CN205370473U - 一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置，包括：防爆电机，液压泵，液压马达，螺旋传动装置，竖直导轨，支撑臂，推送装置，卸料装置，防滑装置，小轮，小轮导轨，料架，缓冲装置，基座板；所述防爆电机与所述液压泵相连；所述液压泵与所述液压马达相连；所述液压马达与所述螺旋传动装置相连；所述螺旋传动装置安装在所述竖直导轨上，与所述支撑臂相连；所述推送装置、卸料装置及所述防滑装置均安装在所述支撑臂中；所述小轮安装在所述支撑臂上，在所述小轮导轨内滚动；所述缓冲装置承受所述支撑臂回落时的冲击；所述基座板采用高强度结构钢，是支撑和固定整个装置的底板；本实用新型能实现将管状钻具由料架高效便捷地递送至钻台。

Description

一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置

技术领域

本实用新型涉及一种钻具递送装置，具体涉及一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置。

背景技术

早在二十世纪初，国外就展开了钻具自动递送系统的研究，到二十世纪中后期，该技术趋于成熟并开始广泛应用，目前，国外在钻具自动输送方面取得了显著的成果，但国内对钻具递送装置的研究和应用依然比较少。钻具的上钻台方式，国内以前一直采用的是吊车起吊方式，随着科学技术的发展，各方面技术水平和要求的提高，钻井技术逐渐向高精度，高效率，高水平的方向靠拢。钻具递送装置作为钻井机器不可或缺的组成部分，在美国、德国、日本等发达国家已经取得了广泛的应用。近年来，由于钻井技术的不断发展与革新，对钻井速度提出了更高的要求，如何让钻具由平台快速安全地运送到钻台，则要求钻具递送装置具有更高的机械化水平，让石油工人从繁重的劳动中解放出来，这是钻井工艺的必然。所以，目前各国都重视钻具递送装置的研制与应用，随着我国钻机的发展，自动化钻机是钻机的展趋势，从钻杆的输送，到起下钻，再到钻杆的排放等，都可在操作室内完成，这样不仅简化了数据管理，减少了停工时间，而且大大的提高了钻机在钻井时的安全性。

实用新型内容

本实用新型旨在解放劳动力，提高钻井工作人员的工作效率以及提高钻井钻具的递送精确度，提供了一种安全性较高，精确度稳定的海上钻井平台钻具递送装置。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置，包括：防爆电机，液压泵，液压马达，螺旋传动装置，竖直导轨，支撑臂，推送装置，卸料装置，防滑装置，小轮，小轮导轨，料架，料架液压缸，缓冲装置，基座板；所述防爆电机与所述液压泵相连；所述液压泵与所述液压马达相连；所述液压马达与所述螺旋传动装置相连；所述螺旋传动装置安装在所述竖直导轨上，与所述支撑臂相连；所述推送装置、所述卸料装置及所述防滑装置均安装在所述支撑臂中；所述小轮安装在所述支撑臂上，在所述小轮导轨内滚动；所述料架与所述料架液压缸相连；所述缓冲装置用于承受所述支撑臂回落时的冲击；所述基座板采用高强度结构钢，是支撑和固定整个装置的底板。

进一步地，所述螺旋传动装置包括丝杠、螺母、小托板；所述丝杠为主动件，与所述螺母配合，所述螺母与所述小托板通过螺栓相连，所述小托板与所述支撑臂相连；所述丝杠采用梯形牙型，牙型角为30度，所述丝杠的螺纹升角小于啮合面之间的当量摩擦角，具有自锁性，避免了在支撑臂升降过程中，停车或停电时支撑臂骤然落下，发生危险；所述丝杠正转，驱动所述螺母往上移动，通过所述小托板带动所述支撑臂向上倾斜起升，所述丝杠反转，驱动所述螺母往下移动，通过所述小托板带动所述支撑臂向下回落到初始水平位置。

进一步地，所述推送装置包括推送电机、推送减速箱、滚筒、动滑轮、推板；所述推送减速箱与所述推送电机相连，所述滚筒与所述推送减速箱相连，所述动滑轮与所述滚筒通过钢丝绳相连，所述推板与所述动滑轮固结在一起；递送钻具的过程中，当所述支撑臂倾斜到预定角度时，所述推送电机启动，经过所述减速箱减速后，驱动所述滚筒转动并缠绕所述钢丝绳，拉着所述推板推动钻具沿所述支撑臂的V型槽斜向上运动；钻具由钻台拆卸回收时，所述推板防止钻具在所述支撑臂的V型槽中加速滑动，起到缓冲保护作用。

进一步地，所述卸料装置包括液压缸和卸料推板，所述卸料装置由所述液压缸驱动；钻具位于所述支撑臂的V型槽中，所述卸料推板在所述液压缸的驱动下推动钻具，使钻具从所述支撑臂的V型槽滚落到所述料架上。

进一步地，所述防滑装置安装在所述支撑臂上，包括固定挡柱和可动挡柱；当钻具由所述料架滚动到所述支撑臂的V型槽中，所述固定挡柱阻止钻具冲出V型槽，然后液压缸驱动所述可动挡柱升起，防止钻具递送过程中在惯性力的作用下滚出所述支撑臂的V型槽。

进一步地，所述支撑臂上打有多个孔，以减轻支撑臂的重量，使支撑臂上升过程更加的容易。

进一步地，所述缓冲装置固定在所述基座板上，所述缓冲装置包括弹簧和阻尼器，所述阻尼器放置在所述弹簧的内部，利用所述弹簧的弹性作用和油液在所述阻尼器液压缸内的小孔流过所产生的阻尼作用共同减缓所述支撑臂在下降到底部时所产生的冲击。

实施本实用新型的一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置，其有益效果在于：

本实用新型的一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置，克服了许多钻井作业中的困难，在钻井过程中，需要将钻具从平台甲板输送到钻井平台，并随着井身的增加，需要不断的将钻具接到钻柱中，使钻井过程持续进行，为了更换钻具，需频繁的将钻柱从井眼中提出来，安装完钻具或者其它的设备后，需要将钻柱放入井下，上述过程中伴随着操作次数的频繁，这是一个重复性高和强度大的工作。而本实用新型的一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置，减少了钻井时操作人员的数量，节省了人力物力，提高了安全性能。

附图说明

图1为本实用新型一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置一实施例的立体示意图；

图2为本实用新型一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置螺旋传动装置局部视图；

图3为本实用新型安装有推送装置的支撑臂部装图；

图4为本实用新型一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置的右视图。

图中：1–基座板，2–料架液压缸，3–防爆电机，4–液压泵，5–缓冲装置，6–液压马达，7–丝杠，8–螺母，9–小托板，10–竖直导轨，11–支撑臂，12–防滑装置，121–可动防滑装置，122–固定防滑挡柱，13–推板，14–小轮，15–小轮导轨，16–料架，17–推送电机，18–滚筒，19–推送减速箱，20–动滑轮，21–卸料装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步地描述。

如图1、2、3、4所示，海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置，包括：防爆电机3，液压泵4，液压马达6，丝杠7，螺母8，小托板9，竖直导轨10，支撑臂11，推板13，推送电机17，滚筒18，推送减速箱19，动滑轮20，卸料装置21，防滑装置12，小轮14，小轮导轨15，料架16，料架液压缸2，缓冲装置5，基座板1；防爆电机3与液压泵4相连；液压泵4与液压马达6通过液压油管路相连；液压马达6与丝杠7相连；丝杠7与螺母8配合安装；螺母8与小托板9通过螺栓连接配合在一起；丝杠7、小托板9安装在竖直导轨10上，小托板9与支撑臂11相连；推板13安装在支撑臂12的V型槽中；卸料装置21及防滑装置12均安装在支撑臂11中；小轮14安装在支撑臂11上，可在小轮导轨15内滚动；料架16用于支撑钻具；缓冲装置5用于承受支撑臂11回落时的冲击；基座板1采用高强度结构钢，是支撑和固定整个装置的底板。

如图1、2、3、4所示，本实用新型一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置的具体实施步骤如下：

在一切准备就绪的情况下，钻具首先放置到料架16上，紧接着料架液压缸2动作，缓缓起升，促使料架16倾斜，钻具在重力的作用下缓缓滚动到支撑臂11的V型槽中，并且，在防滑装置12的固定防滑挡柱122的阻挡下，钻具不会冲出V型槽，然后控制防滑装置12的可动防滑装置121的液压缸，使可动挡柱慢慢升起，防止钻具在惯性力的作用下滚出支撑臂11的V型槽；在确定钻具放置平稳后，防爆电机3开始工作，在防爆电机3的作用下，液压泵4开始为液压马达6输入高压油液、液压马达6开始运转，丝杠7开始旋转，带动螺母8往上移动，螺母8通过螺栓与小托板9连接在一起的，小托板9向上移动，小托板9和支撑臂11相连，进而带动支撑臂11向上倾斜起升，当支撑臂11倾斜到预定角度时，防爆电机3停止工作，支撑臂11静止，推送电机17开始动作，通过推送减速箱19减速后，滚筒18便开始缠绕钢丝绳，钢丝绳与动滑轮20相连，动滑轮20与推板13相连，因此拉动推板13沿着支撑臂11的V型槽斜向上运动，进而起到推动钻具斜向上的作用；钻具到达顶端后，由海上钻井平台的机械手抓起，精确放置在工位上；当钻具拆卸回收时，首先由海上钻井平台的机械手把它倾斜放到支撑臂11的V型槽中，钻具在重力的作用下缓缓斜向下滑动，推板13起到一定的缓冲保护作用，防止钻具过速地滑到支撑臂11的另一头，当钻具滑到规定位置时，防爆电机3反转运行，在螺母8和小托板9的带动下，支撑臂11向下运动，到达底部时，在缓冲装置5的作用下，支撑臂11平稳地停止运动；然后，防滑装置12的可动防滑装置121的液压缸活塞杆缩短，可动挡柱降下，卸料装置21便开始发挥作用，卸料装置21的卸料液压缸活塞杆伸长，推动与之固连的卸料推板，推动钻具滚动出V型槽，到达料架16位置，卸料完成。在整个过程中，螺旋传动装置的自锁性能保证了整个装置在暂停动作或者在意外停电时，支撑臂11不会突然回落，造成危险，提高了安全性能，保障了工作人员的安全。

Claims (7)

1.一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置，包括：防爆电机，液压泵，液压马达，螺旋传动装置，竖直导轨，支撑臂，推送装置，卸料装置，防滑装置，小轮，小轮导轨，料架，料架液压缸，缓冲装置，基座板；所述防爆电机与所述液压泵相连；所述液压泵与所述液压马达相连；所述液压马达与所述螺旋传动装置相连；所述螺旋传动装置安装在所述竖直导轨上，与所述支撑臂相连；所述推送装置、所述卸料装置及所述防滑装置均安装在所述支撑臂中；所述小轮安装在所述支撑臂上，在所述小轮导轨内滚动；所述料架与所述料架液压缸相连；所述缓冲装置用于承受所述支撑臂回落时的冲击；所述基座板采用高强度结构钢，是支撑和固定整个装置的底板。

2.如权利要求1所述的一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置，其特征在于：所述螺旋传动装置包括丝杠、螺母、小托板；所述丝杠采用梯形牙型，牙型角为30度，所述丝杠的螺纹升角小于啮合面的当量摩擦角，具有自锁性；所述丝杠为主动件，与所述螺母配合，所述螺母与所述小托板通过螺栓相连，所述小托板与所述支撑臂相连；所述丝杠正转，驱动所述螺母往上移动，通过所述小托板带动所述支撑臂向上倾斜起升，所述丝杠反转，驱动所述螺母往下移动，通过所述小托板带动所述支撑臂向下回落到初始水平位置。

3.如权利要求1所述的一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置，其特征在于：所述推送装置包括推送电机、推送减速箱、滚筒、动滑轮、推板；所述推送减速箱与所述推送电机相连，所述滚筒与所述推送减速箱相连，所述动滑轮与所述滚筒通过钢丝绳相连，所述推板与所述动滑轮固结在一起；递送钻具的过程中，当所述支撑臂倾斜到预定角度时，所述推送电机启动，经过所述减速箱减速后，驱动所述滚筒转动并缠绕所述钢丝绳，拉着所述推板推动钻具沿所述支撑臂的V型槽斜向上运动；钻具由钻台拆卸回收时，所述推板防止钻具在所述支撑臂的V型槽中加速滑动，起到缓冲保护作用。

4.如权利要求1所述的一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置，其特征在于：所述卸料装置包括液压缸和卸料推板，所述卸料装置由所述液压缸驱动；钻具位于所述支撑臂的V型槽中，所述卸料推板在所述液压缸的驱动下推动钻具，使钻具从所述支撑臂的V型槽滚落到所述料架上。

5.如权利要求1所述的一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置，其特征在于：所述防滑装置安装在所述支撑臂上，包括固定挡柱和可动挡柱；当钻具由所述料架滚动到所述支撑臂的V型槽中，所述固定挡柱阻止钻具冲出V型槽，然后液压缸驱动所述可动挡柱升起，防止钻具递送过程中在惯性力的作用下滚出所述支撑臂的V型槽。

6.如权利要求1所述的一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置，其特征在于：所述支撑臂上打有多个孔，以减轻所述支撑臂的重量，使所述支撑臂上升更加容易。

7.如权利要求1所述的一种海上钻井平台的螺旋传动式钻具递送装置，其特征在于：所述缓冲装置固定在所述基座板上，所述缓冲装置包括弹簧和阻尼器，所述阻尼器放置在所述弹簧的内部，利用所述弹簧的弹性作用和油液在所述阻尼器液压缸内的小孔流过所产生的阻尼作用共同减缓所述支撑臂在下降到底部时所产生的冲击。