CN114263441A - 钻杆递送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钻杆递送装置，包括：井架；起吊组件，包括设于井架的绞车单元和吊绳；提引组件，包括设于吊绳的扶正套，以及设于吊绳的提钩，扶正套具有供钻杆穿过的第一扶正孔；以及转移组件，可转动地设于井架，具有位于井架一侧的第一位置，以及与钻井的井口位置相对应的第二位置，转移组件用以获取第一位置的钻杆并带动钻杆移动至第二位置。本发明所提供的钻杆递送装置在使用时操作人员只需要将扶正套和提钩安装到钻杆上，然后控制绞车单元和转移组件工作即可实现将钻杆由地面递送至第二位置(顶驱或动力水龙头的工作位置)，操作人员无需搬运钻杆，劳动强度小，且操作更安全。操作简单，能够缩短钻杆递送的时间，提高生产效率。

Description

钻杆递送装置

技术领域

本发明属于钻井作业技术领域，具体涉及一种钻杆递送装置。

背景技术

在钻井作业时，钻柱的长度随着钻井深度的增加也不断加长，钻柱由多根钻杆连接而成，在钻进过程中，每当钻井深度加深了一根钻杆的长度后，就向钻柱中接入一根新的钻杆，这个过程叫做接单根。

随着科技的发展，地质钻探时大多采用顶驱或动力水龙头进行钻井作业，顶驱或动力水龙头在接单根作业时需要2～3名操作人员将钻杆搬运到井口位置，并手动将钻杆由水平姿态调整至竖直姿态，以和顶驱或动力水龙头配合，在接单根时操作人员的劳动强度大，且容易产生安全事故，操作时间长，影响生产效率。

发明内容

本发明提供一种钻杆递送装置，旨在解决现有技术中接单根时操作人员的劳动强度大，且容易产生安全事故，操作时间长，影响生产效率的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种钻杆递送装置，包括：井架；起吊组件，包括设于所述井架的绞车单元和吊绳，所述吊绳一端卷绕设于所述绞车单元上，所述吊绳另一端自上而下垂落设置；提引组件，包括设于所述吊绳的扶正套，以及设于所述吊绳垂落一端的提钩，所述扶正套具有供钻杆穿过的第一扶正孔；以及转移组件，可转动地设于所述井架，具有位于所述井架一侧的第一位置，以及与钻井的井口位置相对应的第二位置，所述转移组件用以获取第一位置的所述钻杆并带动所述钻杆移动至第二位置。

在一种可能的实现方式中，所述起吊组件还包括设于所述井架的悬臂单元，所述悬臂单元包括：中心管，自上而下地设于所述井架，所述中心管内部中空以形成第一容绳空间；第一立板，连接于所述中心管的外壁；第二立板，连接于所述中心管的外壁，且与所述第一立板围合形成第二容绳空间，所述中心管上开设有连通所述第一容绳空间和所述第二容绳空间的穿绳孔；若干个滑轮，均可转动地设于所述第二容绳空间内，所述吊绳一端卷绕设于所述绞车单元，另一端依次经过所述第一容绳空间、所述穿绳孔和若干个所述滑轮后垂落于所述井架一侧；以及若干个挡绳杆，至少一个所述挡绳杆连接于所述第一立板远离所述中心管的一端和所述第二立板远离所述中心管的一端。

在一种可能的实现方式中，所述扶正套沿所述第一扶正孔的轴线方向开设有贯穿的安装孔，所述吊绳穿设于所述安装孔内，所述扶正套沿垂直于所述安装孔轴线方向开设有与所述安装孔贯通的定位孔，所述提引组件还包括螺纹配合设于所述定位孔内的锁紧螺钉，所述锁紧螺钉的螺杆端与所述吊绳抵接。

在一种可能的实现方式中，所述提钩包括：第一连接部，一端与所述吊绳垂落一端连接；以及第二连接部，呈钩状且形成有承托空间，所述第二连接部一端与所述第一连接部远离所述吊绳的一端连接，所述第二连接部的另一端用以伸入所述钻杆的中心孔内，所述钻杆其中一端抵接于所述第二连接部，且所述钻杆的部分管壁处于所述承托空间内。

在一种可能的实现方式中，所述转移组件包括：第一转轴，自上而下且可转动地设于所述井架；第一摆臂，邻近所述第一转轴上端设于所述第一转轴；机械手，设于所述第一摆臂；第二摆臂，邻近所述第一转轴下端设于所述第一转轴；扶手，设于所述第二摆臂，且在竖直方向上与所述机械手的位置相对应，所述扶手具有供所述钻杆穿过的第二扶正孔，所述扶手形成所述第二扶正孔的孔壁开设有供所述吊绳通过的豁口；以及第一驱动件，与所述第一转轴传动连接，用以驱动所述第一转轴在第一位置和第二位置之间往复转动，所述机械手用以获取第一位置的所述钻杆并带动所述钻杆移动至第二位置。

在一种可能的实现方式中，所述第一摆臂包括：第一连接杆，一端与所述第一转轴连接；以及第二连接杆，在与所述第一连接杆同一高度平面内垂直于所述第一连接杆设置，所述第二连接杆一端与所述第一连接杆远离所述第一转轴的一端连接，另一端与所述机械手连接；所述第二摆臂包括：第三连接杆，一端与所述第一转轴连接；以及第四连接杆，在与所述第三连接杆同一高度平面内垂直于所述第三连接杆设置，所述第四连接杆一端与所述第三连接杆远离所述第一转轴的一端连接，另一端与所述扶手连接；当处于第一位置时，所述第一连接杆、所述第二连接杆、所述第三连接杆和所述第四连接杆共同围合形成操作空间，当处于第二位置时，所述操作空间的覆盖范围与所述井架至少部分重合。

在一种可能的实现方式中，所述机械手包括：安装座，设于所述第一摆臂；第一夹爪，与所述安装座铰接，一端形成第一驱动端，另一端形成第一夹持端；第二夹爪，与所述安装座铰接，一端形成第二驱动端，另一端形成第二夹持端，所述第二夹持端与所述第一夹持端围合形成所述钻杆的夹持空间；以及第二驱动件，与所述第一驱动端和所述第二驱动端均连接，能够驱动所述第一驱动端和所述第二驱动端彼此靠近和远离。

在一种可能的实现方式中，所述第一夹爪形成有第一定位部，所述第二夹爪形成有第二定位部，所述第一定位部和所述第二定位部均具有啮合齿；所述安装座具有第二转轴和第三转轴，所述第一定位部与所述第二转轴铰接，所述第二定位部与所述第三转轴铰接，在所述第一夹爪和所述第二夹爪转动过程中，所述第一定位部的啮合齿和所述第二定位部的啮合齿相互啮合。

在一种可能的实现方式中，所述第一摆臂具有第四转轴，所述第一摆臂关于所述第四转轴对称形成有两个第一支撑部，所述安装座关于所述第四转轴对称形成有两个第二支撑部，所述安装座与所述第四转轴铰接，所述机械手还包括至少两个扭簧；定义所述扭簧的两个受力端分别为第一受力端和第二受力端，两个所述扭簧均套设于所述第四转轴，其中一个所述扭簧的第一受力端与其中一个所述第一支撑部抵接、第二受力端与其中一个所述第二支撑部抵接，其中另一个所述扭簧的第一受力端与另一个所述第一支撑部抵接、第二受力端与另一个所述第二支撑部抵接。

在一种可能的实现方式中，所述钻杆递送装置还包括防碰组件，所述防碰组件包括：触碰板，设于所述转移组件；支撑座，与所述井架连接，所述支撑座开设有贯穿上下端面的导向孔；压杆，自上而下地穿设于所述导向孔内，一端与所述转移组件连接；弹性元件，套设于所述压杆，且一端抵接于所述支撑座；锁紧元件，连接于所述压杆远离所述转移组件的一端，且抵接于所述弹性元件远离所述支撑座的一端；以及触发元件，设于所述井架，且位于所述触碰板下方。

本发明所提供的钻杆递送装置在使用时，首先，操作人员将扶正套从钻杆的一端套至钻杆上，然后使提钩勾至钻杆的另一端，扶正套和提钩分别对钻杆的两端进行限位和支撑。然后，绞车单元收卷吊绳，在吊绳的牵引下，钻杆由处于地面的平放姿态被吊起至竖直姿态，吊起后的钻杆处于第一位置。最后，转移组件能够获取处于第一位置的钻杆并带动钻杆移动至第二位置，由顶驱或动力水龙头进行接单根操作。

本发明所提供的钻杆递送装置在使用时操作人员只需要将扶正套和提钩安装到钻杆上，然后控制绞车单元和转移组件工作即可实现将钻杆由地面递送至第二位置(顶驱或动力水龙头的工作位置)，操作人员无需搬运钻杆，劳动强度小，且操作更安全。操作简单，能够缩短钻杆递送的时间，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明一实施例钻杆递送装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例钻杆递送装置另一角度的结构示意图；

图3为以图1为正视参考、转移组件处于第一位置时的俯视图；

图4为以图1为正视参考、转移组件处于第二位置时的俯视图；

图5为本发明一实施例中悬臂单元的结构示意图；

图6为本发明一实施例中悬臂单元另一角度的结构示意图；

图7为本发明一实施例中提引组件与钻杆的安装示意图；

图8为本发明一实施例中转移组件的结构示意图；

图9为为本发明一实施例中机械手的结构示意图；

图10为本发明一实施例中机械手与第一摆臂的安装示意图；

图11为本发明一实施例中扭簧与第一摆臂的安装示意图；

图12为本发明一实施例中扶手的结构示意图；

图13为本发明一实施例中防碰组件的结构示意图。

附图标记说明：

1、钻杆递送装置 2、钻杆

10、井架 20、起吊组件 21、绞车单元

22、吊绳 23、悬臂单元 231、中心管

232、第一立板 233、第二立板 234、滑轮

235、挡绳杆 30、提引组件 31、扶正套

32、提钩 321、第一连接部 322、第二连接部

33、锁紧螺钉 34、钢丝绳夹 40、转移组件

41、第一转轴 42、第一摆臂 421、第一连接杆

422、第二连接杆 423、定位元件 424、第四转轴

425、第一支撑部 43、机械手 431、安装座

4311、第二转轴 4312、第三转轴 4313、第二支撑部

432、第一夹爪 4321、第一定位部 433、第二夹爪

4331、第二定位部 434、第二驱动件 435、扭簧

4351、第一受力端 4352、第二受力端 436、抱箍

44、第二摆臂 441、第三连接杆 442、第四连接杆

45、扶手 451、第二扶正孔 452、豁口

46、第一驱动件 50、防碰组件 51、触碰板

52、支撑座 53、压杆 54、弹性元件

55、锁紧元件 56、触发元件

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“固定”、“固设”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。当一个元件被认为是“连接于”、“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当元件被称为“设置于”、“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。“多个”指两个及以上数量。“至少一个”指一个及以上数量。“若干”指一个及以上数量。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

请一并参阅图1至图13，下面对本发明所提供的钻杆递送装置1进行说明。

请参阅图1、图2、图3、图4和图7，本发明实施例提供一种钻杆递送装置1，包括：井架10；起吊组件20，包括设于井架10的绞车单元21和吊绳22，吊绳22一端卷绕设于绞车单元21上，吊绳22另一端自上而下垂落设置；提引组件30，包括设于吊绳22的扶正套31，以及设于吊绳22垂落一端的提钩32，扶正套31具有供钻杆2穿过的第一扶正孔；以及转移组件40，可转动地设于井架10，具有位于井架10一侧的第一位置，以及与钻井的井口位置相对应的第二位置，转移组件40用以获取第一位置的钻杆2并带动钻杆2移动至第二位置。

本发明实施例所提供的钻杆递送装置1用于快速地将地面上处于“平放”姿态的钻杆2递送到井架10井口中心，并使钻杆2处于“竖放”姿态，方便安装在井架10上的顶驱或动力水龙头进行后续的接单根操作。整个钻杆2递送过程无需人工搬抬钻杆2，可以减轻操作人员的劳动强度，节约钻井时间，操作更安全。钻杆2递送不会影响钻机的正常工作，钻机的钻进过程可以和钻杆2递送过程同步进行，能够节约钻井时间。

本发明实施例中起吊组件20包括绞车单元21和吊绳22，吊绳22具体可以是钢丝绳、尼龙绳、铁链等，本发明实施例中以吊绳22为钢丝绳时为例，绞车单元21用于收卷和释放钢丝绳。提引组件30设置在钢丝绳远离绞车单元21的一端，扶正套31和提钩32之间的距离小于单根钻杆2的长度。提钩32能够对钻杆2进行托举和限位，其可以具有单个勾爪，也可以具有多个勾爪，当提钩32具有多个勾爪时，多个勾爪围合形成钻杆2的承托空间。在以下实施例中，以提钩32具有单个勾爪时为例进行说明。在吊起钻杆2时(通常多根钻杆2以“平放”姿态堆叠放置于料架上)，操作人员无需搬抬钻杆2，操作人员首先手持扶正套31使钻杆2的一端穿过扶正套31的第一扶正孔，然后手持提钩32使提钩32钩至钻杆2另一端的中心孔内，钻杆2被限位于提钩32和扶正套31之间，且能够随钢丝绳一同移动。

然后，绞车单元21收卷钢丝绳，钢丝绳带动扶正套31、钻杆2和提钩32上升，使钻杆2处于自上而下的“竖放”姿态，提钩32用于托举钻杆2底部。由于提钩32能够钩至钻杆2的中心孔内，钻杆2不易发生滑脱，扶正套31能够对钻杆2的上部进行导向和限位，避免扶正套31倾斜较大的角度，方便后续的转移组件40获取钻杆2。

最后，第一位置和吊绳22的垂落位置相对应，当钻杆2被吊起到达第一位置时，转移组件40能够获取钻杆2，然后操作人员进行操作使提钩32和扶正套31从钻杆2上脱离，转移组件40带动钻杆2移动至第二位置，钻杆2与井口中心位置对正，由顶驱或动力水龙头进行后续的接单根操作，转移组件40回复至第一位置。

需要说明的是，本发明实施例中第一扶正孔可以大于钻杆2的直径尺寸，使得扶正套31能够适配不同直径规格的钻杆2。当然，当实际使用时钻杆2的直径尺寸唯一时，第一扶正孔的孔径可以与钻杆2的直径相适配，如此能够起到更好的导向和限位作用。

本发明实施例中转移组件40用以获取钻杆2并带动钻杆2移动至第二位置，转移组件40具体可以是机械夹爪、磁力吸盘等，并能够通过转动、平移等方式实现在第一位置和第二位置的往复移动。

本发明所提供的钻杆递送装置1在使用时，首先，操作人员将扶正套31从钻杆2的一端套至钻杆2上，然后使提钩32勾至钻杆2的另一端，扶正套31和提钩32分别对钻杆2的两端进行限位和支撑。然后，绞车单元21收卷吊绳22，在吊绳22的牵引下，钻杆2由处于地面的平放姿态被吊起至竖直姿态，吊起后的钻杆2处于第一位置。最后，转移组件40能够获取处于第一位置的钻杆2并带动钻杆2移动至第二位置，由顶驱或动力水龙头进行接单根操作。

本发明所提供的钻杆递送装置1在使用时操作人员只需要将扶正套31和提钩32安装到钻杆2上，然后控制绞车单元21和转移组件40工作即可实现将钻杆2由地面递送至第二位置(顶驱或动力水龙头的工作位置)，操作人员无需搬运钻杆2，劳动强度小，且操作更安全。操作简单，能够缩短钻杆2递送的时间，提高生产效率。

请参阅图1、图5和图6，在一些可能的实施例中，起吊组件20还包括设于井架10的悬臂单元23，悬臂单元23包括：中心管231，自上而下地设于井架10，中心管231内部中空以形成第一容绳空间；第一立板232，连接于中心管231的外壁；第二立板233，连接于中心管231的外壁，且与第一立板232围合形成第二容绳空间，中心管231上开设有连通第一容绳空间和第二容绳空间的穿绳孔；若干个滑轮234，均可转动地设于第二容绳空间内，吊绳22一端卷绕设于绞车单元21，另一端依次经过第一容绳空间、穿绳孔和若干个滑轮234后垂落于井架10一侧；以及若干个挡绳杆235，至少一个挡绳杆235连接于第一立板232远离中心管231的一端和第二立板233远离中心管231的一端。

如图5所示，以滑轮234的数量为两个时为例，绞车单元21的钢丝绳首先穿过中心管231和穿绳孔进入第二容绳空间，然后依次绕设经过两个滑轮234后垂落于井架10的一侧。挡绳杆235的设置能够防止钢丝绳脱离滑轮234的容绳槽和第二容纳空间。悬臂单元23可以采用可拆卸连接的方式安装在井架10上，以使悬臂单元23的安装位置可调节。通过调整悬臂单元23的安装位置使钢丝绳与转移组件40的位置相对应，使得钻杆2被吊起至合适高度后正好处于转移组件40的工作部位，能够缩短操作时间，提高生产效率。

本实施例中吊绳22(具体可以是钢丝绳)经过悬臂单元23后垂落在井架10一侧，悬臂单元23的设置使得钢丝绳的垂落位置与井架10之间保持一定距离，钻杆2被吊起后不会因晃动而与井架10发生碰撞，提高了操作的安全性，同时还避免了钻杆2因碰撞发生掉落的风险。

请参阅图7，在一些可能的实施例中，扶正套31沿第一扶正孔的轴线方向开设有贯穿的安装孔，吊绳22穿设于安装孔内，扶正套31沿垂直于安装孔轴线方向开设有与安装孔贯通的定位孔，提引组件30还包括螺纹配合设于定位孔内的锁紧螺钉33，锁紧螺钉33的螺杆端与吊绳22抵接。

本实施例中扶正套31在安装时，首先使钢丝绳穿过扶正套31的安装孔，然后拧紧锁紧螺钉33使螺杆端与钢丝绳抵接即可将扶正套31固定在钢丝绳上。扶正套31与钢丝绳采用可拆卸连接的形式，扶正套31的位置可根据不同长度规格的钻杆2进行调整，适配性更强。为了便于将扶正套31套设在钻杆2上，第一扶正孔还具有导向锥面。

如图7所示，在一些可能的实施例中，沿钢丝绳的长度方向、在扶正套31的两端分别设有与钢丝绳可拆卸连接的钢丝绳夹34，两个钢丝绳夹34能够对扶正套31进行限位，防止扶正套31滑动。

请参阅图7，在一些可能的实施例中，提钩32包括：第一连接部321，一端与吊绳22垂落一端连接；以及第二连接部322，呈钩状且形成有承托空间，第二连接部322一端与第一连接部321远离吊绳22的一端连接，第二连接部322的另一端用以伸入钻杆2的中心孔内，钻杆2其中一端抵接于第二连接部322，且钻杆2的部分管壁处于承托空间内。

钻杆2递送时通过提钩32钩取固定钻杆2，第二连接部322一端伸出钻杆2的中心孔内，对钻杆2进行限位，使钻杆2能够随钢丝绳一同移动，安装简单，提高了生产效率。提钩32与扶正套31配合使用能够有效防止钻杆2在吊运过程中脱出，保证了操作的安全性。提钩32连接在钢丝绳远离绞车的一端，由于钢丝绳柔软可弯折变形，因此提钩32在使用时可以直接钩取料架上处于“平放”姿态的钻杆2，钻杆2无需搬抬或调整姿态，能够减轻操作人员的劳动强度。

本实施例中第一连接部321和第二连接部322可以由金属棒材一体弯折加工形成，也可以是单独的零件，通过插销、卡扣等连接。第一连接部321可以通过插销、钢丝绳夹34、吊环等与钢丝绳进行连接。

请参阅图3、图4、图8和图12，在一些可能的实施例中，转移组件40包括：第一转轴41，自上而下且可转动地设于井架10；第一摆臂42，邻近第一转轴41上端设于第一转轴41；机械手43，设于第一摆臂42；第二摆臂44，邻近第一转轴41下端设于第一转轴41；扶手45，设于第二摆臂44，且在竖直方向上与机械手43的位置相对应，扶手45具有供钻杆2穿过的第二扶正孔451，扶手45形成第二扶正孔451的孔壁开设有供吊绳22通过的豁口452；以及第一驱动件46，与第一转轴41传动连接，用以驱动第一转轴41在第一位置和第二位置之间往复转动，机械手43用以获取第一位置的钻杆2并带动钻杆2移动至第二位置。

如图3和图4所示，分别为转移组件40处于第一位置和第二位置时的结构示意图。本实施例中转移组件40包括第一转轴41、驱动第一转轴41旋转的第一驱动件46、沿第一转轴41长度方向设置的第一摆臂42和第二摆臂44，以及分别设于第一摆臂42和第二摆臂44上的机械手43和扶手45，第一摆臂42处于第二摆臂44的上方。

在使用时，钢丝绳将钻杆2吊起，使钻杆2以“竖放”姿态自上而下上升到第一位置(机械手43的夹取位置)。钻杆2和扶正套31在上升过程中依次通过扶手45的第二扶正孔451和机械手43，由机械手43对钻杆2的上部进行夹取固定，第二扶正孔451的直径大于钻杆2的直径，既能够使钻杆2自下而上通过，又能够对钻杆2的下部进行限位，避免钻杆2发生过大的倾斜影响后续与顶驱或动力水龙头连接。

本实施例中第一驱动件46具体可以是液压油缸、气缸、电动伸缩杆、驱动电机等形式，可以通过连杆传动、齿轮传动、链传动等形式与第一转轴41传动连接，驱动第一转轴41旋转。例如，当采用驱动电机驱动时，驱动电机固定在井架10上，驱动电机的输出轴上设有第一齿轮，第一转轴41上设有与第一齿轮啮合传动的第二齿轮，驱动电机运行时能够驱动第一转轴41转动。

由于钢丝绳无需随转移组件40一同移动，当转移组件40获取钻杆2后，钢丝绳可以从钻杆2上脱离。扶手45上设有可供钢丝绳和提钩32通过的豁口452，机械手43上也具有供钢丝绳和钻杆2进出的开口。钢丝绳脱离时，操控绞车单元21使钢丝绳下移，提钩32首先从钻杆2底部中心孔处脱离，然后可手动抓取钢丝绳使钢丝绳和提钩32从扶手45的豁口452处脱出，最后控制钢丝绳上移，使扶正套31从钻杆2上方脱离。

除上述实施例的结构形式外，转移组件40具体可以是机械夹爪，并能够通过转动、平移等方式实现在第一位置和第二位置的往复移动。当采用转动的形式时，转移组件可以至少包括转轴和设置在转轴上的机械夹爪，机械夹爪通过机械抓取、磁力吸附等方式获取钻杆2。当采用平移的形式时，转移组件可以至少包括设置在第一位置和第二位置之间的链条或滑轨，以及设置在链条或滑轨上的机械夹爪等。

请参阅图3和图4，为以图1为正视图为参考时，钻杆递送装置1的俯视图。在一些可能的实施例中，第一摆臂42包括：第一连接杆421，一端与第一转轴41连接；以及第二连接杆422，在与第一连接杆421同一高度平面内垂直于第一连接杆421设置，第二连接杆422一端与第一连接杆421远离第一转轴41的一端连接，另一端与机械手43连接。

第二摆臂44包括：第三连接杆441，一端与第一转轴41连接；以及第四连接杆442，在与第三连接杆441同一高度平面内垂直于第三连接杆441设置，第四连接杆442一端与第三连接杆441远离第一转轴41的一端连接，另一端与扶手45连接；当处于第一位置时，第一连接杆421、第二连接杆422、第三连接杆441和第四连接杆442共同围合形成操作空间，当处于第二位置时，操作空间的覆盖范围与井架10至少部分重合。

本实施例中第一摆臂42和第二摆臂44均为“L”形，转移组件40在处于第二位置时与井架10重合，既能够避免与井架10的二层台空间干涉，又能够提高空间利用率。第一连接杆421和第二连接杆422之间、第三连接杆441和第四连接杆442之间可以通过焊接、铆接、螺栓连接等形式进行连接。

需要说明的是，本实施例中第一连接杆421、第二连接杆422、第三连接杆441、第四连接杆442可以是单个零件，也可以是多个零件连接而成。如图3所示，在一个具体的实施例中，第二连接杆422和第四连接杆442均分别至少由两个零件连接而成，且两个零件之间通过定位元件423活动连接，通过调整各自的定位元件423能够对第二连接杆422和第四连接杆442的长度、角度进行调节，从而对机械手43和扶手45的位置进行微调，以提高钻杆2抓取和递送的位置精度，定位元件423可以是卡块、螺杆等。

具体的，当定位元件423是螺杆时，形成第二连接杆422和形成第四连接杆442的两个零件可以具有多个用于安装螺杆的安装位置，通过调整螺杆的安装位置以使钻杆2被递送后能够正对井口中心。

请参阅图9和图10，在一些可能的实施例中，机械手43包括：安装座431，设于第一摆臂42；第一夹爪432，与安装座431铰接，一端形成第一驱动端，另一端形成第一夹持端；第二夹爪433，与安装座431铰接，一端形成第二驱动端，另一端形成第二夹持端，第二夹持端与第一夹持端围合形成钻杆2的夹持空间；以及第二驱动件434，与第一驱动端和第二驱动端均连接，能够驱动第一驱动端和第二驱动端彼此靠近和远离。

本实施例中机械手43用于夹取钻杆2，第一夹爪432和第二夹爪433均可转动地设置在安装座431上，在第二驱动件434的驱动下，第一夹持端和第二夹持端彼此靠近和远离，实现钻杆2的夹取和释放。如图9所示，为了防止钻杆2被夹持滑脱，提高钻杆2夹持的稳定性，第一夹持端和第二夹持端均安装有抱箍436，两个抱箍436之间形成钻杆2的夹持空间。抱箍436与对应的第一夹爪432或第二夹爪433通过螺栓可拆卸连接，以方便在抱箍436损坏或钻杆2换型时进行更换。第二驱动件434具体可以是液压油缸、气缸、电动伸缩杆等。

请参阅图9和图10，在一些可能的实施例中，第一夹爪432形成有第一定位部4321，第二夹爪433形成有第二定位部4331，第一定位部4321和第二定位部4331均具有啮合齿；安装座431具有第二转轴4311和第三转轴4312，第一定位部4321与第二转轴4311铰接，第二定位部4331与第三转轴4312铰接，在第一夹爪432和第二夹爪433转动过程中，第一定位部4321的啮合齿和第二定位部4331的啮合齿相互啮合。

如图10所示，第一夹爪432在中部或邻近中部的位置形成有第一定位部4321，第二夹爪433在中部或邻近中部的位置形成有第二定位部4331，第一定位部4321和第二定位部4331分别铰接于安装座431的第二转轴4311和第三转轴4312，整体结构强度高，在第二驱动件434的作用下，第一夹爪432和第二夹爪433能够提供较大的夹紧力而不用担心损坏。在第一夹爪432和第二夹爪433转动过程中，第一定位部4321的啮合齿和第二定位部4331的啮合齿相互啮合，能够保证第一夹爪432和第二夹爪433转动时具有良好的对中性，提高钻杆2夹取的准确性。

请参阅图9、图10和图11，在一些可能的实施例中，第一摆臂42具有第四转轴424，第一摆臂42关于第四转轴424对称形成有两个第一支撑部425，安装座431关于第四转轴424对称形成有两个第二支撑部4313，安装座431与第四转轴424铰接，机械手43还包括至少两个扭簧435。

定义扭簧435的两个受力端分别为第一受力端4351和第二受力端4352，两个扭簧435均套设于第四转轴424，其中一个扭簧435的第一受力端4351与其中一个第一支撑部425抵接、第二受力端4352与其中一个第二支撑部4313抵接，其中另一个扭簧435的第一受力端4351与另一个第一支撑部425抵接、第二受力端4352与另一个第二支撑部4313抵接。

本实施例中机械手43的安装座431与第一摆臂42的第四转轴424铰接，安装座431能够在第一摆臂42上进行小幅度的转动。两个扭簧435分别抵接于安装座431和第一摆臂42的相应位置，用于在安装座431转动后进行复位，如此使得机械手43能够“浮动”连接于第一摆臂42上。

如图10所示，为了便于理解，图中标识A为其中一个扭簧435的第一受力端4351与第一支撑部425的抵接位置，B为其中另一个扭簧435的第二受力端4352与第二支撑部4313的抵接位置，

当机械手43与井口中心存在偏差时，顶驱或动力水龙头无法与钻杆2完全对正，会影响顶驱或动力水龙头与钻杆2的连接。本实施例中机械手43通过安装座431“浮动”连接于第一摆臂42，机械手43存在一定的活动余量，当机械手43携带的钻杆2与井口中心存在偏差时能够发生小范围的转动，使钻杆2到达正确位置，提高的钻杆2递送的成功率和容错率。

当完成钻杆2递送后，转移组件40回复至第一位置，然后顶驱或动力水龙头带动钻杆2向下移动。在实际操作时，由于操作人员的失误，可能存在转移组件40仍处于第二位置，操作人员便控制顶驱或动力水龙头下移的问题，会造成设备损坏。

为了解决上述问题，请参阅图13，在一些可能的实施例中，钻杆递送装置1还包括防碰组件50，防碰组件50包括：触碰板51，设于转移组件40；支撑座52，与井架10连接，支撑座52开设有贯穿上下端面的导向孔；压杆53，自上而下地穿设于导向孔内，一端与转移组件40连接；弹性元件54，套设于压杆53，且一端抵接于支撑座52；锁紧元件55，连接于压杆53远离转移组件40的一端，且抵接于弹性元件54远离支撑座52的一端；以及触发元件56，设于井架10，且位于触碰板51下方。

本实施例中转移组件40(具体是第一转轴41)连接有压杆53，当操作人员误操作时，顶驱或动力水龙头会下压转移组件40，触碰板51和压杆53会向下移动，弹性元件54被进一步压缩，当触碰板51到达触发元件56的位置时，触发元件56能够发出或传递信号，迫使顶驱或动力水龙头停止下放，从而避免设备损坏。当顶驱或动力水龙头上升时，转移组件40和触碰板51在弹性元件54的作用下复位。

弹性元件54具体可以是弹簧、橡胶块等，能够对转移组件40起到支撑作用，同时当转移组件40受到向下移动时能够发生变形。锁紧元件55连接于压杆53上，锁紧元件55具体可以时插销、螺母等，能够对弹性元件54进行限位即可。

触发元件56具体可以是距离传感器、压力传感器等，用于检测触碰板51的位置，当触碰板51与触发元件56之间的距离达到触发要求或触碰板51与触发元件56接触后，触发元件56可以向控制台发出电信号，或发出声光报警信号，使顶驱或动力水龙头停止继续向下移动。

可以理解的是，上述实施例中的各部分可以进行自由地组合或删减以形成不同的组合实施例，在此不再赘述各个组合实施例的具体内容，在此说明之后，可以认为本发明说明书已经记载了各个组合实施例，能够支持不同的组合实施例。

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.钻杆递送装置，其特征在于，包括：

井架；

起吊组件，包括设于所述井架的绞车单元和吊绳，所述吊绳一端卷绕设于所述绞车单元上，所述吊绳另一端自上而下垂落设置；

提引组件，包括设于所述吊绳的扶正套，以及设于所述吊绳垂落一端的提钩，所述扶正套具有供钻杆穿过的第一扶正孔；以及

转移组件，可转动地设于所述井架，具有位于所述井架一侧的第一位置，以及与钻井的井口位置相对应的第二位置，所述转移组件用以获取第一位置的所述钻杆并带动所述钻杆移动至第二位置。

2.根据权利要求1所述的钻杆递送装置，其特征在于，所述起吊组件还包括设于所述井架的悬臂单元，所述悬臂单元包括：

中心管，自上而下地设于所述井架，所述中心管内部中空以形成第一容绳空间；

第一立板，连接于所述中心管的外壁；

第二立板，连接于所述中心管的外壁，且与所述第一立板围合形成第二容绳空间，所述中心管上开设有连通所述第一容绳空间和所述第二容绳空间的穿绳孔；

若干个滑轮，均可转动地设于所述第二容绳空间内，所述吊绳一端卷绕设于所述绞车单元，另一端依次经过所述第一容绳空间、所述穿绳孔和若干个所述滑轮后垂落于所述井架一侧；以及

若干个挡绳杆，至少一个所述挡绳杆连接于所述第一立板远离所述中心管的一端和所述第二立板远离所述中心管的一端。

3.根据权利要求1所述的钻杆递送装置，其特征在于，所述扶正套沿所述第一扶正孔的轴线方向开设有贯穿的安装孔，所述吊绳穿设于所述安装孔内，所述扶正套沿垂直于所述安装孔轴线方向开设有与所述安装孔贯通的定位孔，所述提引组件还包括螺纹配合设于所述定位孔内的锁紧螺钉，所述锁紧螺钉的螺杆端与所述吊绳抵接。

4.根据权利要求1所述的钻杆递送装置，其特征在于，所述提钩包括：

第一连接部，一端与所述吊绳垂落一端连接；以及

第二连接部，呈钩状且形成有承托空间，所述第二连接部一端与所述第一连接部远离所述吊绳的一端连接，所述第二连接部的另一端用以伸入所述钻杆的中心孔内，所述钻杆其中一端抵接于所述第二连接部，且所述钻杆的部分管壁处于所述承托空间内。

5.根据权利要求1所述的钻杆递送装置，其特征在于，所述转移组件包括：

第一转轴，自上而下且可转动地设于所述井架；

第一摆臂，邻近所述第一转轴上端设于所述第一转轴；

机械手，设于所述第一摆臂；

第二摆臂，邻近所述第一转轴下端设于所述第一转轴；

扶手，设于所述第二摆臂，且在竖直方向上与所述机械手的位置相对应，所述扶手具有供所述钻杆穿过的第二扶正孔，所述扶手形成所述第二扶正孔的孔壁开设有供所述吊绳通过的豁口；以及

第一驱动件，与所述第一转轴传动连接，用以驱动所述第一转轴在第一位置和第二位置之间往复转动，所述机械手用以获取第一位置的所述钻杆并带动所述钻杆移动至第二位置。

6.根据权利要求5所述的钻杆递送装置，其特征在于，所述第一摆臂包括：

第一连接杆，一端与所述第一转轴连接；以及

第二连接杆，在与所述第一连接杆同一高度平面内垂直于所述第一连接杆设置，所述第二连接杆一端与所述第一连接杆远离所述第一转轴的一端连接，另一端与所述机械手连接；

所述第二摆臂包括：

第三连接杆，一端与所述第一转轴连接；以及

第四连接杆，在与所述第三连接杆同一高度平面内垂直于所述第三连接杆设置，所述第四连接杆一端与所述第三连接杆远离所述第一转轴的一端连接，另一端与所述扶手连接；

当处于第一位置时，所述第一连接杆、所述第二连接杆、所述第三连接杆和所述第四连接杆共同围合形成操作空间，当处于第二位置时，所述操作空间的覆盖范围与所述井架至少部分重合。

7.根据权利要求5所述的钻杆递送装置，其特征在于，所述机械手包括：

安装座，设于所述第一摆臂；

第一夹爪，与所述安装座铰接，一端形成第一驱动端，另一端形成第一夹持端；

第二夹爪，与所述安装座铰接，一端形成第二驱动端，另一端形成第二夹持端，所述第二夹持端与所述第一夹持端围合形成所述钻杆的夹持空间；以及

第二驱动件，与所述第一驱动端和所述第二驱动端均连接，能够驱动所述第一驱动端和所述第二驱动端彼此靠近和远离。

8.根据权利要求7所述的钻杆递送装置，其特征在于，所述第一夹爪形成有第一定位部，所述第二夹爪形成有第二定位部，所述第一定位部和所述第二定位部均具有啮合齿；

所述安装座具有第二转轴和第三转轴，所述第一定位部与所述第二转轴铰接，所述第二定位部与所述第三转轴铰接，在所述第一夹爪和所述第二夹爪转动过程中，所述第一定位部的啮合齿和所述第二定位部的啮合齿相互啮合。

9.根据权利要求7所述的钻杆递送装置，其特征在于，所述第一摆臂具有第四转轴，所述第一摆臂关于所述第四转轴对称形成有两个第一支撑部，所述安装座关于所述第四转轴对称形成有两个第二支撑部，所述安装座与所述第四转轴铰接，所述机械手还包括至少两个扭簧；

定义所述扭簧的两个受力端分别为第一受力端和第二受力端，两个所述扭簧均套设于所述第四转轴，其中一个所述扭簧的第一受力端与其中一个所述第一支撑部抵接、第二受力端与其中一个所述第二支撑部抵接，其中另一个所述扭簧的第一受力端与另一个所述第一支撑部抵接、第二受力端与另一个所述第二支撑部抵接。

10.根据权利要求1所述的钻杆递送装置，其特征在于，所述钻杆递送装置还包括防碰组件，所述防碰组件包括：

触碰板，设于所述转移组件；

支撑座，与所述井架连接，所述支撑座开设有贯穿上下端面的导向孔；

压杆，自上而下地穿设于所述导向孔内，一端与所述转移组件连接；

弹性元件，套设于所述压杆，且一端抵接于所述支撑座；

锁紧元件，连接于所述压杆远离所述转移组件的一端，且抵接于所述弹性元件远离所述支撑座的一端；以及

触发元件，设于所述井架，且位于所述触碰板下方。

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