CN113292007B - 一种可实现大范围跨区域作业的一体式带压作业修井机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及本发明涉及石油开采设备技术领域，尤其涉及一种可实现大范围跨区域作业的一体式带压作业修井机，包括有支撑架、支撑台、支撑块、控制室、配重块等；支撑架上方滑动式连接有支撑台，支撑台右上方固定连接有支撑块，支撑台左上方固定连接有控制室，控制室位于支撑块左侧，支撑台左上方固定连接有配重块。通过设备内部零件的配合，支撑台及其上装置会向上运动，接着支撑台及其上装置会向下复位并被安放在车尾板上，从而将该设备运输至其它井旁，缩短了移动该设备所用的时间，同时便于该设备大范围跨区作业，达到了能够使该设备大范围跨区作业并方便移动的目的。

Description

一种可实现大范围跨区域作业的一体式带压作业修井机

技术领域

本发明涉及石油开采设备技术领域，尤其涉及一种可实现大范围跨区域作业的一体式带压作业修井机。

背景技术

石油开采在我国具有非常重要的地位，修井机车是油田维修油井的专用设备，长期接受采油的油井容易产生多种故障，排除这些故障需要使用修井机，按油井深度的不同，所需修井机的工程构造也各不相同，修井设备作为开采石油的主要装置，其直接决定着油量开采的多少，因此修井机的性能极为重要。

按照修井机的运行结构可以将其分为履带式和轮胎式的修井机，目前传统的修井机一般都是固定安装在车上的，传统的修井机只能对应单一的行驶环境，当行驶环境发生变化时，传统的修井机难以实现大范围跨区域作业，且传统的修井机自动化程度不高，同时传统的修井机不方便控制，需要工作人员爬至高处控制相关设备，存在一定的安全隐患。

发明内容

基于此，有必要针对以上问题，提出一种能够有效地提高设备的自动化程度、能够使设备大范围跨区作业并方便移动、能够有效地降低安全隐患的可实现大范围跨区域作业的一体式带压作业修井机，以解决上述背景技术中提出的现有技术难以实现大范围跨区作业、自动化程度不高、存在一定的安全隐患的问题。

技术方案：一种可实现大范围跨区域作业的一体式带压作业修井机，包括有支撑架、支撑台、控制室、起升机构、升降机构和台位固定机构；

所述支撑架上方滑动式连接有支撑台，支撑台下方固定有四个矩形条，四个矩形条呈矩形分布；

所述支撑台右上方固定连接有支撑块；

所述支撑台左上方固定连接有控制室，控制室位于支撑块左侧，控制室呈矩形结构，且控制室内部为空腔结构，控制室内部安装有其它控制设备；

所述支撑台上方设有起升机构；

所述支撑块上设有升降机构，升降机构用于使安装在该设备上的其它管道吊装装置上升；

所述台位固定机构设于升降机构上，台位固定机构上安装有夹取管道的装置，台位固定机构用于暂时存放多个管道。

更进一步的技术方案，所述支撑架上部与矩形条滑动连接，底部设有四个矩形板，且四个矩形板呈矩形分布。

更进一步的技术方案，所述支撑台左上方固定连接有配重块，配重块位于控制室左侧，配重块顶部为凹陷结构，配重块用于平衡设备的重心。

更进一步的技术方案，起升机构包括有第一转动轴、第一转动块、气缸、第二转动轴、第一起升架和第二转动块，支撑台上方转动式连接有第一转动轴，第一转动轴上固定连接有第一转动块，第一转动块上固定安装有气缸，支撑块上转动式连接有第二转动轴，第二转动轴上固定安装有第一起升架，第一起升架一侧与配重块接触，第一起升架下方转动式连接有第二转动块，第二转动块与气缸伸缩轴固定连接。

更进一步的技术方案，升降机构包括有固定块、双向电机、第三转动轴、第一链轮、固定板、转动杆、第二链轮、第二起升架、第一固定架和链条，支撑块上方固定连接有固定块，固定块上安装有双向电机，双向电机前后两端均固定连接有第三转动轴，位于前侧的第三转动轴上固定连接有第一链轮，第一起升架左右两侧均对称连接有固定板，前后两相邻的固定板之间转动式连接有转动杆，转动杆位于第三转动轴左侧，转动杆上连接有第二链轮，第一起升架内部滑动式连接有第二起升架，第二起升架上固定连接有第一固定架，两第二链轮之间绕有链条，链条位于第一链轮左侧，且当第一起升架旋转90°后，第一链轮与链条相啮合，链条与第一固定架固定连接。

更进一步的技术方案，台位固定机构包括有齿轮架、控制台、连接绳和第一齿条，第二起升架后侧转动式连接有齿轮架，齿轮架上固定连接有控制台，控制台与第二起升架之间套接有连接绳，第一起升架左侧固定连接有与齿轮架相啮合的第一齿条。

更进一步的技术方案，还包括有撑起机构，撑起机构设于支撑架上，撑起机构包括有直齿轮、固定杆、第一滑动架、第二齿条和第一复位弹簧，第三转动轴上固定连接有直齿轮，支撑台右上方对称固定连接有固定杆，支撑架右侧对称固定连接有第一滑动架，第一滑动架与固定杆滑动式连接，第一滑动架左侧固定连接有第二齿条，相邻的第二齿条与直齿轮啮合，第一滑动架与支撑台之间连接有第一复位弹簧。

更进一步的技术方案，还包括有支撑机构，支撑机构设于支撑台上，支撑机构包括有第一锥齿轮、第二固定架、第四转动轴、第二锥齿轮、第二滑动架、第二复位弹簧、卡块和支撑脚，第一转动轴两端均固定连接有第一锥齿轮，支撑台上对称连接有第二固定架，第二固定架上转动式连接有第四转动轴，第四转动轴上固定连接有第二锥齿轮，相邻的第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，第四转动轴上滑动式连接有第二滑动架，第二滑动架与第二锥齿轮之间连接有第二复位弹簧，支撑架上对称连接有卡块，第二滑动架上固定连接有支撑脚。

更进一步的技术方案，还包括有台阶收合机构，台阶收合机构设于支撑架上，台阶收合机构包括有第三固定架、第三滑动架和第四固定架，支撑架上固定连接有第三固定架，第三固定架上滑动式连接有第三滑动架，支撑台前侧固定连接有第四固定架，第四固定架与第三滑动架滑动式连接。

本发明的有益效果：

通过第一起升架及其上装置的配合，第一起升架及其上装置会转动至垂直状态，接着第二起升架及其上装置会起升，便于后续修井作业，实现了有效提高该设备的自动化程度的目的。

通过设备内部零件的配合，支撑台及其上装置会向上运动，接着支撑台及其上装置会向下复位并被安放在车尾板上，从而将该设备运输至其它井旁，缩短了移动该设备所用的时间，同时便于该设备大范围跨区作业，达到了能够使该设备大范围跨区作业并方便移动的目的。

当支撑台及其上装置向上运动时，第四固定架、第三滑动架与第三固定架会组成阶梯，以便于人登上支撑台并操作控制室内的其它控制设备，且安全可靠，避免工作人员攀爬带来的危险，达到了能够有效地降低安全隐患的效果。

附图说明

图1为本发明的第一种立体结构示意图。

图2为本发明的第二种立体结构示意图。

图3为本发明起升机构的部分立体结构示意图。

图4为本发明起升机构的拆分立体结构示意图。

图5为本发明A的放大立体结构示意图。

图6为本发明升降机构的部分立体结构示意图。

图7为本发明台位固定机构的部分立体结构示意图。

图8为本发明B的放大立体结构示意图。

图9为本发明C的放大立体结构示意图。

图10为本发明台阶收合机构的拆分立体结构示意图。

附图标号：11_支撑架，12_支撑台，2_支撑块，3_控制室，4_配重块，5_起升机构，51_第一转动轴，52_第一转动块，53_气缸，54_第二转动轴，55_第一起升架，56_第二转动块，6_升降机构，61_固定块，62_双向电机，63_第三转动轴，64_第一链轮，65_固定板，651_转动杆，66_第二链轮，67_第二起升架，68_第一固定架，69_链条，7_台位固定机构，71_齿轮架，72_控制台，73_连接绳，74_第一齿条，8_撑起机构，81_直齿轮，82_固定杆，83_第一滑动架，84_第二齿条，85_第一复位弹簧，9_支撑机构，91_第一锥齿轮，92_第二固定架，93_第四转动轴，94_第二锥齿轮，95_第二滑动架，96_第二复位弹簧，97_卡块，98_支撑脚，10_台阶收合机构，101_第三固定架，102_第三滑动架，103_第四固定架。

具体实施方式

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

实施例1

一种可实现大范围跨区域作业的一体式带压作业修井机，如图1-7所示，包括有支撑架11、支撑台12、支撑块2、控制室3、配重块4、起升机构5、升降机构6和台位固定机构7，支撑架11上方滑动式连接有支撑台12，支撑台12右上方固定连接有支撑块2，支撑台12左上方固定连接有控制室3，控制室3内部安装有其它控制设备，控制室3位于支撑块2左侧，支撑台12左上方固定连接有用于平衡设备的重心的配重块4，配重块4位于控制室3左侧，支撑台12上方设有起升机构5，支撑块2上设有升降机构6，升降机构6用于使安装在该设备上的其它管道吊装装置上升，台位固定机构7设于升降机构6上，台位固定机构7上安装有夹取管道的装置。

起升机构5包括有第一转动轴51、第一转动块52、气缸53、第二转动轴54、第一起升架55和第二转动块56，支撑台12上方转动式连接有第一转动轴51，第一转动轴51位于控制室3右侧，第一转动轴51上固定连接有第一转动块52，第一转动块52呈方块状，第一转动块52上固定安装有气缸53，支撑块2上转动式连接有第二转动轴54，第二转动轴54上固定安装有第一起升架55，第一起升架55位于支撑台12上方，第一起升架55一侧与配重块4接触，第一起升架55下方转动式连接有第二转动块56，第二转动块56呈方块状，第二转动块56与气缸53伸缩轴固定连接。

升降机构6包括有固定块61、双向电机62、第三转动轴63、第一链轮64、固定板65、转动杆651、第二链轮66、第二起升架67、第一固定架68和链条69，支撑块2上方固定连接有固定块61，固定块61上安装有双向电机62，双向电机62前后两端均固定连接有第三转动轴63，位于前侧的第三转动轴63上垂直固定连接有第一链轮64，第一起升架55左右两侧均对称连接有两个固定板65，固定板65呈矩形结构，前后两相邻的固定板65之间转动式连接有转动杆651，转动杆651位于第三转动轴63左侧，转动杆651上均连接有第二链轮66，第二链轮66位于第一链轮64左方，第一起升架55内部滑动式连接有第二起升架67，第二起升架67上固定连接有第一固定架68，第一固定架68呈U型，同侧的第二链轮66之间绕有链条69，链条69位于第二起升架67内部，链条69位于第一链轮64左侧，链条69与第一固定架68固定连接。

台位固定机构7包括有齿轮架71、控制台72、连接绳73和第一齿条74，第二起升架67后侧转动式连接有齿轮架71，齿轮架71上固定连接有控制台72，齿轮架71位于控制台72前侧，控制台72与第二起升架67之间套接有连接绳73，连接绳73位于第二起升架67内部，第一起升架55左侧固定连接有与齿轮架71相啮合的第一齿条74。

将该设备放置在车尾板上并将该车辆驶向井口旁，第二起升架67上部安装有管道吊装装置，控制室3内安装有其它控制设备，通过手动操作控制室3内的其它控制设备使气缸53伸长，令第一起升架55及其上装置顺转90°，此时第一起升架55与支撑台12呈垂直状态，同时第二链轮66位于第一链轮64的左下侧，且此时第二链轮66上部的链条69与第一链轮64接触，接着手动控制双向电机62通过第三转动轴63使第一链轮64顺转，由于此时的第一链轮64与链条69啮合，如此通过第一链轮64顺转带动链条69及其上装置逆转，使第一固定架68及其上装置向上运动，从而使得第二起升架67及其上装置起升，该设备旁有其它管道运输装置运输有管道，以便于第二起升架67上的管道吊装装置将其它管道运输装置上的管道吊起并将管道放在井内，当修井完成时，手动控制双向电机62通过第三转动轴63使第一链轮64逆转，如此会带动链条69及其上装置复位使第二起升架67收起，然后手动控制双向电机62关闭，再手动控制气缸53收缩令第一起升架55及其上装置复位，再然后通过手动操作控制室3内的其它控制设备控制气缸53关闭。

由于控制台72上安装有夹取管道的装置，夹取管道的装置为现有设备，使用时将其安装在控制台72上；在第二起升架67及其上装置起升的过程中，齿轮架71会与第一齿条74接触，第一齿条74继续向上移动，通过第一齿条74使齿轮架71及其上装置转动，松弛的连接绳73随之紧绷，如此使得控制台72向外侧摆出，此时的控制台72与地面平行，便于将夹取管道的装置安装在控制台72上，且通过控制台72、连接绳73和第二起升架67之间的配合，使得形成三角形对控制台72进行稳固，以便于通过控制台72上的夹取管道装置将管道夹紧，且控制台72上的夹取管道装置可以夹取多个管道，当管道升入油井后，由于油井本身内部自带压力，所以油井上通常都安装有防喷器，通过防喷器与管道伸入油井内部相配合，实现带压作业的目的，随后将其它管道运输装置撤离，当第二起升架67及其上装置复位时，通过第一齿条74与齿轮架71的配合，如此使控制台72摆动复位。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图1、图8和图9所示，还包括有撑起机构8，用于将支撑台12及其上装置撑起的撑起机构8设于支撑架11上，撑起机构8包括有直齿轮81、固定杆82、第一滑动架83、第二齿条84和第一复位弹簧85，第三转动轴63上固定连接有直齿轮81，支撑台12右上方对称固定连接有固定杆82，两固定杆82对应设置，支撑架11右侧对称固定连接有第一滑动架83，第一滑动架83呈L型，第一滑动架83与固定杆82滑动式连接，第一滑动架83左侧固定连接有第二齿条84，直齿轮81位于第二齿条84左侧，相邻的第二齿条84与直齿轮81啮合，第一滑动架83与支撑台12之间连接有第一复位弹簧85。

还包括有支撑机构9，用于扩大支撑点的支撑机构9设于支撑台12上，支撑机构9包括有第一锥齿轮91、第二固定架92、第四转动轴93、第二锥齿轮94、第二滑动架95、第二复位弹簧96、卡块97和支撑脚98，第一转动轴51两端均垂直固定连接有第一锥齿轮91，支撑台12上对称连接有第二固定架92，第二固定架92呈U型，第二固定架92上转动式连接有第四转动轴93，第四转动轴93上水平固定连接有第二锥齿轮94，第二锥齿轮94位于第一锥齿轮91下方前侧，相邻的第二锥齿轮94与第一锥齿轮91啮合，第四转动轴93上滑动式连接有第二滑动架95，第二滑动架95与第二锥齿轮94之间连接有第二复位弹簧96，支撑架11上对称连接有卡块97，卡块97呈U型，第二滑动架95上固定连接有支撑脚98，支撑脚98呈圆盘状，支撑脚98用于支撑该设备。

使用前，需要将该设备移至车尾板上，此时控制双向电机62通过第三转动轴63使直齿轮81顺转，直齿轮81顺转通过第二齿条84的配合，如此使直齿轮81及其上装置会向上运动，第一复位弹簧85随之会被压缩，第二复位弹簧96随之会被拉伸，如此使得支撑台12及其上装置向上移动一段距离，为车辆移入支撑架11内侧提供高度空间，随后驾驶车辆使车尾板移动至支撑台12下方，且此时车辆的车尾板位于支撑架11的内侧，然后手动控制双向电机62逆转，通过第二齿条84配合使得直齿轮81及其上装置向下复位，第一复位弹簧85与第二复位弹簧96随之会复位，如此使得支撑台12及其上装置被安放在车尾板上，此时通过车尾板对该设备进行支撑，如此便于对该设备进行移动，随后通过驾驶车辆将该设备移动至目的地；当气缸53伸长时，使得第一转动轴51以及第一锥齿轮91顺转，第二锥齿轮94随之逆转，第二锥齿轮94逆转会通过第二复位弹簧96带动第二滑动架95及其上装置转动，从而使得支撑脚98向外摆动张开，进而扩大支撑点，且此时前后两侧的第二滑动架95内部分别转动至前后两侧的卡块97内，通过卡块97将支撑脚98卡住，避免支撑脚98上下移动，给该设备稳固造成妨碍，当气缸53收缩时，第一锥齿轮91随之逆转，使得第二锥齿轮94顺转使第二滑动架95移出卡块97内，同时将支撑脚98收起。

实施例3

在实施例2的基础之上，如图10所示，还包括有台阶收合机构10，用于辅助工作人员登上支撑台12的台阶收合机构10设于支撑架11上，台阶收合机构10包括有第三固定架101、第三滑动架102和第四固定架103，支撑架11上固定连接有第三固定架101，第三固定架101呈T型，第三固定架101上滑动式连接有第三滑动架102，第三滑动架102呈Z型，支撑台12前侧固定连接有第四固定架103，第四固定架103呈L型，第三滑动架102位于第三固定架101与第四固定架103之间，第四固定架103与第三滑动架102滑动式连接。

当第四固定架103及其上装置向上运动时，第四固定架103会带动第三滑动架102向上运动，通过第四固定架103、第三滑动架102与第三固定架101的配合，组成阶梯，接着工作人员通过第四固定架103、第三滑动架102与第三固定架101组成的阶梯登上支撑台12并操作控制室3内的其它控制设备，当第四固定架103及其上装置复位时，第三滑动架102随之会复位。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种可实现大范围跨区域作业的一体式带压作业修井机，包括有支撑架（11）、支撑台（12）、控制室（3）、起升机构（5）、升降机构（6）和台位固定机构（7）；其特征是：

所述支撑架（11）上方滑动式连接有支撑台（12），支撑台（12）下方固定有四个矩形条，四个矩形条呈矩形分布；

所述支撑台（12）右上方固定连接有支撑块（2）；

所述支撑台（12）左上方固定连接有控制室（3），控制室（3）位于支撑块（2）左侧，控制室（3）呈矩形结构，且控制室（3）内部为空腔结构，控制室（3）内部安装有其它控制设备；通过手动操作控制室（3）内的其它控制设备使气缸（53）伸长；

所述支撑台（12）上方设有起升机构（5）；

所述支撑块（2）上设有升降机构（6），升降机构（6）用于使安装在该设备上的管道吊装装置上升；

所述台位固定机构（7）设于升降机构（6）上，台位固定机构（7）上安装有夹取管道的装置，台位固定机构（7）用于暂时存放多个管道；

起升机构（5）包括有第一转动轴（51）、第一转动块（52）、气缸（53）、第二转动轴（54）、第一起升架（55）和第二转动块（56），支撑台（12）上方转动式连接有第一转动轴（51），第一转动轴（51）上固定连接有第一转动块（52），第一转动块（52）上固定安装有气缸（53），支撑块（2）上转动式连接有第二转动轴（54），第二转动轴（54）上固定安装有第一起升架（55），第一起升架（55）一侧与配重块（4）接触，第一起升架（55）下方转动式连接有第二转动块（56），第二转动块（56）与气缸（53）伸缩轴固定连接；

升降机构（6）包括有固定块（61）、双向电机（62）、第三转动轴（63）、第一链轮（64）、固定板（65）、转动杆（651）、第二链轮（66）、第二起升架（67）、第一固定架（68）和链条（69），支撑块（2）上方固定连接有固定块（61），固定块（61）上安装有双向电机（62），双向电机（62）前后两端均固定连接有第三转动轴（63），位于前侧的第三转动轴（63）上固定连接有第一链轮（64），第一起升架（55）左右两侧均对称连接有固定板（65），前后两相邻的固定板（65）之间均转动式连接有转动杆（651），转动杆（651）位于第三转动轴（63）左侧，转动杆（651）上连接有第二链轮（66），第一起升架（55）内部滑动式连接有第二起升架（67），第二起升架（67）上固定连接有第一固定架（68），两第二链轮（66）之间绕有链条（69），链条（69）位于第一链轮（64）左侧，链条（69）与第一固定架（68）固定连接，且当第一起升架（55）旋转90°后，第一链轮（64）与链条（69）相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种可实现大范围跨区域作业的一体式带压作业修井机，其特征是：所述支撑架（11）上部与矩形条滑动连接，底部设有四个矩形板，且四个矩形板呈矩形分布。

3.根据权利要求1所述的一种可实现大范围跨区域作业的一体式带压作业修井机，其特征是：所述支撑台（12）左上方固定连接有配重块（4），配重块（4）位于控制室（3）左侧，配重块（4）顶部为凹陷结构，配重块（4）用于平衡设备的重心。

4.根据权利要求3所述的一种可实现大范围跨区域作业的一体式带压作业修井机，其特征是：台位固定机构（7）包括有齿轮架（71）、控制台（72）、连接绳（73）和第一齿条（74），第二起升架（67）后侧转动式连接有齿轮架（71），齿轮架（71）上固定连接有控制台（72），控制台（72）与第二起升架（67）之间套接有连接绳（73），第一起升架（55）左侧固定连接有与齿轮架（71）相啮合的第一齿条（74）。

5.根据权利要求4所述的一种可实现大范围跨区域作业的一体式带压作业修井机，其特征是：还包括有撑起机构（8），撑起机构（8）设于支撑架（11）上，撑起机构（8）包括有直齿轮（81）、固定杆（82）、第一滑动架（83）、第二齿条（84）和第一复位弹簧（85），第三转动轴（63）上固定连接有直齿轮（81），支撑台（12）右上方对称固定连接有固定杆（82），支撑架（11）右侧对称固定连接有第一滑动架（83），第一滑动架（83）与固定杆（82）滑动式连接，第一滑动架（83）左侧固定连接有第二齿条（84），相邻的第二齿条（84）与直齿轮（81）啮合，第一滑动架（83）与支撑台（12）之间连接有第一复位弹簧（85）。

6.根据权利要求5所述的一种可实现大范围跨区域作业的一体式带压作业修井机，其特征是：还包括有支撑机构（9），支撑机构（9）设于支撑台（12）上，支撑机构（9）包括有第一锥齿轮（91）、第二固定架（92）、第四转动轴（93）、第二锥齿轮（94）、第二滑动架（95）、第二复位弹簧（96）、卡块（97）和支撑脚（98），第一转动轴（51）两端均固定连接有第一锥齿轮（91），支撑台（12）上对称连接有第二固定架（92），第二固定架（92）上转动式连接有第四转动轴（93），第四转动轴（93）上固定连接有第二锥齿轮（94），相邻的第二锥齿轮（94）与第一锥齿轮（91）啮合，第四转动轴（93）上滑动式连接有第二滑动架（95），第二滑动架（95）与第二锥齿轮（94）之间连接有第二复位弹簧（96），支撑架（11）上对称连接有卡块（97），第二滑动架（95）上固定连接有支撑脚（98）。

7.根据权利要求6所述的一种可实现大范围跨区域作业的一体式带压作业修井机，其特征是：还包括有台阶收合机构（10），台阶收合机构（10）设于支撑架（11）上，台阶收合机构（10）包括有第三固定架（101）、第三滑动架（102）和第四固定架（103），支撑架（11）上固定连接有第三固定架（101），第三固定架（101）上滑动式连接有第三滑动架（102），支撑台（12）前侧固定连接有第四固定架（103），第四固定架（103）与第三滑动架（102）滑动式连接。

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