CN201857909U - 油田送管设备的双边进出管机构 - Google Patents

Abstract

一种油田送管设备的双边进出管机构，包括进出管架和限位装置，其中进出管架由过渡块、支架、滑板、滑槽、楔板、柱塞、油缸、顶板、杠杆组成，所述顶板、楔板、滑板依次安装在滑槽槽孔内并两两活动连接，杠杆安装在滑槽上部，一端通过销孔与滑槽内前端的滑板连接；过渡块活动连接在支架槽内，同支架一同固定于送管设备摆臂的上平面，油缸安装在滑槽下部，其柱塞与顶板下端相连，该机构对称的固定在油田送管设备拖车平台中央的管槽两侧。本实用新型动作平稳，安全性高，连续性好，非常利于流水作业。设备不受场地工况限制，使用灵活。

Description

油田送管设备的双边进出管机构 

技术领域

本实用新型涉及油田管件输送设备的双边进出管机构，属于机械设备领域，该机构也可用于其它管件或杆件类零件的输送设备。 

背景技术

油田送管设备广泛用于北美和中东各油田，其功能是把石油钻管从地面自动输送到不同高度的油田钻井平台，或将石油钻管从油田钻井平台自动送回地面。设备一般由一名操作人员操作，钻管最大质量约1700公斤，最大长度约10米。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于上述设备平台中能实现双边进管和双边出管功能的机构，实现准确、可靠的进出管功能。 

本实用新型的目的是通过以下方案实现的： 

所述油田送管设备的双边进出管机构，包括进出管架及其限位装置，其中进出管架由过渡块、支架、滑板、滑槽、楔板、油缸及其柱塞、顶板、杠杆组成，所述顶板、楔板、滑板依次安装在滑槽槽孔内并两两活动连接，杠杆安装在滑槽上部，一端与滑槽内前端的滑板活动连接；过渡块活动连接在支架槽内，该支架固定于送管设备摆臂 的上平面，随摆臂的举升使过渡块的顶面与杠杆顶面共同构成石油钻管进出支承斜面；油缸安装在滑槽下部，其柱塞与顶板下端活动连接；限位装置与进出管架端部并排固定，所述进出管机构对称的固定在油田送管设备拖车平台中央的管槽两侧。 

所述滑槽上平面设有固定的盖板，滑槽内滑板与楔板之间设有隔板。 

所述顶板、楔板、滑板、过渡块分别设有实现其与相邻构件活动连接的销孔和销槽。 

所述限位装置由限位滑板、拉簧、底座、调整块和限位块组成，限位块通过拉簧及销与滑板活动连接，滑板活动连接在底座槽孔内，调整块同时置于底座槽孔内，该限位装置通过其底座固定在送管设备拖车平台上并与进出管架端部并排。 

本实用新型所述进出管机构的优点在于进管与出管时都能形成一个让管件平缓滚动的斜面，斜面角度可根据现场工况灵活调整，动作平稳，管件冲击力较小，安全性高，连续性好，非常利于流水作业。钻管既可以从设备左侧管架进入管槽，又可以从右侧管架进入管槽；同样，钻管既可以从管槽向左侧管架卸出，又可以从管槽向右侧管架卸出。设备不受场地工况限制，使用灵活，操作方便。 

附图说明

图1是本实用新型所述油田送管设备的双边进出管机构在拖车平台上的安装图； 

图2、图3分别是本实用新型的进出管架立体图及主视图； 

图4、图5是本实用新型中限位装置立体图及主视图； 

图6至图9分别是本实用新型中进出管机构中构件滑槽、顶板、楔板、滑板的结构示意图； 

图10、图11是本实用新型进出管机构进管工作状态图； 

图12、图13是本实用新型进出管机构出管工作状态图。 

图中：1-过渡块、2-支架、3-销、4-滑板、5-销、6-隔板、7-滑槽、8-楔板、9-销孔、10-柱塞、11-油缸、12-顶板、13-盖板、14-杠杆、15-限位滑板、16-拉簧、17-销、18-底座、19-调整块、20-销、21-限位块、22-进出管架、23-限位装置。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明： 

油田送管设备是基于拖车平台而设计的，故设备各机构需以拖车平台为设计依据。管槽位于平台中央，可随摆臂沿高度方向举升。 

如图1至图5所示，本实用新型所述双边进出管机构包括进出管架22和限位装置23两大部件，其中进出管架22由过渡块1、支架2、滑板4、滑槽7、楔板8、油缸11及其柱塞10、顶板12和杠杆14组成，所述顶板12、楔板8、滑板4依次安装在滑槽7相应槽孔内，并两两活动连接，杠杆14安装在滑槽7上部，杠杆14一端通过销孔与滑槽中的滑板4活动连接，过渡块1通过销孔活动连接在支架2槽内，该支架2固定于送管设备摆臂的上平面，随摆臂的举升可使过渡块的顶面与杠杆14顶面共同构成石油钻管进出的支承斜面，油缸11安装 在滑槽下部，其柱塞10与顶板12下端相连，限位装置23与进出管架的端部并排安装，所述进出管机构对称的固定在送管设备拖车平台中央的管槽两侧。所述顶板12、楔板8、滑板4)、过渡块1分别设有实现其与相邻构件活动连接的销孔和销槽。 

所述限位装置23由限位滑板15、拉簧16、底座18、调整块19和限位块21组成，限位块21通过拉簧16及销20与滑板15活动连接，置于底座18槽孔内，调整块19同时置于底座18槽孔内，数量根据行程要要求增减，通过其底座18固定在送管设备拖车平台上。 

各构件功用为： 

支架：固定于送管设备摆臂的上平面，可随摆臂的举升运动而上升，主要用于过渡块的支撑与固接。其中的销孔连接一是用于过渡块回转中心；另一用于过渡块回转限位。 

过渡块：以销孔与支架联接并以此为回转中心，销槽用于其回转限制，顶面为石油钻管支承面。 

杠杆：以销孔联接于滑板并以此为回转中心，销槽用于回转限制，顶面为石油钻管支承面。 

滑槽：固定于拖车平台，用于顶板、楔板、滑板、杠杆的导向及支撑。 

顶板：下部的销孔用于联接油缸柱塞，获取纵向往复运动原动力；滑槽内的销孔与楔板连接，用于推、拉楔板，使楔板作横向往复位移；A面用于进管时推送石油钻管；B面用于推转杠杆头部，使杠杆绕其销 孔回转。 

楔板：销槽将顶板传递的纵向推、拉力转换为楔板的横向往复运动；销孔对滑板施力，使滑板作纵向往复运动。 

滑板：销槽将楔板传递的横向推、拉力转换为滑板的纵向往复运动；销孔对杠杆进行支撑，并带动杠杆作纵向往复运动；A面用于推转过渡块头部，使过渡块绕其销孔回转。 

油缸：选用双作用单活塞杆式液压缸(即油缸有回拉功能)，垂直安装，两端铰接，单缸举升力F≥1750公斤，上下两个始点有行程限位，液压系统由PLC程序控制。 

限位装置：与进出管机构平行安装于拖车平台，调整滑板与调整块位置，可实现不同直径管件的限位。 

所述限位装置的限位块在外力F作用下，可以销为回转中心按图示方向作单向回转，当外力F撤消后，限位块在拉簧拉力作用下自动复位，外力F为管件压力，远远大于拉簧拉力。 

本实用新型所述进出管机构安装布置： 

油田送管设备设有4个本实用新型所述进出管机构，分别两两对称布置于设备两侧的拖车平台，同侧两油缸动作同步，从而实现双边进出管功能。图13为其中一组对称布置的进出管机构与限位装置。 

本实用新型进管时工作过程为： 

①钻管沿管架斜面滚入进出管机构，限位块将第一根钻管止挡并定位，进管油缸处于待命状态。如图10。 

②进管油缸进油，油缸柱塞推动顶板上移并接近第一根钻管。同时，顶板推动楔板左移，楔板推动滑块上移，滑块带动杠杆上移。 

③油缸柱塞继续上顶，顶板将第一根钻管向上推举，顶板台阶面逐渐接近杠杆头部。同时，楔板继续左移，滑块继续上移且台阶面逐渐接近过渡块头部，杠杆继续上移。 

④各构件运动过程中，顶板带动杠杆回转，滑块带动过渡块回转，形成一向管槽倾斜的斜面；此时，斜面已高出限位块空间位置，第一根钻管不受限位块约束，将沿斜面向管槽方向滚动；沿管架滚入的第二根钻管被顶板背部阻挡，进管油缸停止进油。 

⑤钻管沿杠杆及过渡块斜面滚动，越过拖车平台和摆臂上空，将进入管槽。 

⑥钻管滚入管槽，如图11。 

⑦进管油缸回油，各构件回位，进行第二根钻管的输送。 

注：上述工作原理为设备右边进管时的工作过程，左边进管的工作原理与右边进管完全相同，此处不再赘述。 

本实用新型出管时工作过程： 

本机构初始状态时，为向外倾斜的自然斜面。 

①当管槽内踢管机构将钻管踢出管槽后，钻管沿进出管机构斜面向外滚出。如图12。 

②当钻管滚经限位块时，限位块受力回转，钻管顺畅滚出，图13。 

③钻管滚出后，限位块自动复位。 

综上所述，本实用新型双边进出管机构是由3个往复直线运动和2个回转运动复合而成的平面运动机构，机构中各构件结构是根据设备功能、行程、构件间相互运动关系、构件间相对位移量函数关系、力传递方向转换等因素设计而成。设计已经过强度校核、运动仿真等分析，结构合理，功能可靠。 

Claims (4)

1.一种油田送管设备的双边进出管机构，其特征在于：所述双边进出管机构包括进出管架(22)及其限位装置(23)，其中进出管架由过渡块(1)、支架(2)、滑板(4)、滑槽(7)、楔板(8)、油缸(11)及其柱塞(10)、顶板(12)、杠杆(14)组成，所述顶板(12)、楔板(8)、滑板(4)依次安装在滑槽(7)槽孔内并两两活动连接，杠杆(14)安装在滑槽(7)上部，一端与滑槽内前端的滑板活动连接；过渡块(1)活动连接在支架(2)槽内，该支架固定于送管设备摆臂的上平面，随摆臂的举升使过渡块(1)的顶面与杠杆(14)顶面共同构成石油钻管进出支承斜面；油缸(11)安装在滑槽(7)下部，其柱塞(10)与顶板(12)下端活动连接；限位装置(23)与进出管架(22)端部并排固定，所述进出管机构对称的固定在油田送管设备拖车平台中央的管槽两侧。

2.如权利要求1所述的油田送管设备的双边进出管机构，其特征在于：所述滑槽(7)上平面设有固定的盖板(13)，滑槽内滑板(4)与楔板(8)之间设有隔板(6)。

3.如权利要求1所述的油田送管设备的双边进出管机构，其特征在于：所述顶板(12)、楔板(8)、滑板(4)、过渡块(1)分别设有实现其与相邻构件活动连接的销孔(9、5、3)和销槽。

4.如权利要求1所述的油田送管设备的双边进出管机构，其特征 在于：所述限位装置(23)由限位滑板(15)、拉簧(16)、底座(18)、调整块(19)和限位块(21)组成，限位块(21)通过拉簧(16)及销(20)与滑板活动连接，滑板(15)活动连接在底座(18)槽孔内，调整块(19)同时置于底座槽孔内，该限位装置通过其底座(18)固定在送管设备拖车平台上并与进出管架端部并排。 

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