road, Dongying District, Shandong, Dongying Patentee before: SHANDONG ZEYUAN PETROLEUM MACHINERY Co.,Ltd. |
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Lv Abo Inventor after: Dang Ningjun Inventor before: Du Kun Inventor before: Zhang Zhiqiang Inventor before: Wang He Inventor before: Gong Yaming Inventor before: Fan Xinran Inventor before: Meng Xiangbo Inventor before: Zhou Xiangjun Inventor before: Dang Ningjun |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A Special Pipe String Conveying Device for Vertical Well Servicing Equipment Effective date of registration: 20230815 Granted publication date: 20211008 Pledgee: Dongying Bank Co.,Ltd. Yanshan Road sub branch Pledgor: SHANDONG ZEYUAN PETROLEUM MACHINERY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980052306 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |