CN201363108Y - 开口式钻杆排放装置 - Google Patents
开口式钻杆排放装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201363108Y CN201363108Y CNU2009200237524U CN200920023752U CN201363108Y CN 201363108 Y CN201363108 Y CN 201363108Y CN U2009200237524 U CNU2009200237524 U CN U2009200237524U CN 200920023752 U CN200920023752 U CN 200920023752U CN 201363108 Y CN201363108 Y CN 201363108Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- arm
- telescopic
- open type
- manipulator
- type well
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种油田钻井设备中用于抓取、移动、排放钻杆的开口式钻杆排放装置。其技术方案是：包括机械手和机械臂，机械臂包括起升臂和伸缩臂，起升臂一端与伸缩臂铰链，在起升臂与伸缩臂之间固定连接有伸缩驱动缸，起升臂的另一端铰链在支撑体上，并在支撑体与起升臂之间固定连接有伸缩驱动缸，支撑体上部连接在旋转中心上，旋转中心通过横梁固定在钻井平台上，机械手连接在伸缩臂上。本实用新型通过集中控制，实现机械手抓取和释放钻杆，伸缩臂加长并配合扶正器对钻杆垂直定位，以及起升臂升降和移动、旋转的目的。其整体结构设计简单合理，承载能力强，机械化程度高，操控安全、节省人力、提高效率，适合各种钻井平台配套使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种油田钻井设备中用于抓取、移动、排放钻杆的装置，更具体的说是一种用于钻杆排放的开口式钻杆排放装置。
技术背景
钻杆排放是钻井过程中把钻杆从排放架移至井口或者从井口移至排放架的必要过程。目前钻井作业中钻杆的起放是工人操作吊卡，通过吊卡卡接在钻杆的接箍处，然后通过起吊机械吊起(或下放)钻杆到指定位置，再由工人摘挂释放吊卡，这种抓取和释放、移动、排放钻杆作业非常危险且劳动强度大，作业效率也非常低下。近几年，机械手和机械臂在机械加工生产领域中已有应用，由于机加工领域应用的机械手臂总成强调的是灵活性，因此在其结构设计上过于复杂，使用环境要求高，制造和使用成本也高；另外工厂化使用的机械手臂承载能力相对低，难以在钻井装备行业中实施钻杆的抓取和移动。
实用新型内容
本实用新型的目的就是针对上述问题，提出一种承载能力强、满足钻井环境、使用寿命长和全机械化连续作业的开口式钻杆排放装置。
其技术方案是：机械臂包括起升臂和伸缩臂，起升臂一端与伸缩臂铰链，在起升臂铰链端与伸缩臂之间固定连接有伸缩驱动缸，起升臂的另一端铰链在支撑体上，并在支撑体与起升臂之间固定连接有伸缩驱动缸，支撑体上部连接在旋转中心上，旋转中心通过横梁与钻井平台固定，机械手连接在伸缩臂上。
上述方案还包括：伸缩臂是由伸缩驱动缸驱动的加长伸缩臂，机械手固定在伸缩臂的一端，另一端固定有钻杆扶正器。
所述的机械手是在连接块两侧贯穿固定有一个以上导向轴，两侧的导向轴上分别套装有夹持块，两个夹持块同侧端伸出连接块的同侧面，并在伸出部分的相对面分别设有卡瓦牙，在两个夹持块之间还设置沿导向轴方向伸缩的伸缩驱动缸，在连接块或/和夹持块上设有与伸缩臂连接的栓孔。
在夹持块上设置的卡瓦牙与夹持块为一体结构，或者为通过螺栓固定的分体结构，卡瓦牙为内弧形。
所述的钻杆扶正器是在一个直角支撑架的立板上间隔设置两个轴孔，轴孔内分别贯穿有扶正爪，在直角支撑架的水平座上设置垂直伸缩驱动机构，驱动机构的上端部固定有连接块，连接块的两端分别与扶正爪的内侧端通过锁栓和滑槽连接配合，在扶正爪的另一端设置弧形爪。
所述的旋转中心是两块横梁的相对面上分别预制有弧形槽，两个横梁的弧形槽之间贯串轴向带有“U”形槽口的中心轴，中心轴上部连接有开口齿轮和上座，中心轴的下部连接有下座，开口齿轮和下座之间夹持在横梁的上、下弧形槽的外面，并沿中心轴同轴开设“U”形槽口，在两个横梁弧形槽上壁固定有支撑块，在其中的一个或两个横梁的上部固定有小齿轮，小齿轮与开口齿轮啮合，并由液压或电动马达驱动。
所述的伸缩驱动缸为液压缸或气动缸的一种。
本实用新型通过操作控制不同环节的伸缩驱动缸和驱动旋转的马达，实现机械手抓取和释放钻杆，伸缩臂加长并配合扶正器对钻杆垂直定位，以及起升臂升降和移动、旋转的目的。其整体结构设计简单合理，承载能力强，机械化程度高，操控安全、节省人力、提高效率，适合各种钻井平台配套使用。另外可与自动化控制系统配套使用，提高整体自动化使用程度，为全面解决钻杆排放系统的全机械化、自动化进程提供配套，并且能够很好的解决钻杆排放过程中的钻杆承重和尺寸问题。
附图说明
图1为本实用新型的主体部分的主视结构；
图2为机械手部分的结构放大图；
图3为扶正器部分的结构放大图；
图4为旋转中心部分的结构放大图；
图5为本实用新型一种应用在钻井平台的典型实施例的俯视结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的详述：
参照图1，整体结构包括旋转中心10、支撑体1、机械臂、机械手4、扶正器5和液压缸6、7、8组成。机械臂包括起升臂2和伸缩臂3，起升臂2下端与伸缩臂3铰链，在起升臂铰链端与伸缩臂之间固定连接有用于调整伸缩臂保持垂直的液压缸7，起升臂2的上端铰链在支撑体1上，并在支撑体1与起升臂2之间固定连接有用于调整钻杆升降和移动的液压缸6。伸缩臂3是由内部液压缸8驱动的加长伸缩臂。机械手4和扶正器5分别固定在伸缩臂的下端和上端。旋转中心10下部与支撑体1连接，两侧通过横梁10-7与井架立柱11固定。
整体工作原理是：机械手抓取钻杆后，钻杆上部被扶正器夹持，起升臂上升(或下降)过程中，调整伸缩臂的垂直，到达指定位置后，进行其他的动作。所有动作通过操控相应的液压缸来进行。
参照附图2，机械手的结构：连接块4-4为厚钢板加工的倒L形，其上部焊接凸沿，钢板上设置三个轴孔，用于穿插导向轴4-2，顶部设置栓孔与伸缩臂连接，下半部预制的槽口给水平设置的液压缸4-5留有空间。两个夹持块4-3为钢板加工的长方体结构，上面同样预制有三个与导向轴4-2滑动配合的轴孔，对称套装在连接块4-4两侧的导向轴4-2上，夹持块4-3的左侧端伸出，形成夹持空间，其相对面上用来设置弧形卡瓦牙4-1，通过卡瓦牙4-1与钻杆壁卡接配合。液压缸4-5水平设置在两个夹持块4-3之间，通过操作控制其伸缩，达到控制夹持块4-3对钻杆实施释放和抓取的目的。
其工作原理是，夹持块前端装有卡瓦牙，在液压缸的作用下，沿着导向轴平行移动作开启、关闭动作。导向轴安装于连接块上，对夹持块起支撑和导向作用。
参照附图3，扶正器的结构：在一个直角支撑架5-1的立板上间隔设置两个轴孔，轴孔内分别贯穿有左、右扶正爪5-2和5-3，在直角支撑架5-1的水平座上设置垂直液压缸5-6，液压缸5-6的上端部固定有连接块5-5，连接块5-5的两端分别与扶正爪的内侧端通过锁栓和滑槽连接配合，在扶正爪的另一端设置弧形爪。
其工作原理是，液压缸往复运动的过程带动两个扶正爪对合或张开，钻杆在对合时被锁定在扶正爪内，达到限制摆动的目的。
参照附图4，旋转中心的结构：两块横梁10-7的相对面上分别预制有弧形槽，两个横梁10-7的弧形槽之间贯串轴向带有“U”形槽口的中心轴10-6，中心轴10-6上部连接有开口齿轮10-4和上座10-2，在中心轴10-6的内壁上部设有支撑块10-5，在上座10-2的上部设有顶盖10-1，中心轴10-6的下部连接有下座10-8，开口齿轮10-4和上座10-2与下座10-8之间夹持在横梁10-7的上、下弧形槽的外面，并沿中心轴10-6同轴开设“U”形槽口。在横梁10-7上设置小齿轮10-3与开口齿轮10-4驱动配合，小齿轮10-3由液压马达或电马达驱动旋转。机械臂上方的支撑体连接在下座上。
其工作原理是，通过控制小齿轮驱动大齿轮旋转，机械臂通过支撑体随着作旋转，旋转到位后，起升臂下降，钻杆向机械臂处靠近，继续旋转180°到悬臂梁的另一侧，再次启动机械臂伸展，钻杆从中心轴离开到指定位置。
参照附图5，本装置通过两块主横梁21固定在井架24上，旋转中心10设在两块主横梁21之间，机械手臂吊装在旋转中心的下方，图中标注出起升臂2和钻杆9。
整个工作过程是：启动起升臂到钻杆排放架23，利用机械手抓取钻杆，同时扶正器加持钻杆，旋转中心转动的同时调整起升臂和伸缩臂，直至钻杆到达旋转中心开口处后，旋转中心转动180后，开口方向转移靠近井口22位置后，再次启动机械臂到井口，完成钻杆向井口的输送。相反过程，将井口钻杆输送到钻井平台的钻杆排放架上。
上述实施例中的机械手、扶正器和旋转中心不局限于此，根据本实用新型的方案，可以与多种结构的机械手、扶正器和旋转中心配合使用。
Claims (7)
1、一种开口式钻杆排放装置，包括机械手和机械臂，其特征是：机械臂包括起升臂和伸缩臂，起升臂一端与伸缩臂铰链，在起升臂与伸缩臂之间固定连接有伸缩驱动缸，起升臂的另一端铰链在支撑体上，并在支撑体与起升臂之间固定连接有伸缩驱动缸，支撑体上部连接在旋转中心上，机械手连接在伸缩臂上。
2、根据权利要求1所述的开口式钻杆排放装置，其特征是：伸缩臂是由伸缩驱动缸驱动的加长伸缩臂，机械手固定在伸缩臂的一端，另一端固定有钻杆扶正器。
3、根据权利要求2所述的开口式钻杆排放装置，其特征是：所述的机械手是在连接块两侧贯穿固定有一个以上导向轴，两侧的导向轴上分别套装有夹持块，两个夹持块同侧端伸出连接块的同侧面，并在伸出部分的相对面分别设有卡瓦牙，在两个夹持块之间还设置沿导向轴方向伸缩的伸缩驱动缸，在连接块或/和夹持块上设有与伸缩臂连接的栓孔。
4、根据权利要求3所述的开口式钻杆排放装置，其特征是：在夹持块上设置的卡瓦牙与夹持块为一体结构，或者为通过螺栓固定的分体结构，卡瓦牙为内弧形。
5、根据权利要求2所述的开口式钻杆排放装置，其特征是：所述的钻杆扶正器是在一个直角支撑架的立板上间隔设置两个轴孔，轴孔内分别贯穿有扶正爪，在直角支撑架的水平座上设置垂直伸缩驱动机构，驱动机构的上端部固定有连接块，连接块的两端分别与扶正爪的内侧端通过锁栓和滑槽连接配合，在扶正爪的另一端设置弧形爪。
6、根据权利要求1-5任一所述的开口式钻杆排放装置，其特征是：所述的旋转中心是在两块横梁的相对面上分别预制有弧形槽，两个横梁的弧形槽之间贯串轴向带有“U”形槽口的中心轴，中心轴上部连接有开口齿轮和上座，中心轴的下部连接有下座，开口齿轮和下座之间夹持在横梁的上、下弧形槽的外面，并沿中心轴同轴开设“U”形槽口，在两个横梁弧形槽上壁固定有支撑块，在其中的一个或两个横梁的上部固定有小齿轮，小齿轮与开口齿轮啮合，并由液压或电动马达驱动，两块横梁外端与井架构成固定连接。
7、根据权利要求2所述的开口式钻杆排放装置，其特征是：所述的伸缩驱动缸为液压缸或气动缸的一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2009200237524U CN201363108Y (zh) | 2009-03-13 | 2009-03-13 | 开口式钻杆排放装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2009200237524U CN201363108Y (zh) | 2009-03-13 | 2009-03-13 | 开口式钻杆排放装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201363108Y true CN201363108Y (zh) | 2009-12-16 |
Family
ID=41473771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2009200237524U Expired - Fee Related CN201363108Y (zh) | 2009-03-13 | 2009-03-13 | 开口式钻杆排放装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201363108Y (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102121373A (zh) * | 2010-12-22 | 2011-07-13 | 中国石油天然气集团公司 | 空心游车钻机提升系统 |
| CN102383744A (zh) * | 2010-08-28 | 2012-03-21 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 一种井架排管装置 |
| CN103470192A (zh) * | 2013-08-30 | 2013-12-25 | 成都科盛石油科技有限公司 | 双重扶正井口管件装置 |
| CN106966343A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-07-21 | 大连船舶工程技术研究中心有限公司 | 用于船舶建造的举高作业机构以及多联举高作业机构 |
| CN118187690A (zh) * | 2024-03-29 | 2024-06-14 | 北京贝威通能源科技集团有限公司 | 一种石油开采用旋转式钻井装置 |
-
2009
- 2009-03-13 CN CNU2009200237524U patent/CN201363108Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102383744A (zh) * | 2010-08-28 | 2012-03-21 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 一种井架排管装置 |
| CN102121373A (zh) * | 2010-12-22 | 2011-07-13 | 中国石油天然气集团公司 | 空心游车钻机提升系统 |
| CN102121373B (zh) * | 2010-12-22 | 2013-07-17 | 中国石油天然气集团公司 | 空心游车钻机提升系统 |
| CN103470192A (zh) * | 2013-08-30 | 2013-12-25 | 成都科盛石油科技有限公司 | 双重扶正井口管件装置 |
| CN106966343A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-07-21 | 大连船舶工程技术研究中心有限公司 | 用于船舶建造的举高作业机构以及多联举高作业机构 |
| CN106966343B (zh) * | 2017-05-22 | 2022-07-08 | 达思泰克(大连)船舶科技有限公司 | 用于船舶建造的举高作业机构以及多联举高作业机构 |
| CN118187690A (zh) * | 2024-03-29 | 2024-06-14 | 北京贝威通能源科技集团有限公司 | 一种石油开采用旋转式钻井装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201363107Y (zh) | 悬臂式钻杆排放装置 | |
| CN111852332B (zh) | 一种自带钻杆箱的自动加杆钻机 | |
| CN201363108Y (zh) | 开口式钻杆排放装置 | |
| CN201010450Y (zh) | 夹钳起重机 | |
| CN201363109Y (zh) | 行走式钻杆排放装置 | |
| CN201419983Y (zh) | 钻井平台折臂式起重机 | |
| CN202451081U (zh) | 二层台钻杆自动排放装置 | |
| CN206360662U (zh) | 海洋钻井平台多功能排管机 | |
| CN111927345A (zh) | 一种煤矿坑道钻机用自动加卸钻杆装置及控制方法 | |
| CN206928916U (zh) | 码垛管柱机械手 | |
| CN112027933A (zh) | 一种建筑施工用的多功能起吊装置 | |
| CN104960933A (zh) | 一种辅臂伸缩升降机械手 | |
| CN201363106Y (zh) | 单臂收缩式钻杆排放装置 | |
| CN201363104Y (zh) | 夹持钻杆的机械手臂总成 | |
| CN109019359A (zh) | 一种小型建筑起重设备 | |
| CN102199996B (zh) | 一种立根连接方法及其装置 | |
| CN213141168U (zh) | 一种钢结构制造用升降装置 | |
| CN115807631A (zh) | 一种多功能修井作业动力猫道 | |
| CN210594915U (zh) | 一种机械设备安装吊装结构 | |
| CN201686420U (zh) | 汽车白车身前纵梁总成焊接空中输送线起吊机构 | |
| CN112593877A (zh) | 一种自动装卸钻杆机构 | |
| CN218642318U (zh) | 一种装配式建筑墙体的吊装装置 | |
| CN107297518B (zh) | 一种多轴移动钻孔装置 | |
| CN201982031U (zh) | 钻杆提升装置 | |
| CN101863295B (zh) | 汽车白车身前纵梁总成焊接空中输送线 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091216 Termination date: 20140313 |