CN202673198U - 钻机自动井架工 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻机自动井架工，在台体下方固定安装有回转装置，在台体与回转装置之间设置有马达，马达输出轴向下与回转装置的主轴上端同轴连接，台体上安装有电液控制系统；在回转装置下方设置有倾斜臂，倾斜臂是平行四边形结构，回转装置主轴下端与倾斜臂的一个长边固定连接，倾斜臂的两个长边之间铰接有倾斜油缸，在倾斜臂的下部短边两端分别铰接有伸缩臂和调节装置，调节装置的另一端另与伸缩臂铰接；伸缩臂的上端安装有扶正钳，伸缩臂内套的伸缩油缸下端安装有夹持钳；在夹持钳下端安装有缓冲检测装置。本实用新型装置，实现了立根排放过程的可编程自动控制，避免误操作，安全性能好，自动化程度高。

Description

钻机自动井架工

技术领域

本实用新型属于石油设备技术领域，涉及一种钻机自动井架工。

背景技术

自动井架工是用于石油钻机二层台立根排放作业的装置，常规钻机二层台立根排放作业需要井架工和钻工同时作业，井架工在二层台上利用气动绞车通过钢丝绳拖拽立根上端、钻工在钻台面推移立根下端，两者相互配合才能将立根移送到指梁内。这种工作方式存在的主要问题是：效率低、工作强度大、具有一定的危险性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种钻机自动井架工，解决了现有二层台立根排放靠人力操作，工作效率低、作业风险高、劳动强度大的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种钻机自动井架工，在台体下方固定安装有回转装置，在台体与回转装置之间的空间固定设置有马达，马达输出轴向下直接与回转装置的主轴上端通过键同轴连接，台体上安装有电液控制系统；在回转装置下方设置有倾斜臂，倾斜臂是由两个长边和两个短边构成的平行四边形结构，回转装置主轴下端与倾斜臂的一个长边上沿固定连接，倾斜臂的两个长边之间铰接有倾斜油缸，在倾斜臂的下部短边两端分别铰接有伸缩臂和调节装置，调节装置的另一端另与伸缩臂铰接；伸缩臂的上端安装有扶正钳，伸缩臂内套装有朝下动作的伸缩油缸，该伸缩油缸下端安装有夹持钳；在夹持钳下端安装有缓冲检测装置；

所述的倾斜油缸、伸缩臂内的伸缩油缸、调节装置的调节油缸均安装有行程传感器，伸缩臂及夹持钳的控制回路中装有压力变送器。

本实用新型的有益效果是，采用自动井架工排放立根不需要钻工和井架工人力操作，提高了立根排放作业效率，大大减轻钻工的劳动强度；减少了钻台及二层台的操作人员，降低钻井作业劳动力成本、提高作业安全性；设备本身结构简单、功能强、只需司钻在控制室操作即可完成整个立根排放作业（在井口、二层台指梁及鼠洞三个位置间来回递送钻杆或钻铤立根）。

附图说明

图1是本实用新型钻机自动井架工的展开状态示意图；

图2是本实用新型钻机自动井架工的左侧视示意图；

图3是本实用新型钻机自动井架工在折叠状态时的结构示意图。

图中，1.台体，2.马达，3.回转装置，4.倾斜油缸，5.倾斜臂，6.扶正钳，7.伸缩臂，8.调节装置，9.夹持钳，10.缓冲检测装置，11.电液控制系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1、图2、图3所示，本实用新型装置的结构是，在台体1下方固定安装有回转装置3，在台体1与回转装置3之间的空间固定设置有低速大扭矩的马达2，马达2输出轴向下直接与回转装置3的主轴上端通过键同轴连接，台体1上集成安装有自动井架工的电液控制系统11；在回转装置3下方设置有倾斜臂5，倾斜臂5是由两个长边和两个短边构成的平行四边形结构，回转装置3主轴下端通过卡套结构与倾斜臂5的一个长边上沿固定连接，倾斜臂5的两个长边之间铰接有倾斜油缸4，在倾斜臂5的下部短边两端（如图1示，即四边形的一短边两端）分别铰接有伸缩臂7和调节装置8，调节装置8的另一端另与伸缩臂7铰接；伸缩臂7的上端安装有扶正钳6，伸缩臂7内套装有朝下动作的伸缩油缸，该伸缩油缸下端安装有夹持钳9；在夹持钳9下端固定安装有缓冲检测装置10。

台体1是整个自动井架工的安装基础，向下连接有回转装置3，其上设置有安装运输所必须的吊装耳座以及集成后的电液控制系统11，同时保留了常规钻机二层台的舌台功能。电液控制系统11集成后的优点是：在自动井架工安装到位后，只需插拔几个电液控制管线快速接头即完成所有接线，大大方便了现场安装拆卸工作。

回转装置3的主轴上端与低速大扭矩液压马达2输出轴连接，主轴下端与倾斜臂5连接，自动井架工由液压马达直接驱动做回转运动，也可由马达集成减速箱驱动，大大简化了传动结构。倾斜臂5为平行四边形结构，根据平行四边形对边始终平行的特点，通过机械结构保证了与之相连的伸缩臂7始终竖直，而不需采用双油缸（一只油缸控制倾斜臂倾斜角度，一只油缸控制倾斜臂与伸缩臂的夹角）控制伸缩臂7始终竖直，简化了结构；倾斜臂5的倾斜角度由倾斜油缸4活塞杆的伸出长度决定，用于控制整体自动井架工的作业半径。

伸缩臂7内部安装有伸缩油缸，在倾斜臂5倾斜角度不同时，通过伸缩油缸的伸缩动作保证其上固定安装的夹持钳9上下移动，使得所夹持的立根距钻台面始终保持合适的高度，确保立根能被放到钻台面立根盒内。

调节装置8根据需要（比如结构件变形、加工误差）通过调节丝杠调节其两端耳环孔间距，两耳环分别与倾斜臂5和伸缩臂7铰接，从而使伸缩臂7完全竖直，最终保证其上安装的夹持钳9所夹持的立根竖直。

夹持钳9和扶正钳6分别用于夹持和扶正不同外径的钻杆或钻铤立根，可夹持钻杆立根或钻铤立根，其尺寸范围为2⁷/₈″～9³/₄″。

缓冲检测装置10中的缓冲装置为弹簧机构，弹簧座内装有压缩弹簧和弹簧顶杆，顶杆可以在座内滑动，其一端与弹簧端部接触，另一端与缓冲检测装置的前侧的滚轮固定连接。在自动井架工夹持钳移向立根时，前侧的滚轮首先接触立根，前侧的滚轮受载后通过顶杆压缩弹簧，到达缓冲立根碰撞能量，保护夹持钳的目的；缓冲检测装置10中设置有位置开关，其安装在滚轮正后方的弹簧座上，在夹持钳移动到可以可靠夹持立根的位置时，滚轮触碰到位置开关发出信号，再实施夹持立根操作，从而保证夹持立根可靠。

自动井架工的倾斜油缸4、伸缩臂7内的伸缩油缸、调节装置8的调节油缸均安装有行程传感器，伸缩臂7及夹持钳9的控制回路中均安装有压力变送器。

马达2配套安装有绝对值编码器，电液控制系统11根据上述的各检测部件（传感器）反馈的信号，对自动井架工的运行轨迹、限位互锁等进行可编程控制，使自动井架工能够安全高效的进行排放立根操作。

本实用新型的钻机自动井架工，排放立根作业与现有常规人工操作相比，省去了钻台面钻工及二层台的井架工，降低了钻井作业劳动力成本，避免了人身事故，提高了作业效率；结构简单、功能强、只需司钻在控制室操作即可完成整个立根排放作业。

Claims (3)

1.一种钻机自动井架工，其特征在于：在台体（1）下方固定安装有回转装置（3），在台体（1）与回转装置（3）之间的空间固定设置有马达（2），马达（2）输出轴向下直接与回转装置（3）的主轴上端通过键同轴连接，台体（1）上安装有电液控制系统（11）；在回转装置（3）下方设置有倾斜臂（5），倾斜臂（5）是由两个长边和两个短边构成的平行四边形结构，回转装置（3）主轴下端与倾斜臂（5）的一个长边上沿固定连接，倾斜臂（5）的两个长边之间铰接有倾斜油缸（4），在倾斜臂（5）的下部短边两端分别铰接有伸缩臂（7）和调节装置（8），调节装置（8）的另一端另与伸缩臂（7）铰接；伸缩臂（7）的上端安装有扶正钳（6），伸缩臂（7）内套装有朝下动作的伸缩油缸，该伸缩油缸下端安装有夹持钳（9）；在夹持钳（9）下端安装有缓冲检测装置（10）；

所述的倾斜油缸（4）、伸缩臂（7）内的伸缩油缸、调节装置（8）的调节油缸均安装有行程传感器，伸缩臂（7）及夹持钳（9）的控制回路中装有压力变送器。

2.根据权利要求1所述的钻机自动井架工，其特征在于：所述的缓冲检测装置（10）中设置有位置开关，缓冲检测装置（10）中的缓冲装置为弹簧机构。

3.根据权利要求1所述的钻机自动井架工，其特征在于：所述的马达（2）安装有绝对值编码器。

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