实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供一种石油管材螺纹保护器上卸装置,主要目的在于通过该石油管材螺纹保护器上卸装置提高螺纹保护器的上卸效率,降低作业人员的劳动强度。
为达到上述目的,本实用新型主要提供如下技术方案:
本实用新型的实施例提供一种石油管材螺纹保护器上卸装置,包括:
机架;
滑动件,可直线位移地设置在所述机架上;
旋转机构,其包括可旋转地设置在所述滑动件上的旋转头,所述旋转头的旋转中心线方向与所述滑动件的直线位移方向平行;
夹紧机构,设置在所述旋转头上,用于夹持螺纹保护器。
本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的石油管材螺纹保护器上卸装置,其中,
所述夹紧机构包括连接件和摩擦件,所述连接件具有相背的第一端和第二端,所述第一端与所述旋转头连接,所述第二端与所述摩擦件连接;
所述夹紧机构通过所述摩擦件与所述螺纹保护器相抵触,以与所述石油管材配合夹紧所述螺纹保护器。
前述的石油管材螺纹保护器上卸装置,其中,
所述摩擦件包括摩擦板和柔性摩擦垫;
所述摩擦板的一端与所述第二端连接,所述摩擦板的另一端与所述柔性摩擦垫连接;
所述摩擦件通过所述柔性摩擦垫与所述螺纹保护器相抵触,以与所述石油管材配合夹紧所述螺纹保护器。
前述的石油管材螺纹保护器上卸装置,其中,
所述旋转头具有相背的第三端和第四端、以及贯穿所述第三端和所述第四端的通孔;
所述第三端的侧壁设有贯通所述通孔的剖沟,所述剖沟基于所述侧壁从所述第三端向所述第四端延伸;
所述连接件包括一字板和凸柱;所述一字板的一端与凸柱的一端连接,且所述凸柱的延伸方向与所述一字板的厚度方向垂直;所述一字板的一端插入所述剖沟内,以与所述旋转头周向固定;所述一字板的另一端作为所述的第二端;
所述凸柱的另一端作为所述的第一端,所述第一端插入所述通孔内;所述第一端通过连接结构与所述旋转头连接;所述连接结构用于与所述剖沟配合,以对所述连接件轴向固定。
前述的石油管材螺纹保护器上卸装置,其中,
所述通孔包括第一段和与所述第一段连接的第二段,所述第一段置于所述第三端,所述第二段置于所述第四端,所述第一段的内径小于所述第二段的内径,所述第一段与所述第二段的连接处形成卡台;
所述连接结构包括卡接件和紧固件;
所述卡接件卡接在所述卡台上;
所述卡接件上设有过孔,所述第一端穿过所述过孔,且与所述紧固件连接;所述紧固件置于所述卡接件的背离所述一字板的一侧,用于对所述卡接件限位,以阻止所述卡接件从所述第一端脱出。
前述的石油管材螺纹保护器上卸装置,还包括:
弹性件,套设在所述凸柱上,用于与所述卡接件和所述一字板配合,以缓冲所述连接件受到的冲击应力。
前述的石油管材螺纹保护器上卸装置,其中,
所述旋转机构还包括电机,所述电机设置在所述旋转头上,所述电机的输出端与所述旋转头驱动连接。
前述的石油管材螺纹保护器上卸装置,其中,
所述机架上设有与所述滑动件相适配的限位滑槽,所述滑动件置于所述限位滑槽内;
所述滑动件上设有滚轮,所述滑动件通过所述滚轮与所述限位滑槽的内壁滚动配合。
前述的石油管材螺纹保护器上卸装置,还包括:
第一驱动缸,设置在所述机架上,所述第一驱动缸的输出端与所述滑动件驱动连接,用于驱动所述滑动件沿所述限位滑槽直线位移。
前述的石油管材螺纹保护器上卸装置,还包括:
抱钳,其包括钳体和设置在所述钳体上的钳口,所述钳体与所述机架铰接,所述石油管材螺纹保护器上卸装置通过所述抱钳的钳口对所述石油管材进行夹持;
第二驱动缸,铰接在所述机架上,所述第二驱动缸的输出端与所述钳体铰接,以驱动抱钳相对所述机架转动。
借由上述技术方案,本实用新型石油管材螺纹保护器上卸装置至少具有以下有益效果:
在本实用新型提供的技术方案中,因为旋转机构和夹紧机构均设置在滑动件上,滑动件可以带动夹紧机构和旋转机构在机架上直线位移,当石油管材被夹持固定时,此时可以推动滑动件至石油管材的一端,夹紧机构单独或与石油管材配合将螺纹保护器夹紧,然后转动旋转头,旋转头经由夹紧机构带动螺纹保护器转动,从而将螺纹保护器旋合到石油管材上或从石油管材上旋下,以完成螺纹保护器的上卸过程。其中,相对于现有技术中需要人工旋拧螺纹保护器,本实用新型技术方案中可以通过夹紧机构和旋转机构配合以旋拧螺纹保护器,省时省力,螺纹保护器的上卸效率较高。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。在下述说明中,不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
如图1所示,本实用新型的一个实施例提出的一种石油管材螺纹保护器上卸装置,包括机架1、滑动件2、旋转机构3和夹紧机构4。滑动件2设置在机架1上,并且可以在机架1上直线位移,比如电动或手动推动滑动件2在机架1上直线位移。旋转机构3包括旋转头31,旋转头31设置在机架1上,并且可以在机架1上旋转,比如电动或手动驱动旋转头31在机架1上旋转。旋转头31的旋转中心线方向与滑动件2的直线位移方向平行。夹紧机构4设置在旋转头31上,夹紧机构4用于夹紧螺纹保护器。
在上述实施例提供的技术方案中,因为旋转机构3和夹紧机构4均设置在滑动件2上,滑动件2可以带动夹紧机构4和旋转机构3在机架1上直线位移,当石油管材被夹持固定时,此时可以推动滑动件2至石油管材的一端,夹紧机构4单独或与石油管材配合将螺纹保护器夹紧,然后转动旋转头31,旋转头31经由夹紧机构4带动螺纹保护器转动,从而将螺纹保护器旋合到石油管材上或从石油管材上旋下,以完成螺纹保护器的上卸过程。其中,相对于现有技术中需要人工旋拧螺纹保护器,本实用新型技术方案中可以通过夹紧机构4和旋转机构3配合以旋拧螺纹保护器,省时省力,螺纹保护器的上卸效率较高。
具体在实施上述石油管材螺纹保护器上卸装置的技术方案时,如图1至图3所示,上述的夹紧机构4可以包括连接件41和摩擦件42。连接件41具有相背的第一端(图中未标示)和第二端(图中未标示)。第一端与旋转头31连接,第二端与摩擦件42连接,以使连接件41、摩擦件42和旋转头31形成一个整体。夹紧机构4通过摩擦件42与螺纹保护器(图中未标示)相抵触,以与石油管材配合夹紧螺纹保护器。在本实施例中,滑动件2在机架1上直线位移时,可以带动摩擦件42一起运动,当运动至上卸位置时,摩擦件42与螺纹保护器相抵触,此时摩擦件42与螺纹保护器之间具有静摩擦力,在该静摩擦力的作用下,旋转头31可以带动螺纹保护器一起转动,从而将螺纹保护器旋合到石油管材上或从石油管材上旋下。
为了减小摩擦件42与螺纹保护器接触时对螺纹保护器造成的损伤,上述的摩擦件42与螺纹保护器接触的部分可以采用柔性材料制成,并且该柔性材料应具有较大的摩擦阻力,比如可以采用橡胶材料或硅胶材料等。具体的,如图2所示,摩擦件42可以包括摩擦板421和柔性摩擦垫422,柔性摩擦垫422可以为橡胶垫或硅胶垫等。摩擦板421的一端与前述连接件41的第二端连接,比如焊接或螺栓固定等。摩擦板421的另一端与柔性摩擦垫422连接。摩擦件42通过柔性摩擦垫422与螺纹保护器相抵触,以与石油管材配合夹紧螺纹保护器。
进一步的,如图4所示,上述摩擦板421的与柔性摩擦垫422相连接的一端可以设有容置槽4211,柔性摩擦垫422置与该容置槽4211内。柔性摩擦垫422可以具有圆形、方形或者椭圆形等外形轮廓,为了美观,容置槽4211应具有与柔性摩擦垫422相适配的內缘轮廓,柔性摩擦垫422置于容置槽4211内时,柔性摩擦垫422的外壁与容置槽4211的内壁过渡配合。
为了提高柔性摩擦垫422与摩擦板421之间的连接稳定性,上述容置槽4211的底面上可以设有贯穿的螺栓孔4212,相应的柔性摩擦垫422上也设有对应的螺栓过孔,螺栓依次穿过柔性摩擦垫422上的螺丝过孔和摩擦板421上的螺栓孔4212将柔性摩擦垫422紧固到摩擦板421上。进一步的,上述的柔性摩擦垫422可以通过多个螺栓与摩擦板421连接。为了提高受力的均匀性,上述的多个螺栓可以在容置槽4211的底面上呈圆形均匀分布。
具体在实施上述石油管材螺纹保护器上卸装置的技术方案时,如图5至图7所示,上述的旋转头31具有相背的第三端311和第四端312。旋转头31还具有贯穿第三端311和第四端312的通孔301。第三端311的侧壁上设有贯通上述通孔301的剖沟3111(如图6所示),该剖沟3111基于第三端311的侧壁从第三端311向第四端312延伸。如图2、图3和图5所示,上述的连接件41可以包括一字板411和凸柱412。一字板411的一端与凸柱412的一端连接,且凸柱412的延伸方向与一字板411的厚度方向垂直。
如图5所示,上述凸柱412的一端可以与一字板411一端的中间位置连接,一字板411的与凸柱412相连接的一端还插入剖沟3111内,一字板411的厚度与剖沟3111的宽度相适配,以使一字板411与旋转头31保持周向固定,从而当旋转头31转动时,旋转头31可以带动一字板411一起转动。一字板411的另一端作为前述连接件41的第二端,以与上述的摩擦板421连接,比如与摩擦板421焊接固定等。凸柱412的另一端作为前述连接件41的第一端,以与旋转头31连接。凸柱412插入通孔301内,凸柱412的插入通孔301的一端通过连接结构5与旋转头31连接。该连接结构5用于与上述的剖沟3111配合,以对连接件41轴向固定。在本实施例中,由于连接件41轴向和周向均被固定到旋转头31上,从而旋转头31可以带动连接件41稳定地旋转。
进一步的,为了实现上述凸柱412的插入通孔301的一端通过连接结构5与旋转头31连接的技术效果,本实用新型实施例还提供如下的实施方式:如图5所示,连接结构5可以包括卡接件51和紧固件52。前述旋转头31上的通孔301可以包括第一段3011和与该第一段3011连接的第二段3012。第一段3011置于旋转头31的第三端311,第二段3012置于旋转头31的第四端312。第一段3011的内径小于第二段3012的内径,以使第一段3011和第二段3012在两者的连接处形成卡台302。上述的卡接件51卡接在卡台302上。卡接件51上设有过孔(图中未标示),凸柱412的插入通孔301的一端穿过过孔,且与紧固件52连接。紧固件52置于卡接件51的背离一字板411的一侧,用于对卡接件51限位,以阻止卡接件51从凸柱412上脱出。
具体在组装上述的旋转头31和连接件41时:如图5所示,首先将连接件41的凸柱412插入通孔301内,且连接件41的一字板411插入旋转头31的剖沟3111内;然后将卡接件51套设到凸柱412的插入通孔301的一端,且卡接件51与通孔301上的卡台302卡接;最后将紧固件52连接到凸柱412上,紧固件52可以与剖沟3111配合对连接件41轴向限位。
这里需要补充的是:上述的紧固件52可以为螺母,凸柱412的插入通孔301的一端的端部外壁上可以设有与螺母相适配的外螺纹,螺母螺接到凸柱412上。作业人员可以通过旋拧螺母对卡接件51在凸柱412上的位置进行调节。
进一步的,为了减小摩擦件42在与螺纹保护器接触的瞬间对连接件41造成的冲击,如图5所示,上述的石油管材螺纹保护器上卸装置还可以包括弹性件6,比如压缩弹簧、弹性塑胶或弹性橡胶等。弹性件6套设在凸柱412上,弹性件6用于与卡接件51和一字板411配合,以缓冲连接件41受到的冲击应力。具体的,弹性件6一端可以与卡接件51相抵触,弹性件6的另一端与一字板411相抵触。
具体在实施上述石油管材螺纹保护器上卸装置的技术方案时,如图1所示,前述的旋转机构3还可以包括电机33,电机33设置在旋转头31上,电机33的输出端与旋转头31驱动连接,以电动驱动旋转头31旋转,带有进一步减轻作业人员劳动强度的技术效果。
进一步地,上述的电机33可以为力矩电机,力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。力矩电机包括:直流力矩电机、交流力矩电机、和无刷直流力矩电机。在本实施例中,力矩电机的具体类型用户可以根据实际需求在市面上进行选择,在此不再赘述。
这里需要补充的是:如图1所示,上述的电机33可以通过减速机32与旋转头31连接,减速机32可以为齿轮减速机或皮带减速机等。在一个具体的应用示例中,上述的减速机32可以为摆线针减速机,电机33的输出轴可以通过联轴器(比如梅花联轴器)与摆线针减速机的输入轴连接,摆线针减速机的输出轴可以通过固定法兰与旋转头31连接。该固定法兰套设在摆线针减速机的输出轴上,并通过键与摆线针减速机的输出轴卡接固定,该固定法兰通过螺丝与旋转头31的一端固定连接。
为了实现前述的滑动件2可以在机架1上滑动的技术效果,本实用新型实施例还提供如下的实施方式:如图1所示,机架1上设有与滑动件2相适配的限位滑槽(图中未标示),滑动件2置于限位滑槽内,滑动件2可以沿限位滑槽在机架1上滑动。为了减小滑动件2与限位滑槽之间的摩擦阻力,滑动件2上可以设有滚轮21,滑动件2通过该滚轮21与限位滑槽的内壁滚动配合。具体的,滚轮21的数量可以为四个,并分布在滑动件2的四个边角位置。
具体在实施上述石油管材螺纹保护器上卸装置的技术方案时,如图1所示,上述的石油管材螺纹保护器上卸装置还可以包括第一驱动缸7。第一驱动缸7设置在机架1上,第一驱动缸7的输出端与滑动件2驱动连接,第一驱动缸7用于驱动滑动件2沿限位滑槽直线位移,带有进一步减轻作业人员劳动强度的技术效果。
这里需要说明的是:上述的第一驱动缸7可以为气缸或液压缸等,具体可以根据用户的实际需求设置。为了对气缸的气流和压力进行控制,第一驱动缸7上还可以设有调压阀和节流阀。
如图1所示,上述的石油管材螺纹保护器上卸装置还可以包括抱钳8和第二驱动缸9。抱钳8包括钳体(图中未标示)和设置在钳体上的钳口(图中未标示)。钳体与机架1铰接。本实用新型石油管材螺纹保护器上卸装置通过抱钳8的钳口对石油管材进行夹持,以对石油管材定位,方便对石油管材上卸螺纹保护器。第二驱动缸9铰接在机架1上,第二驱动缸9的输出端与钳体铰接,以驱动抱钳8相对机架1转动,从而达到对抱钳8所夹持的石油管材的高度进行调节的目的。
其中,抱钳8的具体结构为现有技术中的常用技术,可以根据需要在现有技术中进行选取,在此不再赘述。上述第二驱动缸9可以为气压缸或液压缸等,具体可以根据用户的实际需求进行选取。
这里需要补充的是:如图1所示,上述的机架1底端还可以设有滚轮10,以使本实用新型石油管材螺纹保护器上卸装置可以通过该滚轮10在地面上移动。进一步的,上述的滚轮10可以为万向轮,以方便对石油管材螺纹保护器上卸装置的方向进行调节。在一个具体的应用示例中,机架1底部前端的滚轮10可以为定向轮,机架1底部后端的滚轮10可以为万向轮。
进一步的,如图1所示,上述机架1的底端还可以设有调整支撑腿11,调整支撑腿11具有对本实用新型石油管材螺纹保护器上卸装置的高度进行调节的技术效果。优选的,调整支撑腿11的数量可以为四个,分布在机架1的四个边角,在需要时,作业人员可以通过对调整支撑腿11的高度进行调节,使上述机架1底端的滚轮21抬离地面;当需要移动本实用新型上卸装置时,再对调整支撑腿11的高度进行调节,使滚轮21与地面接触,然后可以通过滚轮21移动本实用新型上卸装置。其中,调整支撑腿11的结构为现有技术中的常用技术,可以根据需要在现有技术中进行选取,在此不再赘述。
具体在对石油管材上卸螺纹保护器时,一般采用两个上述的石油管材螺纹保护器上卸装置对石油管材进行操作,具体操作原理如下:(1)在石油管材的两端各布置一套上述的石油管材螺纹保护器;(2)将石油管材装载到上卸装置的抱钳8内;(3)调整第二驱动缸9,第二驱动缸9驱动上卸装置的抱钳8转动,以对石油管材的高度进行调整,直至石油管材的两端分别与相对应上卸装置的柔性摩擦垫422相对;(4)调整第一驱动缸7,第一驱动缸7驱动滑动件2在机架1上滑动,滑动件2带动柔性摩擦垫422一起运动,直至柔性摩擦垫422与石油管材一端上的螺纹保护器相抵触,由于石油管材的两端均布置有一套本实用新型的石油管材螺纹保护器上卸装置,当该两个上卸装置的柔性摩擦垫422分别与石油管材一端上的螺纹保护器相抵触时,两个上卸装置相互配合,可以实现对螺纹保护器的夹紧定位;(5)电机33驱动旋转头31转动,旋转头31通过柔性摩擦垫422带动螺纹保护器转动,从而将螺纹保护器旋合到石油管材上或从石油管材上旋下。
根据以上的实施例,本实用新型的石油管材螺纹保护器上卸装置至少具有下列优点:
本实用新型利用摩擦板421带动螺纹保护器,通过力矩电机33控制扭矩的大小,可以根据油管规格调节气压大小,控制滑动件2的驱动力,操作速度快,节约施工时间,结构设计巧妙、可靠,经过试验能对油管螺纹保护器有效上卸,具有较高的灵活性、适应性以及功能性。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。