CN217106885U - 一种自动化液压举升式油管输送机 - Google Patents

一种自动化液压举升式油管输送机 Download PDF

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杜启武
许益民
朱世坤
胡保友
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本实用新型属于油田自动化修井机设备技术领域,涉及一种自动化液压举升式油管输送机,主体结构包括底座、液压举升机构、顶部平台框架、翻转支撑架机构和旋转桥架机构;翻转支撑架机构可转动式连接在顶部平台框架的两侧;顶部平台框架上依次设置有伸缩平台、伸缩气缸和翻转钩机构;伸缩平台上设置有夹持翻转机构;伸缩气缸两端分别与伸缩平台和顶部平台框架固定连接;旋转桥架机构可转动式安装在顶部平台框架的两侧;能够实现对油管进行举升和水平方向的移动,实现减员自动化操作,提升作业的自动化程度和作业效率;其安装方便快捷、可靠性高、安全性高、操作简单,可实现单人操作,大大减轻修井工人的劳动强度,提高作业效率。

Description

一种自动化液压举升式油管输送机
技术领域:
本实用新型属于油田自动化修井机设备技术领域,涉及一种自动化液压举升式油管输送机,能够实现油管的全自动举升和水平移动,大大减轻修井工人的劳动强度,提高作业效率。
背景技术:
在油田生产过程中,经常需要进行修井作业,在修井作业过程中,需要频繁的起下油管。起油管时,在油管挂上吊卡之后,需要将油管从井口处移运到油管桥中;下油管时,在油管挂上吊卡之前,需要将油管从油管桥中移运到井口处,并使油管的端部靠近井口。起下油管时,都需要对油管进行举升和水平方向移动。现有技术中往往采用人工搬抬的方式进行油管举升移运作业,作业工人劳动强度大,工作效率低,且存在一定的安全隐患。
近年来,人们对油管输送装置的研究越来越多,例如中国专利CN201620432431.X公开了一种全自动油管输送装置,包括自动上油管系统、自动卸油管系统、导向系统、滑道固定系统、行走系统和动力控制系统、指挥系统;所述自动上油管系统包括上管感应器、上管插头、上管支架和上管电机;所述上管感应器设置在上管摇臂的末端;所述上管电机上安装有第一主动轮,第一主动轮与通过传动轴安装在上管支架上的传动轮啮合;所述上管插头安装在摇臂中间的滑轨上,上管摇臂与传动轴连接;所述滑道固定系统通过夹紧螺栓固定在油管滑道的两端;所述指挥系统固定在井口的操作台上;中国专利CN201520118464.2公开了一种改进的油管输送装置,包括基座,所述基座的一端铰接有第一油缸,第一油缸顶部对称连接有两个相互平行的第一支撑梁,基座上方设置有油管槽,油管槽通过铰接在基座两侧的第二支撑梁与基座连接;油管槽内固定有橡胶套,橡胶套的内侧均匀设置有四个弧形凸起部,相邻两个弧形凸起部之间活动设置有一个橡胶导向轮,橡胶导向轮的两端固定在第四油缸的活塞上,橡胶套的一侧设置有止回装置,止回装置包括若干个环形排列的橡胶摩擦片,相邻的橡胶摩擦片之间连接有第一弹簧体,橡胶摩擦片的外侧通过弹性金属箍锁紧在一起。但这些现有技术均存在结构复杂且自动化程度低等缺点,无法实现油管的举升和水平移动。现有必要研发一种自动化程度高、操作简单的液压举升油管输送机。
实用新型内容:
本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺点,设计一种自动化液压举升式油管输送机,实现减员自动化操作,从而减轻修井工人的作业量和劳动强度,提升作业的自动化程度和作业效率。
为了实现上述目的,本实用新型提供一种自动化液压举升式油管输送机,主体结构包括底座、液压举升机构、顶部平台框架、翻转支撑架机构、夹持翻转机构、伸缩平台、伸缩气缸、旋转桥架机构和翻转钩机构;液压举升机构的底部和顶部分别连接固定在底座和顶部平台框架上;翻转支撑架机构可转动式连接在顶部平台框架的两侧;顶部平台框架的平板上依次设置有伸缩平台、伸缩气缸和翻转钩机构;伸缩平台上设置有夹持翻转机构;伸缩平台在顶部平台框架上可滑动;伸缩气缸的一端与伸缩平台固定连接,另一端与顶部平台框架固定连接;旋转桥架机构可转动式安装在顶部平台框架的两侧,翻转钩机构呈V型杆状结构,翻转钩机构可转动式固定在顶部平台框架上。
本实用新型所述翻转支撑架机构包括一个V型滚轮组件和两个支撑杆,两个支撑杆的一端固定连接在V型滚轮组件的两端,两个支撑杆的另一端通过销轴安装在顶部平台框架的两个侧面上;所述翻转支撑架机构可在翻转液缸驱动下翻转167°,其V型滚轮组件可从顶部平台框架的一端翻转至落到顶部平台框架的另一端上。
本实用新型所述夹持翻转机构用于夹持和翻转油管,包括2个夹持翻转臂,夹持翻转臂为弧形杆状,夹持翻转臂一端的圆板中心通过销轴固定在伸缩平台上的固定耳板上;每个夹持翻转臂通过连杆与夹持翻转气缸的缸杆连接;夹持翻转气缸固定连接在伸缩平台上;夹持翻转臂上焊接有钳牙块;每个夹持翻转臂由各自连接的夹持翻转油缸单独控制。
本实用新型所述顶部平台框架上安装有V型滚轮组件。
本实用新型所述旋转桥架机构包括旋转杆、支架和旋转气缸;旋转杆的中部靠下位置间隔式用销轴连接在顶部平台框架两侧的支撑耳板上,上部一端与支架固定连接,旋转杆的下端与旋转气缸用销轴连接;每一侧的旋转桥架机构均可单独由竖直位置旋转至倾斜位置或从倾斜位置旋转至竖直位置。
本实用新型所述底座沿长度方向两侧间隔设置有辅助支撑杆,辅助支撑杆的端部设置有调整脚,调整脚用于底座调平;底座两侧设有C型耳座及连接耳板,用于辅助支撑杆的安装和折叠。
本实用新型所述底座上设置有安全支座,安全支座竖直安装在底座的四周框架上,用于在顶部平台框架下放时支撑顶部平台框架。
本实用新型所述液压举升机构为剪式举升机构。
本实用新型所述V型滚轮组件带有滚轮槽,用于承接油管,并在转动过程带动油管运动。
本实用新型所述液压举升机构由专属液压缸驱动,从而带动顶部平台框架进行自动化举升和下降;翻转支撑架机构由专属液压缸驱动翻转,用于支撑和下放油管;夹持翻转机构和伸缩平台用于夹持油管并带动油管水平移动;旋转桥架机构用于将油管从顶部平台框架上的V型滚轮组件中滚落到油油管桥中或将油管从油管桥中滚落到顶部平台框架上的V型滚轮组件中;翻转钩机构由翻转气缸驱动实现将油管从顶部平台框架上的V型滚轮组件中推举出来或者从旋转桥架机构中推举到顶部平台框架上的V型滚轮组件中的动作。
本实用新型涉及的液压举升机构由专属液压缸驱动支撑臂动作,从而带动顶部平台框架进行自动化举升和下降;翻转支撑架机构由专属液压缸驱动翻转,用于支撑和下放油管;夹持翻转机构、伸缩平台、旋转桥架机构、翻转钩机构均由专属气缸驱动实现其夹持、翻转、伸缩等功能,实现对油管的各项操作。
本实用新型与现有技术相比,在修井作业频繁的起下油管过程中,通过自动化液压举升式油管输送机,能够实现对油管进行举升和水平方向的移动,实现减员自动化操作,从而减轻修井工人的作业量和劳动强度,提升作业的自动化程度和作业效率;本实用新型具有自动化程度高、安装方便快捷、可靠性高、安全性高、操作简单等优点,可实现单人操作,大大减轻修井工人的劳动强度,提高作业效率。
附图说明:
图1是本实用新型涉及的自动化液压举升式油管输送机的整体结构原理示意图。
图2是本实用新型涉及的自动化液压举升式油管输送机在低位时的前视结构原理示意图。
图3是本实用新型涉及的自动化液压举升式油管输送机的辅助支撑杆折叠在底座上的局部结构原理示意图。
图4是本实用新型涉及的自动化液压举升式油管输送机在高位时的前视结构原理示意图。
图5是本实用新型涉及的自动化液压举升式油管输送机的俯视结构原理示意图。
图6是本实用新型在起升时翻转支撑架机构翻转起来支撑住油管的过程原理示意图。
图7是本实用新型在起升时翻转支撑架机构支撑住油管后继续翻转运动的过程原理示意图。
图8是本实用新型起升高位后翻转支撑架机构将油管放在V型滚轮组件上移动的过程原理示意图。
图9是本实用新型在高位时将油管自动推送到油管桥上的过程原理示意图。
具体实施方式:
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型进行详细说明;
实施例1:
本实施例涉及一种自动化液压举升式油管输送机,其主体结构包括底座1、液压举升机构6、顶部平台框架7、翻转支撑架机构8、夹持翻转机构9、伸缩平台10、伸缩气缸11、旋转桥架机构12和翻转钩机构13,其中底座1沿长度方向两侧间隔设置有辅助支撑杆2,辅助支撑杆2的端部设置有调整脚3,调整脚3用于底座调平;液压举升机构6的底部一端通过销轴连接在底座1上,底部一端是滚轮坐落在底座1上的轮槽中,顶部一端通过销轴连接在顶部平台框架7上,顶部另一端是滚轮支撑在顶部平台框架7上的轮槽中;翻转支撑架机构8包括一个第一V型滚轮组件15和两个支撑杆14,两个支撑杆14的一端固定连接在第一V型滚轮组件15的两端,两个支撑杆14的另一端通过销轴连接在顶部平台框架7的两个侧面上;翻转液缸5一端与翻转支撑架机构8的支撑杆14通过销轴连接,另一端通过销轴连接在顶部平台框架7上;夹持翻转机构9安装在伸缩平台10上;伸缩平台10可滑动式安装在顶部平台框架7上;伸缩气缸11的一端与伸缩平台10通过销轴连接,另一端与顶部平台框架7通过销轴连接;旋转桥架机构12包括三个旋转杆121和支架122及旋转气缸123,三个旋转杆121的中部靠下位置间隔式用销轴连接在顶部平台框架7两侧的支撑耳板上,上部一端与支架122固定连接,旋转杆121的下端与旋转气缸123通过销轴连接,旋转气缸123的另一端通过销轴连接在顶部平台框架7下部的支架耳板上;翻转钩机构13由两个V型杆状结构131和一个连接杆132及翻转气缸133组成,V型杆状结构131底部一侧与顶部平台框架7上的固定耳板通过销轴连接,另一侧与连接杆132焊接为一个整体,能实现翻转钩机构13的V型杆状结构131同时翻转,翻转气缸133一端与V型杆状结构131的一侧通过销轴连接,另一端与顶部平台框架7上的固定耳板通过销轴连接。
所述伸缩平台10上远离伸缩气缸11一端安装有第二V型滚轮组件101;所述顶部平台框架7上远离伸缩平台10的一端安装有第三V型滚轮组件71。
本实施例涉及的第一V型滚轮组件15、第二V型滚轮组件101和第三V型滚轮组件71,及翻转钩机构13都在顶部平台框架7宽度方向的中心线上。
其中底座1上设置有安全支座4,安全支座4竖直安装在底座1的四周框架上,用于在顶部平台框架7下放时支撑顶部平台框架7;底座1两侧设有C型耳座111及连接耳板112,用于辅助辅助支撑杆2的安装和折叠;辅助支撑杆2的一端与底座1两侧的C型耳座111通过销轴连接,另一端也设有连接耳板,用于折叠时与底座1两侧的连接耳板112通过固定销113连接固定。
所述液压举升机构6为剪式举升机构,通过专属液压缸驱动做举升动作,实现顶部平台框架7的自动化举升和下降动作。
所述第一V型滚轮组件15、第二V型滚轮组件101和第三V型滚轮组件71均带有滚轮槽,用于承接油管,并在转动过程带动油管运动。
所述翻转支撑架机构8可在翻转液缸5驱动下翻转167°,第一V型滚轮组件15可从顶部平台框架7的一端翻转落到顶部平台框架7的另一端上;在油管从高处下放到达水平位置过程中,翻转支撑架机构8可从顶部平台框架7上翻起提前支撑住油管,随后油管在翻转支撑架机构8的引导下下放至顶部平台框架7上的第三V型滚轮组件71中;在油管从油管桥举升到台面作业机械手承接处过程中,翻转支撑架机构8在翻转液缸5驱动下翻转,可引导油管从顶部平台框架7上的第三V型滚轮组件71中向上运动,随后引导油管举升至作业机械手承接处。
所述夹持翻转机构9用于夹持和翻转油管,包括2个夹持翻转臂91,夹持翻转臂91为弧形杆状,夹持翻转臂91一端的圆板中心通过销轴固定在伸缩平台10上的固定耳板上;每个夹持翻转臂91通过连杆与夹持翻转气缸92的缸杆连接;夹持翻转气缸92固定连接在伸缩平台上;夹持翻转臂91上焊接有钳牙块,主要用于实现油管夹紧动作;每个夹持翻转臂91由各自连接的夹持翻转气缸92单独控制。
所述伸缩平台10固定在顶部平台框架7上的轨道内,通过伸缩气缸11实现平台的伸缩功能,从而带动油管在水平方向上移动。
所述旋转桥架机构12在旋转气缸123的作用下,由竖直位置旋转至水平向下的位置,实现油管从顶部平台框架7上第三V型滚轮组件71中滚落到油管桥中;旋转桥架机构12也可以从水平向下的位置旋转至竖直位置,实现油管从油管桥中滚落到顶部平台框架上的第三V型滚轮组件71中;每一侧的旋转桥架机构12均可单独由竖直位置旋转至倾斜位置,也可以从倾斜位置旋转至竖直位置,实现两侧均可输送油管的目的。
所述翻转钩机构13在翻转气缸133的作用下,将油管从顶部平台框架7上的第三V型滚轮组件71中推举出来或者从旋转桥架机构12中推举到顶部平台框架7上的第三V型滚轮组件71中的动作;能实现两侧均可翻转油管的目的。
本实用新型涉及的自动化液压举升式油管输送机(以下简称“输送机”)主要用于修井作业时油管自动化举升和输送,工作原理为:
(1)当起出油管,将油管从井口中心往油管桥运送时:
第一步:首先将输送机放在指定位置,打开固定销,伸展辅助支撑杆2,调整调整脚3到合适位置,使输送机设备稳固(参照图2、图3、图4、图5);
第二步:启动液压举升机构6的起升油缸做起升动作,液压举升机构6的起升带动顶部平台框架7起升;
第三步:在顶部平台框架7起升过程中,启动翻转支撑架机构8的翻转液缸5,使翻转支撑架机构8翻起提前支撑住来自作业机械手吊出的油管(参照图6);
第四步:在翻转支撑架机构8即将引导油管下放至顶部平台框架7上的第三V型滚轮组件71滚轮槽中时,顶部平台框架7上的伸缩平台10在伸缩气缸11作用下伸出到最远处;
第五步:待油管稳定落在第三V型滚轮组件13滚轮槽中后,伸缩平台10上处于张开状态的夹持翻转机构9在夹持翻转气缸92的作用下夹紧油管(参照图8)
第六步:夹持翻转机构9夹紧油管后,伸缩气缸11带动伸缩平台10朝远离钻井中心方向移动至设定距离,油管也跟着移动,从而带动油管在水平方向上移动(参照图8、图9);同时,旋转桥架机构12在旋转气缸123作用下由竖直状态旋转到倾斜状态;翻转钩机构13在翻转气缸133作用下翻转,同时伸缩平台10上的夹持翻转机构9也通过气缸进行旋转,将油管从V型滚轮组件13滚轮槽中推出到旋转桥架机构12上,然后油管通过旋转桥架机构12滚落到油管桥上,完成油管从井口中心运送至油管桥。
两侧的旋转桥架机构12均可单独由竖直位置旋转至倾斜位置,也可以从倾斜位置旋转至竖直位置,实现两侧均可输送油管的目的;翻转钩机构13也能够两侧翻转,实现两侧均可翻转油管的目的。
(2)当下放油管,将油管从油管桥往井口中心运送时:
第一步使输送机设备稳固和第二步启动液压举升机构6的起升油缸做起升动作与上述过程(1)第一步、第二步相同,其余工作过程与上述过程相反,简述如下:在顶部平台框架7起升过程中,先将翻转支撑架机构8翻转至第三V型滚轮组件71处,靠近油管桥一侧的旋转桥架机构12旋转至倾斜位置,翻转钩机构13和夹持翻转机构9向油管桥一侧翻转,待倾斜位置的旋转桥架机构12到达比油管桥上油管处低一些的适当位置时,由作业工人操作油管桥上的自动化设备推动或者人工推动油管滚落到旋转桥架机构12上,然后旋转桥架机构12旋转,将油管从旋转桥架机构12中滚落到翻转钩机构13V型杆状结构中,翻转钩机构13和夹持翻转机构9翻转,推举油管到顶部平台框架7上的第三V型滚轮组件71中和伸缩平台10上第二V型滚轮组件101中,夹持翻转机构9夹紧油管,伸缩平台10在伸缩气缸11带动下伸至最远处,带着油管朝钻井中心方向移动;然后夹持翻转机构9松开油管,翻转支撑架机构8翻起并将第三V型滚轮组件71端的油管抬起,供作业机械手吊起油管,完成油管从油管桥运送至井口中心。
本实施例在修井作业频繁的起下放油管过程中,通过自动化液压举升式油管输送机,可实现油管举升和水平方向的移动。通过自动化的控制液缸或者气缸,实现减员自动化操作,从而减轻修井工人的作业量和劳动强度,提升作业的自动化程度和作业效率。

Claims (9)

1.一种自动化液压举升式油管输送机,其特征在于,主体结构包括底座、液压举升机构、顶部平台框架、翻转支撑架机构、夹持翻转机构、伸缩平台、伸缩气缸、旋转桥架机构和翻转钩机构;液压举升机构的底部和顶部分别连接固定在底座和顶部平台框架上;翻转支撑架机构转动式连接在顶部平台框架的两侧;顶部平台框架的平板上依次设置有伸缩平台、伸缩气缸和翻转钩机构;伸缩平台上设置有夹持翻转机构;伸缩平台在顶部平台框架上可滑动;伸缩气缸的一端与伸缩平台固定连接,另一端与顶部平台框架固定连接;旋转桥架机构转动式安装在顶部平台框架的两侧,翻转钩机构呈V型杆状结构,翻转钩机构转动式固定在顶部平台框架上。
2.根据权利要求1所述的自动化液压举升式油管输送机,其特征在于,翻转支撑架机构包括一个V型滚轮组件和两个支撑杆,两个支撑杆的一端固定连接在V型滚轮组件的两端,两个支撑杆的另一端通过销轴安装在顶部平台框架的两个侧面上。
3.根据权利要求1所述的自动化液压举升式油管输送机,其特征在于,所述夹持翻转机构包括2个夹持翻转臂,夹持翻转臂为弧形杆状,夹持翻转臂一端的圆板中心通过销轴固定在伸缩平台上的固定耳板上;每个夹持翻转臂通过连杆与夹持翻转气缸的缸杆连接;夹持翻转气缸固定连接在伸缩平台上;夹持翻转臂上焊接有钳牙块。
4.根据权利要求1所述的自动化液压举升式油管输送机,其特征在于,所述顶部平台框架上远离伸缩平台的一端安装有V型滚轮组件。
5.根据权利要求1所述的自动化液压举升式油管输送机,其特征在于,所述旋转桥架机构包括旋转杆、支架和旋转气缸;旋转杆的中部靠下位置间隔式用销轴连接在顶部平台框架两侧的支撑耳板上,上部一端与支架固定连接,旋转杆的下端与旋转气缸用销轴连接。
6.根据权利要求1所述的自动化液压举升式油管输送机,其特征在于,底座沿长度方向两侧间隔设置有辅助支撑杆,辅助支撑杆的端部设置有调整脚;底座两侧设有C型耳座及连接耳板。
7.根据权利要求1所述的自动化液压举升式油管输送机,其特征在于,底座上设置有安全支座,安全支座竖直安装在底座的四周框架上。
8.根据权利要求1所述的自动化液压举升式油管输送机,其特征在于,所述液压举升机构为剪式举升机构。
9.根据权利要求2或4所述的自动化液压举升式油管输送机,其特征在于,所述V型滚轮组件带有滚轮槽。
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GR01 Patent grant
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PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of utility model: An automated hydraulic lifting oil pipe conveyor

Effective date of registration: 20230703

Granted publication date: 20220802

Pledgee: Qingdao high technology financing Company limited by guarantee

Pledgor: QINGDAO TAIZHONG ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2023370010077