CN115324503A - 一种油井起下油管机械化作业装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于石油生产设备技术领域，特别涉及一种油井起下油管机械化作业装置，包括自走式修井车和油管收放架，所述自走式修井车上安装有卷扬机、变幅油缸和电液控制模块，所述自走式修井车尾部转动安装有井架，所述井架上安装有油管吊卡、旋转油管夹和旋扣机构，卷扬机与油管吊卡相连，通过在油管吊卡实现第一夹紧杆和两个第二夹紧杆对油管的同步夹紧和释放，可以有效抑制井口油管在移动过程中的晃动，通过设置旋转油管夹和油管收放架，实现自动收管和储管，通过设置旋扣组件，实现对井口油管管箍的自动卸扣或者上扣操作，大幅度减轻了工人的劳动强度，也便于修井设备的转场，并显著提高了施工安全性。

Description

一种油井起下油管机械化作业装置

技术领域

本发明属于石油生产设备技术领域，特别涉及一种油井起下油管机械化作业装置。

背景技术

油井修井作业是油气田开发中过程，对油井故障解除和恢复作业的重要环节。油井在开采过程中，由于采油装备的长时间工作，可能会出现油管磨损，抽油杆脱落等问题，这就需要将抽油杆和油管起出检修，然后重新下管。目前国内修井作业普遍采用传统的作业方式，施工前需要搭建特定的施工平台，施工设备的流动性差；同时，施工人员需要采用人力完成起管、上卸扣和排管等工作，存在劳动强度大、危险系数高等问题。近年来，随着修井技术的不断发展，修井领域也有一部分自动化修井装备，但是这些设备结构复杂，效率较低，需要进一步完善和改进，因此尽快实现油管起下管操作的自动化和机械化，大幅度提高效率，降低劳动强度是迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明提出一种油井起下油管机械化作业装置，解决了现有技术中的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种油井起下油管机械化作业装置，包括自走式修井车和油管收放架，所述自走式修井车上安装有卷扬机、变幅油缸和电液控制模块，所述自走式修井车尾部转动安装有井架，所述井架上安装有油管吊卡、旋转油管夹和旋扣机构，所述油管吊卡包括支撑块，所述支撑块的两侧固定安装有第一连接底座，所述第一连接底座与卷扬机相连，所述吊卡滑动安装井架上，卷扬机带动油管吊卡升降，所述油管吊卡用于夹持油管；所述旋转油管夹包括第二支撑板，所述第二支撑板固定安装在井架上，所述第二支撑板上滑动安装有摆动液压缸，所述摆动液压缸固定连接有摆臂，所述摆臂端部固定安装有第一夹管机构；所述旋扣机构包括第三支撑板，所述第三支撑板固定安装在井架上，所述第三支撑板上滑动设置有减速电机和旋扣组件，所述减速电机带动旋扣组件转动，所述第二支撑板上还固定安装有第二夹管机构。

作为一种优选的实施方式，所述油管吊卡还包括第一液压油缸和第一支撑板，所述第一液压油缸固定安装在支撑块顶部，所述第一支撑板固定安装在支撑块底部，所述第一液压油缸的活塞杆贯穿支撑块并固定连接有带动杆，所述带动杆对称转动连接有连接杆，所述连接杆转动连接有第一夹紧杆，所述第一夹紧杆端部安装有第一夹紧块，所述带动杆的端部固定安装有推动块，所述推动块两侧对称设置有第二夹紧杆，所述第二夹紧杆端部安装有第二夹紧块，所述第二夹紧杆之间安装有回位弹簧，所述第一夹紧杆和第二夹紧杆均转动设置在第一支撑板上。

作为一种优选的实施方式，所述带动杆顶部设置有平槽，所述连接杆围绕平槽中心转动，所述第一夹紧杆相互靠近的一侧固定安装有转向块，所述第一支撑板上固定设置有第一转轴，所述转向块围绕第一转轴进行转动。

作为一种优选的实施方式，所述第一支撑板上固定安装有导向块，所述带动杆滑动贯穿导向块，所述推动块侧壁面紧密贴合有对称设置的两个转动轮，所述转动轮与第二夹紧杆转动连接。

作为一种优选的实施方式，所述旋转油管夹还包括第一滑轨，所述第一滑轨固定安装在第二支撑板上，所述第一滑轨上滑动连接有第一滑块，所述第一滑块上固定安装有固定板，所述摆动液压缸固定安装在所述固定板上，所述摆臂的顶部和底部均固定安装有紧固肋板，所述紧固肋板与所述第一夹管机构紧固连接。

作为一种优选的实施方式，所述第一夹管机构包括第一支撑框，所述第一支撑框与第一摆臂和第一紧固肋板固定连接，所述第一夹管机构还包括第一夹管爪、第二夹管爪和第三液压油缸，所述第一支撑框内固定安装有第一连接块，所述第一连接块中部开设有弧形的第一夹管槽，所述第一连接块两端分别与所述第一夹管爪和第二夹管爪的中部转动连接，所述第三液压油缸尾部固定安装有第二连接底座，所述第一夹管爪尾部与所述第二连接底座转动连接，所述第二夹管爪尾部与所述第三液压油缸的活塞杆转动连接。

作为一种优选的实施方式，所述第三支撑板上固定安装有第二液压油缸和第二滑轨，所述第二滑轨顶部滑动连接有第二滑块，所述第二滑块顶部固定安装有第四支撑板，所述第二液压油缸活塞杆与第四支撑板固定连接，所述减速电机和旋扣组件固定安装在所述第四支撑板上，所述减速电机驱动连接有第一齿轮，所述第四支撑板上还固定安装有支撑臂，所述支撑臂顶部固定安装有支撑底盘，所述支撑底盘顶部开设有导轮槽。

作为一种优选的实施方式，所述旋扣组件包括盖板，所述盖板顶部固定安装有电机，所述盖板底部固定安装有圆形齿条，所述第一齿轮与所述圆形齿条啮合连接，所述圆形齿条底部固定安装有承托盘，所述承托盘底部安装有导轮，所述导轮在所述导轮槽内转动，所述承托盘上转动设置有第二齿轮、双面圆形齿条和两个对称设置的第三齿轮，所述第二齿轮与所述电机驱动连接，所述双面圆形齿条的外侧面与所述第二齿轮啮合连接，所述双面圆形齿条(874)的内侧面与两个所述第三齿轮啮合连接。

作为一种优选的实施方式，所述承托盘顶部开设有对称设置的第一导向槽，所述第一导向槽内滑动设置有两个滑块，两个所述滑块相互靠近的一侧均安装有旋扣钳，两个所述旋扣钳上下交错设置，所述滑块顶部固定安装有齿条，每个所述齿条与对应的所述第三齿轮啮合连接,所述承托盘上还安装有旋扣接近开关。

作为一种优选的实施方式，所述承托盘顶部固定安装有固定框，所述固定框底部与所述齿条对应开设有第二导向槽，所述齿条沿着所述第二导向槽滑动，所述盖板底部开设有第三导向槽，所述双面圆形齿条顶部固定安装有导向条，所述导向条在所述第三导向槽内滑动，所述第二夹管机构包括第二支撑框，所述第二支撑框与第三支撑板固定连接，所述第二夹管机构还包括第三夹管爪、第四夹管爪和第四液压油缸，所述第二支撑框内固定安装有第二连接块，所述第二连接块中部开设有弧形的第二夹管槽，所述第二连接块两端分别与所述第三夹管爪和第四夹管爪的中部转动连接，所述第四液压油缸尾部固定安装有第三连接底座，所述第三夹管爪尾部与所述第三连接底座转动连接，所述第四夹管爪尾部与所述第四液压油缸的活塞杆转动连接。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

本发明通过在油管吊卡中设置第一夹紧杆和第二夹紧杆，在第一液压油缸和回位弹簧的作用下，实现第一夹紧杆和两个第二夹紧杆对油管的同步夹紧和释放，这样油管吊卡对油管有两个夹紧点，可以有效抑制井口油管在移动过程中的晃动；

通过设置旋转油管夹和油管收放架，旋转油管夹内的摆动液压缸将卸扣后的油管移动到油管收放架上方，掉落至接管架油管收放架内，实现自动收管和储管；

通过设置旋扣组件，在减速电机和电机的带动下，实现对井口油管管箍的自动卸扣或者上扣操作，自动化程度高，大幅度减轻了工人的劳动强度，提高修井效率的同时，也便于修井设备的转场，并显著提高了施工安全性。

附图说明

图1为本发明一实施例的油井起下油管机械化作业装置结构示意图；

图2为本发明一实施例中油管吊卡的结构示意图；

图3为本发明一实施例中油管吊卡的正视图；

图4为本发明一实施例中旋转油管夹的结构示意图；

图5为本发明一实施例中第一夹管机构的俯视图；

图6为本发明一实施例中第一夹管机构的结构示意图；

图7为本发明一实施例中第二夹管机构的俯视图；

图8为本发明一实施例中第二夹管机构的结构示意图；

图9为本发明一实施例中旋扣机构的轴测视图；

图10为本发明一实施例中旋扣机构的侧视图；

图11为本发明一实施例中旋扣机构隐藏盖板后的俯视图；

图12为本发明一实施例中旋扣组件的爆炸示意图；

图13为本发明一实施例中盖板的仰视图。

图中，1-自走式修井车；2-卷扬机；3-变幅油缸；4-电液控制模块；5-井架；6-油管吊卡；61-第一液压油缸；62-第一支撑板；63-支撑块；631-第一连接底座；64-带动杆；641-平槽；642-连接杆；65-第一夹紧杆；651-转向块；66-第一转轴；67-导向块；68-推动块；69-第二夹紧杆；610-转动轮；611-回位弹簧；612-第二夹紧块；613-第一夹紧块；7-旋转油管夹；71-第二支撑板；72-第一滑轨；73-第一滑块；74-固定板；75-摆动液压缸；76-紧固肋板；77-摆臂；78-第一夹管机构；781-第一支撑框；782-第一夹管爪；783-第二夹管爪；784-夹管槽；785-连接块；786-第二连接底座；787-第三液压油缸；8-旋扣机构；81-第三支撑板；811-第二滑轨；812-第二滑块；82-第二液压油缸；83-第四支撑板；84-减速电机；85-第一齿轮；86-紧固底板；87-旋扣组件；871-盖板；872-电机；8721-电机壳；8722-第二齿轮；873-圆形齿条；874-双面圆形齿条；875-导向条；876-第三齿轮；877-滑块；8771-齿条；8772-旋扣钳；878-固定框；8781-第二导向槽；879-承托盘；8791-第一导向槽；8792-导轮；8710-支撑底盘；8711-导轮槽；8712-旋扣接近开关；8713-第三导向槽；88-支撑臂；89-第二夹管机构；891-第二支撑框；892-第三夹管爪；893-第四夹管爪；894-第二夹管槽；895-第二连接块；896-第三连接底座；897-第四液压油缸；9-油管收放架；91-接管架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

如图1所示，一种油井起下油管机械化作业装置，包括自走式修井车1和油管收放架9，自走式修井车1上安装有卷扬机2、变幅油缸3和电液控制模块4，自走式修井车1尾部转动安装有井架5，通过电液控制模块4控制变幅油缸3的伸缩，从而控制井架5折叠或升起，本发明的油井起下油管机械化作业装置在运输状态时，变幅油缸3收缩，井架5折叠摆放于自走式修井车1上，以便自走式修井车1进行转场，井架5上安装有油管吊卡6、旋转油管夹7和旋扣机构8，卷扬机2与油管吊卡6相连，卷扬机2通过钢丝绳控制油管吊卡6上下运动，油管收放架9包括接管架91和储管架92，接管架91用于接受卸下的油管，并将卸下的油管传送到储管架92进行储存。

如图2至图3所示，油管吊卡6包括第一液压油缸61、第一支撑板62和支撑块63，第一液压油缸61固定安装在支撑块63顶部，第一支撑板62固定安装在支撑块63底部，第一液压油缸61固定连接有带动杆64，第一液压油缸61贯穿支撑块63并与带动杆64固定连接，通过电液控制模块4控制第一液压油缸61活塞杆的伸缩，带动杆64可以实现在支撑块63内上下滑动。

带动杆64顶部设置有平槽641，平槽641中心固定设置有转轴，对称设置的两个连接杆642围绕平槽641中心的转轴转动，每个连接杆642均转动连接有第一夹紧杆65，第一夹紧杆65端部安装有第一夹紧块613，第一支撑板62上固定安装有导向块67，带动杆64滑动贯穿导向块67，导向块67起到保证带动杆64稳定移动的作用。

进一步地，带动杆64穿出导向块67的端部固定安装有推动块68，第一夹紧杆65相互靠近的一侧固定安装有转向块651，第一支撑板62上固定设置有第一转轴66，转向块651围绕第一转轴66转动，推动块68两侧对称设置有第二夹紧杆69，第二夹紧杆69之间安装有回位弹簧611，第二夹紧杆69端部安装有第二夹紧块612，推动块68侧壁面紧密贴合有对称设置的两个转动轮610，转动轮610与第二夹紧杆69转动连接，第一夹紧杆65和第二夹紧杆69均转动设置在第一支撑板62上。

当第一液压油缸61的活塞杆收缩时，带动杆64向上移动，通过带动两个连接杆642围绕平槽641中心的转轴转动，带动两个第一夹紧杆65围绕第一转轴66转动作相互靠近地转动，继而带动两个第一夹紧块613也作相互靠近地移动以实现夹紧井口油管，同时，带动杆64向上移动会穿过导向块67带动推动块68向上移动，推动块68向上移动直至不再接触转动轮610，由于回位弹簧611会收缩两个第二夹紧杆69，在回位弹簧611收缩力的作用下，两个第二夹紧杆69夹紧井口油管，从而实现两个第一夹紧杆65和两个第二夹紧杆69同步夹紧井口油管，这样油管吊卡6在吊取井口油管的过程中，油管吊卡6对井口油管有两个夹紧点，可以抑制井口油管在移动过程中的晃动。

当第一液压油缸61的活塞杆伸出时，带动杆64向下移动，通过带动两个连接杆642围绕平槽641中心的转轴转动，带动两个第一夹紧杆65围绕第一转轴66转动作相互背离地转动，继而带动两个第一夹紧块613也作相互背离地移动以实现释放井口油管，同时，带动杆64向下移动会穿过导向块67带动推动块68向下移动，推动块68向下移动的过程中会推动转动轮610转动，以带动两个第二夹紧杆69转动，带动两个第二夹紧块612作相互背离的移动，此时两个第二夹紧杆69会拉伸回位弹簧611，回位弹簧611会产生收缩力，实现了第一夹紧块613和第二夹紧块612对井口油管的同步释放。

进一步地，第一夹紧块613和第二夹紧块612相互靠近的端面均为弧形，且第一夹紧块613和第二夹紧块612相互靠近的端面能够与油管侧壁紧密贴合，并且可以根据不同油管的尺寸更换相应尺寸的第一夹紧块613和第二夹紧块612，以适用于各种型号油管的起下作业。

支撑块63的两侧固定安装有第一连接底座631，第一连接底座631与卷扬机2相连，卷扬机2的钢丝绳与第一连接底座631连接，从而带动油管吊卡6夹紧井口油管后进行上下移动。

如图4至图6所示，旋转油管夹7包括摆动液压缸75和摆臂77，摆动液压缸75与摆臂77相连，摆臂77端部固定安装有第一夹管机构78，摆臂77用于连接摆动液压缸75和第一夹管机构78，电液控制模块4控制摆动液压缸75摆动，以带动第一夹管机构78的摆动。

旋转油管夹7还包括第二支撑板71，第二支撑板71上固定安装有第一滑轨72，第一滑轨72上滑动连接有第一滑块73，第一滑块73上固定安装有固定板74，摆动液压缸75固定安装在固定板74上，从而摆动液压缸75可以通过第一滑块73沿着第一滑块73上下滑动，摆臂77的顶部和底部均固定安装有紧固肋板76，紧固肋板76与第一夹管机构78紧固连接，紧固肋板76可以牢固连接摆臂77和第一夹管机构78，防止第一夹管机构78在摆动过程中出现晃动。

进一步地，第一夹管机构78包括第一支撑框781、第一夹管爪782、第二夹管爪783和第三液压油缸787，第一支撑框781内螺栓固定安装有连接块785，连接块785中部开设有弧形的夹管槽784，弧形的夹管槽784可以与油管紧密贴合，确保油管夹持的牢固和稳定，连接块785两端分别与第一夹管爪782和第二夹管爪783的中部转动连接，第三液压油缸787尾部固定安装有第二连接底座786，第一夹管爪782尾部与第二连接底座786转动连接，第二夹管爪783尾部与第三液压油缸787的活塞杆转动连接，电液控制模块4控制第三液压油缸787活塞杆的伸缩，当第三液压油缸787伸出活塞杆时，推动第二夹管爪783围绕其与连接块785中部的连接处作靠近第一夹管爪782的转动，从而夹紧井口油管，当第三液压油缸787收缩活塞杆时，推动第二夹管爪783围绕其与连接块785中部的连接处作远离第一夹管爪782的转动，从而释放井口油管。

当第一夹管机构78夹紧井口油管后，摆动液压缸75进行摆动旋转将第一夹管机构78移动到接管架91上方，第三液压油缸787收缩活塞杆，从而释放井口油管，井口油管掉落至接管架91内，接管架91通过斜坡连接储管架92，井口油管在重力的作用下，会沿着斜坡滚落到储管架92内进行储存。

如图7至图13所示，旋扣机构8包括第三支撑板81，第三支撑板81上固定安装有第二滑轨811，第二滑轨811顶部滑动连接有第二滑块812，第二滑块812顶部固定安装有第四支撑板83，第四支撑板83上固定安装有减速电机84和旋扣组件87，减速电机84通过减速增矩，可以产生足够的扭矩，第三支撑板81上固定安装有第二液压油缸82，第二液压油缸82活塞杆与第四支撑板83固定连接，通过电液控制模块4控制第二液压油缸82的伸缩，从而带动第四支撑板83沿着第二滑轨811上下滑动，从而带动减速电机84和旋扣组件87的上下移动。

进一步地，第四支撑板83上还固定安装有紧固底板86，所述紧固底板86上固定安装有两个对称设置的支撑臂88，支撑臂88顶部固定安装有支撑底盘8710，两个对称设置的支撑臂88和支撑底盘8710可以支撑旋扣组件87，并确保旋扣组件87上下移动的稳定。

减速电机84驱动连接有第一齿轮85，支撑底盘8710顶部开设有导轮槽8711，旋扣组件87包括盖板871，盖板871底部固定安装有圆形齿条873，第一齿轮85与圆形齿条873啮合连接，圆形齿条873底部固定安装有承托盘879，承托盘879底部安装有导轮8792，导轮8792在导轮槽8711内转动，电液控制模块4控制减速电机84的转动，通过第一齿轮85和圆形齿条873的啮合，带动旋扣组件87在导轮槽8711内转动。

盖板871顶部通过电机壳8721将电机872固定安装，承托盘879上转动设置有第二齿轮8722、双面圆形齿条874和两个对称设置的第三齿轮876，第二齿轮8722与电机872驱动连接，双面圆形齿条874的外侧面与第二齿轮8722啮合连接，双面圆形齿条874的内侧面与两个第三齿轮876啮合连接。

盖板871底部开设有第三导向槽8713，双面圆形齿条874顶部固定安装有导向条875，导向条875在第三导向槽8713内滑动，承托盘879顶部开设有对称设置的第一导向槽8791，第一导向槽8791内滑动设置有两个滑块877，两个滑块877可以在第一导向槽8791内滑动，两个滑块877相互靠近的一侧均安装有旋扣钳8772，两个旋扣钳8772上下交错设置，滑块877顶部固定安装有齿条8771，每个齿条8771与对应的第三齿轮876啮合连接,承托盘879顶部固定安装有固定框878，固定框878底部与齿条8771对应地开设有第二导向槽8781，齿条8771沿着第二导向槽8781滑动，电液控制模块4控制电机872转动并带动第二齿轮8722转动，继而带动双面圆形齿条874转动，双面圆形齿条874带动内侧的两个第二齿轮8722转动，两个第二齿轮8722相对设置，每个第二齿轮8722通过相应的齿条8771和滑块877，可以带动旋扣钳8772在第一导向槽8791内作相互靠近或者相互背离的移动。两个旋扣钳8772作相互靠近的移动时，上下交错的两个旋扣钳8772可以同时嵌入井口油管的管箍，实现对井口油管管箍的卡紧。

承托盘879上安装有旋扣接近开关8712，当井口油管管箍到达旋扣接近开关8712时，电液控制模块4控制电机872开启，从而带动两个旋扣钳8772同时嵌入井口油管的管箍，实现对井口油管管箍的卡紧后，开启减速电机84，通过第一齿轮85带动旋扣组件87在承托盘879内转动，实现对井口油管管箍的卸扣。

第二支撑板81的底部固定安装有第二夹管机构89，第二夹管机构89包括第二支撑框891，第二支撑框891与第三支撑板81固定连接，第二夹管机构89还包括第三夹管爪892、第四夹管爪893和第四液压油缸897，所述第二支撑框891内固定安装有第二连接块895，第二连接块895中部开设有弧形的第二夹管槽894，第二连接块895两端分别与第三夹管爪892和第四夹管爪893的中部转动连接，第四液压油缸897尾部固定安装有第三连接底座896，所述第三夹管爪892尾部与第三连接底座896转动连接，第四夹管爪893尾部与第四液压油缸897的活塞杆转动连接，第二夹管机构89可以夹紧与井口油管连接的底部油管，从而旋扣组件87对井口油管实现卸扣或者上扣操作。

工作原理：驾驶自走式修井车1至油井井口预定位置，通过电液控制模块4控制变幅油缸3升起井架5，调整旋转油管夹7和旋扣机构8的中心与井口油管位置对应。

起管工作过程如下：

控制卷扬机2将油管吊卡6穿过旋扣组件87并到达井口油管处，电液控制模块4控制第一液压油缸61收缩活塞杆，带动两个第一夹紧杆65和两个第二夹紧杆69同步夹紧井口油管，控制卷扬机2提升井口油管，当井口油管管箍到达到达旋扣接近开关8712时，卷扬机2停止上升，此时第二夹管机构89夹紧底部油管；

电液控制模块4控制电机872转动并带动第二齿轮8722转动，带动双面圆形齿条874转动，双面圆形齿条874带动内侧的两个第二齿轮8722转动，继而带动旋扣钳8772在第一导向槽8791内作相互靠近的移动，这样上下交错的两个旋扣钳8772可以同时嵌入井口油管的管箍，实现对井口油管管箍的卡紧；

油管管箍内壁开设有锥形螺纹，油管管箍的两端分别与油管端头以螺纹方式连接，油管管箍外壁开设有平槽，旋扣钳嵌入平槽后，通过旋转实现油管与油管管箍的装卸，电液控制模块4控制减速电机84转动，通过第一齿轮85带动旋扣组件87在承托盘879内转动，上下交错的两个旋扣钳8772带动油管管箍沿释放螺纹连接的方向旋转，将井口油管管头与油管管箍脱离，实现对井口油管管箍的卸扣工作；

井口油管卸扣后，第二夹管机构89解除对井口油管的夹紧，卷扬机2继续带动井口油管穿过旋扣组件87到达旋转油管夹7，电液控制模块4控制第一夹管机构78夹紧井口油管，接着电液控制模块4控制第一液压油缸61伸出活塞杆，带动两个第一夹紧杆65和两个第二夹紧杆69同步释放井口油管；

通过第一滑轨72和第一滑块73调整摆动液压缸75与油管收放架9上相对位置，控制摆动液压缸75进行摆动旋转将第一夹管机构78移动到接管架91上方，第三液压油缸787收缩活塞杆，从而释放油管，油管掉落至接管架91内，接管架91通过斜坡连接储管架92，油管在重力的作用下，会沿着斜坡滚落到储管架92内进行储存，油管起管完毕。

下管工作过程如下：

控制第二夹管机构89夹紧底部油管，控制第二液压油缸82带动减速电机84和旋扣组件87向下移动，直至旋扣接近开关8712位于底部油管的上方；

电液控制模块4控制第一液压油缸61收缩活塞杆，带动两个第一夹紧杆65和两个第二夹紧杆69同步夹紧待下的井口油管，控制卷扬机2下降井口油管，直至井口油管的管箍到达旋扣接近开关8712，然后控制第一夹管机构78夹紧井口油管；

电液控制模块4控制电机872转动并带动第二齿轮8722转动，继而带动旋扣钳8772在第一导向槽8791内作相互靠近的移动，两个旋扣钳8772可以同时嵌入井口油管的管箍，实现对井口油管管箍的卡紧；

接着电液控制模块4控制减速电机84反向旋转，通过第一齿轮85带动旋扣组件87在承托盘879内带动油管管箍沿紧固螺纹连接的方向旋转，实现对井口油管管箍的上扣；

接着控制第一夹管机构78释放井口油管，第二夹管机构89释放底部油管，第一液压油缸61伸出活塞杆，带动两个第一夹紧杆65和两个第二夹紧杆69同步释放待下的井口油管，油管下管完毕。

以上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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油井起下油管机械化作业装置，包括自走式修井车(1)和油管收放架(9)，所述自走式修井车(1)上安装有卷扬机(2)、变幅油缸(3)和电液控制模块(4)，所述自走式修井车(1)尾部转动安装有井架(5)，所述井架(5)上安装有油管吊卡(6)、旋转油管夹(7)和旋扣机构(8)，其特征在于：

所述油管吊卡(6)包括支撑块(63)，所述支撑块(63)的两侧固定安装有第一连接底座(631)，所述第一连接底座(631)与卷扬机(2)相连，所述吊卡(6)滑动安装井架(5)上，卷扬机(2)带动油管吊卡(6)升降，所述油管吊卡(6)用于夹持油管；

所述旋转油管夹(7)包括第二支撑板(71)，所述第二支撑板(71)固定安装在井架(5)上，所述第二支撑板(71)上滑动安装有摆动液压缸(75)，所述摆动液压缸(75)固定连接有摆臂(77)，所述摆臂(77)端部固定安装有第一夹管机构(78)；

所述旋扣机构(8)包括第三支撑板(81)，所述第三支撑板(81)固定安装在井架(5)上，所述第三支撑板(81)上滑动设置有减速电机(84)和旋扣组件(87)，所述减速电机(84)带动旋扣组件(87)转动，所述第二支撑板(81)上还固定安装有第二夹管机构(89)。

2.根据权利要求1所述的一种油井起下油管机械化作业装置，其特征在于：所述油管吊卡(6)还包括第一液压油缸(61)和第一支撑板(62)，所述第一液压油缸(61)固定安装在支撑块(63)顶部，所述第一支撑板(62)固定安装在支撑块(63)底部，所述第一液压油缸(61)的活塞杆贯穿支撑块(63)并固定连接有带动杆(64)，所述带动杆(64)对称转动连接有连接杆(642)，所述连接杆(642)转动连接有第一夹紧杆(65)，所述第一夹紧杆(65)端部安装有第一夹紧块(613)，所述带动杆(64)的端部固定安装有推动块(68)，所述推动块(68)两侧对称设置有第二夹紧杆(69)，所述第二夹紧杆(69)端部安装有第二夹紧块(612)，所述第二夹紧杆(69)之间安装有回位弹簧(611)，所述第一夹紧杆(65)和第二夹紧杆(69)均转动设置在第一支撑板(62)上。

3.根据权利要求2所述的一种油井起下油管机械化作业装置，其特征在于：所述带动杆(64)顶部设置有平槽(641)，所述连接杆(642)围绕平槽(641)中心转动，所述第一夹紧杆(65)相互靠近的一侧固定安装有转向块(651)，所述第一支撑板(62)上固定设置有第一转轴(66)，所述转向块(651)围绕第一转轴(66)进行转动。

4.根据权利要求3所述的一种油井起下油管机械化作业装置，其特征在于：所述第一支撑板(62)上固定安装有导向块(67)，所述带动杆(64)滑动贯穿导向块(67)，所述推动块(68)侧壁面紧密贴合有对称设置的两个转动轮(610)，所述转动轮(610)与第二夹紧杆(69)转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种油井起下油管机械化作业装置，其特征在于：所述旋转油管夹(7)还包括第一滑轨(72)，所述第一滑轨(72)固定安装在第二支撑板(71)上，所述第一滑轨(72)上滑动连接有第一滑块(73)，所述第一滑块(73)上固定安装有固定板(74)，所述摆动液压缸(75)固定安装在所述固定板(74)上，所述摆臂(77)的顶部和底部均固定安装有紧固肋板(76)，所述紧固肋板(76)与所述第一夹管机构(78)紧固连接。

6.根据权利要求5所述的一种油井起下油管机械化作业装置，其特征在于：所述第一夹管机构(78)包括第一支撑框(781)，所述第一支撑框(781)与第一摆臂(77)和第一紧固肋板(76)固定连接，所述第一夹管机构(78)还包括第一夹管爪(782)、第二夹管爪(783)和第三液压油缸(787)，所述第一支撑框(781)内固定安装有第一连接块(785)，所述第一连接块(785)中部开设有弧形的第一夹管槽(784)，所述第一连接块(785)两端分别与所述第一夹管爪(782)和第二夹管爪(783)的中部转动连接，所述第三液压油缸(787)尾部固定安装有第二连接底座(786)，所述第一夹管爪(782)尾部与所述第二连接底座(786)转动连接，所述第二夹管爪(783)尾部与所述第三液压油缸(787)的活塞杆转动连接。

7.根据权利要求1所述的一种油井起下油管机械化作业装置，其特征在于：所述第三支撑板(81)上固定安装有第二液压油缸(82)和第二滑轨(811)，所述第二滑轨(811)顶部滑动连接有第二滑块(812)，所述第二滑块(812)顶部固定安装有第四支撑板(83)，所述第二液压油缸(82)活塞杆与第四支撑板(83)固定连接，所述减速电机(84)和旋扣组件(87)固定安装在所述第四支撑板(83)上，所述减速电机(84)驱动连接有第一齿轮(85)，所述第四支撑板(83)上还固定安装有支撑臂(88)，所述支撑臂(88)顶部固定安装有支撑底盘(8710)，所述支撑底盘(8710)顶部开设有导轮槽(8711)。

8.根据权利要求7所述的一种油井起下油管机械化作业装置，其特征在于：所述旋扣组件(87)包括盖板(871)，所述盖板(871)顶部固定安装有电机(872)，所述盖板(871)底部固定安装有圆形齿条(873)，所述第一齿轮(85)与所述圆形齿条(873)啮合连接，所述圆形齿条(873)底部固定安装有承托盘(879)，所述承托盘(879)底部安装有导轮(8792)，所述导轮(8792)在所述导轮槽(8711)内转动，所述承托盘(879)上转动设置有第二齿轮(8722)、双面圆形齿条(874)和两个对称设置的第三齿轮(876)，所述第二齿轮(8722)与所述电机(872)驱动连接，所述双面圆形齿条(874)的外侧面与所述第二齿轮(8722)啮合连接，所述双面圆形齿条(874)的内侧面与两个所述第三齿轮(876)啮合连接。

9.根据权利要求8所述的一种油井起下油管机械化作业装置，其特征在于：所述承托盘(879)顶部开设有对称设置的第一导向槽(8791)，所述第一导向槽(8791)内滑动设置有两个滑块(877)，两个所述滑块(877)相互靠近的一侧均安装有旋扣钳(8772)，两个所述旋扣钳(8772)上下交错设置，所述滑块(877)顶部固定安装有齿条(8771)，每个所述齿条(8771)与对应的所述第三齿轮(876)啮合连接,所述承托盘(879)上还安装有旋扣接近开关(8712)。

10.根据权利要求9所述的一种油井起下油管机械化作业装置，其特征在于：所述承托盘(879)顶部固定安装有固定框(878)，所述固定框(878)底部与所述齿条(8771)对应开设有第二导向槽(8781)，所述齿条(8771)沿着所述第二导向槽(8781)滑动，所述盖板(871)底部开设有第三导向槽(8713)，所述双面圆形齿条(874)顶部固定安装有导向条(875)，所述导向条(875)在所述第三导向槽(8713)内滑动，所述第二夹管机构(89)包括第二支撑框(891)，所述第二支撑框(891)与第三支撑板(81)固定连接，所述第二夹管机构(89)还包括第三夹管爪(892)、第四夹管爪(893)和第四液压油缸(897)，所述第二支撑框(891)内固定安装有第二连接块(895)，所述第二连接块(895)中部开设有弧形的第二夹管槽(894)，所述第二连接块(895)两端分别与所述第三夹管爪(892)和第四夹管爪(893)的中部转动连接，所述第四液压油缸(897)尾部固定安装有第三连接底座(896)，所述第三夹管爪(892)尾部与所述第三连接底座(896)转动连接，所述第四夹管爪(893)尾部与所述第四液压油缸(897)的活塞杆转动连接。

Images