CN114109282B - 车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油田小修作业设备领域,特别涉及一种车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备及工艺。其技术方案是:包括车载修井机、井口管杆处理系统、立根盒式管杆输送处理系统,立根盒支座和立根盒支座调整机构为底座支撑部分,提供管杆立根盒和立根盒管杆运移机构支撑和作业空间,管杆立根盒的一侧通过立根盒起升液压油缸连接在立根盒输送车,且立根盒输送车的前端固定有前支撑机构,管杆立根盒的另一侧设有立根盒管杆运移机构。有益效果是:本发明的整个作业过程实现管杆不落地作业;省去了作业猫道,通过立根盒输送车集成立根盒和管杆输送处理系统,实现不依靠猫道,而是通过管杆输送处理系统实现管杆在立根盒和井口中心立式起下作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田小修作业设备领域,特别涉及一种车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备及工艺。
背景技术
油田小修作业是油田最多的作业形式,有小修作业、大修作业之分,其中小修作业主要通过起、下动作运输管柱以完成作业任务,主要有检泵、换工艺、冲砂等作业。目前,主流抽油杆作业工艺过程特点:以机械与人工共同完成,抽油杆的起下通过大钩带动吊卡为主,至少2个吊卡在大钩和井口中心循环,完全人工搬运和挂钩;管柱的上卸扣部分使用上卸扣钳,主要的上卸扣工序依然是人工完成;多采用人工搬运抽油杆到简易导轨,吊卡卡住抽油杆的凸缘起升过程,抽油杆在导轨上滑动至井口中心位置,提升,部分起升,部分采用吊卡配合顶升式猫道起下抽油杆,整个作业过程以人工为主,作业强度高,作业环境恶劣,小修作业装备主要有独立小修作业机和车载小修作业机,车载小修作业机逐步成为主流,本发明完全不同于现有装备和工艺。
本专利申请涉及的车载机械化小修作业集成设备及作业工艺、翻转立式猫道、动力卡瓦、自动吊卡和车载集成工艺等专利,均来源于本项目团队已经申报和授权发明专利,包括基于车载修井机的抽油杆机械化小修作业集成设备及工艺(ZL202110462646.1)、一种实现抽油杆自动化的油田修井作业工艺(ZL202011048977.2)、一种井口定位的集成导向式立式作业修井猫道及使用方法(ZL202010998186.X)、一种双瓣顶升式抽油杆修井作业动力卡瓦及作业工艺(ZL 202011093257.8)、一种可实现抽油杆自动上卸扣的卸扣钳及方法(ZL202010053962.9)、一种油田修井作业抽油杆自动吊卡及使用方法(ZL202011073476.X)、一种可实现自动找正功能的抽油杆自动吊卡及使用方法(ZL202011573843.2)、一种油田修井作业抽油杆自动吊卡及使用方法(ZL202011073476.X)、一种修井作业抓管机械手及使用方法(CN202011111765.4)等,相同或相似部分不再累述。本专利申请依托或参考上述专利,尤其是基于车载修井机的抽油杆机械化小修作业集成设备及工艺(ZL202110462646.1)涉及的井口管杆处理系统,与本专利类似或参考,本专利不再详述。本专利不同于ZL202110462646.1,提供一种车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备及工艺。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备及工艺,省去作业猫道,通过立根盒输送车集成立根盒和管杆输送处理系统等,实现不依靠猫道,而是通过管杆输送处理系统实现管杆在立根盒和井口中心立式起下作业。
本发明提到的一种车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备及工艺,其技术方案是:包括车载修井机和井口管杆处理系统,所述井口管杆处理系统由动力卡瓦装置、自动上卸扣装置、套装式导轨机构、自动吊卡、吊卡导向滑动机构组成,在车载修井机配合下,实现井口管杆起下和上卸扣操作,所述套装式导轨机构、自动吊卡、吊卡导向滑动机构安装在车载修井机上,其改进之处是:还包括立根盒式管杆输送处理系统,所述立根盒式管杆输送处理系统包括管杆立根盒、立根盒管杆运移机构、测距定位机构、立根盒支座、立根盒起升液压油缸、立根盒输送车、前支撑机构,实现管杆运输、管杆存储以及管杆在立根盒与井口中心的输送和排列操作;其中,管杆立根盒、立根盒管杆运移机构、测距定位机构、立根盒支撑机构、立根盒起升液压油缸、前支撑机构集成在立根盒输送车上,所述立根盒支座和立根盒支座调整机构为底座支撑部分,提供管杆立根盒和立根盒管杆运移机构支撑和作业空间,以及动力卡瓦装置和自动上卸扣装置作业空间;管杆立根盒的一侧通过立根盒起升液压油缸连接在立根盒输送车上,且立根盒输送车的前端固定有前支撑机构,管杆立根盒的另一侧设有立根盒管杆运移机构,立根盒管杆运移机构的下侧设有测距定位机构。
优选的,上述管杆立根盒是框架性结构,用于安装管杆,主要由立根盒底座、下横梁、立根盒框架、扶正梁、上横梁、指梁、指梁承托架组成,提供管杆立式作业和运输存储空间,所述立根盒框架的底部设有立根盒底座,在立根盒框架的下侧设有下横梁,立根盒框架的上端设有上横梁,在立根盒框架的中部设有扶正梁,在立根盒框架内腔设有多个水平方向设置的指梁和指梁承托架。
优选的,上述的立根盒管杆运移机构主要由连接支杆摆动缸、升降液压缸、下机械手、机械手伸缩臂、外升降筒、上机械手、连接支杆、重载封闭滑台模块组成,实现管杆在管杆立根盒与井口中心输送、排列操作,在下横梁和上横梁之间分别通过升降液压缸和重载封闭滑台模块安装有连接支杆,连接支杆外套接有外升降筒,连接支杆通过机械手伸缩臂连接下机械手和上机械手,通过外升降筒带动上机械手和下机械手联动升降;连接支杆的下端连接在连接支杆摆动缸,连接支杆摆动缸带动连接支杆旋转,进一步带动下机械手和上机械手旋转。
优选的,上述的连接支杆摆动缸的上端外侧设有支杆角位移传感器和测距定位机构;在重载封闭滑台模块的下面设有滑台支杆连接机构,且滑台支杆连接机构的下端与连接支杆相连。
优选的,上述下机械手与机械手伸缩臂之间安装有带谐波减速器薄型步进电机和机械手角位移传感器,通过带谐波减速器薄型步进电机驱动下机械手相对于机械手伸缩臂转动。
优选的,上述的机械手伸缩臂包括闭环步进电机、上连板、下连板、丝杆、套装伸缩杆、丝杆固定螺母、滑动套和导向键,所述的套装伸缩杆的一端连接在连接支杆上,另一端连接下连板,下连板的上侧安装上连板;所述下连板的外侧安装闭环步进电机,闭环步进电机的输出端通过丝杆连接到滑动套,带动套装伸缩杆进行伸缩运动;下机械手安装在上连板上,上连板的上侧安装带谐波减速器薄型步进电机,带谐波减速器薄型步进电机的输出轴穿过上连板与下连板相连,带谐波减速器薄型步进电机实现上连板和下连板相对转动,从而带动下机械手转动,机械手角位移传感器测定转动角度。
优选的,上述的滑动套安装在连接支杆外侧,所述连接支杆与下机械手和上机械手之间安装导向键,外升降筒带动滑动套沿导向键实现在连接支杆的升降。
优选的,上述的套装伸缩杆采用套装结构,内套筒的外端连接下连板,内套筒的内端与外套筒连接,所述外套筒的外端与连接支杆连接。
优选的,上述的立根盒支座主要由支座左工作台面、支座右工作台面、插接环、内围栏、外围栏、导流机构和支撑腿组成,所述支座左工作台面和支座右工作台面为工作区间,上表面设有导流机构,下侧设有多个支撑腿,所述插接环将支座左工作台面和支座右工作台面连在一起;所述插接环的上方设有内围栏,在支座右工作台面上侧设有外围栏。
本发明提到的车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备的作业工艺,包括以下步骤:
一、下管杆工况:转动立根盒管杆运移机构的连接支杆摆动缸,机械手伸缩臂平行管杆立根盒移动,调整机械手伸缩臂的伸缩长度,上机械手和下机械手正对管杆立根盒,重载封闭滑台模块同步前进,带动连接支杆进而带动上机械手和下机械手前进,上机械手和下机械手对正夹持管杆,立根盒管杆运移机构将上机械手和下机械手上提,重载封闭滑台模块同步后退,离开管杆立根盒进入立根盒管杆运移机构初始位置,根据测距定位机构测定井口中心位置,连接支杆摆动缸转动对正井口中心;调整机械手伸缩臂的伸缩长度,上机械手和下机械手将夹持管杆送入井口中心,自动吊卡沿吊卡导向滑动机构下降,自上而下套入管杆,井口管杆处理系统实现小修作业的下管杆操作;
二、起管杆工况:起管杆作业模式与下管杆工况相反,测距定位机构测定井口中心位置,立根盒管杆运移机构自初始位置启动,转动连接支杆摆动缸对正井口中心,通过调整机械手伸缩臂的伸缩长度实现上机械手和下机械手夹持管杆,送入管杆立根盒的指梁。
与现有技术相比,本发明的有益效果具体如下:
本发明在车载修井机配合下,实现井口管杆起下和上卸扣等操作;管杆立根盒、立根盒管杆输送机构、测距定位机构、立根盒起升液压油缸、立根盒支座调整机构、立根盒输送车、前支撑机构等组成立根盒式管杆输送处理系统;本发明在下管杆时,立根盒管杆输送机构的机械手伸缩臂将管杆从管杆立根盒中取出,送至井口中心;起管杆状态时,立根盒管杆输送机构的机械手伸缩臂将管杆从井口中心送至管杆立根盒,立根盒支座是半封闭结构,收集管杆携带井液等,整个作业过程实现管杆不落地作业;本发明省去了作业猫道,通过立根盒输送车集成立根盒和管杆输送处理系统等,实现了不依靠猫道,而是通过管杆输送处理系统来完成管杆在立根盒和井口中心的立式起下作业。
附图说明
图1是本发明的小修作业集成设备的正视图;
图2是车载修井机立根盒的正视图;
图3是车载修井机立根盒的俯视图;
图4是机械手伸缩臂的结构示意图;
图5是立根盒支座结构示意图;
图6是本发明的小修作业集成设备采用2台作业的的俯视图;
图7是本发明的小修作业集成设备采用3台作业的俯视图;
上图中:车载修井机1、动力卡瓦装置2、自动上卸扣装置3、套装式导轨机构4、自动吊卡5、吊卡导向滑动机构6、管杆立根盒7、立根盒管杆运移机构8、测距定位机构9、立根盒支座10、立根盒支撑机构11、立根盒起升液压油缸12、立根盒支座调整机构13、立根盒输送车14、前支撑机构15;立根盒底座7.1、下横梁7.2、立根盒框架7.3、扶正梁7.4、上横梁7.5、指梁7.6、指梁承托架7.7;连接支杆摆动缸8.1、支杆角位移传感器8.2、升降液压缸8.3、下机械手8.4、带谐波减速器薄型步进电机8.5、机械手伸缩臂8.6、机械手角位移传感器8.7、外升降筒8.8、上机械手8.9、连接支杆8.10、滑台支杆连接机构8.11、重载封闭滑台模块8.12、井口中心定位杆8.13;闭环步进电机8.6.1、上连板8.6.2、下连板8.6.3、丝杆8.6.4、套装伸缩杆8.6.5、丝杆固定螺母8.6.6、滑动套8.6.7、导向键8.6.8;支座左工作台面10.1、支座右工作台面10.2、插接环10.3、内围栏10.4、外围栏10.5、导流机构10.6、支撑腿10.7。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1,参照图1,本发明提到的一种车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备及工艺,包括车载修井机1和井口管杆处理系统,所述井口管杆处理系统由动力卡瓦装置2、自动上卸扣装置3、套装式导轨机构4、自动吊卡5、吊卡导向滑动机构6组成,在车载修井机1配合下,实现井口管杆起下和上卸扣操作,所述套装式导轨机构4、自动吊卡5、吊卡导向滑动机构6安装在车载修井机1上,其改进之处是:还包括立根盒式管杆输送处理系统,所述立根盒式管杆输送处理系统包括管杆立根盒7、立根盒管杆运移机构8、测距定位机构9、立根盒支座10、立根盒起升液压油缸12、立根盒输送车14、前支撑机构15,实现管杆运输、管杆存储以及管杆在立根盒与井口中心的输送和排列操作;其中,管杆立根盒7、立根盒管杆运移机构8、测距定位机构9、立根盒支撑机构11、立根盒起升液压油缸12、前支撑机构15集成在立根盒输送车14上,所述立根盒支座10和立根盒支座调整机构13为底座支撑部分,提供管杆立根盒7和立根盒管杆运移机构8支撑和作业空间,以及动力卡瓦装置2和自动上卸扣装置3作业空间;管杆立根盒7的一侧通过立根盒起升液压油缸12连接在立根盒输送车14上,且立根盒输送车14的前端固定有前支撑机构15,管杆立根盒7的另一侧设有立根盒管杆运移机构8,立根盒管杆运移机构8的下侧设有测距定位机构9。
所述管杆立根盒7在运输状态时,立根盒支撑机构11和前支撑机构15共同支撑管杆立根盒7,确保管杆立根盒7下面高于立根盒输送车14车厢一定距离,且整体高度符合国标GB1589-2004规定。
参照图2,本发明提到的管杆立根盒7是框架性结构,用于安装管杆,管杆立根盒7竖起后,立根盒底座7.1座于立根盒支座10上。所述管杆立根盒7主要由立根盒底座7.1、下横梁7.2、立根盒框架7.3、扶正梁7.4、上横梁7.5、指梁7.6、指梁承托架7.7组成,提供管杆立式作业和运输存储空间,所述立根盒框架7.3的底部设有立根盒底座7.1,在立根盒框架7.3的下侧设有下横梁7.2,立根盒框架7.3的上端设有上横梁7.5,在立根盒框架7.3的中部设有扶正梁7.4,在立根盒框架7.3内腔设有多个水平方向设置的指梁7.6和指梁承托架7.7。
所述的指梁7.6用于存储管杆,根据管杆形状设计结构,对于不同管杆,结合指梁7.6的间距,调整指梁承托架7.7形状和尺寸,适应承托不同管杆。
所述立根盒支撑机构11与立根盒框架7.3为浮动连接,立根盒支撑机构11套在立根盒框架7.3上,可沿着立根盒框架7.3上下滑动一定距离,调整立根盒底座7.1高度坐于立根盒支座10上,固定立根盒支撑机构11。
参照图2,本发明提到的立根盒管杆运移机构8主要由连接支杆摆动缸8.1、升降液压缸8.3、下机械手8.4、机械手伸缩臂8.6、外升降筒8.8、上机械手8.9、连接支杆8.10、重载封闭滑台模块8.12组成,实现管杆在管杆立根盒7与井口中心输送、排列操作,在下横梁7.2和上横梁7.5之间分别通过升降液压缸8.3和重载封闭滑台模块8.12安装有连接支杆8.10,连接支杆8.10外套接有外升降筒8.8,连接支杆8.10通过机械手伸缩臂8.6连接下机械手8.4和上机械手8.9,通过外升降筒8.8带动上机械手8.9和下机械手8.4联动升降;连接支杆8.10的下端连接在连接支杆摆动缸8.1,连接支杆摆动缸8.1带动连接支杆8.10旋转,进一步带动下机械手8.4和上机械手8.9旋转。
其中,上述的连接支杆摆动缸8.1的上端外侧设有支杆角位移传感器8.2和测距定位机构9;在重载封闭滑台模块8.12的下面设有滑台支杆连接机构8.11,且滑台支杆连接机构8.11的下端与连接支杆8.10相连,另外需要说明的是,所述重载封闭滑台模块8.12优选齿轮或丝杆驱动。
所述支杆角位移传感器8.2安装在连接支杆摆动缸8.1上方,随着连接支杆摆动缸8.1转动,支杆角位移传感器8.2测定连接支杆8.10中心水平角度,初始位置可定为下横梁7.2中心线位置。所述测距定位机构9和支杆角位移传感器8.2联合测定测距定位机构9初始位置相对于井口中心位置和距离,实现井口中心定位。
另外,上述下机械手8.4与机械手伸缩臂8.6之间安装有带谐波减速器薄型步进电机8.5和机械手角位移传感器8.7,带谐波减速器薄型步进电机8.5为现有的常规技术,通过带谐波减速器薄型步进电机8.5驱动下机械手8.4相对于机械手伸缩臂8.6转动。
参照图4,本发明提到的机械手伸缩臂8.6包括闭环步进电机8.6.1、上连板8.6.2、下连板8.6.3、丝杆8.6.4、套装伸缩杆8.6.5、丝杆固定螺母8.6.6、滑动套8.6.7和导向键8.6.8,所述的套装伸缩杆8.6.5的一端连接在连接支杆8.10上,另一端连接下连板8.6.3,下连板8.6.3的上侧安装上连板8.6.2;所述下连板8.6.3的外侧安装闭环步进电机8.6.1,闭环步进电机8.6.1的输出端通过丝杆8.6.4连接到滑动套8.6.7,带动套装伸缩杆8.6.5进行伸缩运动;下机械手8.4安装在上连板8.6.2上,上连板8.6.2的上侧安装带谐波减速器薄型步进电机8.5,带谐波减速器薄型步进电机8.5的输出轴穿过上连板8.6.2与下连板8.6.3相连,带谐波减速器薄型步进电机8.5实现上连板8.6.2和下连板8.6.3相对转动,从而带动下机械手8.4转动,机械手角位移传感器8.7测定转动角度。
其中,上述的滑动套8.6.7安装在连接支杆8.10外侧,所述连接支杆8.10与下机械手8.4和上机械手8.9之间安装导向键8.6.8,外升降筒8.8带动滑动套8.6.7沿导向键8.6.8实现在连接支杆8.10的升降。
另外,上述的套装伸缩杆8.6.5采用套装结构,内套筒的外端连接下连板8.6.3,内套筒的内端与外套筒连接,所述外套筒的外端与连接支杆8.10连接;另外,本发明提到的上机械手8.9的结构与下机械手8.4相同,不再详述。
参照图5,本发明提到的立根盒支座10主要由支座左工作台面10.1、支座右工作台面10.2、插接环10.3、内围栏10.4、外围栏10.5、导流机构10.6和支撑腿10.7组成,所述支座左工作台面10.1和支座右工作台面10.2为工作区间,运输时,支座左工作台面10.1和支座右工作台面10.2分开,且上表面设有导流机构10.6,导流机构10.6将作业时泄露井液等导出,下侧设有多个支撑腿10.7,所述插接环10.3将支座左工作台面10.1和支座右工作台面10.2连在一起;所述插接环10.3的上方设有内围栏10.4,在支座右工作台面10.2上侧设有外围栏10.5。
本发明提到的车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备的作业工艺,包括以下步骤:
一、下管杆工况:转动立根盒管杆运移机构8的连接支杆摆动缸8.1,机械手伸缩臂8.6平行管杆立根盒7移动,调整机械手伸缩臂8.6的伸缩长度,上机械手8.9和下机械手8.4正对管杆立根盒7,重载封闭滑台模块8.12同步前进,带动连接支杆8.10进而带动上机械手8.9和下机械手8.4前进,上机械手8.9和下机械手8.4对正夹持管杆,立根盒管杆运移机构8将上机械手8.9和下机械手8.4上提,重载封闭滑台模块8.12同步后退,离开管杆立根盒7进入立根盒管杆运移机构8初始位置,根据测距定位机构9测定井口中心位置,连接支杆摆动缸8.1转动对正井口中心;调整机械手伸缩臂8.6的伸缩长度,上机械手8.9和下机械手8.4将夹持管杆送入井口中心,自动吊卡5沿吊卡导向滑动机构6下降,自上而下套入管杆,井口管杆处理系统实现小修作业的下管杆操作;
二、起管杆工况:起管杆作业模式与下管杆工况相反,测距定位机构9测定井口中心位置,立根盒管杆运移机构8自初始位置启动,转动连接支杆摆动缸8.1对正井口中心,通过调整机械手伸缩臂8.6的伸缩长度实现上机械手8.9和下机械手8.4夹持管杆,送入管杆立根盒7的指梁7.6。
实施例2,本发明提到的车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备,与实施例1不同之处是:
参照图6,本发明的小修作业集成设备采用2台进行作业,两套立根盒式管杆输送处理系统布置在井口中心位置的两侧,提供一种全新作业模式,即交替作业,也就是一台作业另一台待机的作业模式,交替作业。对于交替作业模式,两台立根盒式管杆输送处理系统交替作业,可以提供更快的作业效率。
实施例3,本发明提到的车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备,与实施例1不同之处是:
参照图7,本发明的小修作业集成设备采用三台进行作业,立根盒式管杆输送处理系统布置在井口中心位置的旁边,提供一种全新作业模式,即交替作业,也就是一台作业,第二台待机,第三台备用的作业模式,交替作业。对于交替作业模式,两台立根盒式管杆输送处理系统交替作业,第三台备用,也可以提供更快的作业效率。
以上所述,仅是本发明的部分较佳实施例,任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此,依据本发明的技术方案所进行的相应简单修改或等同变换,尽属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备,包括车载修井机(1)和井口管杆处理系统,所述井口管杆处理系统由动力卡瓦装置(2)、自动上卸扣装置(3)、套装式导轨机构(4)、自动吊卡(5)、吊卡导向滑动机构(6)组成,在车载修井机(1)配合下,实现井口管杆起下和上卸扣操作,所述套装式导轨机构(4)、自动吊卡(5)、吊卡导向滑动机构(6)安装在车载修井机(1)上,其特征是:还包括立根盒式管杆输送处理系统,所述立根盒式管杆输送处理系统包括管杆立根盒(7)、立根盒管杆运移机构(8)、测距定位机构(9)、立根盒支座(10)、立根盒起升液压油缸(12)、立根盒输送车(14)、前支撑机构(15),实现管杆运输、管杆存储以及管杆在立根盒与井口中心的输送和排列操作;其中,管杆立根盒(7)、立根盒管杆运移机构(8)、测距定位机构(9)、立根盒支撑机构(11)、立根盒起升液压油缸(12)、前支撑机构(15)集成在立根盒输送车(14)上,所述立根盒支座(10)和立根盒支座调整机构(13)为底座支撑部分,提供管杆立根盒(7)和立根盒管杆运移机构(8)支撑和作业空间,以及动力卡瓦装置(2)和自动上卸扣装置(3)作业空间;管杆立根盒(7)的一侧通过立根盒起升液压油缸(12)连接在立根盒输送车(14)上,且立根盒输送车(14)的前端固定有前支撑机构(15),管杆立根盒(7)的另一侧设有立根盒管杆运移机构(8),立根盒管杆运移机构(8)的下侧设有测距定位机构(9)。
2.根据权利要求1所述的车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备,其特征是:所述管杆立根盒(7)是框架性结构,用于安装管杆,主要由立根盒底座(7.1)、下横梁(7.2)、立根盒框架(7.3)、扶正梁(7.4)、上横梁(7.5)、指梁(7.6)、指梁承托架(7.7)组成,提供管杆立式作业和运输存储空间,所述立根盒框架(7.3)的底部设有立根盒底座(7.1),在立根盒框架(7.3)的下侧设有下横梁(7.2),立根盒框架(7.3)的上端设有上横梁(7.5),在立根盒框架(7.3)的中部设有扶正梁(7.4),在立根盒框架(7.3)内腔设有多个水平方向设置的指梁(7.6)和指梁承托架(7.7)。
3.根据权利要求2所述的车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备,其特征是:所述的立根盒管杆运移机构(8)主要由连接支杆摆动缸(8.1)、升降液压缸(8.3)、下机械手(8.4)、机械手伸缩臂(8.6)、外升降筒(8.8)、上机械手(8.9)、连接支杆(8.10)、重载封闭滑台模块(8.12)组成,实现管杆在管杆立根盒(7)与井口中心输送、排列操作,在下横梁(7.2)和上横梁(7.5)之间分别通过升降液压缸(8.3)和重载封闭滑台模块(8.12)安装有连接支杆(8.10),连接支杆(8.10)外套接有外升降筒(8.8),连接支杆(8.10)通过机械手伸缩臂(8.6)连接下机械手(8.4)和上机械手(8.9),通过外升降筒(8.8)带动上机械手(8.9)和下机械手(8.4)联动升降;连接支杆(8.10)的下端连接在连接支杆摆动缸(8.1),连接支杆摆动缸(8.1)带动连接支杆(8.10)旋转,进一步带动下机械手(8.4)和上机械手(8.9)旋转。
4.根据权利要求3所述的车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备,其特征是:所述的连接支杆摆动缸(8.1)的上端外侧设有支杆角位移传感器(8.2)和测距定位机构(9);在重载封闭滑台模块(8.12)的下面设有滑台支杆连接机构(8.11),且滑台支杆连接机构(8.11)的下端与连接支杆(8.10)相连。
5.根据权利要求4所述的车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备,其特征是:所述下机械手(8.4)与机械手伸缩臂(8.6)之间安装有带谐波减速器薄型步进电机(8.5)和机械手角位移传感器(8.7),通过带谐波减速器薄型步进电机(8.5)驱动下机械手(8.4)相对于机械手伸缩臂(8.6)转动。
6.根据权利要求5所述的车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备,其特征是:所述的机械手伸缩臂(8.6)包括闭环步进电机(8.6.1)、上连板(8.6.2)、下连板(8.6.3)、丝杆(8.6.4)、套装伸缩杆(8.6.5)、丝杆固定螺母(8.6.6)、滑动套(8.6.7)和导向键(8.6.8),所述的套装伸缩杆(8.6.5)的一端连接在连接支杆(8.10)上,另一端连接下连板(8.6.3),下连板(8.6.3)的上侧安装上连板(8.6.2);所述下连板(8.6.3)的外侧安装闭环步进电机(8.6.1),闭环步进电机(8.6.1)的输出端通过丝杆(8.6.4)连接到滑动套(8.6.7),带动套装伸缩杆(8.6.5)进行伸缩运动;下机械手(8.4)安装在上连板(8.6.2)上,上连板(8.6.2)的上侧安装带谐波减速器薄型步进电机(8.5),带谐波减速器薄型步进电机(8.5)的输出轴穿过上连板(8.6.2)与下连板(8.6.3)相连,带谐波减速器薄型步进电机(8.5)实现上连板(8.6.2)和下连板(8.6.3)相对转动,从而带动下机械手(8.4)转动,机械手角位移传感器(8.7)测定转动角度。
7.根据权利要求6所述的车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备,其特征是:所述的滑动套(8.6.7)安装在连接支杆(8.10)外侧,所述连接支杆(8.10)与下机械手(8.4)和上机械手(8.9)之间安装导向键(8.6.8),外升降筒(8.8)带动滑动套(8.6.7)沿导向键(8.6.8)实现在连接支杆(8.10)的升降。
8.根据权利要求7所述的车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备,其特征是:所述的套装伸缩杆(8.6.5)采用套装结构,内套筒的外端连接下连板(8.6.3),内套筒的内端与外套筒连接,所述外套筒的外端与连接支杆(8.10)连接。
9.根据权利要求1所述的车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备,其特征是:所述的立根盒支座(10)主要由支座左工作台面(10.1)、支座右工作台面(10.2)、插接环(10.3)、内围栏(10.4)、外围栏(10.5)、导流机构(10.6)和支撑腿(10.7)组成,所述支座左工作台面(10.1)和支座右工作台面(10.2)为工作区间,上表面设有导流机构(10.6),下侧设有多个支撑腿(10.7),所述插接环(10.3)将支座左工作台面(10.1)和支座右工作台面(10.2)连在一起;所述插接环(10.3)的上方设有内围栏(10.4),在支座右工作台面(10.2)上侧设有外围栏(10.5)。
10.根据权利要求8所述的车载无猫道修井机立根盒式小修作业集成设备的作业工艺,其特征是:包括以下步骤:
一、下管杆工况:转动立根盒管杆运移机构(8)的连接支杆摆动缸(8.1),机械手伸缩臂(8.6)平行管杆立根盒(7)移动,调整机械手伸缩臂(8.6)的伸缩长度,上机械手(8.9)和下机械手(8.4)正对管杆立根盒(7),重载封闭滑台模块(8.12)同步前进,带动连接支杆(8.10)进而带动上机械手(8.9)和下机械手(8.4)前进,上机械手(8.9)和下机械手(8.4)对正夹持管杆,立根盒管杆运移机构(8)将上机械手(8.9)和下机械手(8.4)上提,重载封闭滑台模块(8.12)同步后退,离开管杆立根盒(7)进入立根盒管杆运移机构(8)初始位置,根据测距定位机构(9)测定井口中心位置,连接支杆摆动缸(8.1)转动对正井口中心;调整机械手伸缩臂(8.6)的伸缩长度,上机械手(8.9)和下机械手(8.4)将夹持管杆送入井口中心,自动吊卡(5)沿吊卡导向滑动机构(6)下降,自上而下套入管杆,井口管杆处理系统实现小修作业的下管杆操作;
二、起管杆工况:起管杆作业模式与下管杆工况相反,测距定位机构(9)测定井口中心位置,立根盒管杆运移机构(8)自初始位置启动,转动连接支杆摆动缸(8.1)对正井口中心,通过调整机械手伸缩臂(8.6)的伸缩长度实现上机械手(8.9)和下机械手(8.4)夹持管杆,送入管杆立根盒(7)的指梁(7.6)。
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