CN209398378U - 一种石油修井机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石油修井机，包括底座、大臂组件、导正管钳组件、行走组件和液压控制系统，所述底座为长方形框架结构，在底座尾端设有大臂安装座，前端设有管钳安装支架；大臂组件前端部设有机械手，底部铰接在底座上，底座靠近大臂安装座处设有起升油缸，起升油缸的另一端与大臂组件铰接；导正管钳组件通过行走轨道安装在底座前端的管钳安装支架上；行走组件安装在底座底部，底座前后端两侧设有液压支承腿和旋转液压支腿；液压控制系统控制大臂组件、导正管钳组件、行走组件、液压支承腿和旋转液压支腿动作。本实用新型更加紧凑、合理，占地面积小，整体重量有效减少，工作过程简单，解决了人工劳动强度大，修井效率低等问题。

Description

一种石油修井机

技术领域

本实用新型涉及一种石油修井机，属于石油修井技术领域。

背景技术

在油田生产过程中常会发生一些油井或设备故障，为使油井保持连续生产状态，必须采取相应的措施，排除故障。另外，油井的条件发生变化，需要根据新情况采取适当的生产工艺措施，例如，自喷井转抽油井，改变抽油泵下入深度、型号等。这些工作都需修井机设备来完成。过去井口作业需要人工完成，劳动强度大，修井效率低，能耗高，容易造成污染环境；本申请人于2017年和2018年分别就石油修井方面关于石油修井作业机器人专利，存在占地面积大，运输不方面，工作流程复杂，起下管时间长等不足，影响推广使用。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种石油修井机。

为解决这一技术问题，本实用新型提供了一种石油修井机，包括底座、大臂组件、导正管钳组件、行走组件和液压控制系统，所述底座为长方形框架结构，在底座的尾端设有大臂安装座，前端设有管钳安装支架；所述大臂组件前端部设有机械手，其底部通过大臂安装座铰接在底座上，底座靠近大臂安装座处设有起升油缸，起升油缸的另一端与大臂组件铰接、可支撑大臂组件举升30°；所述导正管钳组件通过行走轨道安装在底座前端的管钳安装支架上；所述行走组件安装在底座底部，底座前后端两侧设有液压支承腿和旋转液压支腿；所述液压控制系统控制大臂组件、导正管钳组件、行走组件、液压支承腿和旋转液压支腿动作。

所述底座的前侧尾端设有旋转液压支腿，其余三个相应的位置设有液压支承腿；在底座后侧的两液压支承腿之间、以及前侧的旋转液压支腿与液压支承腿的之间设置有至少两个行走组件。

所述大臂组件包括大臂和机械手，所述大臂为二节伸缩结构，包括固定臂和伸缩臂，所述固定臂通过大臂安装座铰接在底座的末端，机械手通过机器手小车设置在伸缩臂上，所述伸缩臂为空腔结构，其内部设有马达、齿轮和齿条，马达带动齿轮旋转，齿轮与齿条啮合，所述机器手小车在齿条的带动下沿伸缩臂移动。

所述机器手小车包括车体和旋转油缸，机械手的机械臂通过销轴与车体固定连接，所述旋转油缸一端固定在车体上，另一端与销轴上的连杆铰接，旋转油缸通过连杆带动机械手摆动。

所述导正管钳组件包括管钳支架、导正夹紧组件、管钳和举升油缸，所述管钳支架包括底部支架和上部导轨支架，所述底部支架为一L形结构，包括水平板和立板，所述上部导轨支架固定在底部支架的水平板后侧，管钳安装在水平板中部，举升油缸的缸体安装在管钳两侧，所述导正夹紧组件通过滑块与上部导轨支架连接，举升油缸的伸缩端与导正夹紧组件连接，举升油缸可推动导正夹紧组件沿上部导轨支架上下移动；所述底部支架的立板上设有铰接座，导正管钳组件通过该铰接座与行走轨道上的移动小车铰接。

所述导正夹紧组件包括导正支架、夹钳、旋转油缸和齿轮副，所述导正支架包括水平工作台、立板和安装板，所述夹钳包括钳口一、钳口二和连杆，所述钳口一与连杆固定连接，钳口一和钳口二通过安装板和销轴相对安装在水平工作台上，在安装板和两钳口之间的销轴上设有齿轮副，齿轮副分别与钳口一和钳口二固定连接；所述旋转油缸一端通过安装座固定在立板的背面，另一端与连杆铰接；所述旋转油缸的伸缩通过连杆带动钳口一摆动，并通过齿轮副带动钳口二同步反向摆动，实现夹紧和松开动作；所述导正支架的立板背面两侧设有滑块，导正夹紧组件通过该滑块安装在上部导轨支架上。

所述的行走组件包括支座、导轨、滑轨和油缸，所述支座两侧固定有导轨，滑轨置于导轨内可沿导轨滑动；所述油缸缸体端与油缸座一铰接，其活塞杆端与油缸座二铰接，所述油缸座二固定在支座上；所述滑轨的上部均匀设置有多个螺纹孔，该螺纹孔内设有内方螺栓；所述油缸固定在底座上，滑轨通过安装架使用内方螺栓固定在底座底部。

所述底座的尾端设有支撑旋转盘和测长装置安装支架，测长装置安装支架上设有测长装置。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，结构大大简化，更加紧凑、合理，占地面积小，轻量化设计使设备的整体重量有效减少，能更快的实现设备在井口之间的转移；本实用新型工作过程简单，解决了修井作业现场人工劳动强度大，修井效率低等问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型底架的结构示意图；

图3为本实用新型大臂组件的结构示意图；

图4为本实用新型机器手小车的结构示意图；

图5为本实用新型导正管钳组件的结构示意图；

图6为本实用新型导正夹紧组件的结构示意图；

图7为本实用新型导正夹紧组件的结构示意俯视图；

图8为本实用新型导正管钳组件的安装示意图；

图9为本实用新型行走组件的结构示意图；

图10为本实用新型行走组件的安装示意图。

图中：1底座、2大臂组件、3导正管钳组件、4行走组件、11大臂安装座、12管钳安装支架、13起升油缸、14行走轨道、15液压支承腿、16旋转液压支腿、21机械手、22固定臂、23伸缩臂、24机器手小车、241车体、242旋转油缸、243销轴、31管钳支架、311底部支架、312上部导轨支架、32导正夹紧组件、321导正支架、322夹钳、323旋转油缸、324齿轮副、325安装板、326连杆、33管钳、34举升油缸、35滑块、41支座、42导轨、43滑轨、44油缸、45油缸座一、46油缸座二、47安装架。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做具体描述。

图1所示为本实用新型的结构示意图。

本实用新型提供了一种石油修井机，包括底座1、大臂组件2、导正管钳组件3、行走组件4和液压控制系统。

图2所示为本实用新型底架的结构示意图。

所述底座1为长方形框架结构，在底座1的尾端设有大臂安装座11，前端设有管钳安装支架12；所述大臂组件2前端部设有机械手21，其底部通过大臂安装座11铰接在底座1上，底座1靠近大臂安装座11处设有起升油缸13，起升油缸13的另一端与大臂组件2铰接、可支撑大臂组件2举升30°；所述导正管钳组件3通过行走轨道14安装在底座1前端的管钳安装支架12上；所述行走组件4安装在底座1底部，底座1前后端两侧设有液压支承腿15和旋转液压支腿16。

所述底座1的前侧尾端设有旋转液压支腿16，其余三个相应的位置设有液压支承腿15；在底座1后侧的两液压支承腿15之间、以及前侧的旋转液压支腿16与液压支承腿15的之间设置有至少两个行走组件4。

所述液压控制系统控制大臂组件2、导正管钳组件3、行走组件4、液压支承腿15和旋转液压支腿16动作。

图3所示为本实用新型大臂组件的结构示意图。

所述大臂组件2包括大臂和机械手21，所述大臂为二节伸缩结构，包括固定臂22和伸缩臂23，所述固定臂22通过大臂安装座11铰接在底座1的末端，机械手21通过机器手小车24设置在伸缩臂23上，所述伸缩臂23为空腔结构，其内部设有马达、齿轮和齿条，马达带动齿轮旋转，齿轮与齿条啮合，所述机器手小车24在齿条的带动下沿伸缩臂23移动。

图4所示为本实用新型机器手小车的结构示意图。

所述机器手小车24包括车体241和旋转油缸242，机械手21的机械臂通过销轴243与车体241固定连接，所述旋转油缸242一端固定在车体241上，另一端与销轴243上的连杆铰接，旋转油缸242通过连杆带动机械手21摆动。

图5所示为本实用新型导正管钳组件的结构示意图。

所述导正管钳组件3包括管钳支架31、导正夹紧组件32、管钳33和举升油缸34，所述管钳支架31包括底部支架311和上部导轨支架312，所述底部支架311为一L形结构，包括水平板和立板，所述上部导轨支架312固定在底部支架311的水平板后侧，管钳33安装在水平板中部，举升油缸34的缸体安装在管钳33两侧，所述导正夹紧组件32通过滑块35与上部导轨支架312连接，举升油缸34的伸缩端与导正夹紧组件32连接，举升油缸34可推动导正夹紧组件32沿上部导轨支架312上下移动。

图6所示为本实用新型导正夹紧组件的结构示意图。

图7所示为本实用新型导正夹紧组件的结构示意俯视图。

所述导正夹紧组件32包括导正支架321、夹钳322、旋转油缸323和齿轮副324，所述导正支架321包括水平工作台、立板和安装板325，所述夹钳322包括钳口一、钳口二和连杆326，所述钳口一与连杆326固定连接，钳口一和钳口二通过安装板325和销轴相对安装在水平工作台上，在安装板325和两钳口之间的销轴上设有齿轮副324，齿轮副324分别与钳口一和钳口二固定连接；所述旋转油缸323一端通过安装座固定在立板的背面，另一端与连杆326铰接；所述旋转油缸323的伸缩通过连杆326带动钳口一摆动，并通过齿轮副324带动钳口二同步反向摆动，实现夹紧和松开动作；所述导正支架321的立板背面两侧设有滑块35，导正夹紧组件32通过该滑块35安装在上部导轨支架312上。

图8所示为本实用新型导正管钳组件的安装示意图。

所述底部支架311的立板上设有铰接座，导正管钳组件3通过该铰接座与行走轨道14上的移动小车36铰接。

图9所示为本实用新型行走机构的结构示意图。

所述的行走组件4包括支座41、导轨42、滑轨43和油缸44，所述支座41两侧固定有导轨42，滑轨43置于导轨42内可沿导轨42滑动；所述油缸44缸体端与油缸座一45铰接，其活塞杆端与油缸座二46铰接，所述油缸座二46固定在支座41上；所述滑轨43的上部均匀设置有多个螺纹孔，该螺纹孔内设有内方螺栓。

图10所示为本实用新型行走组件的安装示意图。

所述油缸44固定在底座1上，滑轨43通过安装架47使用内方螺栓固定在底座1底部。

所述底座1的尾端设有支撑旋转盘和测长装置安装支架，测长装置安装支架上设有测长装置。

本实用新型的工作过程：

1)起油管：井下油管由作业机起升至卸扣位置，管钳开始卸扣作业，卸扣完毕后，导正装置夹紧卸完扣的油管并举升一段距离，实现油管的完全分离，机械手抓取油管，机械手小车带动机械手沿大臂回退并旋转至与大臂平行位置，伸缩臂回退至初始位置，然后大臂落放至水平初始位置，机械手将油管交至油管辊道，辊道下落，将油管落放至摆臂并滑出，至此完成一根油管的起管作业。循环重复以上步骤。

2)下油管：修井机器人油管摆臂将油管送至辊道，辊道升起，油管测长装置测量油管长度，机械手水平抓取油管，大臂起升，伸缩臂伸出，同时机械手小车带动机械手前进并旋转至井口位置并保持油管竖直，导正装置夹紧油管，作业机吊卡抓住油管上端，导正装置松开，吊卡下放油管至上扣位置，管钳开始上扣作业，上扣完毕，吊卡下放油管至井下并将油管交至卡瓦，至此完成一根油管的下管作业。循环重复以上步骤。

本实用新型与现有技术相比，结构大大简化，更加紧凑、合理，占地面积小，轻量化设计使设备的整体重量有效减少，能更快的实现设备在井口之间的转移；本实用新型工作过程简单，解决了修井作业现场人工劳动强度大，修井效率低等问题。

本实用新型上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本实用新型范围内或等同本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包围。

Claims (8)

1.一种石油修井机，其特征在于：包括底座(1)、大臂组件(2)、导正管钳组件(3)、行走组件(4)和液压控制系统，所述底座(1)为长方形框架结构，在底座(1)的尾端设有大臂安装座(11)，前端设有管钳安装支架(12)；所述大臂组件(2)前端部设有机械手(21)，其底部通过大臂安装座(11)铰接在底座(1)上，底座(1)靠近大臂安装座(11)处设有起升油缸(13)，起升油缸(13)的另一端与大臂组件(2)铰接、可支撑大臂组件(2)起升30°；所述导正管钳组件(3)通过行走轨道(14)安装在底座(1)前端的管钳安装支架(12)上；所述行走组件(4)安装在底座(1)底部，底座(1)前后端两侧设有液压支承腿(15)和旋转液压支腿(16)；所述液压控制系统控制大臂组件(2)、导正管钳组件(3)、行走组件(4)、液压支承腿(15)和旋转液压支腿(16)动作。

2.根据权利要求1所述的石油修井机，其特征在于：所述底座(1)的前侧尾端设有旋转液压支腿(16)，其余三个相应的位置设有液压支承腿(15)；在底座(1)后侧的两液压支承腿(15)之间、以及前侧的旋转液压支腿(16)与液压支承腿(15)的之间设置有至少两个行走组件(4)。

3.根据权利要求1所述的石油修井机，其特征在于：所述大臂组件(2)包括大臂和机械手(21)，所述大臂为二节伸缩结构，包括固定臂(22)和伸缩臂(23)，所述固定臂(22)通过大臂安装座(11)铰接在底座(1)的末端，机械手(21)通过机器手小车(24)设置在伸缩臂(23)上，所述伸缩臂(23)为空腔结构，其内部设有马达、齿轮和齿条，马达带动齿轮旋转，齿轮与齿条啮合，所述机器手小车(24)在齿条的带动下沿伸缩臂(23)移动。

4.根据权利要求3所述的石油修井机，其特征在于：所述机器手小车(24)包括车体(241)和旋转油缸(242)，机械手(21)的机械臂通过销轴(243)与车体(241)固定连接，所述旋转油缸(242)一端固定在车体(241)上，另一端与销轴(243)上的连杆铰接，旋转油缸(242)通过连杆带动机械手(21)摆动。

5.根据权利要求1所述的石油修井机，其特征在于：所述导正管钳组件(3)包括管钳支架(31)、导正夹紧组件(32)、管钳(33)和举升油缸(34)，所述管钳支架(31)包括底部支架(311)和上部导轨支架(312)，所述底部支架(311)为一L形结构，包括水平板和立板，所述上部导轨支架(312)固定在底部支架(311)的水平板后侧，管钳(33)安装在水平板中部，举升油缸(34)的缸体安装在管钳(33)两侧，所述导正夹紧组件(32)通过滑块(35)与上部导轨支架(312)连接，举升油缸(34)的伸缩端与导正夹紧组件(32)连接，举升油缸(34)可推动导正夹紧组件(32)沿上部导轨支架(312)上下移动；所述底部支架(311)的立板上设有铰接座，导正管钳组件(3)通过该铰接座与行走轨道(14)上的移动小车(36)铰接。

6.根据权利要求5所述的石油修井机，其特征在于：所述导正夹紧组件(32)包括导正支架(321)、夹钳(322)、旋转油缸(323)和齿轮副(324)，所述导正支架(321)包括水平工作台、立板和安装板(325)，所述夹钳(322)包括钳口一、钳口二和连杆(326)，所述钳口一与连杆(326)固定连接，钳口一和钳口二通过安装板(325)和销轴相对安装在水平工作台上，在安装板(325)和两钳口之间的销轴上设有齿轮副(324)，齿轮副(324)分别与钳口一和钳口二固定连接；所述旋转油缸(323)一端通过安装座固定在立板的背面，另一端与连杆(326)铰接；所述旋转油缸(323)的伸缩通过连杆(326)带动钳口一摆动，并通过齿轮副(324)带动钳口二同步反向摆动，实现夹紧和松开动作；所述导正支架(321)的立板背面两侧设有滑块(35)，导正夹紧组件(32)通过该滑块(35)安装在上部导轨支架(312)上。

7.根据权利要求1所述的石油修井机，其特征在于：所述的行走组件(4)包括支座(41)、导轨(42)、滑轨(43)和油缸(44)，所述支座(41)两侧固定有导轨(42)，滑轨(43)置于导轨(42)内可沿导轨(42)滑动；所述油缸(44)缸体端与油缸座一(45)铰接，其活塞杆端与油缸座二(46)铰接，所述油缸座二(46)固定在支座(41)上；所述滑轨(43)的上部均匀设置有多个螺纹孔，该螺纹孔内设有内方螺栓；所述油缸(44)固定在底座(1)上，滑轨(43)通过安装架(47)使用内方螺栓固定在底座(1)底部。

8.根据权利要求1-7任一项所述的石油修井机，其特征在于：所述底座(1)的尾端设有支撑旋转盘和测长装置安装支架，测长装置安装支架上设有测长装置。