CN113859096A - 一种管串卡爪以及管串车 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种管串卡爪以及管串车,包括:固定座;两个爪极,每一个所述爪极的一端具有第一支脚以及第二支脚,所述第一支脚与所述固定座铰接在第一铰接点;两个所述爪极相对设置,且能够相对于所述固定座处于张开状态或者抱紧状态;油缸,所述油缸两端分别与两个所述爪极的所述第二支脚铰接在第二铰接点;所述油缸能够驱动两个所述爪极在张开状态与抱紧状态之间切换。本申请实施例的一种管串卡爪以及管串车,具有能简化液压管路的优点。
Description
技术领域
本申请涉及油气开采技术领域,尤其涉及一种管串卡爪以及管串车。
背景技术
管串,或称为防喷器组件,一般安装在石油井口处,连续油管注入器安装在防喷器组件的顶部,与连续油管注入器连接的连续油管穿过管串从石油井口伸入井内。
为了便于运输管串以及在井场向连续油管内递送作业工具,相关技术中提供了一种管串车,管串车上设置有桁架体,桁架体上安装有导轨,与工作平台连接的固定座与导轨滑动连接。运输管串时,桁架体斜靠在管串车的车体上,桁架体上通常设置有管串卡爪,通过管串卡爪将管串固定在桁架体上。
然而,由于目前管串的重量大多在几吨以上,在运输过程中遇到管串车紧急刹车、下坡行驶或弯道转向时,管串易在惯性的作用下向前窜动;因此管串卡爪通常采用液压抱紧管串,但是当前的管串卡爪存在夹不紧以及使得液压管路复杂的缺点。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例期望提供一种能简化液压管路的管串卡爪以及管串车。
为达到上述目的,本申请实施例的技术方案是这样实现的:
本申请实施例第一方面提供了一种管串卡爪,包括:
固定座;
两个爪极,每一个所述爪极的一端具有第一支脚以及第二支脚,所述第一支脚与所述固定座铰接在第一铰接点;两个所述爪极相对设置,且能够相对于所述固定座处于张开状态或者抱紧状态;
油缸,所述油缸两端分别与两个所述爪极的所述第二支脚铰接在第二铰接点;所述油缸能够驱动两个所述爪极在张开状态与抱紧状态之间切换。
一种实施方式中,所述油缸包括缸体以及活塞杆,其中一个所述爪极的所述第二支脚与所述缸体铰接,另一个所述爪极的所述第二支脚与活塞杆铰接;
两个所述爪极处于抱紧状态,所述活塞杆相对于所述缸体伸出;
两个所述爪极处于张开状态,所述活塞杆相对于所述缸体缩回。
一种实施方式中,所述爪极包括本体,所述本体的一端与所述第一支脚一体连接;
所述第二支脚与所述本体的靠近所述第一支脚的一端固定连接。
一种实施方式中,所述本体的靠近所述第一支脚的一端形成有定位缺口,所述第二支脚为三角板,所述第二支脚的其中一个角与所述定位缺口相适配,所述第二支脚的远离所述第一支脚的另一个角形成有所述第二铰接点。
一种实施方式中,所述本体的远离所述第一支脚的一端形成有定位部,两个所述所述爪极的所述定位部相互适配。
一种实施方式中,所述管串卡爪包括调整垫块,所述调整垫块设置在两个所述爪极相对设置的侧面上。
一种实施方式中,所述管串卡爪包括固定在所述固定座上的限位挡块,两个所述爪极处于张开状态,所述限位挡块的顶端抵触在两个所述爪极相背设置的侧面上。
一种实施方式中,一个所述爪极中,所述第一铰接点与所述第二铰接点的连线与所述油缸的轴线具有夹角G;两个所述爪极从抱紧状态切换到张开状态的过程中,夹角G逐渐增大。
一种实施方式中,两个所述爪极的第一铰接点的连线方向与所述油缸的轴线平行。
一种实施方式中,两个所述爪极从抱紧状态切换到张开状态的过程中,所述油缸远离所述两个所述爪极的第一铰接点的连线。
本申请实施例第二方面还提供了一种管串车,包括桁架以及上述的管串卡爪;所述管串卡爪设置在所述桁架上。
本申请实施例的一种管串卡爪以及管串车通过设置固定座、两个爪极以及油缸;每一个爪极的一端具有第一支脚以及第二支脚,第一支脚与固定座铰接在第一铰接点;油缸两端分别与两个爪极的第二支脚铰接在第二铰接点;通过油缸驱动两个爪极在张开状态与抱紧状态之间切换;当油缸的整体长度变短,两个爪极的第二支脚的第二铰接点之间的长度变短,每一个爪极的第一铰接点与第二铰接点的连线与油缸的轴线方向具有夹角G;两个爪极从抱紧状态向张开状态切换,夹角G逐渐增大,爪极对管串不再限位,管串可相对于桁架分离。当油缸的整体长度变长,两个爪极的第二支脚的第二铰接点之间的长度变长,两个爪极从张开状态向抱紧状态切换,夹角G逐渐减小,爪极有效的对管串进行周向上的限位,防止其乱动;通过一个油缸控制两个爪极的第二支脚的第二铰接点之间的长度,使得两个爪极能同步动作,一个爪极抱紧管串到位,则油缸驱动另一个爪极抱紧;避免采用两个油缸进行动作,实现爪极同步,且相应的控制阀门、液压管路也节省一半,使得成本低且液压系统更简单可靠,经济效应好。
附图说明
图1为本申请实施例的一种管串车的结构示意图;
图2为本申请实施例的一种管串卡爪的正视图,其中,管串卡爪处于张开状态;
图3为图2的俯视图;
图4为图2的右视图;
图5为本申请实施例的一种管串卡爪的正视图,其中,管串卡爪处于抱紧状态;
图6为图2的B-B剖视图;
图7为图2的C-C剖视图;。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合,具体实施方式中的详细描述应理解为本申请的解释说明,不应视为对本申请的不当限制。
在本申请实施例的描述中,“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”方位或位置关系为基于附图2所示的方位或位置关系,需要理解的是,这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
本申请一实施例提供了一种管串车,请参阅图1至图7,包括管串20、桁架11以及管串卡爪90;管串卡爪90设置在桁架11上。
具体地,管串车10主要对管串20进行运输,运输过程中,管串20通过管串卡爪90固定在桁架11上,到达作业地点,在井口作业时桁架体11绕车体13转动至竖直状态后,管串卡爪90松开,放下管串20,再配合各作业工具及连续管安装。
本申请另一实施例提供了一种管串卡爪90,请参阅图2至图7,管串卡爪90包括:固定座1、两个爪极2以及油缸3;每一个爪极2的一端具有第一支脚21以及第二支脚22,第一支脚21与固定座1铰接在第一铰接点23;两个爪极2相对设置,且能够相对于固定座1处于张开状态或者抱紧状态;油缸3两端分别与两个爪极2的第二支脚22铰接在第二铰接点24;油缸3能够驱动两个爪极2在张开状态与抱紧状态之间切换;一个爪极2中,第一铰接点23与第二铰接点24的连线与油缸3的轴线方向具有夹角G;两个爪极2从抱紧状态切换到张开状态的过程中,夹角G逐渐增大。
本每一个爪极2的一端具有第一支脚21以及第二支脚22,第一支脚21与固定座1铰接在第一铰接点23,也即是说,爪极2可绕第一铰接点23进行转动,两个爪极2相对设置,当两个爪极2远离第一铰接点23的一端转动至相互靠拢,即可实现相对于固定座1处于抱紧状态,此时可以有效的对管串20(下文提及)进行周向上的限位,防止其乱动;当两个爪极2远离第一铰接点23的一端转动至相互远离,即可实现相对于固定座1处于张开状态,爪极2对管串20不再限位,管串20可相对于桁架11分离。
油缸3沿轴向的两端分别与两个爪极2的第二支脚22铰接在第二铰接点24,本处的轴向指的油缸3的缸体31的轴线的方向;油缸3能够驱动两个爪极2在张开状态与抱紧状态之间切换;也即是说,通过控制油缸3的整体长度,实现两个爪极2的第二支脚22的第二铰接点24之间的长度变化,由于第一支脚21与固定座1铰接在第一铰接点23,因此两个爪极2的第一支脚21的第一铰接点23之间的长度是固定的,由此实现爪极2绕第一铰接点23相对于固定座1进行转动。
一个爪极2中,第一铰接点23与第二铰接点24的连线与油缸3的轴线方向具有夹角G;两个爪极2从抱紧状态切换到张开状态的过程中,夹角G逐渐增大。
请参阅图1和图5所示,当油缸3的整体长度变短,两个爪极2的第二支脚22的第二铰接点24之间的长度变短,左侧的爪极2的第二支脚22带动整体绕第一支脚21的第一铰接点23逆时针转动,右侧的爪极2的第二支脚22带动整体绕第一支脚21的第一铰接点23顺时针转动;每一个爪极2的第一铰接点23与第二铰接点24的连线与油缸3的轴线方向具有夹角G;两个爪极2从抱紧状态向张开状态切换,夹角G逐渐增大,爪极2对管串20不再限位,管串20可相对于桁架11分离。
反之,当油缸3的整体长度变长,两个爪极2的第二支脚22的第二铰接点24之间的长度变长,左侧的爪极2的第二支脚22带动整体绕第一支脚21的第一铰接点23顺时针转动,右侧的爪极2的第二支脚22带动整体绕第一支脚21的第一铰接点23逆时针转动,每一个爪极2的第一铰接点23与第二铰接点24的连线与油缸3的轴线方向具有夹角G;两个爪极2从张开状态向抱紧状态切换,夹角G逐渐减小,爪极2有效的对管串20进行周向上的限位,防止其乱动。
需要理解的是,本处一个爪极2的夹角G是指的第一铰接点23与第二铰接点24的连线与油缸3的轴线形成的夹角中,开口对准另一个爪极2的的夹角。夹角可以是锐角或者钝角。
相关技术中,一个爪极通过一个油缸控制其开合,两个爪极需要两个油缸配合动作,但是若两个爪极不同步,一个爪极到位卡住管串后,另一个爪极可能还没到位,造成管串周向固定不牢固,有安全隐患。且相关技术中,一个管串卡爪需要两个油缸控制,每一个油缸又需要相应的控制阀门、并连接很长的液压管路,造成管串车的液压系统整体复杂且成本高。
本申请实施例中,通过一个油缸3控制两个爪极2的第二支脚22的第二铰接点24之间的长度,使得两个爪极2能同步动作,一个爪极2抱紧管串20到位,则油缸3驱动另一个爪极2抱紧;避免采用两个油缸进行动作,实现爪极2同步,且相应的控制阀门、液压管路也节省一半,使得成本低且液压系统更简单可靠,经济效应好。
一实施例中,请参阅图2、图3、图5和图7;油缸3包括缸体31以及活塞杆32,其中一个爪极2的第二支脚22与缸体31铰接,另一个爪极2的第二支脚22与活塞杆32铰接。
具体地,其中一个爪极2的第二支脚22与缸体31远离活塞杆32的一端铰接,另一个爪极2的第二支脚22与活塞杆32远离缸体31的一端铰接。缸体31上具有进油口以及出油口;当缸体31进油,活塞杆32相对于缸体31伸出,油缸3的整体长度变长,两个爪极2的第二支脚22的第二铰接点24之间的长度变长,左侧的爪极2的第二支脚22带动整体绕第一支脚21的第一铰接点23顺时针转动,右侧的爪极2的第二支脚22带动整体绕第一支脚21的第一铰接点23逆时针转动,两个爪极2从张开状态向抱紧状态切换,夹角G逐渐减小,爪极2有效的对管串20进行周向上的限位,防止其乱动。当缸体31出油,活塞杆32相对于缸体31缩回,两个爪极2的第二支脚22的第二铰接点24之间的长度变短,左侧的爪极2的第二支脚22带动整体绕第一支脚21的第一铰接点23逆时针转动,右侧的爪极2的第二支脚22带动整体绕第一支脚21的第一铰接点23顺时针转动;两个爪极2从抱紧状态向张开状态切换,夹角G逐渐增大,爪极2对管串20不再限位,管串20可相对于桁架11分离。
一实施例中,请参阅图2至图7,爪极2包括本体25,本体25通常可为弧段、直段,本体25的一端与第一支脚21一体连接,即两者一体加工,通常采用可高强度合金锻造,以适应恶劣的工作环境,本体25较第一支脚21更厚或者两者等厚,第一支脚21上形成有通孔(未标出),固定座1相应的也可以形成有通孔(未标出),两者对准之后插入销轴以作为铰接的第一铰接点23。
第二支脚22与本体25的靠近第一支脚21的一端固定连接。也即是第二支脚22与第一支脚21在本体25的相同一端,可以理解的是,即便是同一端,第一铰接点23与第二铰接点24的位置仍然是有一定距离的。第二支脚22与本体25通常分体加工,以改善加工工艺性,两者分别加工好后,可通过焊接的形式固定为一体,第二支脚22上同样可形成有通孔(未标出),油缸3的端部相应的也可以形成有通孔(未标出),两者对准之后插入销轴以作为铰接的第二铰接点24。
一实施例中,请参阅图2至图7,本体25的靠近第一支脚21的一端形成有定位缺口251,定位缺口251可为直角缺口以方便施加转动力矩,第二支脚22为三角板,第二支脚22的其中一个角与定位缺口251相适配,即该角也可以相应的为直角,两者形状适配,使得第二支脚22的周侧能贴合在定位缺口251的侧壁上。第二支脚22的远离第一支脚21的另一个角形成有第二铰接点24。
当油缸3的整体长度变短,两个爪极2的第二支脚22的第二铰接点24之间的长度变短,左侧的爪极2的第二支脚22的第二铰接点24被牵引向右运动,第二支脚22与第一支脚21相对固定,第一铰接点23不动,第二支脚22与本体25的连接处受到牵引,进而做斜向下的方向周向转动,反之同理。
一实施例中,请参阅图2至图7,本体25的远离第一支脚21的一端形成有定位部26,两个爪极2的定位部26相互适配以实现固定。两个爪极2处于抱紧状态,再通过定位部26进一步锁定,防止油缸3漏油,导致松动状态发生变化。定位部26可以是两个卡扣,也可以是两块错位的板,板上形成有螺栓孔,两者对准之后插入销轴,从而有效的对管串20进行周向上的限位。
一实施例中,请参阅图2至图7,管串卡爪包括调整垫块27,调整垫块27设置在两个爪极2的本体25相对设置的侧面上。调整垫块27的形状通常也可以为菱形或者为半环形,调整垫块27的外侧紧贴在本体25相对设置的侧面,以增大受力面积,调整垫块27的内侧直接与管串20的周侧接触,因此通常其内侧为圆柱面,以使得受力均匀。调整垫块27通常为钢合金等高强度合金,以适应恶劣的工作环境。调整垫块27与本体25可通过螺栓连接,方便维护更换,根据不同的管束选择不同的调整垫块27,使用更为灵活。调整垫块27的内侧根据需要可以增加抗震的缓冲橡胶垫,并设置防滑凸起或者增加摩擦层,以避免管串20运输途中出现磨损。
一实施例中,如图2至图7所示,管串卡爪包括固定在固定座1上的限位挡块4,两者可采用螺栓连接或者焊接。当两个爪极2处于张开状态,限位挡块4的顶端抵触在两个爪极2的本体25相背设置的另一侧面上,从而避免其无限张开,防止油缸3损坏,夹角G的范围根据需要可设置为15°~145°。限位挡块4的顶端面可为一弧面,以适应爪极2的本体25的另一侧面的弧形,使得两者受力面积更大。
油缸3的轴线通常为水平方向;本申请实施例中,通过一个油缸3控制两个爪极2的第二支脚22的第二铰接点24之间的长度,使得两个爪极2能同步动作,松开爪极2时,设置有两个限位挡块4,若两个爪极2不同步,一个爪极2松开到位,限位挡块4能顶住爪极2,使得油缸3驱动另一个爪极2松开到位,最终使得两个爪极2的第一铰接点23的连线方向与油缸3的轴线平行。
一实施例中,如图2至图7所示,两个爪极2从抱紧状态切换到张开状态的过程中,油缸3远离两个爪极2的第一铰接点23的连线,也即是,油缸3相对于固定座1并不是固定的,管串卡爪从抱紧状态切换到张开状态的过程中沿油缸3的轴线的法向远离两个爪极2的第一铰接点23的连线。
本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种管串卡爪,其特征在于,包括:
固定座;
两个爪极,每一个所述爪极的一端具有第一支脚以及第二支脚,所述第一支脚与所述固定座铰接在第一铰接点;两个所述爪极相对设置,且能够相对于所述固定座处于张开状态或者抱紧状态;
油缸,所述油缸两端分别与两个所述爪极的所述第二支脚铰接在第二铰接点;所述油缸能够驱动两个所述爪极在张开状态与抱紧状态之间切换。
2.根据权利要求1所述的管串卡爪,其特征在于,所述油缸包括缸体以及活塞杆,其中一个所述爪极的所述第二支脚与所述缸体铰接,另一个所述爪极的所述第二支脚与活塞杆铰接;
两个所述爪极处于抱紧状态,所述活塞杆相对于所述缸体伸出;
两个所述爪极处于张开状态,所述活塞杆相对于所述缸体缩回。
3.根据权利要求1所述的管串卡爪,其特征在于,所述爪极包括本体,所述本体的一端与所述第一支脚一体连接;
所述第二支脚与所述本体的靠近所述第一支脚的一端固定连接。
4.根据权利要求3所述的管串卡爪,其特征在于,所述本体的靠近所述第一支脚的一端形成有定位缺口,所述第二支脚为三角板,所述第二支脚的其中一个角与所述定位缺口相适配,所述第二支脚的远离所述第一支脚的另一个角形成有所述第二铰接点。
5.根据权利要求3所述的管串卡爪,其特征在于,所述本体的远离所述第一支脚的一端形成有定位部,两个所述所述爪极的所述定位部相互适配。
6.根据权利要求1至5任一项所述的管串卡爪,其特征在于,所述管串卡爪包括调整垫块,所述调整垫块设置在两个所述爪极相对设置的侧面上。
7.根据权利要求1至5任一项所述的管串卡爪,其特征在于,所述管串卡爪包括固定在所述固定座上的限位挡块,两个所述爪极处于张开状态,所述限位挡块的顶端抵触在两个所述爪极相背设置的侧面上。
8.根据权利要求1至5任一项所述的管串卡爪,其特征在于,一个所述爪极中,所述第一铰接点与所述第二铰接点的连线与所述油缸的轴线具有夹角G;两个所述爪极从抱紧状态切换到张开状态的过程中,夹角G逐渐增大。
9.根据权利要求1至5任一项所述的管串卡爪,其特征在于,两个所述爪极的第一铰接点的连线方向与所述油缸的轴线平行。
10.根据权利要求1至5任一项所述的管串卡爪,其特征在于,两个所述爪极从抱紧状态切换到张开状态的过程中,所述油缸远离所述两个所述爪极的第一铰接点的连线。
11.一种管串车,其特征在于,包括桁架以及如权利要求1至10任一项所述的管串卡爪;所述管串卡爪设置在所述桁架上。
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