CN204738766U - 石油钻采设备、铁钻工及其臂架装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁钻工臂架装置，包括立柱，所述立柱上设有滑套，所述滑套上铰接有臂架组件，所述臂架组件包括第一臂组、连接架和第二臂组，所述第一臂组的中部铰接有第一连杆，所述第二臂组的中部铰接有第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆铰接，其铰接轴上设有滑块，所述连接架上设有滑槽，所述滑块设于所述滑槽内并可沿所述滑槽滑动；所述滑套和所述连接架的第一端之间铰接有驱动装置。本实用新型通过采用连杆和滑槽的结构实现第一臂组和第二臂组的同步运动，容易控制，工作可靠性高，且油缸可完全缩回，使第一臂组和第二臂组可实现完全收拢，使臂架装置收放时占用空间小。此外，本实用新型还提供了一种铁钻工和石油钻采设备。

Description

石油钻采设备、铁钻工及其臂架装置

技术领域

本实用新型涉及石油设备领域，具体是涉及一种铁钻工臂架装置，及使用该臂架装置的铁钻工及石油钻采设备。

背景技术

在石油钻修井作业中，钻杆的连接和拆卸是一项重复而又繁重的工作。目前常见的解决办法是在石油钻采设备中配置液压大钳或动力钳，该作业方式中，液压大钳或动力钳在井口、收放位置、鼠洞、立柱存放位置之间的频繁搬动仍需人工操作完成，使得人工劳动强度和安全风险仍然较大。因此，目前逐渐被铁钻工所取代。

铁钻工是一种安全、高效的钻具上、卸扣设备，其主要包括臂架装置和钳体，通过臂架装置的多自由度运动，带动钳体移动到目标钻杆处，再由钳体抱紧钻杆，并完成两根钻杆之间的上扣或卸扣，该作业方式中，钳体在井口、收放位置、鼠洞、立柱存放位置的切换，通过臂架装置实现，取代了原有的人工操作，可大大提高作业效率，降低劳动强度和安全风险。

为使钳体准确地对中和抱住目标钻杆，因此要求臂架装置能带动钳体平稳、准确地移动到目标钻杆处，同时由于钻台面空间十分有限，因此还要求臂架装置在存放时占用空间应尽量小。

为满足上述要求，铁钻工臂架装置通常采用双平行四边形机构，由液压缸驱动第一个平行四边形，再通过连杆、齿轮等同步机构带动第二个平行四边形随着第一个平行四边形机构同时展开或缩回。此结构中油缸受力大。

另外，现有铁钻工的钳体一般不能偏转，不适于在具有偏斜角度的鼠洞上操作，适用范围受到限制。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种容易控制、工作可靠性高、收放空间小的的铁钻工臂架装置，并以其为基础提供一种铁钻工及石油钻采设备。

本实用新型的一种铁钻工臂架装置，包括立柱，所述立柱上设有滑套，所述滑套上铰接有臂架组件，所述臂架组件包括第一臂组、连接架和第二臂组，所述第一臂组的第一端铰接在所述滑套上，所述第一臂组的第二端铰接在所述连接架的第一端，所述第二臂组的第一端铰接在所述连接架的第二端；所述第一臂组和所述第二臂组之间设有连杆机构，所述连杆机构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的第一端与所述第一臂组铰接，所述第二连杆的第一端与所述第二臂组铰接，所述第一连杆的第二端与所述第二连杆的第二端铰接，其铰接轴上设有滑块，所述连接架上设有滑槽，所述滑块设于所述滑槽内并可沿所述滑槽滑动；所述滑套和所述第一臂组之间铰接有驱动油缸。

进一步地，所述第一臂组包括第一上支臂和第一下支臂，所述第一上支臂、滑套、第一下支臂和连接架组成平行四边形机构；所述驱动油缸所述滑套和所述第一下支臂之间；所述第二臂组包括第二上支臂和第二下支臂，所述第二臂组的第二端铰接有安装架，所述第二上支臂、连接架、第二下支臂和安装架组成平行四边形机构。

进一步地，所述第一臂组、连接架、第二臂组、连杆机构、驱动油缸均成对设置。

进一步地，所述安装架包括通过转轴连接的连接座和安装座，所述连接座与所述第二臂组连接，所述连接座上设有导槽和导杆，所述导杆一端穿过所述导槽与所述安装座固定连接，所述导杆的另一端连接有伸缩装置，所述伸缩装置铰接在所述连接座上，所述导杆可沿所述导槽滑动。

进一步地，所述伸缩装置为油缸、气缸、螺杆螺母机构或涡轮蜗杆机构。

进一步地，所述立柱底部设有转台，所述滑套和所述转台之间铰接有可使滑套沿所述立柱上下滑动的第三油缸。

本实用新型的另一方面，还提供了一种铁钻工，包括钳体和上述任一项所述的铁钻工臂架装置，所述钳体通过所述安装架设于第二臂组的第二端。

本实用新型的又一方面，还提供了一种石油钻采设备，包括上述任一项所述的铁钻工臂架装置。

本实用新型的铁钻工臂架装置通过采用连杆和滑槽的结构实现第一臂组和第二臂组的同步运动，容易控制，工作可靠性高，且油缸可完全缩回，使第一臂组和第二臂组可实现完全收拢，使臂架装置收放时占用空间小。

此外，本实用新型通过将臂架装置上用于安装钳体的安装架设置为可偏转式结构，使得铁钻工钳体可偏转一定角度，用于适应具有倾斜角度的鼠洞，扩大了铁钻工的适用范围。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型臂架装置的结构示意图；

图2是本实用新型臂架组件的结构示意图；

图3是本实用新型臂架装置安装架的结构示意图；

图4是本实用新型臂架装置安装架偏转状态的结构示意图。

附图标记说明：

11、立柱；12、滑套；13、转台；14、第三油缸；21、第一臂组；211、第一上支臂；212、第一下支臂；22、连接架；23、第二臂组；231、第二上支臂；232、第二下支臂；24、安装架；241、连接座；242、安装座；243、转轴；244、导槽；245、导杆；246、伸缩装置；25、驱动油缸；31、第一连杆；32、第二连杆；33、滑块；34、滑槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型中，术语“第一”、“第二”主要用于区分不同的部件，但不对部件进行具体限制。

图1、图2所示是本实用新型实施例臂架装置的结构示意图，其中图1所示是臂架装置的整体结构示意图，图2所示是臂架组件的结构示意图。

如图1、图2所示，本实施例的铁钻工臂架装置，包括立柱11，立柱11底部设有转台13，立柱11上设有滑套12，滑套12和转台13之间铰接有可使滑套12沿立柱11上下滑动的第三油缸14；滑套12上铰接有臂架组件，臂架组件包括第一臂组21、连接架22和第二臂组23，第一臂组21的第一端铰接在滑套12上，第一臂组21的第二端铰接在连接架22的第一端，第二臂组23的第一端铰接在连接架22的第二端；第一臂组21和第二臂组23之间设有连杆机构，连杆机构包括第一连杆31和第二连杆32，第一连杆31的第一端与第一臂组21铰接，第二连杆32的第一端与第二臂组23铰接，第一连杆31的第二端与第二连杆32的第二端铰接，其铰接轴上设有滑块33，连接架22上设有滑槽34，滑块33设于滑槽34内并可沿滑槽34滑动；滑套12和第一臂组21之间铰接有驱动油缸25。

本实施例中，第一臂组21包括第一上支臂211和第一下支臂212，第一上支臂211、滑套12、第一下支臂212和连接架22组成平行四边形机构；驱动油缸25滑套12和第一下支臂212之间；第二臂组23包括第二上支臂231和第二下支臂232，第二臂组23的第二端铰接有安装架24，第二上支臂231、连接架22、第二下支臂232和安装架24组成平行四边形机构。平行四边形机构的设置，使臂架装置在伸缩过程中，带动铁钻工钳体能始终保持在同一直线上运动，从而减少振动，对中性更好，产品可靠性更佳。

本实施例中，第一臂组21、连接架22、第二臂组23、连杆机构、驱动油缸25均成对设置。

工作时，成对设置的驱动油缸25同步伸展，推动第一臂组21展开，通过第一连杆31、滑块33、滑槽34带动第二连杆32运动，推动第二臂组23同步展开，带动铁钻工钳体(图中未示)向井口方向靠近，同时可根据待夹扣钻杆的实际位置，通过第三油缸14调节钳体的竖直高度，以及通过转台13调节钳体的水平角度，直至钻杆准确地进入到钳体的钳口内。收放时，将驱动油缸25缩回即可。

本实施例采用连杆和滑槽的结构实现第一臂组21和第二臂组23的同步运动，容易控制，工作可靠性高，且第一臂组21和第二臂组23可实现完全收拢，使臂架装置收放时占用空间小。

如图3、4所示，为使钳体适应具有倾斜角度的鼠洞，本实施例的安装架24包括通过转轴243连接的连接座241和安装座242，连接座241与第二臂组23连接，连接座241上设有导槽244和导杆245，导杆245一端穿过导槽244与安装座242固定连接，导杆245的另一端连接有伸缩装置246，伸缩装置246铰接在连接座241上，导杆245可沿导槽244滑动。本领域技术人员应当清楚，伸缩装置246可以是油缸、气缸、螺杆螺母机构或涡轮蜗杆机构。

工作时，伸缩装置246伸出，带动导杆245在导槽244内滑动，从而带动安装座242绕转轴243旋转，相对连接座241偏转，从而使钳体3可偏转一定角度，以适应不同鼠洞的倾斜角度，适用范围广。

本实用新型的另一个方面，还提供了一种铁钻工，包括钳体和上述的臂架装置，钳体通过安装架24设于第二臂组23的第二端。本实用新型的铁钻工由于采用前述铁钻工臂架装置，具有该铁钻工臂架装置的所有优点，在此不再赘述。

本实用新型还提供了包含上述铁钻工臂架装置的石油钻采设备，具有前述铁钻工臂架装置的所有优点，不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铁钻工臂架装置，包括立柱(11)，所述立柱(11)上设有滑套(12)，所述滑套(12)上铰接有臂架组件，所述臂架组件包括第一臂组(21)、连接架(22)和第二臂组(23)，所述第一臂组(21)的第一端铰接在所述滑套(12)上，所述第一臂组(21)的第二端铰接在所述连接架(22)的第一端，所述第二臂组(23)的第一端铰接在所述连接架(22)的第二端；其特征在于：所述第一臂组(21)和所述第二臂组(23)之间设有连杆机构，所述连杆机构包括第一连杆(31)和第二连杆(32)，所述第一连杆(31)的第一端与所述第一臂组(21)铰接，所述第二连杆(32)的第一端与所述第二臂组(23)铰接，所述第一连杆(31)的第二端与所述第二连杆(32)的第二端铰接，其铰接轴上设有滑块(33)，所述连接架(22)上设有滑槽(34)，所述滑块(33)设于所述滑槽(34)内并可沿所述滑槽(34)滑动；所述滑套(12)和所述第一臂组(21)之间铰接有驱动油缸(25)。

2.根据权利要求1所述的铁钻工臂架装置，其特征在于：所述第一臂组(21)包括第一上支臂(211)和第一下支臂(212)，所述第一上支臂(211)、滑套(12)、第一下支臂(212)和连接架(22)组成平行四边形机构；所述驱动油缸(25)所述滑套(12)和所述第一下支臂(212)之间；所述第二臂组(23)包括第二上支臂(231)和第二下支臂(232)，所述第二臂组(23)的第二端铰接有安装架(24)，所述第二上支臂(231)、连接架(22)、第二下支臂(232)和安装架(24)组成平行四边形机构。

3.根据权利要求2所述的铁钻工臂架装置，其特征在于：所述第一臂组(21)、连接架(22)、第二臂组(23)、连杆机构、驱动油缸(25)均成对设置。

4.根据权利要求3所述的铁钻工臂架装置，其特征在于：所述安装架(24) 包括通过转轴(243)连接的连接座(241)和安装座(242)，所述连接座(241)与所述第二臂组(23)连接，所述连接座(241)上设有导槽(244)和导杆(245)，所述导杆(245)一端穿过所述导槽(244)与所述安装座(242)固定连接，所述导杆(245)的另一端连接有伸缩装置(246)，所述伸缩装置(246)铰接在所述连接座(241)上，所述导杆(245)可沿所述导槽(244)滑动。

5.根据权利要求4所述的铁钻工臂架装置，其特征在于：所述伸缩装置(246)为油缸、气缸、螺杆螺母机构或涡轮蜗杆机构。

6.根据权利要求1-5任一项所述的铁钻工臂架装置，其特征在于：所述立柱(11)底部设有转台(13)，所述滑套(12)和所述转台(13)之间铰接有可使滑套(12)沿所述立柱(11)上下滑动的第三油缸(14)。

7.一种铁钻工，其特征在于：包括钳体和权利要求1-6任一项所述的铁钻工臂架装置，所述的铁钻工臂架装置包括安装架(24)，所述钳体通过所述安装架(24)设于第二臂组(23)的第二端。

8.一种石油钻采设备，其特征在于：包括权利要求1-6任一项所述的铁钻工臂架装置。