CN201818251U - 一种油缸直驱的钻井管柱自动输送装置 - Google Patents

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安庆宝
董怀荣
任福兴
李进付
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李琴
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Abstract

本实用新型公布一种油缸直驱的钻井管柱自动输送装置,采用油缸直驱双摇杆加长臂油缸的举升与输送结构设计,由支撑架、取管机构、举升机构、输送机构组成,其中取管机构由取管臂、取管臂油缸、出槽V型块、V型块油缸等组成;举升机构由摇杆、摇杆油缸、承载平台等组成;输送机构由推车、油缸、油缸牵引滑块、V型滑道等组成,通过控制不同的油缸工作实现钻井管柱在钻台面与地面台架之间的自动往复输送。解决了目前国内钻井现场钻井管柱上钻台现有技术存在劳动强度大、危险性高、容易损伤接头螺纹的问题。本实用新型具有输送速度、适应钻台高度可调,输送过程平稳,结构简单、维护与运输方便等优点。

Description

一种油缸直驱的钻井管柱自动输送装置技术领域[0001] 本实用新型属于石油钻井装备制造技术领域,特别涉及一种用于在实施石油天然 气钻井过程中将钻井管柱由地面台架向钻台,或由钻台向地面台架输送的油缸直驱的钻井 管柱自动输送装置。背景技术[0002]目前国内钻井现场钻井管柱上钻台采用电动或气动小绞车吊上,下钻台采用钢丝 绳甩下,在实施过程中需将带有配套螺纹接头或卡瓦的钢索从钻台拉到排管架上,挂上一 根钻井管柱拖上钻台,基本是人工操作,稍有不慎就会造成人员的伤害,而且在拖动的过程 中,由于被移动的钻井管柱一端是在管架或锚道上滑动,因此钻井管柱两端的螺纹丝扣容 易受到损伤;套管上钻台则需动用吊车,这种输送方式劳动强度大、危险性高、容易损伤管 柱接头螺纹。国内对钻井管柱自动输送技术的研究才刚刚起步。发明内容[0003] 本实用新型的目的是针对目前国内钻井现场管柱输送技术的不足,采用油缸直驱 双摇杆加长臂油缸的举升与输送结构,设计一种钻井现场用管柱自动输送装置,实现钻井 管柱在钻台面与地面台架之间的自动往复输送。[0004] 为达到上述目的,本实用新型的技术解决方案是:一种油缸直驱的钻井管柱自动 输送装置主要由支撑架、取管机构、举升机构、输送机构组成,其特征在于支撑架为矩形结 构,取管机构通过销轴与支撑架连接,举升机构的下端通过销轴与支撑架连接,输送机构安 装在举升机构上。[0005] 上述取管机构由取管臂、取管臂油缸、出槽V型块、V型块油缸组成,取管臂由2个 或多个J型的零件通过1个或多个横撑焊接而成,取管臂通过销轴与支撑架连接;取管臂油 缸的一端通过销轴与支撑架连接,另一端通过销轴与取管臂连接;V型块油缸通过螺栓固 定在取管臂上,出槽V型块通过螺栓固定在V型块油缸的一端。[0006] 上述举升机构由前摇杆、后摇杆、前摇杆油缸、后摇杆油缸、承载平台组成,前摇 杆、后摇杆的一端分别通过销轴与支撑架连接,另一端通过销轴与承载平台连接;前摇杆油 缸、后摇杆油缸一端分别通过销轴与支撑架连接,另一端通过销轴与前摇杆、后摇杆连接; 承载平台为矩形结构,内侧设计有滑道;前摇杆、后摇杆均为分体式结构,上面加工有定位 孔。[0007] 上述输送机构由推车、夹紧钳、长油缸、长油缸牵引滑块、短油缸、短油缸牵引滑 块、V型滑道、挡杆、V型轮组成,长油缸牵引滑块、短油缸牵引滑块、推车均安装在承载平台 的滑道上,推车上安装有夹紧钳;长油缸的一端与承载平台通过销轴连接,另一端与长油缸 牵引滑块通过销轴或螺栓连接;短油缸的一端与推车通过销轴或螺栓连接,另一端与短油 缸牵引滑块通过销轴或螺栓连接;V型滑道安装在承载平台前部的中间,在V型滑道的两侧 安装有挡杆;V型轮通过螺栓安装在承载平台前端的外侧。[0008] 本实用新型由地面台架向钻台面自动输送钻井管柱的过程为取管臂油缸伸出,取 管臂摆动到位后钻井管柱落至推车与V型滑道,夹紧钳夹紧钻井管柱,取管臂缩回,挡杆升 起,前、后摇杆油缸伸出,前、后摇杆起升,承载平台升至预定位置后,长、短油缸通过牵引滑 块推动推车前移,钻井管柱输送至钻台面预定位置;由钻台面向地面台架自动输送钻井管 柱的过程为将钻井管柱的一端放入V型滑道,挡杆升起,滑至推车后,夹紧钳夹紧,长、短油 缸通过牵引滑块推动推车后移,直到钻井管柱后移至预定位置,前、后摇杆油缸缩回,前、后 摇杆回落,承载平台落至预定位置后,取管臂油缸伸出,取管臂摆动到位,出槽V型块在V型 块油缸的作用下将钻井管柱推出V型滑道,钻井管柱滑至取管臂预定位置,V型块油缸缩 回,取管臂油缸缩回,取管臂回位,钻井管柱沿取管臂下行至地面台架。[0009] 本实用新型采用油缸直驱双摇杆加长臂油缸的举升与输送方案,液压系统的流量 和压力可调,能适应不同重量、不同速度输送的要求,摇杆高度可调,能适应不同钻台高度 的要求;输送过程平稳,且可以直接将钻井管柱输送到井口,基本不需要拖动钻井管柱,避 免了钻井管柱丝扣的损伤,延长了管柱寿命;输送过程自动化,提高了工作效率,减轻了工 人的劳动强度和危险性;整体结构简单、维护方便、便于运输与安装。附图说明[0010] 图1为油缸直驱的钻井管柱自动输送装置结构示意图。[0011] 其中:1-支撑架;2-取管机构;3-举升机构;4-输送机构;5-V型轮;6_V型滑道; 7-挡杆;8-长油缸;9-承载平台;10-前摇杆;11-前摇杆油缸;12-左取管臂;13-左V型块 油缸;14-左出槽V型块;15-左取管臂油缸;16-后摇杆油缸;17-后摇杆;18-右取管臂油 缸;19-右取管臂;20-短油缸牵引滑块;21-短油缸;22-长油缸牵引滑块;23-推车;24-夹 紧钳具体实施方式[0012] 现结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。[0013] 一种油缸直驱的钻井管柱自动输送装置主要由支撑架1、取管机构2、举升机构3、 输送机构4组成,支撑架1为矩形结构,取管机构2通过销轴与支撑架1连接,举升机构3 的下端通过销轴与支撑架1连接,输送机构4安装在举升机构3上。取管机构2由左取管 臂12、左取管臂油缸15、左出槽V型块14、左V型块油缸13、右取管臂19、右取管臂油缸18 组成,左取管臂12、右取管臂19分别由2个或多个J型的零件通过1个或多个横撑焊接而 成,左取管臂12、右取管臂19分别通过销轴与支撑架1连接;左取管臂油缸15、右取管臂油 缸18的一端分别通过销轴与支撑架1连接,另一端通过销轴分别与左取管臂12、右取管臂 19连接;左V型块油缸13通过螺栓固定在左取管臂12上,左出槽V型块14通过螺栓固定 在左V型块油缸13的一端。举升机构3由前摇杆10、后摇杆17、前摇杆油缸11、后摇杆油 缸16、承载平台9组成,前摇杆10、后摇杆17的一端分别通过销轴与支撑架1连接,另一端 分别通过销轴与承载平台9连接;前摇杆油缸11、后摇杆油缸16 —端分别通过销轴与支撑 架1连接,另一端分别通过销轴与前摇杆10、后摇杆17连接;承载平台9为矩形结构,内侧 设计有滑道;前摇杆10、后摇杆17均为分体式结构,上面加工有定位孔。输送机构4由推 车23、夹紧钳M、长油缸8、长油缸牵引滑块22、短油缸21、短油缸牵引滑块20、V型滑道6、挡杆7、V型轮5组成,推车23安装在承载平台9的滑道上,推车23上安装有夹紧钳M ;长 油缸8的一端与承载平台9通过销轴连接,另一端与长油缸牵引滑块22通过销轴或螺栓连 接;短油缸21的一端与推车23通过销轴或螺栓连接,另一端与短油缸牵引滑块20通过销 轴或螺栓连接;V型滑道6安装在承载平台9前端的中间,在V型滑道6的两侧安装有挡杆 7 ;V型轮5通过螺栓安装在承载平台9前端的外侧。[0014] 本实用新型为一体化结构,通过井队搬家车或普通平板车运输到井场安装就位后 启动液压站即可使用。[0015] 工作原理(左侧取管,右侧卸管为例):[0016] 1.从地面台架向钻台自动输送钻井管柱:左取管臂油缸15、右取管臂油缸18伸 出,左取管臂12、右取管臂19同时摆起,钻井管柱在左取管臂12的引导下从地面台架进入 预定中心位置,右取管臂19防止钻井管柱因惯性预定中心位置,钻井管柱的一端落于推车 23上,另一端落于V型滑道6内,夹紧钳M夹紧钻井管柱,挡杆7伸出防止钻井管柱翻出V 型滑道6,左取管臂油缸15、右取管臂油缸18缩回,左取管臂12、右取管臂19回位;前摇杆 油缸11、后摇杆油缸16伸出,前摇杆10、后摇杆17起升,并带动承载平台9上升,到达预定 高度后,长油缸8缩回,带动长油缸牵引滑块22推动推车23前移,钻井管柱前移,如果长油 缸8全部缩回后,钻井管柱未到达预定位置,短油缸21伸出,推动推车23前移,钻井管柱前 移到达预定位置,完成钻井管柱由地面台架向钻台的自动输送。[0017] 2.从钻台向地面台架自动输送钻井管柱:挡杆7伸出防止钻井管柱翻出V型滑道 6,钻井管柱一端在V型滑到的导引下滑入推车23,夹紧钳M夹紧钻井管柱;短油缸21缩 回,推动推车23后移,如果短油缸21全部缩回后,钻井管柱未到达预定位置,长油缸8伸 出,带动长油缸牵引滑块22推动推车23后移,直到钻井管柱后移到预定位置;前摇杆油缸 11、后摇杆油缸16缩回,前摇杆10、后摇杆17下落,并带动承载平台9下落,到达预定高度 后,挡杆7缩回,夹紧钳M松开;左取管臂油缸15、右取管臂油缸18伸出,左取管臂12、右 取管臂19同时摆起,左出槽V型块12在左V型块油缸13的推动下将钻井管柱推出V型滑 道6,钻井管柱进入右侧取管臂19,左取管臂油缸15、右取管臂油缸18缩回,左取管臂12、 右取管臂19回位,钻井管柱沿右取管臂19下行至地面台架,完成钻井管柱由钻台向地面台 架的自动输送。

Claims (4)

1. 一种油缸直驱的钻井管柱自动输送装置主要由支撑架(1)、取管机构O)、举升机构 (3)、输送机构(4)组成,其特征在于支撑架(1)为矩形结构,取管机构(2)通过销轴与支撑 架(1)连接,举升机构(3)的下端通过销轴与支撑架(1)连接,输送机构(4)安装在举升机 构⑶上。
2.根据权利要求1所述的油缸直驱的钻井管柱自动输送装置,其特征在于取管机构(2)由左取管臂(12)、左取管臂油缸(15)、左出槽V型块(14)、左V型块油缸(13)、右取管 臂(19)、右取管臂油缸(18)组成,左取管臂(12)、右取管臂(19)分别由2个或多个J型的 零件通过1个或多个横撑焊接而成,左取管臂(12)、右取管臂(19)分别通过销轴与支撑架 (1)连接;左取管臂油缸(15)、右取管臂油缸(18)的一端分别通过销轴与支撑架(1)连接, 另一端通过销轴分别与左取管臂(12)、右取管臂(19)连接;左V型块油缸(13)通过螺栓 固定在左取管臂(1¾上,左出槽V型块(14)通过螺栓固定在左V型块油缸(1¾的一端。
3.根据权利要求1所述的油缸直驱的钻井管柱自动输送装置,其特征在于举升机构(3)由前摇杆(10)、后摇杆(17)、前摇杆油缸(11)、后摇杆油缸(16)、承载平台(9)组成, 前摇杆(10)、后摇杆(17)的一端分别通过销轴与支撑架(1)连接,另一端分别通过销轴与 承载平台(9)连接;前摇杆油缸(11)、后摇杆油缸(16) —端分别通过销轴与支撑架(1)连 接,另一端分别通过销轴与前摇杆(10)、后摇杆(17)连接;承载平台(9)为矩形结构,内侧 设计有滑道;前摇杆(10)、后摇杆(17)均为分体式结构,上面加工有定位孔。
4.根据权利要求1所述的油缸直驱的钻井管柱自动输送装置,其特征在于输送机构(4)由推车(23)、夹紧钳(M)、长油缸(8)、长油缸牵引滑块(22)、短油缸(21)、短油缸牵引 滑块O0)、V型滑道(6)、挡杆(7)、V型轮(5)组成,推车03)安装在承载平台(9)的滑道 上,推车上安装有夹紧钳04);长油缸(8)的一端与承载平台(9)通过销轴连接,另 一端与长油缸牵引滑块0¾通过销轴或螺栓连接;短油缸的一端与推车通过销 轴或螺栓连接,另一端与短油缸牵引滑块OO)通过销轴或螺栓连接;V型滑道(6)安装在 承载平台(9)前端的中间,在V型滑道(6)的两侧安装有挡杆(7) ;V型轮(5)通过螺栓安 装在承载平台(9)前端的外侧。
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