CN210598866U - 一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳 - Google Patents

Abstract

一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳，包括自动液压钳，还包括机械臂；所述机械臂包括机械臂主体和机械臂固定架，所述机械臂主体的一端连接于机械臂固定架上，所述机械臂主体的另一端连接于自动液压钳；所述机械臂主体采用四连杆机械臂；所述机械臂固定架安装于修井机井架，所述机械臂固定架通过连接铰链组件连接于井架。本实用新型的结构设计使得负责自动液压钳前进及后退的机械臂直接捆绑在修井机的井架上，不影响井架结构、强度、工作，保持液压钳的运输方式不变，即随车运移，无需另备车辆，操作人员只通过开关操作，自动液压钳自行完成伸出、抱管、上卸扣、调速、判断丝扣松紧度、对开口、退出、缩回、待命诸动作。

Description

一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳

技术领域

本实用新型涉及石油修井作业设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳。

背景技术

修井作业，指的是石油钻井以及后续油井维护的一种作业，为了确保油井能顺利使用，而采取的维护和保养措施。修井作业的特点是工程难度大，技术要求高，必须用大型的修井设备，并配备大修钻杆、大修转盘等专用设备工具才能开展工作。现有技术中的修井作业，最常见的工作内容包括起钻和下钻。起钻，顾名思义，就是将井下的钻具从井眼内起出来；下钻，顾名思义，就是将钻具下放到井眼内。

在油田上，油井修井机带钻井平台大修作业中，液压钳改造为自动液压钳，具体改进详见专利CN 105156045 A，该改进的自动液压钳对井口操作工减轻了劳动强度，提高了劳动保护级别，保证了安全生产。但是对于另一些不带修井平台的修井机，由于不具备安装液压钳的修井平台，使自动液压钳无法安装和工作；另外，自动液压钳由于增加了伸缩机构，体积比普通液压钳有所增大，如果没有专门的运输车辆，自动液压钳不能像普通液压钳那样随车运输，这也限制了自动液压钳的推广应用。

实用新型内容

(1)技术问题

因此，如何解决背景技术中提出的的问题，成了本领域技术人员亟待解决的问题。

(2)技术方案

针对上述问题，本实用新型的内容是提供一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳。

一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳，包括自动液压钳，还包括机械臂。

所述机械臂包括机械臂主体和机械臂固定架。所述机械臂主体的一端连接于机械臂固定架上。所述机械臂主体的另一端连接于自动液压钳。

所述机械臂主体采用四连杆机械臂，所述机械臂主体包含有机械臂主体组件一、机械臂主体组件二和液压缸一。所述机械臂主体组件一、所述机械臂主体组件二均与所述液压缸一铰接。

所述机械臂固定架安装于修井机井架，所述机械臂固定架通连接铰链组件连接于井架。

优选的，所述机械臂固定架的顶端、底端连接的钢板均设置有连接铰链组件。

优选的，所述井架的倒人字底部分别通过抱卡连接有上固定臂和下固定臂，所述上固定臂、下固定臂通过平衡杆固定连接。所述上固定臂、下固定臂的外端连接于所述连接铰链组件。

优选的，所述连接铰链组件包含有轴承室、共用转轴、驱动用蜗轮蜗杆机构、蜗轮蜗杆机构二、位置锁定机构、液压缸二、轴承。所述连接铰链组件的公用转轴上端固定连接有位置锁定机构，所述公用转轴的下端固定连接有机械臂固定架，所述机械臂固定架的外端设置有轴承室，所述轴承室内部设置有轴承，所述轴承的外圈固定于所述机械臂固定架，所述轴承的内圈安装有轴，所述轴的上端固定连接有液压缸二，所述轴的下端固定连接有蜗轮蜗杆机构二。所述液压缸二的上方固定安装有机械臂安装台。

优选的，所述机械臂安装台的底部设置有扶正杆，所述扶正杆套接有扶正套。

优选的，所述机械臂主体与所述自动液压钳采用插销式连接。

优选的，所述扶正杆与所述机械臂固定架垂直设置，所述扶正杆的顶端与所述机械臂安装台焊接连接。

优选的，所述机械臂主体安装于机械臂安装台。

优选的，所述扶正套上设置有顶丝。

一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳，还包括手摇吊装机构。

所述手摇吊装机构采用手摇绞车，所述手摇绞车连接于吊绳，所述吊绳的一端绑于所述自动液压钳上的销子上。

所述机械臂具备伸开和收拢的功能，使用时伸开，使机械臂离开井架；运移时收拢，使机械臂与井架贴合在一起。

(3)有益效果

本实用新型的有益效果是：

①本实用新型的结构设计使得负责自动液压钳前进及后退的机械臂直接捆绑在修井机的井架上，不影响井架结构、强度、工作，保持液压钳的运输方式不变，即随车运移，无需另备车辆，操作人员只通过开关操作，自动液压钳自行完成伸出、抱管、上卸扣、调速、判断丝扣松紧度、对开口、退出、缩回、待命诸动作，能够极大地减轻修井人员的工作强度，加强自我保护能力，对安全生产有极大的促进意义。

②通过设置调节高度的高度调节机构，使机械臂及其所连接的液压钳能够上下移动。

③机械臂与井架的连接结构设计，使其具备承载及折叠的功能。

④液压钳在工作时其自身重量由机械臂承担，取消传统的井架悬挂方式，从而方便自动液压钳工作高度的调整。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图，图2是本实用新型的连接铰链组件的放大结构示意图，图3是位置锁定机构的结构示意图，图4是抱卡的截面图，图5是图1的位置“B--B”处俯视图，图6是机械臂位于井架侧示意图，图7是手摇绞车起吊自动液压钳示意图，图8 是机械臂与自动液压钳连接示意图，图9是井架放平进行运移时机械臂以及自动液压钳的状态示意图。

图中：1是自动液压钳，2是机械臂固定架，3是机械臂主体组件一，4是所述机械臂主体组件二，5是液压缸一，6是井架，7是抱卡，8是上固定臂，9是下固定臂，10是平衡杆，11是销轴，12是共用转轴，13是驱动用蜗轮蜗杆机构，14是蜗轮蜗杆机构二，15 是位置锁定机构，16是液压缸二，17是轴承，18是机械臂安装台，19是机械臂组件三， 20是机械臂，21是扶正杆，22是扶正套，23是延长节，24是吊绳，25是活动铰链，26是把手，27是孔，28是连接板，29是加固板，30是自动液压钳的卧榻之处，31是机械臂捆绑器，32是手摇绞车。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”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，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。

如图1-图9所示，一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳，包括自动液压钳1，还包括机械臂20。所述自动液压钳的具体结构在专利CN 105156045A中已公开。

所述机械臂20包括机械臂主体和机械臂固定架2。所述机械臂主体的一端连接于机械臂固定架2上。所述机械臂主体的另一端连接于自动液压钳1。所述机械臂主体采用四连杆机械臂，所述机械臂主体包含有机械臂主体组件一3、机械臂主体组件二4和液压缸一5。所述机械臂主体组件一3、所述机械臂主体组件二4均与所述液压缸一5铰接。所述机械臂主体与所述自动液压钳采用插销式连接，方便拆开和连接。所述机械臂固定架安装于修井机井架，所述机械臂固定架通连接铰链组件连接于井架6。所述机械臂固定架的顶端、底端连接的钢板均设置有连接铰链组件，形成捆绑式连接，避免对井架的强度产生任何形式的影响。

参见图1-4，所述井架6的倒人字底部分别通过抱卡7连接有上固定臂8和下固定臂9，所述上固定臂8、下固定臂9通过平衡杆10固定连接。所述上固定臂8、下固定臂9的外端连接于连接铰链组件。

所述连接铰链组件包含有销轴11、共用转轴12、驱动用蜗轮蜗杆机构13、蜗轮蜗杆机构二14、位置锁定机构15、液压缸二16、轴承17。所述连接铰链组件的公用转轴12上端固定连接有位置锁定机构15，所述公用转轴12的下端固定连接有机械臂固定架，所述机械臂固定架的外端设置有轴承室，所述轴承室内部设置有轴承17，所述轴承17的外圈固定于所述机械臂固定架，所述轴承17的内圈安装有轴，所述轴的上端固定连接有液压缸二16，所述轴的下端固定连接有蜗轮蜗杆机构二14。所述液压缸二的上方固定安装有机械臂安装台18，所述机械臂安装台18上设置有安装板19。所述机械臂主体铰接于机械臂安装台的安装板。所述机械臂安装台的底部设置有扶正杆21，所述扶正杆21套接有扶正套22。所述扶正套上设置有顶丝。所述扶正杆与所述机械臂固定架垂直设置，所述扶正杆的顶端与所述机械臂安装台焊接连接。

如图2所示，在所述上固定臂8的外端采用螺栓连接一端延长节23，在所述延长节23 上设置有孔K，其内穿销轴11，销轴11上端设置有锁母S，在锁母S的侧面设置有顶丝，防止旋转。所述下固定臂9的铰接方式与所述上固定臂8的铰接方式相同。

如图3所示，所述位置锁定结构15的俯视图如图5所示，孔P在固定的铰链孔体外边上，孔O位于板L上，板L固定在销轴11上。孔O会随着销轴11一同旋转，当旋转至孔 P、O同心时，插入销子，使销轴11无法旋转，从而达到定位的目的。

驱动用蜗轮蜗杆机构13的蜗轮固定在销轴11上，其蜗杆固定在平衡杆10上，蜗轮旋转时会驱动销轴11旋转。

蜗轮蜗杆机构二14的蜗轮固定在液压缸二16的下端上，其蜗杆固定在机械臂固定架上，蜗轮旋转时会驱动机械臂旋转。

图1的位置“B--B”处俯视如图5所示。图5(增加了井架)是机械臂处于工作时的状态，也就是机械臂的打开状态。其中，25为活动铰链。当完成工作收起自动液压钳，机械臂固定架需要折叠时，首先解除活动铰链25上的位置固定销，使机械臂处于收起状态，人力旋转机械臂固定架2，使之围绕活动铰链逆时针转动到达折叠位置(图示箭头所指位置)；同时，顺时针旋转机械臂使之在活动铰链上旋转，最终使机械臂于井架侧面平行，如图6 所示。

另一实施例参见图7，一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳，还包括手摇吊装机构。所述手摇吊装机构采用手摇绞车32，在人工连接或拆除时用来起吊自动液压钳1。所述手摇绞车连接于吊绳24，所述吊绳24的一端绑于所述自动液压钳1上的销子上。所述机械臂具备伸开和收拢的功能，使用时伸开，使机械臂离开井架；运移时收拢，使机械臂与井架贴合在一起。

此外，机械臂手爪与自动液压钳的连接是这样完成的，将自动液压钳的两面侧面把手 26去除，然后安装连接板28，如图8所示，该连接板的上端左右两边的孔27同轴，在机械臂的手爪上也有左右两个手指，手指上各设置一个孔(两孔同轴)，当这两个手指与液压钳上的两个连接板贴上时，连接孔两两同轴，用螺栓紧固；同时将加固板29通过螺栓固定于连接板的外侧，起加固作用。

自动液压钳的运移及再次投用过程为：

修井机在油区移动时，自动液压钳也随着修井机一起被搬走。在井架正面下方即对着井口的一面距底端2.4-2.6米处确定为自动液压钳的卧榻之处30并固定卧床，需要运移时操作人员利用手摇绞车将自动液压钳从机械臂上接手吊起，然后进行摆动和高度调节，使之到达安放之处，井架平放之后再进行必要的固定，便可进行运移搬迁，如图9所示。通井机到达作业现场，立起井架之后，操作人员解除自动液压钳与井架之间的捆绑，用手摇绞车将自动液压钳吊起，打开机械臂捆绑器31让机械臂与井架分离，将自动液压钳与机械臂的结合，调整到适当位置后操作人员手工插入插销，完成连接，并完成液压钳与井口的对中。

本实用新型的结构设计使得负责自动液压钳前进及后退的机械臂直接捆绑在修井机的井架上，不影响井架结构、强度、工作，保持液压钳的运输方式不变，即随车运移，无需另备车辆，操作人员只通过开关操作，自动液压钳自行完成伸出、抱管、上卸扣、调速、判断丝扣松紧度、对开口、退出、缩回、待命诸动作，能够极大地减轻修井人员的工作强度，加强自我保护能力，对安全生产有极大的促进意义。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的产品。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属于本实用新型的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳，包括自动液压钳，其特征在于：还包括机械臂；

所述机械臂包括机械臂主体和机械臂固定架，所述机械臂主体的一端连接于机械臂固定架上，所述机械臂主体的另一端连接于自动液压钳；

所述机械臂主体采用四连杆机械臂；

所述机械臂固定架安装于修井机井架，所述机械臂固定架通连接铰链组件连接于井架。

2.根据权利要求1所述的一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳，其特征在于：所述机械臂主体包含有机械臂主体组件一、机械臂主体组件二和液压缸一，所述机械臂主体组件一、所述机械臂主体组件二均与液压缸一铰接。

3.根据权利要求1所述的一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳，其特征在于：所述机械臂固定架的顶端、底端连接的钢板均设置有连接铰链组件。

4.根据权利要求1所述的一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳，其特征在于：所述井架的倒人字底部分别通过抱卡连接有上固定臂和下固定臂，所述上固定臂、下固定臂通过平衡杆固定连接，所述上固定臂、下固定臂的外端连接于所述连接铰链组件。

5.根据权利要求4所述的一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳，其特征在于：所述连接铰链组件包含有轴承室、共用转轴、驱动用蜗轮蜗杆机构、蜗轮蜗杆机构二、位置锁定机构、液压缸二、轴承；所述连接铰链组件的公用转轴上端固定连接有位置锁定机构，所述公用转轴的下端固定连接有机械臂固定架，所述机械臂固定架的外端设置有轴承室，所述轴承室内部设置有轴承，所述轴承的外圈固定于所述机械臂固定架，所述轴承的内圈安装有轴，所述轴的上端固定连接有液压缸二，所述轴的下端固定连接有蜗轮蜗杆机构二；所述液压缸二的上方固定安装有机械臂安装台。

6.根据权利要求5所述的一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳，其特征在于：所述机械臂安装台的底部设置有扶正杆，所述扶正杆套接有扶正套，所述扶正杆与所述机械臂固定架垂直设置，所述扶正杆的顶端与所述机械臂安装台焊接焊接连接，所述扶正套上设置有顶丝。

7.根据权利要求1所述的一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳，其特征在于：所述机械臂主体与所述自动液压钳采用插销式连接。

8.根据权利要求1所述的一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳，其特征在于：所述机械臂主体安装于机械臂安装台。

9.根据权利要求1所述的一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳，其特征在于：还包括手摇吊装机构；

所述手摇吊装机构采用手摇绞车，所述手摇绞车连接于吊绳，所述吊绳的一端绑于所述自动液压钳上的销子上。

Images