CN205012939U - 全自动换杆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动换杆系统，其包括机架、输送装置、举升架、第三液压缸、V型块、第四液压缸和夹持部。本实用新型的全自动换杆系统通过所述输送装置将钻杆输送至所述V型块上，通过所述第四液压缸动作，将钻杆运动至所述夹持部处，所述夹持部夹持钻杆之后，通过所述第三液压缸的动作将钻杆由水平状态运动至竖直状态，即实现了钻杆的自动输送和更换，被更换的钻杆通过相反的过程输送至所述输送装置上，可见本实用新型的全自动换杆系统能实现钻杆的全自动更换作业，克服了通过工人手工进行更换时，效率较低，而且存在着安全生产的风险的问题。

Description

全自动换杆系统

技术领域

本实用新型涉及石油钻探辅助设备，尤其涉及一种全自动换杆系统。

背景技术

钻井设备的现代化大大推动了钻井效率的提高，但与此同时，钻杆、钻铤等钻具和钻机的对接问题凸显出来，成为制约钻进效率、影响钻进过程中设备及人身安全的重要因素。

但，现有技术中，均是通过工人手工进行更换，效率较低，而且存在着安全生产的风险。因此，需要设计一种全自动换杆系统。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种全自动换杆系统，其不需要工人进行手工作业，降低了安全风险。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种全自动换杆系统，其包括机架、输送装置、举升架、第三液压缸、V型块、第四液压缸和夹持部；

所述机架呈方形，在所述机架的长度方向的两个边部中的每一个边部分别设置有两个第一液压缸，以支撑所述机架；

所述输送装置为两个，所述两个输送装置沿所述机架的长度方向设置于所述机架的同侧；

所述输送装置包括输送底板、输送横杆和四个第二液压缸；所述第二液压缸的缸体均固定于所述输送横杆，其活塞杆铰接于所述输送底板；且所述四个第二液压缸的两个位于所述输送横杆的一端，另外两个位于所述输送横杆的另一端；

所述举升架的一端铰接于所述机架上，所述第三液压缸的一端铰接于所述机架上，另一端铰接于所述举升架上；

所述V型块通过两个V型块滑动座可滑动地设置于所述举升架上，而且所述第四液压缸的缸体铰接于所述举升架上，其活塞杆铰接于所述V型块滑动座上，所述V型块滑动座分别位于所述V型块长度方向的两端；

所述夹持部固定于所述举升架的另一端，用于对所述钻杆的夹持。

可选的，所述第一液压缸的缸体固定于所述机架上，所述第一液压缸的活塞杆铰接于机架座。

可选的，所述输送横杆为工字梁。

可选的，所述V型块滑动座包括翻转支架、立板和两个侧板；所述翻转支架的上部开设有V型槽，所述V型块固定于所述翻转支架的V型槽内，所述翻转支架铰接于所述立板上，且所述翻转支架与所述立板的铰接轴与所述V型块的长度方向平行；所述第五液压缸的一端铰接于所述立板上，另一端铰接于所述翻转支架上，且所述第五液压缸的活塞杆与所述翻转支架的铰接轴位于所述翻转支架与所述立板的铰接轴的下部。

可选的，所述夹持部包括固定座、第一卡爪、第二卡爪和第六液压缸；所述第一卡爪和第二卡爪均铰接于所述固定座上，所述第六液压缸的两端分别铰接于所述第一卡爪和第二卡爪的底部。

可选的，所述第一卡爪和第二卡爪上均开设有V型槽，且所述第一卡爪的V型槽和第二卡爪的V型槽开口相对。

可选的，所述第一卡爪和第二卡转的V型槽内均固定有齿形爪，所述齿形爪的齿伸出于所述第一卡爪和第二卡爪的V型槽表面。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的全自动换杆系统通过所述输送装置将所述钻杆输送至所述V型块上，通过所述第四液压缸动作，将钻杆运动至所述夹持部处，所述夹持部夹持钻杆之后，通过所述第三液压缸的动作将钻杆由水平状态运动至竖直状态，即实现了钻杆的自动输送和更换，被更换的钻杆通过相反的过程输送至所述输送装置上，可见本实用新型的全自动换杆系统能实现钻杆的全自动更换作业，克服了通过工人手工进行更换时，效率较低，而且存在着安全生产的风险的问题。

附图说明

图1为本实用新型的全自动换杆系统的结构示意图；

图2为本实用新型的机架的结构示意图；

图3为本实用新型的输送装置的结构示意图；

图4为本实用新型的举升架和V型块的结构示意图；

图5为本实用新型的V型块滑动座的结构示意图；

图6为本实用新型的夹持部的结构示意图；

图中标记示意为：1-机架；2-输送装置；21-输送底板；22-输送横杆；23-第二液压缸；24-立柱；25-挂钩；3-举升架；4-V型块；5-夹持部；51-固定座；52-第一卡爪；53-第二卡爪；54-第六液压缸；55-齿形爪；6-第一液压缸；7-机架座；8-第三液压缸；9-V型块滑动座；91-翻转支架；92-立板；93-侧板；94-第五液压缸；10-第四液压缸；11-延长杆。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种全自动换杆系统，包括机架1、输送装置2、举升架3、V型块4和夹持部5。

所述机架由多根钢管焊接而成，并呈方形，在所述机架的长度方向的两个边部，每一个边部分别设置有两个第一液压缸6，四个第一液压缸分别位于矩形的四个角部，以通过所述四个第一液压缸实现对所述机架的支撑，并可以通过控制所述四个第一液压缸的高度，可以将所述机架的上表面的调整为与水平面平行。本实施例中，优选地，所述第一液压缸的缸体固定于所述机架上，所述第一液压缸的活塞杆(下端)铰接于机架座7。

所述输送装置为两个，所述两个输送装置沿所述机架的长度方向设置于所述机架的同侧，用于将钻杆等设备输送至所述V型块，或者将钻杆从所述V型块上卸除。本实施例中，所述输送装置包括输送底板21、输送横杆22和四个第二液压缸23；所述四个第二液压缸的两个固定于所述输送横杆的一端，另外两个固定于所述输送横杆的另一端；而且所述四个第二液压缸的缸体固定于所述输送横杆，其活塞杆铰接于所述输送底板；以通过调节所述四个第二液压缸的高度，实现所述输送横杆的倾斜度的调整，从而可以实现钻杆等设备在所述输送横杆上自由地滚动，不需要人工进行操作。

本实施例中，所述输送横杆可以为工字梁。而且为实现将所述输送装置可靠地连接到所述机架，所述输送装置的输送底板上设置有立柱24，所述立柱上固定有挂钩25，同时，所述机架的侧壁上设置有水平设置的圆管，并通过将所述挂钩挂在所述圆管上的形式，将所述输送装置固定于所述机架。

所述举升架的一端(左端)铰接于所述机架上，所述第三液压缸8的一端铰接于所述机架上，另一端铰接于所述举升架上，以通过所述第三液压缸的伸缩，实现所述举升架绕所述机架的转动，从而可以将位于所述举升架上的钻杆从水平状态输送至竖直状态，或者从竖直装置输送至水平状态。

所述V型块通过两个V型块滑动座9可滑动地设置于所述举升架上，而且所述第四液压缸10的缸体铰接于所述举升架上，其活塞杆铰接于所述V型块滑动座上，当所述第四液压缸伸缩时，可以实现所述V型块沿所述举升架的运动，从而可以将所述钻杆等设备容置于所述V型块内。本实施例中，所述V型块滑动座分别位于所述V型块长度方向的两端。

本实施例中，所述V型块滑动座包括翻转支架91、立板92和两个侧板93；所述翻转支架91的上部开设有V型槽，所述V型块固定于所述翻转支架的V型槽内，所述翻转支架铰接于所述立板上，且所述翻转支架与所述立板的铰接轴与所述V型块的长度方向平行；所述第五液压缸94的一端(缸体)铰接于所述立板上，另一端(活塞杆)铰接于所述翻转支架上，且所述第五液压缸的活塞杆与所述翻转支架的铰接轴位于所述翻转支架与所述立板的铰接轴的下部，以通过所述第五液压缸的伸缩实现所述翻转支架的转动，从而实现所述V型块的转动。另一方面，所述两个侧板分别固定于所述立板的两端，而且所述举升架的两个侧部分别形成为与所述两个侧板相配合的导轨，以使得所述V型块滑动座沿所述举升架滑动时，所述举升架的两个侧部能实现对所述V型块滑动座的导向。

所述夹持部固定于所述举升架的另一端，用于对所述钻杆的夹持，所述夹持部包括固定座51、第一卡爪52、第二卡爪53和第六液压缸54；所述第一卡爪和第二卡爪均铰接于所述固定座上，所述第六液压缸的两端分别铰接于所述第一卡爪和第二卡爪的底部，当所述第六液压缸伸缩时，能推进所述第一卡爪和第二卡爪之间分离或靠近，从而实现第一卡爪和第二卡爪对所述钻杆等设备的松脱或夹持。

本实施例中，优选的，所述第一卡爪和第二卡爪上均开设有V型槽，且在所述第一卡爪和第二卡转的V型槽内均固定有齿形爪55，所述齿形爪的齿伸出于所述第一卡爪和第二卡爪的V型槽表面。

本实施例中，为使得所述全自动换杆系统适应较长的钻杆等设备，所述举升架的内部沿其长度方向开设有导向槽，所述导向槽的横截面为方形，所述延长杆11的横截面与所述导向槽的横截面相同，以使得所述延长杆与所述导向槽相配合，从而实现所述延长杆沿所述导向槽滑动。

本实用新型的全自动换杆系统通过所述输送装置将所述钻杆输送至所述V型块上，通过所述第四液压缸动作，将钻杆运动至所述夹持部处，所述夹持部夹持钻杆之后，通过所述第三液压缸的动作将钻杆由水平状态运动至竖直状态，即实现了钻杆的自动输送和更换，被更换的钻杆通过相反的过程输送至所述输送装置上，可见本实用新型的全自动换杆系统能实现钻杆的全自动更换作业，克服了通过工人手工进行更换时，效率较低，而且存在着安全生产的风险的问题。

本实用新型的机架采用四支点可调支腿设计，在确保现场安装方便可靠的同时，有很大的支撑面积，确保无侧翻。同时，每个支腿高度单独可调，为合理找到钻杆和动力头的对中提供极大便利。

本实用新型的举升架用来承托V型块，两者同时升降，来完成对钻具的送收。V型块长达10米，可容纳各类型钻具及套管的存放，同时作为管杆的滑轨。V型块靠一支高性能液压油缸(第四液压油缸)驱动前进或后退，行程达到2.4米，整体举升高度可达6米。

本实用新型的夹持部为整台设备的关键部件之一，靠一个高性能液压油缸(第六液压缸)驱动，用来夹紧管杆，以便于动力头驱动头有效地和管杆对接并完成紧固或拆卸。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种全自动换杆系统，其特征在于，包括机架、输送装置、举升架、第三液压缸、V型块、第四液压缸和夹持部；

所述机架呈方形，在所述机架的长度方向的两个边部中的每一个边部分别设置有两个第一液压缸，以支撑所述机架；

所述输送装置为两个，所述两个输送装置沿所述机架的长度方向设置于所述机架的同侧；

所述输送装置包括输送底板、输送横杆和四个第二液压缸；所述第二液压缸的缸体均固定于所述输送横杆，其活塞杆铰接于所述输送底板；且所述四个第二液压缸的两个位于所述输送横杆的一端，另外两个位于所述输送横杆的另一端；

所述举升架的一端铰接于所述机架上，所述第三液压缸的一端铰接于所述机架上，另一端铰接于所述举升架上；

所述V型块通过两个V型块滑动座可滑动地设置于所述举升架上，而且所述第四液压缸的缸体铰接于所述举升架上，其活塞杆铰接于所述V型块滑动座上，所述V型块滑动座分别位于所述V型块长度方向的两端；

所述夹持部固定于所述举升架的另一端，用于对钻杆的夹持。

2.根据权利要求1所述的全自动换杆系统，其特征在于，所述第一液压缸的缸体固定于所述机架上，所述第一液压缸的活塞杆铰接于机架座。

3.根据权利要求2所述的全自动换杆系统，其特征在于，所述输送横杆为工字梁。

4.根据权利要求3所述的全自动换杆系统，其特征在于，所述V型块滑动座包括翻转支架、立板和两个侧板；所述翻转支架的上部开设有V型槽，所述V型块固定于所述翻转支架的V型槽内，所述翻转支架铰接于所述立板上，且所述翻转支架与所述立板的铰接轴与所述V型块的长度方向平行；第五液压缸的一端铰接于所述立板上，另一端铰接于所述翻转支架上，且所述第五液压缸的活塞杆与所述翻转支架的铰接轴位于所述翻转支架与所述立板的铰接轴的下部。

5.根据权利要求4所述的全自动换杆系统，其特征在于，所述夹持部包括固定座、第一卡爪、第二卡爪和第六液压缸；所述第一卡爪和第二卡爪均铰接于所述固定座上，所述第六液压缸的两端分别铰接于所述第一卡爪和第二卡爪的底部。

6.根据权利要求5所述的全自动换杆系统，其特征在于，所述第一卡爪和第二卡爪上均开设有V型槽，且所述第一卡爪的V型槽和第二卡爪的V型槽开口相对。

7.根据权利要求6所述的全自动换杆系统，其特征在于，所述第一卡爪和第二卡转的V型槽内均固定有齿形爪，所述齿形爪的齿伸出于所述第一卡爪和第二卡爪的V型槽表面。