CN214303733U - 一种小型修井自动排管装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型修井自动排管装置，该装置包括配合使用的管抓取组件和管输送组件，所述管抓取组件包括主框架、悬梁、大车和吸盘挂管总成，所述主框架的底部置于底面上，所述主框架的上端对称设置有悬梁；所述悬梁上设置有齿条，所述大车的两端均设置有与所述齿条相啮合的行走齿轮；本实用新型中采用将大车与悬梁啮合连接，且吸盘挂管总成可移动的设置在大车上的方式，使得悬梁伸缩保证其工作行程的基础上，实现对油管的取放；同时，采用大车的两端分别与悬梁啮合连接，且摇杆成对称布置的方式，使得排管装置能在保证行走稳定的基础上，保证了摇杆能够稳定升降，实现了对油管进行稳定抓取的技术目的。

Description

一种小型修井自动排管装置

技术领域

本实用新型涉及石油修井技术领域，特别是涉及一种小型修井自动排管装置。

背景技术

在石油修井作业过程中，当起油管时，通常是通过井架吊装装置吊起油管一端，使其处于竖直状态，再通过人力将被吊起油管的另一端放置在油管滑道上，使其滑动逐渐至水平状态，再由人工将油管搬离滑道并整齐摆放在油管架上，为了便利人工操作一般采用单根逐一摆放的形式；当下油管时，通常是通过人工将放置在油管架上的油管移至油管滑道上，再通过井架吊装装置吊起油管的一端，使油管由水平状态转换至竖直状态，然后再进行接管作业。因此，在起/下有油管时，工人的劳动强度大，作业环境差，且油管摆放时占地面积大，而作业现场通常缺乏足够的场地进行油管的摆放。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供了一种作业高效方便、油管堆放面积小、工人劳动强度低、修井作业效率高、远距离运输便捷、且适配不同高度井口的小型修井自动排管装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种小型修井自动排管装置，包括配合使用的管抓取组件和管输送组件，所述管抓取组件包括主框架、悬梁、大车和吸盘挂管总成，所述主框架的底部置于底面上，所述主框架的上端对称设置有悬梁；所述悬梁上设置有齿条，所述大车的两端均设置有与所述齿条相啮合的行走齿轮；所述吸盘挂管总成包括吸盘本体以及分别设置在所述吸盘本体上下表面的移动组件和电永磁铁，所述移动组件包括滑轨、滑块、摇杆和可转动的丝杠，成对称布置的所述摇杆的两端分别与所述滑块和所述大车相铰接，所述丝杠可转动的安装在所述吸盘本体上，所述滑块与所述丝杠螺纹连接，且所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述电永磁铁均匀布置在所述吸盘本体上，且所述电永磁铁至少为2个；所述管输送组件包括滑动输送支架以及设置在所述滑动输送支架的油管滑道，所述油管滑道内设置有管传送带。

优选地，所述主框架的上端对称设置有悬臂梁，所述悬臂梁分别通过滑动导轨副与所述悬梁滑动连接，所述悬梁的端部均与所述主框架的上端梁体或所述悬臂梁之间通过可伸缩的电动推杆相连接。

优选地，所述大车为双主梁结构。

优选地，所述主框架的下端设置有油管排放槽，所述油管排放槽靠近所述油管滑道的一侧铰接有用于增大所述油管排放槽容积的可伸缩折叠的延长板。

优选地，所述滑动输送支架包括下支架和上支架，所述下支架的底部置于底面上，所述下支架的上部与所述上支架的下部之间的连接方式为可伸缩连接，所述上支架的上部用于安装所述油管滑道。

优选地，所述传送带为人字形传送带。

优选地，所述主框架上设置有电气控制箱，所述电气控制箱与所述行走齿轮、所述电动推杆和所述丝杠的驱动电机电联接，且所述电气控制箱与所述电永磁铁电联接。

优选地，所述大车上设置有拉线传感器，所述滑动输送支架的中部设置有光电传感器，所述拉线传感器和所述光电传感器均与所述电气控制箱电联接。

优选地，所述电气控制箱中的控制器型号为stc89c52rc，所述控制器还与可切换手动和自动的遥控器电联接。

本实用新型还提供一种小型修井自动排管方法，包括如下步骤：

通过操作遥控器上功能按钮中的电源按钮，接通电源，并通过旋钮选择手自动模式；

当选择自动模式后，在起油管时，首先将油管拉到油管滑道的人字形传送带上，光电传感器感应到油管后开始计时，同时所述光电传感器将计时信息传递给控制器，通过人字形传送带的运动速度计算出油管移动至合适位置的预设时间，当油管移至合适位置时，控制器根据计时信息控制人字形传送带停止运动；在人字形传送带停止运动后或人字形传送带开始运动过程中，大车和悬梁向外运动至人字形传送带的上方，吸盘挂管总成中的吸盘本体通过丝杠的转动带动滑块在滑轨上移动，进而滑块带动摆杆移动，当成对的摆杆的下端部相向移动时，吸盘本体向下移动，当电永磁铁接触到油管时，断电充磁吸取油管，当成对的摆杆的下端部反向移动时，吸盘本体向上移动，且在提起一定高度后，大车和悬梁向内运动，通过安装在大车上的拉线传感器对排放油管的位置进行定位，当大车和悬梁到达预设位置后，精确排放油管，即完成了一根油管的运送；排管装置继续重复该动作，直至油管摆放完成；下油管时，为起油管的反向动作；

当选择手动模式后，通过遥控器上的按键控制悬梁、大车、吸盘挂管总成的运动，其余动作同自动模式。

本实用新型相对于现有技术取得了以下有益效果：

1、本实用新型所提供的小型修井自动排管装置中采用将大车与悬梁啮合连接，且吸盘挂管总成可移动的设置在大车上的方式，使得悬梁伸缩保证其工作行程的基础上，实现对油管的取放；同时，采用大车的两端分别与悬梁啮合连接，且摇杆成对称布置的方式，使得排管装置能在保证行走稳定的基础上，保证了摇杆能够稳定升降，实现了对油管进行稳定抓取的技术目的。

2、本实用新型所提供的小型修井自动排管装置中通过由stc89c52rc作为控制单元的自动控制系统，来处理传感器信号，并控制电磁铁电流的通断，从而实现油管的抓取；控制系统设有手动按键以控制运动，同时可实现优劣油管的取舍。

3、本实用新型所提供的小型修井自动排管装置中悬梁通过电动推杆在悬臂梁上伸缩移动，使得伸缩结构可满足行程；进一步的，主体框架上设置有可展开、折叠的延长板，使用时，将其向外展开，保证油管的储存量；运输时，可将底座向内折叠，减小装置整体体积，便于运输。

4、本实用新型所提供的小型修井自动排管装置中大车采用双主梁结构，保证大车和安装在大车上吸盘挂管总成运动的稳定性。

5、本实用新型所提供的小型修井自动排管装置中通过拉线式位移传感器、控制各轴运动的限位开关，大车、吸盘挂管装置等结构的协调运动，对油管进行定位的作用。

6、本实用新型所提供的小型修井自动排管装置的管输送组件中通过将上支架和下支架可伸缩连接，使得支架的高度可调，以适配不同高度的井口；传送带采用人字形花纹，增大与油管间的摩擦力，使两者之间无相对运动，从而保证油管从竖直到水平状态时油管外丝不受磨损，延长油管的使用寿命。

7、本实用新型所提供的小型修井自动排管装置中通过调整滑道总成的摆放位置，可以实现两侧进出油管，不受井场布置的限制。

8、本实用新型所提供的小型修井自动排管装置中通过设备的设计以及优化计算，该项小型修井自动排管装置完全可由一到两名工人操作完成。

综上所述，本实用新型满足现场工况的情况下，实现作业自动化与半自动化的转变，一分钟内即可完成整套动作，一到两个人即可完成一个井口的修井排管工作。在减少劳动力和降低劳动力工作强度的同时，减少了排管所需空间，提高了排管的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型小型修井自动排管装置的结构示意图(一)；

图2为本实用新型小型修井自动排管装置的结构示意图(二)；

图3为本实用新型中遥控器的界面示意图；

图4为本实用新型中小型修井自动排管装置的控制系统流程图；

其中，1-电气控制箱、2-主框架、3-悬臂梁、4-悬梁、5-行走齿轮、6-行走驱动电机、7-挂板、8-齿条、9-延长板、10-传送带、11-油管滑道、12-滑动输送支架、13-电动推杆、14-滑动导轨副、15-主梁、16-滑块、17-摇杆、18-丝杠、19-电永磁铁、20-大车、21-吸盘挂管总成、22-遥控器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供了一种作业高效方便、油管堆放面积小、工人劳动强度低、修井作业效率高、远距离运输便捷、且适配不同高度井口的小型修井自动排管装置。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型实施例对应于如图1-4，本实用新型提供一种小型修井自动排管装置，包括配合使用的管抓取组件和管输送组件，即将管抓取组件和管输送组件放置在井口处，将管抓取组件用于对管输送组件上的油管进行抓取、存放等工作，其中，管抓取组件包括用于起到支撑架起作用以及存放油管作用的主框架2、增大抓取行程的悬梁4、用于行走的大车20和用于抓取的吸盘挂管总成21，主框架2的底部置于底面上，主框架2可以采用立柱支撑，也可以采用设置底座支撑，只要能够起到稳定的支撑作用即可，关于油管的存放位置，可以单独制备位于主框架2一侧的存放架，也可以直接在主框架2上开设如图所示的油管排放槽，为了保证大车20的运动稳定性，在主框架2的上端对称设置有悬梁4；悬梁4上设置有齿条8，其中，齿条8放置于悬梁4上表面，呈对称分布，其中，行走齿轮5通过法兰、联轴器与行走驱动电机6相连，驱动电机固定于大车主梁中间；吸盘挂管总成21包括吸盘本体以及分别设置在吸盘本体上下表面的移动组件和电永磁铁19，移动组件包括滑轨、滑块16、摇杆17和可转动的丝杠18，成对称布置的摇杆17的两端分别与滑块16和大车20相铰接，丝杠18可转动的安装在吸盘本体上，滑块16与丝杠18螺纹连接，且滑块16与滑轨滑动连接，电永磁铁19均匀布置在吸盘本体上，即通过驱动电机带动丝杠18转动，进而使得滑块16产生相应的位移，带动摇杆17摆动，随着摇杆17由倾斜状态至竖直状态的相互转换，使得吸盘本体上升或者下降，且电永磁铁19至少为2个；管输送组件包括滑动输送支架12以及设置在滑动输送支架12的油管滑道11，油管滑道11内设置有传送带10；上述实施例中采用将大车20与悬梁4啮合连接，且吸盘挂管总成21可移动的设置在大车20上的方式，使得排管装置能够在保证行程的基础上，实现对油管的取放；同时，采用大车20的两端分别与悬梁4啮合连接，且摇杆17成对称布置的方式，使得排管装置能在保证行走稳定的基础上，保证了摇杆17能够稳定伸缩，实现了对油管进行稳定抓取的技术目的。

为了进一步增大抓取行程，本实用新型中主框架2的上端对称设置有悬臂梁3，悬臂梁3分别通过滑动导轨副14与悬梁4滑动连接，悬梁4的端部均与主框架2的上端梁体或悬臂梁3之间通过可伸缩的电动推杆13相连接，只要能够推动悬梁4进行伸缩运动即可。

为了保证结构稳定性，本实用新型中大车20中设置有两个主梁15，即为双主梁结构。

为了便于存放油管，本实用新型中主框架的下端设置有油管排放槽，进一步的，为了增大油管存储量，油管排放槽靠近油管滑道11的一侧铰接有用于在运输时减小体积的可伸缩折叠的延长板9；即通过伸展、折叠延长板9，使得油管排放槽的容积增大，为了使得油管排放槽具备可收缩性能，还可以将油管排放槽的底部设置为可收缩结构，如套接结构，使得油管排放槽可以向靠近传送带的方向移动，进而增大了油管排放槽与主框架之间的距离，实现了增大容积以及收缩便于运输、存放的技术目的。

为了使得滑动输送支架12的高度可调，以适配不同高度的井口，本实用新型中滑动输送支架12包括下支架和上支架，下支架的底部置于底面上，下支架的上部与上支架的下部之间的连接方式为可伸缩连接，其中可伸缩连接的方式，多种多样，比如套接结合螺栓螺钉紧固的方式，以及内外螺纹套接的方式，上支架的上部用于安装油管滑道11。

为了增大与油管间的摩擦力，本实用新型中传送带10为人字形传送带。

本实用新型中主框架2上设置有电气控制箱1，电气控制箱1与行走齿轮5、电动推杆13和丝杠18的驱动电机电联接，且电气控制箱1与电永磁铁19电联接。

本实用新型中大车20上设置有拉线传感器，滑动输送支架12上靠近井口的一侧设置有光电传感器，拉线传感器和光电传感器均与电气控制箱1电联接。

本实用新型中电气控制箱1中的控制器型号为stc89c52rc，控制器还与可切换手动和自动的遥控器22电联接。

本实用新型还提供一种小型修井自动排管方法，包括如下步骤：

通过操作遥控器22上功能按钮中的电源按钮，接通电源，并通过旋钮选择手自动模式；

当选择自动模式后，在起油管时，首先将油管拉到油管滑道11的人字形传送带10上，在人字形传送带10带动油管运动一段距离后，光电传感器将会感应到油管，当光电传感器感应到油管后开始计时，同时光电传感器将计时信息传递给控制器，通过人字形传送带10的运动速度计算出油管移动至合适位置的预设时间，当油管移至合适位置时，控制器根据计时信息控制人字形传送带10停止运动；在人字形传送带10停止运动后或人字形传送带10开始运动过程中，大车20和悬梁4向外运动至人字形传送带10的上放，吸盘挂管总成21中的吸盘本体通过丝杠18的转动带动滑块16在滑轨上移动，进而滑块16带动摆杆移动，当成对的摆杆的下端部相向移动时，吸盘本体向下移动，当电永磁铁19接触到油管时，断电充磁吸取油管，当成对的摆杆的下端部反向移动时，吸盘本体向上移动，且在提起一定高度后，大车20和悬梁4向内运动，通过安装在大车20上的拉线传感器对排放油管的位置进行定位，当大车20和悬梁4到达预设位置后，精确排放油管，即完成了一根油管的运送；排管装置继续重复该动作，直至油管摆放完成；下油管时，为起油管的反向动作；

当选择手动模式后，通过遥控器22上的按键控制悬梁4、大车20、吸盘挂管总成21的运动，其余动作同自动模式。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种小型修井自动排管装置，其特征在于：包括配合使用的管抓取组件和管输送组件，所述管抓取组件包括主框架、悬梁、大车和吸盘挂管总成，所述主框架的底部置于底面上，所述主框架的上端梁体对称设置有悬梁；所述悬梁上设置有齿条，所述大车的两端均设置有与所述齿条相啮合的行走齿轮；所述吸盘挂管总成包括吸盘本体以及分别设置在所述吸盘本体上下表面的移动组件和电永磁铁，所述移动组件包括滑轨、滑块、摇杆和可转动的丝杠，成对称布置的所述摇杆的两端分别与所述滑块和所述大车相铰接，所述丝杠可转动的安装在所述吸盘本体上，所述滑块与所述丝杠螺纹连接，且所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述电永磁铁均匀布置在所述吸盘本体上，且所述电永磁铁至少为2个；所述管输送组件包括滑动输送支架以及设置在所述滑动输送支架的油管滑道，所述油管滑道内设置有管传送带。

2.根据权利要求1所述的小型修井自动排管装置，其特征在于：所述主框架的上端梁体对称设置有悬臂梁，所述悬臂梁分别通过滑动导轨副与所述悬梁滑动连接，所述悬梁的端部均与所述主框架的上端梁体或所述悬臂梁之间通过可伸缩的电动推杆相连接。

3.根据权利要求2所述的小型修井自动排管装置，其特征在于：所述大车为双主梁结构。

4.根据权利要求3所述的小型修井自动排管装置，其特征在于：所述主框架的下端设置有油管排放槽，所述油管排放槽靠近所述油管滑道的一侧铰接有用于增大所述油管排放槽容积的可伸缩折叠的延长板。

5.根据权利要求1或4所述的小型修井自动排管装置，其特征在于：所述滑动输送支架包括下支架和上支架，所述下支架的底部置于底面上，所述下支架的上部与所述上支架的下部之间的连接方式为可伸缩连接，所述上支架的上部用于安装所述油管滑道。

6.根据权利要求5所述的小型修井自动排管装置，其特征在于：所述传送带为人字形传送带。

7.根据权利要求2所述的小型修井自动排管装置，其特征在于：所述主框架上设置有电气控制箱，所述电气控制箱与所述行走齿轮、所述电动推杆和所述丝杠的驱动电机电联接，且所述电气控制箱与所述电永磁铁电联接。

8.根据权利要求7所述的小型修井自动排管装置，其特征在于：所述大车上设置有拉线传感器，所述滑动输送支架的中部设置有光电传感器，所述拉线传感器和所述光电传感器均与所述电气控制箱电联接。

9.根据权利要求7所述的小型修井自动排管装置，其特征在于：所述电气控制箱中的控制器型号为stc89c52rc，所述控制器还与可切换手动和自动的遥控器电联接。

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