CN114687682A - 一种小修的抽油杆自动上扣和卸扣作业方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油及天然气钻井和修井设备技术领域，特别涉及一种小修的抽油杆自动化上扣和卸扣作业方法。该作业方法应用于小修自动化装置，由电器化控制机构实现小修自动化装置各个动作的精确位置和步骤。该方法通过传感器控制抽油杆对扣装置和抽油杆钳对井口中心、控制抽油杆钳的升降，自动找抽油杆的夹持位置，使主钳牙块夹持四方头，背钳牙块夹持接箍，实现抽油杆的上扣和卸扣，以及控制抽油杆主钳完成上卸扣后能自动对U型开口。通过本发明解决了小修自动化装置中的抽油杆无法实现无人化和一键化上扣和卸扣的问题，使抽油杆上卸扣安全性高，保证工人的生命安全，工作效率高，以最少的人工实现生产加工，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明属于石油及天然气钻井和修井设备技术领域，特别涉及一种小修的抽油杆自动化上扣和卸扣作业方法。
背景技术
众所周知，小修作业逐渐转变为自动化，抽油杆通过管杆输送机传输至小修平台后，由小修自动化装置的抽油杆动力钳的主钳牙块夹持抽油杆四方头，背钳牙块夹持抽油杆的接箍。实现对抽油杆螺柱的上扣和卸扣。
目前小修自动化装置，对于细软长的抽油杆上扣和卸扣，尚未能实现无人化和一键化操作。抽油杆动力钳无法自动化对井口中心，以及动力钳的主、背牙块无法自动找到抽油杆的四方和接箍等，操作过程中均需要有工人的扶持和目测来保证小修作业的连续性，工人的工作量大，操作安全性差，并且生产效率低下。
因此，基于上述问题，有必要提供一种小修的抽油杆自动化上扣和卸扣作业方法。
发明内容
发明目的：针对现有小修自动化装置的抽油杆上扣和卸扣，无法实现无人化和一键化操作的现象，现提供一种操作简便，使用可靠，生产效率高的小修的抽油杆自动化上扣和卸扣作业方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明所述的一种小修的抽油杆自动化上扣和卸扣作业方法，应用于小修自动化装置，所述小修自动化装置包括：小修平台、导轨、齿条、油管钳机架总成、抽油杆钳机架总成和气动卡盘。所述导轨设置为两根，平行并排固定设在小修平台的上平面。所述气动卡盘固定设置在小修平台上，高度方向位于导轨的下端，并与井口同轴心。所述齿条设置为两根，分别为第一齿条和第二齿条，固定设置在导轨的上平面的中部，第一齿条和第二齿条的齿面朝外，背向井口中心。所述油管钳机架总成和抽油杆钳机架总成活动设置在导轨的滑槽上。所述气动卡盘用于替代吊卡卡持井口内抽油杆。
所述油管钳机架总成由第一齿轮，第一液压马达，抽油杆对扣装置和油管钳机架本体组成。
所述抽油杆钳机架总成由第二齿轮、第二液压马达、抽油杆钳机架本体、抽油杆钳、升降缸和升降滑块组成。
所述油管钳机架本体和抽油杆钳机架本体的左右下侧面均固定设有马达座。第一液压马达和第二液压马达固定连接在马达座上，第一齿轮和第二齿轮固定连接在液压马达的动力轴上。所述第一齿轮、第二齿轮与齿条构成齿轮齿条结构。
所述抽油杆对扣装置设置在油管钳机架总成的门框处，所述抽油杆对扣装置由半开对扣本体和伸缩油缸组成，所述半开对扣本体和伸缩油缸均设置为两个，所述伸缩油缸的缸筒端固定连接在油管钳机架本体门框的两侧。半开对扣本体分别固定连接在伸缩油缸的伸缩杆上。所述抽油杆对扣装置用于第一抽油杆接箍和第二抽油杆螺柱的对扣。
所述升降缸的缸筒端通过销轴固定连接在抽油杆钳机架本体下端中间部位，所述升降缸的伸缩端固定连接升降滑块，所述升降滑块的两端活动固定在抽油杆钳机架本体的滑槽上，升降滑块随升降缸的伸缩而上升和下降。所述抽油杆钳固定设置在升降滑块上。
所述抽油杆钳包括主钳和背钳，用于第一抽油杆接箍和第二抽油杆螺柱的上扣和卸扣。
进一步地，所述主钳为常规液压动力钳，采用内曲面滚子爬坡式夹紧机构，牙块夹持抽油杆四方头。所述背钳采用双臂夹紧结构，夹持抽油杆接箍。所述主钳由动力源主钳马达带动钳头总成顺时针或逆时针旋转。所述钳头总成和主钳壳体总成设有U型开口。
所述的自动化作业方法由电器化控制机构实现小修自动化装置精确的动作位置。
下述传感器为电感式接近开关，属于金属感应的线性器件，在传感器的端部设有感应器，感应器在一定动作距离内检测物体，当检测距离内的金属接触此感应器时，传感器工作。
所述电器化控制机构主要由用于定位油管钳机架总成、抽油杆钳机架总成的第一传感器和第二传感器，用于定位抽油杆钳夹持位置的第三传感器，用于主钳钳头总成的U型开口对主钳壳体U型开口的第四传感器和第五传感器组成。
通过第一传感器和第二传感器可以控制第一液压马达和第二液压马达的运动和停止，从而控制油管钳机架总成和抽油杆钳机架总成向井口中心移动距离。
通过第三传感器和移动窜块控制升降缸的运动和停止，从而使主钳的牙块夹持抽油杆四方头，背钳的牙块夹持抽油杆接箍。
通过第四传感器、接触块一、第五传感器和接触块二控制主钳马达的运动和停止，从而使主钳钳头总成的U型开口对主钳壳体的U型开口。
所述第一传感器和第二传感器固定连接在安装架上，所述安装架固定设置在齿条上平面的中间部位。所述第一传感器与抽油杆钳机架本体、第二传感器与油管钳机架本体的动作距离均在传感器设定检测距离内。
所述主钳上平面固定设有第一安装架、第二安装架和第三安装架。所述第二安装架和第三安装架对称分布在主钳U型开口的两边。
所述钳头总成上平面固定设有接触块一和接触块二。
所述移动窜块为U型块，移动窜块上平面设有凸边，凸边设有轴孔。移动窜块的U型内孔小于抽油杆凸缘。
所述第三传感器固定连接在第一安装架上，第三传感器的感应器的高度位置高于移动窜块。
所述钳头总成的上平面固定设有销轴，所述移动窜块的轴孔由上到下穿过销轴。凸边的下平面放置在钳头总成的上平面，U型内孔与钳头总成同轴心。所述移动窜块可沿销轴上下移动。
所述第四传感器固定连接在第二安装架上，第五传感器固定连接在第三安装架上。所述第四传感器与接触块一对应。第五传感器与接触块二对应。当第四传感器与和接触块、第五传感器与接触块二同时感应到，主钳马达停止运动。
所述抽油杆自动上扣作业方法包括如下步骤：
吊卡起吊第一抽油杆进入井口中心，气动卡盘代替吊卡卡持第一抽油杆。需保证抽油杆接箍的上平面高于小修平台上平面1～1.5米的距离。
第一液压马达带动4油管钳机架总成向井口中心移动，当抽油杆对扣装置中心孔与井口同轴心时，第二传感器控制第一液压马达停止动作，油管钳机架总成停止移动。抽油杆对扣装置处于打开状态。通过伸缩油缸关合抽油杆对扣装置，使第一抽油杆的抽油杆接箍在抽油杆对扣装置的中心孔内。
下放第二抽油杆由上而下进入抽油杆对扣装置的中心孔内，使第一抽油杆和第二抽油杆对扣。
通过伸缩油缸打开抽油杆对扣装置，第一液压马达带动油管钳机架总成远离井口中心。
第二液压马达带动抽油杆钳机架总成向井口中心移动，当抽油杆钳与井口同轴心时，第一传感器控制第二液压马达停止动作，抽油杆钳机架总成停止移动。
当抽油杆钳随升降缸下降，当移动窜块的最底面接触到抽油杆凸缘时，移动窜块向上移动至第三传感器感应范围，第三传感器控制升降缸停止下降。
主钳夹抽油杆四方头，背钳夹持抽油杆接箍，通过钳头总成顺时针旋转，实现抽油杆上扣。
钳头总成逆时针旋转，通过第四传感器、接触块一、第五传感器和接触块二控制主钳马达停止，从而使主钳钳头总成的U型开口对主钳壳体的开口。第二液压马达带动抽油杆钳机架总成远离井口中心，升降缸上升，使抽油杆钳上升归位。
松开气动卡盘，下放第二抽油杆，使抽油杆接箍的上平面高于小修平台上平面1～1.5米的距离。
所述抽油杆自动卸扣作业方法包括如下步骤：
松开气动卡盘，起吊第二抽油杆，使第一抽油杆的抽油杆接箍的上平面高小修平台上平面1～1.5米的距离，气动卡盘代替吊卡卡持第一抽油杆。
第二液压马达带动抽油杆钳机架总成向井口中心移动，当抽油杆钳与井口同轴心时，抽油杆钳机架总成停止移动。
当抽油杆钳随升降缸下降，当移动窜块的最底面接触到抽油杆凸缘时，使移动窜块向上移动至第三传感器感应范围，第三传感器控制升降缸停止下降。
主钳夹抽油杆四方头，背钳夹持抽油杆接箍，通过钳头总成逆时针旋转，实现抽油杆卸扣。
钳头总成顺时针旋转，通过第四传感器、接触块一、第五传感器和接触块二控制主钳马达停止，从而使主钳钳头总成的U型开口对主钳壳体的开口。第二液压马达带动抽油杆钳机架总成远离井口中心，升降缸上升，使抽油杆钳上升归位。液压吊卡调走第二抽油杆。
本发明的有益效果为：本发明中的小修的抽油杆自动化上扣和卸扣作业方法，解决了小修自动化装置中的抽油杆无法实现无人化和一键化上扣和卸扣的问题，使抽油杆上卸扣安全性高，保证工人的生命安全，工作效率高，以最少的人工实现生产加工，降低生产成本。
附图说明
图1为发明的结构示意图；
图2为发明结构的俯视图；
图3为发明结构的电器化控制机构示意图；
图4为发明所述移动窜块结构和工作示意图；
图5-10所述抽油杆自动上扣作业方法的工作流程图；
图11-13所述抽油杆自动卸扣作业方法的工作流程图；
附图标记说明
1、小修平台；2、导轨；3、齿条；3-1、第一齿条；3-2、第二齿条；
4、油管钳机架总成；4-1、第一齿轮；4-2、第一液压马达；
4-3、抽油杆对扣装置；4-31、半开对扣本体；4-32、伸缩油缸；
4-4、油管钳机架本体；5、抽油杆钳机架总成；5-1、第二齿轮；
5-2、第二液压马达；5-3、抽油杆钳机架本体；5-4、抽油杆钳；
5-41、主钳；5-411、主钳马达；5-412、钳头总成；5-413、第一安装架；
5-414、第二安装架；5-415、第三安装架；
5-42、背钳；5-5、升降缸；5-6、升降滑块；
6、气动卡盘；7、井口；8、第一抽油杆；8-1、抽油杆接箍；
9、第二抽油杆；9-1、抽油杆凸缘；9-2、抽油杆四方头；
10、第一传感器；11、第二传感器；12、安装架；
13、移动窜块；13-1、凸边；13-2、轴孔；13-3、U型内孔；
14、第三传感器；15、第四传感器；16、接触块一；
17、第五传感器；18、接触块二；19、销轴；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1至图2所示，本发明所述的一种小修的抽油杆自动化上扣和卸扣作业方法，应用于小修自动化装置，所述小修自动化装置包括：1小修平台、2导轨、3齿条、4油管钳机架总成、5抽油杆钳机架总成和6气动卡盘。所述2导轨设置为两根，平行并排固定设在1小修平台的上平面。所述6气动卡盘固定设置在1小修平台上，高度方向位于2导轨的下端，并与7井口同轴心。所述3齿条设置为两根，分别为3-1第一齿条和3-2第二齿条，固定设置在2导轨的上平面的中部，3-1第一齿条和3-2第二齿条的齿面朝外，背向7井口中心。所述4油管钳机架总成和5抽油杆钳机架总成活动设置在2导轨的滑槽上。所述6气动卡盘用于替代吊卡卡持井口内抽油杆。
所述4油管钳机架总成由4-1第一齿轮，4-2第一液压马达，4-3抽油杆对扣装置和4-4油管钳机架本体组成。
所述5抽油杆钳机架总成由5-1第二齿轮、5-2第二液压马达、5-3抽油杆钳机架本体、5-4抽油杆钳、5-5升降缸和5-6升降滑块组成。
所述4-4油管钳机架本体和5-3抽油杆钳机架本体的左右下侧面均固定设有马达座。4-2第一液压马达和5-2第二液压马达固定连接在马达座上，4-1第一齿轮和5-1第二齿轮固定连接在液压马达的动力轴上。所述4-1第一齿轮、5-1第二齿轮与3齿条构成齿轮齿条结构。通过4-2第一液压马达和5-2第二液压马达为动力源。4-1第一齿轮、5-1第二齿轮带动4油管钳机架总成和5抽油杆钳机架总成沿2导轨向7井口中心移动。
所述4-3抽油杆对扣装置设置在4油管钳机架总成的门框处，所述4-3抽油杆对扣装置由4-31半开对扣本体和4-32伸缩油缸组成，所述4-31半开对扣本体和4-32伸缩油缸均设置为两个，所述4-32伸缩油缸的缸筒端固定连接在4-4油管钳机架本体门框的两侧。4-31半开对扣本体分别固定连接在4-32伸缩油缸的伸缩杆上。通过4-32伸缩油缸伸缩杆的运动带动4-31半开对扣本体的打开和关合。所述4-3抽油杆对扣装置用于8-1第一抽油杆接箍和9第二抽油杆螺柱的对扣。
所述5-5升降缸的缸筒端通过销轴固定连接在5-3抽油杆钳机架本体下端中间部位，所述5-5升降缸的伸缩端固定连接5-6升降滑块，所述5-6升降滑块的两端活动固定在5-3抽油杆钳机架本体的滑槽上，5-6升降滑块随5-5升降缸的伸缩而上升和下降。所述5-4抽油杆钳固定设置在5-6升降滑块上。通过5-5升降缸带动5-4抽油杆钳的上升和下降。
所述5-4抽油杆钳包括5-41主钳和5-42背钳，用于8第一抽油杆接箍和9第二抽油杆螺柱的上扣和卸扣。
进一步地，所述5-41主钳为常规液压动力钳，采用内曲面滚子爬坡式夹紧机构，牙块夹持9-2抽油杆四方头。所述5-42背钳采用双臂夹紧结构，夹持8-1抽油杆接箍。所述5-41主钳由动力源5-411主钳马达带动5-412钳头总成顺时针或逆时针旋转。通过5-412钳头总成顺时针旋转，实现抽油杆上扣，逆时针旋转，实现抽油杆卸扣。所述5-412钳头总成和主钳壳体总成设有U型开口，U型开口便于管柱进入主钳。
所述的自动化作业方法由电器化控制机构实现小修自动化装置精确的动作位置。
下述传感器为电感式接近开关，属于金属感应的线性器件，在传感器的端部设有感应器，感应器在一定动作距离内检测物体，当检测距离内的金属接触此感应器时，传感器工作。
如图1至图3所示，所述电器化控制机构主要由用于定位4油管钳机架总成、5抽油杆钳机架总成的10第一传感器和11第二传感器，用于定位5-4抽油杆钳夹持位置的14第三传感器，用于5-412主钳钳头总成的U型开口对5-41主钳壳体U型开口的15第四传感器和17第五传感器组成。
通过10第一传感器和11第二传感器可以控制4-2第一液压马达和5-2第二液压马达的运动和停止，从而控制4油管钳机架总成和5抽油杆钳机架总成向7井口中心移动距离。
通过14第三传感器和13移动窜块控制5-5升降缸的运动和停止，从而使5-41主钳的牙块夹持9-2抽油杆四方头，5-42背钳的牙块夹持8-1抽油杆接箍。
通过15第四传感器、16接触块一、17第五传感器和18接触块二控制5-411主钳马达的运动和停止，从而使5-412主钳钳头总成的U型开口对5-41主钳壳体的U型开口。
所述10第一传感器和11第二传感器固定连接在12安装架上，所述12安装架固定设置在3-1齿条上平面的中间部位。所述10第一传感器与5-3抽油杆钳机架本体、11第二传感器与4-4油管钳机架本体的动作距离均在传感器设定检测距离内。
通过4-2第一液压马达带动4油管钳机架总成向7井口中心移动，当4-3抽油杆对扣装置中心孔与7井口同轴心时，11第二传感器感应到4-4油管钳机架本体，4油管钳机架总成停止移动。
通过5-2第二液压马达带动5抽油杆钳机架总成向7井口中心移动，当5-4抽油杆钳与7井口同轴心时，10第一传感器感应到5-3抽油杆钳机架本体，5抽油杆钳机架总成停止移动。
如图3所示，所述5-41主钳上平面固定设有5-413第一安装架、5-414第二安装架和5-415第三安装架。所述5-414第二安装架和5-415第三安装架对称分布在5-41主钳U型开口的两边。
所述5-412钳头总成上平面固定设有16接触块一和18接触块二。
如图4所示，所述13移动窜块为U型块，13移动窜块上平面设有13-1凸边，13-1凸边设有13-2轴孔。13移动窜块的13-3U型内孔小于9-1抽油杆凸缘。
所述14第三传感器固定连接在5-413第一安装架上，14第三传感器的感应器的高度位置高于13移动窜块。
所述5-412钳头总成的上平面固定设有19销轴，所述13移动窜块的13-2轴孔由上到下穿过19销轴。13-1凸边的下平面放置在5-412钳头总成的上平面，13-3U型内孔与5-412钳头总成同轴心。所述13移动窜块可沿19销轴上下移动。
当5-41主钳随5-5升降缸下降，因3移动窜块的13-3U型内孔小于9-1抽油杆凸缘，3移动窜块的最底面接触到9-1抽油杆凸缘，则13移动窜块向上移动，移动至14第三传感器感应范围时，使5-5升降缸停止下降。
所述15第四传感器固定连接在5-414第二安装架上，17第五传感器固定连接在5-415第三安装架上。所述15第四传感器与16接触块一对应。17第五传感器与18接触块二对应。当15第四传感器与和16接触块、17第五传感器与18接触块二同时感应到，5-411主钳马达停止运动。
通过15第四传感器感应到16接触块一，17第五传感器感应到18接触块二，5-412主钳钳头总成的U型开口与5-41主钳壳体的U型开口重合时，5-411主钳马达停止转动。
所述抽油杆自动上扣作业方法包括如下步骤：
如图5所示，吊卡起吊8第一抽油杆进入7井口中心，6气动卡盘代替吊卡卡持8第一抽油杆。需保证8-1抽油杆接箍的上平面高于1小修平台上平面1～1.5米的距离。
如图6所示，4-2第一液压马达带动4油管钳机架总成向7井口中心移动，当4-3抽油杆对扣装置中心孔与7井口同轴心时，11第二传感器控制4-2第一液压马达停止动作，4油管钳机架总成停止移动。4-3抽油杆对扣装置处于打开状态。通过4-32伸缩油缸关合4-3抽油杆对扣装置，使8第一抽油杆的8-1抽油杆接箍在4-3抽油杆对扣装置的中心孔内。
如图7所示，下放9第二抽油杆由上而下进入4-3抽油杆对扣装置的中心孔内，使8第一抽油杆和9第二抽油杆对扣。
如图8所示，通过4-32伸缩油缸打开4-3抽油杆对扣装置，4-2第一液压马达带动4油管钳机架总成远离7井口中心。
如图8所示，5-2第二液压马达带动5抽油杆钳机架总成向7井口中心移动，当5-4抽油杆钳与7井口同轴心时，10第一传感器控制5-2第二液压马达停止动作，5抽油杆钳机架总成停止移动。
如图9和图4所示，当5-4抽油杆钳随5-5升降缸下降，当3移动窜块的最底面接触到9-1抽油杆凸缘时，使3移动窜块向上移动至14第三传感器感应范围，14第三传感器控制5-5升降缸停止下降。
5-41主钳夹9-2抽油杆四方头，5-42背钳夹持8-1抽油杆接箍，通过5-412钳头总成顺时针旋转，实现抽油杆上扣。
5-411主钳马达驱动5-412钳头总成逆时针旋转，通过15第四传感器、16接触块一、17第五传感器和18接触块二控制5-411主钳马达停止，从而使5-412主钳钳头总成的U型开口对5-41主钳壳体的开口。5-2第二液压马达带动5抽油杆钳机架总成远离井口中心，5-5升降缸上升，使5-4抽油杆钳上升归位。
如图10所示，松开6气动卡盘，下放9第二抽油杆，使抽油杆接箍的上平面高于1小修平台上平面1～1.5米的距离。
所述抽油杆自动卸扣作业方法包括如下步骤：
如图11所示，松开6气动卡盘，起吊9第二抽油杆，使8第一抽油杆的8-1抽油杆接箍的上平面高于1小修平台上平面1～1.5米的距离，6气动卡盘代替吊卡卡持8第一抽油杆。
5-2第二液压马达带动5抽油杆钳机架总成向7井口中心移动，当5-4抽油杆钳与7井口同轴心时，5抽油杆钳机架总成停止移动。
如图12和图4所示，当5-4抽油杆钳随5-5升降缸下降，当3移动窜块的最底面接触到9-1抽油杆凸缘时，使3移动窜块向上移动至14第三传感器感应范围，14第三传感器控制5-5升降缸停止下降。
5-41主钳夹9-2抽油杆四方头，5-42背钳夹持8-1抽油杆接箍，通过5-412钳头总成逆时针旋转，实现抽油杆卸扣。
5-411主钳马达驱动5-412钳头总成顺时针旋转，通过15第四传感器、16接触块一、17第五传感器和18接触块二控制5-411主钳马达停止，从而使5-412主钳钳头总成的U型开口对5-41主钳壳体的开口。
如图13所示，5-2第二液压马达带动5抽油杆钳机架总成远离井口中心，5-5升降缸上升，使5-4抽油杆钳上升归位。液压吊卡调走9第二抽油杆至输送机，输送至管排架上。
本发明的有益效果为：本发明中的小修的抽油杆自动化上扣和卸扣作业方法，解决了小修自动化装置中的抽油杆无法实现无人化和一键化上扣和卸扣的问题，使抽油杆上卸扣安全性高，保证工人的生命安全，工作效率高，以最少的人工实现生产加工，降低生产成本。
以上所述仅是本发明的较佳实施方案，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化和装饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (4)
1.一种小修的抽油杆自动化上扣和卸扣作业方法，其特征在于，应用于小修自动化装置，所述小修自动化装置包括小修平台(1)、导轨(2)、齿条(3)、油管钳机架总成(4)、抽油杆钳机架总成(5)和气动卡盘(6)。所述导轨(2)设置为两根，平行并排固定设在小修平台(1)的上平面。所述气动卡盘(6)固定设置在小修平台(1)上，高度方向位于导轨(2)的下端，与井口(7)同轴心。所述油管钳机架总成(4)和抽油杆钳机架总成(5)活动设置在导轨(2)的滑槽上。所述油管钳机架总成(4)固定设有用于抽油杆螺柱与接箍对扣的抽油杆对扣装置(4-3)，由第一液压马达(4-2)带动抽油杆对扣装置(4-3)沿导轨(2)向井口(7)中心移动。所述抽油杆钳机架总成(5)设有抽油杆钳(5-4)，由升降缸(5-5)带动抽油杆钳(5-4)上升和下降，由5-2第二液压马达带动抽油杆钳(5-4)沿导轨(2)向井口(7)中心移动。所述抽油杆钳(5-4)包括主钳(5-41)和背钳(5-42)，用于第一抽油杆(8)接箍和第二抽油杆(9)螺柱的上扣和卸扣。所述气动卡盘(6)用于替代吊卡卡持井口内抽油杆。
所述作业方法包括电器化控制机构，可实现小修自动化装置各个动作和位置。
所述电器化控制机构主要由用于定位油管钳机架总成(4)、抽油杆钳机架总成(5)的第一传感器(10)和第二传感器(11)，用于定位抽油杆钳(5-4)夹持位置的第三传感器(14)，用于主钳钳头总成(5-412)的U型开口对主钳(5-41)壳体U型开口的第四传感器(15)和第五传感器(17)组成。
上述传感器为电感式接近开关，属于金属感应的线性器件，在传感器的端部设有感应器，感应器在一定动作距离内检测物体，当检测距离内的金属接触此感应器时，传感器工作。
2.根据权利要求1所述的小修的抽油杆自动化上扣和卸扣作业方法,其特征在于，通过第一传感器(10)和第二传感器(11)可以控制第一液压马达(4-2)和第二液压马达(5-2)的运动和停止，从而控制油管钳机架总成(4)和抽油杆钳机架总成(5)向井口(7)中心移动距离。
通过第三传感器(14)和移动窜块(13)控制升降缸(5-5)的运动和停止，从而使主钳(5-41)的牙块夹持抽油杆四方头(9-2)，背钳(5-42)的牙块夹持抽油杆接箍(8-1)。
通过第四传感器(15)、接触块一(16)、第五传感器(17)和接触块二(18)控制主钳马达(5-411)的运动和停止，从而使主钳钳头总成(5-412)的U型开口对主钳(5-41)壳体的U型开口。
所述第一传感器(10)和第二传感器(11)固定连接在安装架(12)上，所述安装架(12)固定设置在齿条(3-1)上平面的中间部位。所述第一传感器(10)与抽油杆钳机架本体(5-3)、第二传感器(11)与油管钳机架本体(4-4)的动作距离均在传感器设定检测距离内。
通过第一液压马达(4-2)带动油管钳机架总成(4)向井口中心(7)移动，当抽油杆对扣装置(4-3)中心孔与井口(7)同轴心时，第二传感器(11)感应到油管钳机架本体(4-4)，油管钳机架总成(4)停止移动。
通过第二液压马达(5-2)带动抽油杆钳机架总成(5)向井口(7)中心移动，当抽油杆钳(5-4)与井口(7)同轴心时，第一传感器(10)感应到抽油杆钳机架本体(5-3)，抽油杆钳机架总成(5)停止移动。
所述主钳(5-41)上平面固定设有第一安装架(5-413)、第二安装架(5-414)和第三安装架(5-415)。所述第二安装架(5-414)和第三安装架(5-415)对称分布在主钳(5-41)U型开口的两边。
所述钳头总成(5-412)上平面固定设有接触块一(16)和接触块二(18)。
所述移动窜块(13)为U型块，移动窜块(13)上平面设有凸边(13-1)，凸边(13-1)设有轴孔(13-2)。移动窜块(13)的U型内孔(13-3)小于抽油杆凸缘(9-1)。
所述第三传感器(14)固定连接在第一安装架(5-413)上，第三传感器(14)的感应器的高度位置高于移动窜块(13)。
所述钳头总成(5-412)的上平面固定设有销轴(19)，所述移动窜块(13)的轴孔(13-2)由上到下穿过销轴(19)。凸边(13-1)的下平面放置在钳头总成(5-412)的上平面，U型内孔(13-3)与钳头总成(5-412)同轴心。所述移动窜块(13)可沿销轴(19)上下移动。
通过主钳(5-41)随升降缸(5-5)下降，因移动窜块(3)的U型内孔(13-3)小于抽油杆凸缘(9-1)，移动窜块(3)的最底面接触到抽油杆凸缘(9-1)，则移动窜块(13)向上移动，移动至第三传感器(14)感应范围时，使升降缸(5-5)停止下降。
所述第四传感器(15)固定连接在第二安装架(5-414)上，第五传感器(17)固定连接在第三安装架(5-415)上。所述第四传感器(15)与接触块一(16)对应。第五传感器(17)与接触块二(18)对应。当第四传感器(15)与和接触块(16)、第五传感器(17)与接触块二(18)同时感应到，主钳马达(5-411)停止运动。
通过第四传感器(15)感应到接触块一(16)，第五传感器(17)感应到接触块二(18)，主钳钳头总成(5-412)的U型开口与主钳(5-41)壳体的U型开口重合时，主钳马达(5-411)停止转动。
3.根据权利要求1所述的小修的抽油杆自动化上扣和卸扣作业方法,其特征在于，包括抽油杆自动一键化上扣作业方法的步骤：
1)吊卡起吊第一抽油杆(8)进入井口(7)中心，气动卡盘(6)代替吊卡卡持第一抽油杆(8)。需保证抽油杆接箍(8-1)的上平面高于小修平台(1)上平面1～1.5米的距离。
2)第一液压马达(4-2)带动4油管钳机架总成向井口(7)中心移动，当抽油杆对扣装置(4-3)中心孔与井口(7)同轴心时，第二传感器(11)控制第一液压马达(4-2)停止动作，油管钳机架总成(4)停止移动。抽油杆对扣装置(4-3)处于打开状态。通过伸缩油缸(4-32)关合抽油杆对扣装置(4-3)，使第一抽油杆(8)的抽油杆接箍(8-1)在抽油杆对扣装置(4-3)的中心孔内。
3)下放第二抽油杆(9)由上而下进入抽油杆对扣装置(4-3)的中心孔内，使第一抽油杆(8)和第二抽油杆(9)对扣。
4)通过伸缩油缸(4-32)打开抽油杆对扣装置(4-3)，第一液压马达(4-2)带动油管钳机架总成(4)远离井口(7)中心。
5)第二液压马达(5-2)带动抽油杆钳机架总成(5)向井口(7)中心移动，当抽油杆钳(5-4)与井口(7)同轴心时，第一传感器(10)控制第二液压马达(5-2)停止动作，抽油杆钳机架总成(5)停止移动。
6)当抽油杆钳(5-4)随升降缸(5-5)下降，当移动窜块(3)的最底面接触到抽油杆凸缘(9-1)时，使移动窜块(3)向上移动至第三传感器(14)感应范围，第三传感器(14)控制升降缸(5-5)停止下降。
7)主钳(5-41)夹抽油杆四方头(9-2)，背钳(5-42)夹持抽油杆接箍(8-1)，通过钳头总成(5-412)顺时针旋转，实现抽油杆上扣。
8)主钳马达(5-411)驱动钳头总成(5-412)逆时针旋转，通过第四传感器(15)、接触块一(16)、第五传感器(17)和接触块二(18)控制主钳马达(5-411)停止，从而使主钳钳头总成(5-412)的U型开口对主钳(5-41)壳体的开口。2第二液压马达(5-)带动抽油杆钳机架总成(5)远离井口中心，升降缸(5-5)上升，使抽油杆钳(5-4)上升归位。
9)松开气动卡盘(6)，下放第二抽油杆(9)，使抽油杆接箍的上平面高于小修平台(1)上平面1～1.5米的距离。
4.根据权利要求1所述的小修的抽油杆自动化上扣和卸扣作业方法,其特征在于，包括抽油杆自动一键化卸扣作业方法的步骤：
1)松开气动卡盘(6)，起吊第二抽油杆(9)，使第一抽油杆(8)的抽油杆接箍(8-1)的上平面高于小修平台(1)上平面1～1.5米的距离，气动卡盘(6)代替吊卡卡持第一抽油杆(8)。
2)第二液压马达(5-2)带动抽油杆钳机架总成(5)向井口中心(7)移动，当抽油杆钳(5-4)与井口(7)同轴心时，抽油杆钳机架总成(5)停止移动。
3)当抽油杆钳(5-4)随升降缸(5-5)下降，当移动窜块(3)的最底面接触到抽油杆凸缘(9-1)时，使移动窜块(3)向上移动至第三传感器(14)感应范围，第三传感器(14)控制升降缸(5-5)停止下降。
4)主钳(5-41)夹抽油杆四方头(9-2)，背钳(5-42)夹持抽油杆接箍(8-1)，通过钳头总成(5-412)逆时针旋转，实现抽油杆卸扣。
5)主钳马达(5-411)驱动钳头总成(5-412)顺时针旋转，通过第四传感器(15)、接触块一(16)、第五传感器(17)和接触块二(18)控制主钳马达(5-411)停止，从而使主钳钳头总成(5-412)的U型开口对主钳(5-41)壳体的开口。
6)第二液压马达(5-2)带动抽油杆钳机架总成(5)远离井口中心，升降缸(5-5)上升，使抽油杆钳(5-4)上升归位。液压吊卡调走第二抽油杆(9)至输送机，输送至管排架上。
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| CN202011603617.4A CN114687682A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 一种小修的抽油杆自动上扣和卸扣作业方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN114837582A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-08-02 | 胜利油田新海兴达实业集团有限责任公司 | 油井大修作业自动化用抽油杆自动上卸扣装置 |
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2020
- 2020-12-30 CN CN202011603617.4A patent/CN114687682A/zh active Pending
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| CN114837582A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-08-02 | 胜利油田新海兴达实业集团有限责任公司 | 油井大修作业自动化用抽油杆自动上卸扣装置 |
| CN114837582B (zh) * | 2022-07-04 | 2022-09-09 | 胜利油田新海兴达实业集团有限责任公司 | 油井大修作业自动化用抽油杆自动上卸扣装置 |
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