CN207660564U - 铁钻工找中装置及铁钻工 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种铁钻工找中装置及铁钻工，属于石油设备领域。铁钻工找中装置包括过渡座、第一检测元件及控制器，过渡座设置了导向槽及限位槽，第一检测元件与控制器电连接。铁钻工包括臂架装置、钳体及上述铁钻工找中装置，过渡座及臂架装置与钳体连接；钳体上还设置有旋转电磁阀。铁钻工作业时，过渡座与钳体固定连接，钳体朝向目标管柱移动，目标管柱先进入到扩口槽，旋转电磁阀打开,扩口槽的槽壁对目标管柱进行导向。钳体继续前伸，管柱在左右方向受限，从而实现左右找中。当第一检测元件感应到管柱时，控制器使钳体停止前伸，此时，前后找中完成。由于上述过程减少了人工操作，故其降低了操作者的工作强度、提高了工作效率。

Description

铁钻工找中装置及铁钻工

技术领域

本实用新型涉及石油设备领域，具体而言，涉及一种铁钻工找中装置及铁钻工。

背景技术

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管柱处，再由钳体抱紧管柱，并完成两根管柱之间的上扣或卸扣。

国内钻修井作业时，一般采用外置式气动卡瓦，管柱中心与井口中心不重合，造成铁钻工夹不好管柱，上卸扣时将出现剥皮或打滑现象，严重损坏管柱。目前铁钻工找中一般通过人工辅助操作完成，既增大了操作者的工作强度，也限制了工作效率的提高。

因此，提供一种铁钻工找中装置及铁钻工，这对于降低操作者的工作强度，提高工作效率具有比较重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种铁钻工找中装置，其能够降低操作者的工作轻度，提高工作效率。

本实用新型的另一目的在于提供一种铁钻工，其采用了上述铁钻工找中装置，因此能够降低操作者的工作强度，提高工作效率。

本实用新型是这样实现的：

一种铁钻工找中装置，包括：

过渡座，所述过渡座包括容纳槽，所述容纳槽包括导向槽及限位槽，所述导向槽包括相对间隔设置的槽壁，所述限位槽为扩口槽，所述限位槽的小端与所述导向槽连接；

第一检测元件及控制器，所述第一检测元件与所述控制器电连接，所述第一检测元件用于检测所述管柱是否到位。

进一步，

所述铁钻工找中装置还包括缓冲机构，所述缓冲机构沿所述导向槽的深度方向延伸，包括第一端及第二端，所述第一端用于与所述管柱抵接。

进一步，

所述缓冲机构包括第一缓冲件、第二缓冲件及弹性支撑件；

所述第一缓冲件与所述第二缓冲件通过所述弹性支撑件连接，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件滑动配合，所述第一端位于所述第一缓冲件上。

进一步，

所述第二缓冲件为筒状结构，所述第一缓冲件为杆状结构，所述第二缓冲件套设于所述第一缓冲件上。

进一步，

所述弹性支撑件为压缩弹簧，所述压缩弹簧套设于所述第一缓冲件上。

进一步，

所述第二缓冲件的一端设置有环形挡板，所述第一缓冲件穿过所述环形挡板。

进一步，

所述第一缓冲件包括上端和下端，所述下端设置有感应柱，所述感应柱与所述第一缓冲件螺纹连接。

一种铁钻工，包括臂架装置、钳体及任一项所述的铁钻工找中装置，所述钳体用于夹持所述管柱；

所述过渡座与所述钳体连接；所述臂架装置与所述钳体连接，用于驱动所述钳体夹紧并移动；

所述钳体上还设置有旋转电磁阀，所述旋转电磁阀与所述控制器电连接；第一检测元件设置在过渡座或钳体上。

进一步，

所述铁钻工找中装置还包括缓冲机构，所述缓冲机构沿所述导向槽的深度方向延伸，包括第一端及第二端，所述第一端用于与所述管柱抵接；

所述缓冲机构与所述钳体或所述过渡座连接。

进一步，

所述铁钻工找中装置还包括第二检测元件，所述第二检测元件与所述控制器电连接；

所述第二检测元件设置在所述钳体或所述过渡座上，用于检测所述管柱是否接近所述限位槽的底部。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过上述设计得到的铁钻工找中装置及铁钻工，铁钻工作业时，钳体在臂架装置的驱动下向目标管柱移动，目标管柱先进入扩口槽；目标管柱进入扩口槽后，旋转电磁阀打开，钳体浮动功能开启；在钳体浮动功能及扩口槽的槽壁对管柱的导向作用下，管柱能够沿着导向槽的槽壁相对钳体移动至限位槽内。钳体继续前伸，由于限位槽的宽度略大于管柱直径，使得管柱在左右方向受限：左右方向中心与钳体左右方向中心重合，从而实现左右找中。管柱进入限位槽后，旋转电磁阀关闭。在钳体继续前伸过程中，当固定在钳体上的第一检测元件感应到管柱时，控制器发出指令，使钳体停止前伸，此时，前后找中完成。

由于上述过程减少了人工操作，故其降低了操作者的工作强度、提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例提供的铁钻工结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的过渡座结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的缓冲机构结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的第一缓冲件的结构示意图。

图标：100-铁钻工找中装置；110-过渡座；112-容纳槽；1122-导向槽；1124-限位槽；120-第一检测元件；130-控制器；140-缓冲机构；141-第一端；142-第二端；143-第一缓冲件；1432-上端；1434-下端；144-感应柱；145-第二缓冲件；146-弹性支撑件；147-端板；150-第二检测元件；160-旋转电磁阀；200-铁钻工；210-钳体；300-管柱。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

如图1，本实施例提供了一种铁钻工200，用于完成两根管柱300的上扣或卸扣，其主要包括臂架装置(图中未示出)、钳体210及铁钻工找中装置100。通过臂架装置的多自由度运动，带动钳体210移动到目标管柱300处，再由钳体210抱紧管柱300，并完成两根管柱300之间的上扣或卸扣。本公开内容中所提及的"管柱"指的是钻杆、油管及套管等。

如图1及图2，铁钻工找中装置100主要包括过渡座110、第一检测元件120第二检测元件150及控制器130。过渡座110与钳体210固定连接，控制器130分别与第一检测元件120及第二检测元件150电连接。过渡座110包括容纳槽112，容纳槽112包括导向槽1122及限位槽1124，导向槽1122包括相对间隔设置的槽壁，限位槽1124为扩口槽，限位槽1124的小端与导向槽1122连接。

第一检测元件120设置在过渡座110上，用于检测管柱300是否移动到过渡座110的容纳槽112底部；在其它实施例中也可以设置在钳体210上。

进一步，如图3，铁钻工找中装置100还包括缓冲机构140，缓冲机构140沿导向槽1122的深度方向延伸，包括第一端141及第二端142，第一端141用于与管柱300抵接。缓冲机构140与钳体210连接，在其他实施例中缓冲机构140可以与过渡座110连接。

具体地，缓冲机构140包括第一缓冲件143、第二缓冲件145及弹性支撑件146；第一缓冲件143与第二缓冲件145通过弹性支撑件146连接，第一缓冲件143与第二缓冲件145滑动配合，第一端141位于第一缓冲件143上。

本实施例中，第二缓冲件145为筒状结构，第一缓冲件143为杆状结构，第二缓冲件145套设于第一缓冲件143上，弹性支撑件146采用了压缩弹簧。并且第一缓冲件143包括上端1432和下端1434，下端1434设置有感应柱144，感应柱144与第一缓冲件143螺纹连接。本公开内容中"上端"及"下端"均是以附图为参照，当附图的方向变化时，上端1432及下端1434的方位会相应变化。

另外，第二缓冲件145的一端设置有环形挡板，第一缓冲件143穿过环形挡板。

如图1，装配完成后的铁钻工200包括臂架装置(图中未示出)、钳体210及铁钻工找中装置100，钳体210用于夹持管柱300；过渡座110与臂架装置分别与钳体210连接，臂架装置用于驱动钳体210夹紧并朝管柱300的方向移动。

钳体210上还设置有旋转电磁阀160，旋转电磁阀160与控制器130电连接；第一检测元件120设置在过渡座110或钳体210上。第二检测元件150设置在钳体210或过渡座110上，用于检测管柱300是否接近限位槽1124的底部。

本实施例提供的铁钻工找中装置100及铁钻工200的操作方法及工作原理如下：

铁钻工200作业时，过渡座110与钳体210固定连接，钳体210在臂架装置的驱动下向目标管柱移动，目标管柱先进入扩口槽；目标管柱进入扩口槽后，旋转电磁阀打开，钳体浮动功能开启；在钳体浮动功能及扩口槽的槽壁对管柱的导向作用下，管柱能够沿着导向槽的槽壁相对钳体移动至限位槽内。扩口槽的槽壁对目标管柱300进行导向，使管柱300能够沿着导向槽1122的槽壁相对钳体210移动至限位槽1124内。

钳体210继续前伸，管柱300碰到缓冲机构140上的第一缓冲件143后受到弹性支撑件146的阻力。钳体210继续前伸，第二检测元件150感应到第一缓冲件143下端1434的感应柱144后，第二检测元件150给控制器130信号，控制器130控制钳体210移动速度减慢，防止管柱300与容纳槽112底部的冲击。由于限位槽1124的宽度略大于管柱300直径，使得管柱300在左右方向受限：左右方向中心与钳体210左右方向中心重合，从而实现左右找中。管柱300进入限位槽1124后，旋转电磁阀160关闭。在钳体210继续前伸过程中，当固定在钳体210上的第一检测元件120感应到管柱300时，控制器130发出指令，使钳体210停止前伸，此时，前后找中完成。

需要说明的是，本实施例为本公开内容中实施例之一，在其它实施例中，可以不设置缓冲机构140或第二检测元件150；或者，弹性支撑件146不限于压缩弹簧，也可以是橡胶套等带有弹性能够支撑的结构；或者，第一缓冲件143的下端1434可以不设置感应柱144，第二检测元件150检测到第一缓冲件143的下端1434时给控制器130发送信号；或者，在其它实施例中，控制器可以采用单片机或PLC。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种铁钻工找中装置，用于辅助管柱找中，其特征在于，包括：

过渡座，所述过渡座包括容纳槽，所述容纳槽包括导向槽及限位槽，所述导向槽包括相对间隔设置的槽壁，所述限位槽为扩口槽，所述限位槽的小端与所述导向槽连接；

第一检测元件及控制器，所述第一检测元件与所述控制器电连接，所述第一检测元件用于检测所述管柱是否到位。

2.根据权利要求1所述的铁钻工找中装置，其特征在于，所述铁钻工找中装置还包括缓冲机构，所述缓冲机构沿所述导向槽的深度方向延伸，包括第一端及第二端，所述第一端用于与所述管柱抵接。

3.根据权利要求2所述的铁钻工找中装置，其特征在于，所述缓冲机构包括第一缓冲件、第二缓冲件及弹性支撑件；

所述第一缓冲件与所述第二缓冲件通过所述弹性支撑件连接，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件滑动配合，所述第一端位于所述第一缓冲件上。

4.根据权利要求3所述的铁钻工找中装置，其特征在于，所述第二缓冲件为筒状结构，所述第一缓冲件为杆状结构，所述第二缓冲件套设于所述第一缓冲件上。

5.根据权利要求4所述的铁钻工找中装置，其特征在于，所述弹性支撑件为压缩弹簧，所述压缩弹簧套设于所述第一缓冲件上。

6.根据权利要求5所述的铁钻工找中装置，其特征在于，所述第二缓冲件的一端设置有环形挡板，所述第一缓冲件穿过所述环形挡板。

7.根据权利要求6所述的铁钻工找中装置，其特征在于，所述第一缓冲件包括上端和下端，所述下端设置有感应柱，所述感应柱与所述第一缓冲件螺纹连接。

8.一种铁钻工，其特征在于，包括臂架装置、钳体及权利要求1-7任一项所述的铁钻工找中装置，所述钳体用于夹持所述管柱；

所述过渡座与所述钳体连接；所述臂架装置与所述钳体连接，用于驱动所述钳体夹紧并移动；

所述钳体上还设置有旋转电磁阀，所述旋转电磁阀与所述控制器电连接；第一检测元件设置在过渡座或钳体上。

9.根据权利要求8所述的铁钻工，其特征在于，所述铁钻工找中装置还包括缓冲机构，所述缓冲机构沿所述导向槽的深度方向延伸，包括第一端及第二端，所述第一端用于与所述管柱抵接；

所述缓冲机构与所述钳体或所述过渡座连接。

10.根据权利要求9所述的铁钻工，其特征在于，所述铁钻工找中装置还包括第二检测元件，所述第二检测元件与所述控制器电连接；

所述第二检测元件设置在所述钳体或所述过渡座上，用于检测所述管柱是否接近所述限位槽的底部。