CN218407357U - 一种双根单柱动力钻杆盒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双根单柱动力钻杆盒装置，包括：若干个动力钻杆盒叠放层；每个动力钻杆盒叠放层包括：第一动力钻杆盒和第二动力钻杆盒；桥架机构，分别与第一动力钻杆盒和第二动力钻杆盒连接，用于当第一动力钻杆盒中的管柱向第二动力钻杆盒倾斜滚动时，引导第一动力钻杆盒中的管柱滚入第二动力钻杆盒的第一空间；和/或用于当第二动力钻杆盒中的管柱向第一动力钻杆盒倾斜滚动时，引导第二动力钻杆盒中的管柱滚入第一动力钻杆盒的第一空间；翻转机构，用于当第二动力钻杆盒中的管柱向猫道倾斜滚动时，引导第二动力钻杆盒中的管柱滚入猫道，和/或用于当猫道中的管柱向第二动力钻杆盒倾斜滚动时，引导猫道中管柱滚入第二动力钻杆盒。

Description

一种双根单柱动力钻杆盒装置

技术领域

本发明涉及一种双根单柱动力钻杆盒装置。

背景技术

动力钻杆盒是钻修井机自动化管柱处理系统的一个重要组成部分，动力钻杆盒是用于存储和传递管柱的装置。动力钻杆盒通过机构动作可将钻杆、套管等管具输出给猫道或者从猫道取回并存储。

目前常用两种形式的动力钻杆盒，一种是将机构直接安装在盒体(框架)上，通过机构动作以实现管具传递(例如专利：CN113863875A)，该技术结构紧凑，易于安装；另一种是铺设轨道，安装独立设备实现管具的吊装和移运(例如专利：CN112127814A)，该技术轨道安装精度高，对场地和操作人员要求较高。

然而，目前常用的动力钻杆盒存在以下几个问题：1)仅适用于处理单根管柱，应用于双根单柱钻修井作业时，会降低作业效率；2)转场需要吊机和背车两种设备辅助，增加了设备投入。

发明内容

为解决现有的动力钻杆盒用于双根单柱钻修井作业时会降低作业效率的问题，本实用新型实施例提供一种双根单柱动力钻杆盒装置。

本实用新型实施例通过下述技术方案实现：

第一方面，本实用新型实施例一种双根单柱动力钻杆盒装置，包括：若干个动力钻杆盒叠放层；

其中，每个动力钻杆盒叠放层包括：

第一动力钻杆盒，设有用于放置管柱的第一空间以及用于调节第一空间倾斜方向的抬升机构；

第二动力钻杆盒，设有用于放置管柱的第一空间以及用于调节第一空间倾斜方向的抬升机构；

桥架机构，分别与第一动力钻杆盒和第二动力钻杆盒连接，用于当第一动力钻杆盒中的管柱向第二动力钻杆盒倾斜滚动时，引导第一动力钻杆盒中的管柱滚入第二动力钻杆盒的第一空间；和/或用于当第二动力钻杆盒中的管柱向第一动力钻杆盒倾斜滚动时，引导第二动力钻杆盒中的管柱滚入第一动力钻杆盒的第一空间；以及

翻转机构，设于第二动力钻杆盒，用于当第二动力钻杆盒中的管柱向猫道倾斜滚动时，引导第二动力钻杆盒中的管柱滚入猫道，和/或用于当猫道中的管柱向第二动力钻杆盒倾斜滚动时，引导猫道中管柱滚入第二动力钻杆盒；

其中，靠近猫道的动力钻杆盒叠放层为至少两层叠放，非靠近猫道的动力钻杆盒叠放层至少为一层。

进一步的，第一动力钻杆盒和第二动力钻杆盒均包括：

底座总成，包括：底座前段和底座后段，所述底座前段与底座后段相互靠近的一端铰接；以及

抬升机构，设于底座总成，设有用于放置管柱的第一空间，用于将第一空间内的管柱抬升至向指定方向倾斜的位置以调节管柱的滚动朝向。

进一步的，所述第一动力钻杆盒和第二动力钻杆盒均还包括：

顶升支腿，设于底座总成，用于通过伸长或缩短以调节底座总成的倾斜方向；以及

移动装置，设于底座总成的一侧。

进一步的，所述移动装置为轮胎总成。

进一步的，第一动力钻杆盒或第二动力钻杆盒的底座总成的另一侧设有牵引件。

进一步的，所述抬升机构包括：

抬升梁，设有用于并排放置管柱的第一空间；

调节装置，用于调节抬升梁的高度以及调节抬升梁的倾斜方向；包括：分别设于抬升梁相对两侧的第一调节装置和第二调节装置。

进一步的，第一调节装置和第二调节装置均包括：

抬升油缸；以及

连接绳，一端用于与连接绳的一端连接，另一端用于通过第一滑轮、第二滑轮换向后与抬升梁的一端连接；

抬升梁的两端分别与第一调节装置的连接绳和第二调节装置的连接绳连接；所述连接绳的另一端绕过第一滑轮后连接绳的方向改变角度为110°，再绕过第二滑轮后连接绳的方向再改变的角度为180°，以使第一调节装置的抬升油缸和第二调节装置的抬升油缸水平伸缩时，第一调节装置的连接绳和第二调节装置的连接绳带动抬升梁的两端上下移动。

进一步的，第一调节装置和第二调节装置均包括：

抬升槽，抬升槽的一侧开口；

抬升杆，一侧活动设于抬升槽内，另一侧靠近抬升槽的开口侧并设有齿条，抬升杆的对应端与抬升梁的对应端铰接；以及

第一驱动总成，固定于抬升槽并通过齿轮与齿条啮合。

进一步的，第一调节装置和第二调节装置均包括：

第一链轮，设于第一动力钻杆盒或第二动力钻杆盒的固定架；

第二驱动总成，用于与第一链轮连接；

第二链轮，设于第一动力钻杆盒或第二动力钻杆盒的固定架，第一链轮和第二链轮通过链条连接；以及

连接件，用于将链条与抬升梁的对应端连接。

进一步的，第一调节装置和第二调节装置均包括：

第一油缸，第一油缸的伸缩端铰接于抬升梁的对应端。

进一步的，所述桥架机构包括：

第一安装座，用于与第一动力钻杆盒连接；

第二安装座，用于与第二动力钻杆盒连接；

桥架油缸，设于第二安装座；以及

桥架臂，一端用于与第二安装座铰接，另一端延伸至第一安装座，桥架臂的身部与桥架油缸的一端铰接。

进一步的，所述桥架臂的两端均设有用于便于管柱滑入的第一引导面。

进一步的，所述翻转机构包括：

第三安装座，用于与第二动力钻杆盒连接；

翻转油缸，设于第三安装座，一端用于与翻转臂的身部铰接；以及

翻转臂，一端设于第三安装座，另一端延伸至猫道；

所述翻转臂的一端设有用于管柱滚入翻转臂的第二引导面，翻转臂的另一端铰接有用于与猫道衔接的导引件。

本实用新型实施例与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型实施例的一种双根单柱动力钻杆盒装置，通过设置若干个动力钻杆盒叠放层，每个动力钻杆盒叠放层第一动力钻杆盒、第二动力钻杆盒、桥架机构以及翻转机构，当第二动力钻杆盒中的管柱向猫道倾斜滚动时，引导第二动力钻杆盒中的管柱滚入猫道，当猫道中的管柱向第二动力钻杆盒倾斜滚动时，引导猫道中管柱滚入第二动力钻杆盒；解决了现有的动力钻杆盒用于双根单柱钻修井作业时会降低作业效率的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，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为双根单柱动力钻杆盒系统轴视示意图。

图2为双根单柱动力钻杆盒系统俯视示意图。

图3为底座总成轴视示意图。

图4为抬升机构的第一种实现方式的轴视结构示意图。

图5为桥架机构轴视示意图。

图6为翻转机构轴视示意图。

图7为顶升支腿轴视示意图。

图8为轮胎总成轴视示意图。

图9为动力钻杆盒拖挂流程示意图。

图10为右侧动力钻杆盒内管柱右滚动示意图。

图11右侧动力钻杆盒内管柱翻出给猫道示意图。

图12为右侧动力钻杆盒内抬升梁在最高位示意图。

图13为左侧动力钻杆盒内管柱右滚动示意图。

图14为桥架机构将管柱翻入右动力钻杆盒示意图。

图15为左侧动力钻杆盒内管柱翻出给猫道示意图。

图16为抬升机构的第二种实现方式的结构示意图。

图17为抬升机构的第三种实现方式的结构示意图。

图18为抬升机构的第四种实现方式的结构示意图。

图19为加管盒的结构示意图。

图20为图19中的A部放大图。

图21为装载了管柱的加管盒的结构示意图。

图22为加管盒位于钻杆盒上方时管柱转移装置的结构示意图。

图23为图22中的A-A剖视图。

图24为转移管柱过程中管柱转移装置的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-底座总成，2-抬升机构，3-桥架机构，4-翻转机构，5-顶升支腿，6-轮胎总成，101-底座前段，102-底座后段，103-销轴，104-牵引销，7-管柱，8-拖车，9-猫道，201-抬升油缸，202-钢丝绳，203-抬升梁，204-上滑轮，205-下滑轮，301-右安装座，302-左安装座，303-桥架油缸，304-桥架臂，401-安装座，402-翻转油缸，403-翻转臂，501-底盘，502-顶升油缸，601-轮胎，602-轮辋，603-车轴；211-第一抬升梁，212-齿条，213-抬升杆，214-抬升槽，215-第一驱动总成；221-第二抬升梁，222-第一链轮，223-链条，224-固定架，225-连接件，226-第二驱动总成，231-第三抬升梁，232-第一油缸，10-钻杆盒，11-加管盒，1101-框架，1102-第二支撑杆，1103-垫置部件，1104-第一支撑杆，1105-第二油缸，1106-第二臂，1107-第一臂，1108-管柱固定块，1109-滑槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明保护范围的限制。

实施例

为解决现有的动力钻杆盒用于双根单柱钻修井作业时会降低作业效率的问题，本实用新型实施例提供一种双根单柱动力钻杆盒装置，参考图1-18所示，包括：若干个动力钻杆盒叠放层；其中，每个动力钻杆盒叠放层包括：第一动力钻杆盒，设有用于放置管柱的第一空间以及用于调节第一空间倾斜方向的抬升机构；第二动力钻杆盒，设有用于放置管柱的第一空间以及用于调节第一空间倾斜方向的抬升机构；桥架机构，分别与第一动力钻杆盒和第二动力钻杆盒连接，用于当第一动力钻杆盒中的管柱向第二动力钻杆盒倾斜滚动时，引导第一动力钻杆盒中的管柱滚入第二动力钻杆盒的第一空间；和/或用于当第二动力钻杆盒中的管柱向第一动力钻杆盒倾斜滚动时，引导第二动力钻杆盒中的管柱滚入第一动力钻杆盒的第一空间；以及

翻转机构，设于第二动力钻杆盒，用于当第二动力钻杆盒中的管柱向猫道倾斜滚动时，引导第二动力钻杆盒中的管柱滚入猫道，和/或用于当猫道中的管柱向第二动力钻杆盒倾斜滚动时，引导猫道中管柱滚入第二动力钻杆盒；

其中，靠近猫道的动力钻杆盒叠放层为至少两层叠放，非靠近猫道的动力钻杆盒叠放层至少为一层。

本实用新型实施例的双根单柱动力钻杆盒装置，还可以设置为多个动力钻杆盒叠放层；每个叠放层包括至少一个双根单柱动力钻杆盒装置；参考图11所示，可以叠放4层动力钻杆盒叠放层；靠近猫道的动力钻杆盒叠放层可以为至少两层叠放，其余的动力钻杆盒叠放层至少一层，从而进一步的提高工作效率。通过桥架机构连接同一动力钻杆盒叠放层的钻杆盒，完成所有的钻杆盒之间的管柱传递；通过在靠近猫道的第二动力钻杆盒上设置翻转机构，完成靠近猫道的第二动力钻杆盒与猫道的管柱传递。

参考图1-18所示，每个动力钻杆盒叠放层包括：第一动力钻杆盒，设有用于放置管柱的第一空间以及用于调节第一空间倾斜方向的抬升机构；第二动力钻杆盒，设有用于放置管柱的第一空间以及用于调节第一空间倾斜方向的抬升机构；桥架机构，分别与第一动力钻杆盒和第二动力钻杆盒连接，用于当第一动力钻杆盒中的管柱向第二动力钻杆盒倾斜滚动时，引导第一动力钻杆盒中的管柱滚入第二动力钻杆盒的第一空间；和/或用于当第二动力钻杆盒中的管柱向第一动力钻杆盒倾斜滚动时，引导第二动力钻杆盒中的管柱滚入第一动力钻杆盒的第一空间；以及翻转机构，设于第二动力钻杆盒，用于当第二动力钻杆盒中的管柱向猫道倾斜滚动时，引导第二动力钻杆盒中的管柱滚入猫道，和/或用于当猫道中的管柱向第二动力钻杆盒倾斜滚动时，引导猫道中管柱滚入第二动力钻杆盒。

参考图1所示，本实用新型实施例的双根单柱动力钻杆盒装置，在需要卸下管柱时，可实现将左侧的第一动力钻杆盒中的第一空间中的管柱通过桥架机构传递至第二动力钻杆盒的第一空间中，可实现将右侧的第二动力钻杆盒中的管柱通过翻转机构传递至猫道，完成管柱的卸下；在需要从猫道向钻杆盒装备管柱时，可实现通过翻转机构将猫道上的管柱传递至右侧的第二动力钻杆盒的第一空间，第一空间中的管柱可通过桥架机构传递至左侧的第一动力钻杆盒的第一空间中，完成管柱的装备。

从而，本实用新型实施例通过第一动力钻杆盒、第二动力钻杆盒、桥架机构以及翻转机构，当第二动力钻杆盒中的管柱向猫道倾斜滚动时，引导第二动力钻杆盒中的管柱滚入猫道，当猫道中的管柱向第二动力钻杆盒倾斜滚动时，引导猫道中管柱滚入第二动力钻杆盒；解决了现有的动力钻杆盒用于双根单柱钻修井作业时会降低作业效率的问题。

可选地，抬升机构可以采用现有的机构，可以起到调节钻杆盒中的管柱滚动方向的作用即可，翻转机构可以采用现有的机构，可以起到调节钻杆盒中的管柱滚动方向以便于管柱进入钻井盒或猫道即可。

进一步的，所述第二钻杆盒至少为二个。

进一步的，第一动力钻杆盒和第二动力钻杆盒均包括：

底座总成，包括：底座前段和底座后段，所述底座前段与底座后段相互靠近的一端铰接；以及

抬升机构，设于底座总成，设有用于放置管柱的第一空间，用于将第一空间内的管柱抬升至向指定方向倾斜的位置以调节管柱的滚动朝向。

进一步的，所述第一动力钻杆盒和第二动力钻杆盒均还包括：

顶升支腿，设于底座总成，用于通过伸长或缩短以调节底座总成的倾斜方向；以及

移动装置，设于底座总成的一侧。

进一步的，所述移动装置为轮胎总成。

进一步的，第一动力钻杆盒或第二动力钻杆盒的底座总成的另一侧设有牵引件。

牵引件用于与牵引车连接，从而便于通过牵引车牵引双根单柱动力钻杆盒。

进一步的，所述抬升机构包括：

抬升梁，设有用于并排放置管柱的第一空间；

调节装置，用于调节抬升梁的高度以及调节抬升梁的倾斜方向；包括：分别设于抬升梁相对两侧的第一调节装置和第二调节装置。

进一步的调节装置至少有以下几种实现方式。

第一种实现方式参考图4所示，第一调节装置和第二调节装置均包括：抬升油缸；以及连接绳，一端用于与连接绳的一端连接，另一端用于通过第一滑轮、第二滑轮换向后与抬升梁的一端连接；抬升梁的两端分别与第一调节装置的连接绳和第二调节装置的连接绳连接；所述连接绳的另一端绕过第一滑轮后连接绳的方向改变角度为110°，再绕过第二滑轮后连接绳的方向再改变的角度为180°，以使第一调节装置的抬升油缸和第二调节装置的抬升油缸水平伸缩时，第一调节装置的连接绳和第二调节装置的连接绳带动抬升梁的两端上下移动。

参考图4所示，抬升梁203的左右两侧分别设有第一调节装置和第二调节装置；第一调节装置和第二调节装置包括抬升油缸201；抬升油缸的伸缩端(右端)通过连接绳绕过上滑轮204和下滑轮205后与抬升梁的端部连接。可选地，连接绳为钢丝绳202。当抬升油缸水平伸缩时，连接绳带动抬升梁上下移动改变高度或者左右倾斜改变倾斜方向。

第二种实现方式参考图16所示，第一调节装置和第二调节装置均包括：抬升槽214，抬升槽的一侧开口；抬升杆213，一侧活动设于抬升槽内，另一侧靠近抬升槽的开口侧并设有齿条212，抬升杆的对应端与抬升梁的对应端铰接；以及第一驱动总成215，固定于抬升槽并通过齿轮与齿条啮合。

参考图16所示，第一抬升梁211的左右两侧分别设有抬升杆213；抬升杆的右侧位于抬升槽214内，抬升杆的左侧设有齿条212；第一驱动总成的齿轮通过与齿条的啮合带动抬升杆的上下移动；抬升杆与第一抬升梁铰接，从而当第一抬升梁两端的抬升杆高度不一致时，第一抬升梁产生倾斜。

从而，实现了第一抬升梁的上下移动和倾斜变化。

第三种实现方式参考图17所示，第一调节装置和第二调节装置均包括：第一链轮，设于第一动力钻杆盒或第二动力钻杆盒的固定架；第二驱动总成226，用于与第一链轮连接；第二链轮，设于第一动力钻杆盒或第二动力钻杆盒的固定架，第一链轮和第二链轮通过链条连接；以及连接件，用于将链条与抬升梁的对应端连接。

参考图17所示，第一动力钻杆盒或第二动力钻杆盒的固定架靠近第二抬升梁221的左右两端的位置上均设有第一链轮222，固定架224上设有第二链轮；第一链轮通过链条223与第二链轮连接；链条223通过连接件225与第二抬升梁的对应端连接；从而，当第二驱动总成226驱动链条开始运动时，链条带动连接件运动，连接件带动第二抬升梁的对应端运动，从而实现第二抬升梁的上下移动和倾斜变化。

第四种实现方式参考图18所示，第一调节装置和第二调节装置均包括：第一油缸，第一油缸的伸缩端铰接于抬升梁的对应端。

参考图18所示，第一油缸232的上端即伸缩端与第三抬升梁231的端部铰接；从而，可通过第一油缸的上下伸缩运动实现第三抬升梁231的上下移动；当第三抬升梁的左右两端的第一油缸的伸缩运动不一致时，第三抬升梁产生倾斜变化。从而，实现第三抬升梁的上下移动和倾斜变化。

上述几种实现方式均能实现抬升梁的上下移动和倾斜变化。

进一步的，所述桥架机构包括：

第一安装座，用于与第一动力钻杆盒连接；

第二安装座，用于与第二动力钻杆盒连接；

桥架油缸，设于第二安装座；以及

桥架臂，一端用于与第二安装座铰接，另一端延伸至第一安装座，桥架臂的身部与桥架油缸的一端铰接。

进一步的，所述桥架臂的两端均设有用于便于管柱滑入的第一引导面。

可选地，第一引导面可以为弧形面、也可以为弯折面；在管柱传递时能够便于引导管柱进入相应的钻杆盒中即可。

进一步的，所述翻转机构包括：

第三安装座，用于与第二动力钻杆盒连接；

翻转油缸，设于第三安装座，一端用于与翻转臂的身部铰接；以及

翻转臂，一端设于第三安装座，另一端延伸至猫道；

所述翻转臂的一端设有用于管柱滚入翻转臂的第二引导面，翻转臂的另一端铰接有用于与猫道衔接的导引件。

可选地，第二引导面可以为弧形面、也可以为弯折面；在管柱传递时能够便于引导管柱从猫道进入右侧的第二动力钻杆盒，或者从右侧的第二动力钻杆盒进入猫道即可。

示例性的，参考图1和图2所示，双根单柱动力钻杆盒包括第一动力钻杆盒和第二动力钻杆盒；即图1中的左侧动力钻杆盒和右侧动力钻杆盒，左侧动力钻杆盒和右侧动力钻杆盒均包括底座总成1、抬升机构2、顶升支腿5和轮胎总成6，右侧动力钻杆盒还配置桥架机构3和翻转机构4；

参考图3所示，底座总成1包括底座前段101和底座后段102，并通过销轴103连接，以满足双根单柱管柱所需长度，前端101焊接有牵引销104，以实现挂鞍。

可选地，每个动力钻杆盒均布三个抬升机构2在底座总成1上，以实现管柱7的上升和下降以及造斜。参考图4所示，抬升机构2包括抬升油缸201、钢丝绳202、抬升梁203、上滑轮204和下滑轮205。

右侧钻杆盒均匀布置三个桥架机构3在底座总成1上，以实现与左侧钻杆盒的管柱7传递。参考图5所示，桥架机构3包括右安装座301、左安装座302、桥架油缸303和桥架臂304。

右侧钻杆盒均匀布置三个翻转机构4在底座总成1上，以实现管柱7从右侧钻杆盒向猫道的传递。参考图6所示，翻转机构4包括安装座401、翻转油缸402和翻转臂403。

单个钻杆盒两侧布置顶升支腿5在底座总成1上，以实现钻杆盒整体倾斜。参考图7所示，顶升支腿5包括底盘501和顶升油缸502，顶升油缸502的下端与底盘501铰接；顶升油缸502的上端与左侧钻杆盒或右侧钻杆盒连接。

参考图8所示，轮胎总成6安装在底座总成1尾部，包括轮胎601、轮辋602和车轴603。

参考图9所示，动力钻杆盒采用斜拖挂形式，工作与拖挂两种状态在切换时不用卸装轮胎，拖起可走、放下能工作。

拖挂工况，参考图9所示，抬升机构2、桥架机构3和翻转机构4收缩到存放位，顶升支腿5将钻杆盒整体顶斜，管柱7压在抬升机构2的抬升梁203上，并将重量传递到底座总成1上，然后通过底座总成1分别传递给顶升支腿5和轮胎总成6，最后均传递到地面。拖车8后退与底座总成1上的牵引销104建立有效连接后，顶升支腿5收缩到存放位，轮胎总成6和拖车8共同承受动力钻杆盒和管柱7整体重量，实现整体拖行。拖行到位后，顶升支腿5伸出触地支撑设备，拖车7驶离，顶升支腿5收缩，钻杆盒触地，完成钻杆盒安装。

管具传递工况，参考图10所示，右侧钻杆盒中抬升机构3同步动作，使得管柱7被抬出底座总成1最高面，并使左侧高于右侧，管柱7在自重作用下往右滚动进入翻转机构4的安装座401，参考图11所示，翻转油缸402驱动翻转臂403将管柱7翻出到猫道9上，参考图12所示，重复上述步骤，将右侧钻杆盒内所有管柱7翻出给猫道9，同时抬升梁203被抬升到最高位，且左端高于右端。然后，参考图13所示，左侧钻杆盒中抬升机构3同步动作，使得管柱7被抬出底座总成1最高面，并使左侧高于右侧，管柱7在自重作用下往右滚动进入桥架机构3的左安装座302，参考图14所示，桥架油缸303驱动桥架臂304将管柱7翻入右侧钻杆盒，由于右侧钻杆盒内抬升梁203保持最高位状态，且左端高于右端，管柱7在自重作用下滚入翻转机构4的安装座401，参考图15所示，翻转油缸402驱动翻转臂403将管柱7翻出到猫道9上，重复上述步骤，将左侧钻杆盒内所有管柱7先翻入右侧钻杆盒，再翻出给猫道9。从猫道9往钻杆盒存入管柱7的过程与上述流程相反。

双段式结构的底座总成1使动力钻杆盒有足够的长度装载和处理双根单柱管柱7，特别适用于双根单柱钻井，减少上卸扣频率，提高管子处理效率；焊接在底座总成1上的牵引销103与车轮总成6配合，使动力钻杆盒可以被牵引车7以倾斜状态拖行，转场方便；顶升支腿5可以顶斜钻杆盒以便挂鞍，而无需吊机协助，节约吊机成本；配置的桥架机构3使得左侧和右侧的动力钻杆盒可以传递管柱7，若在左侧动力钻杆盒增加桥架机构3，则可在左侧动力钻杆盒左侧串联另一个钻杆盒，以此类推，可在左侧串联更多钻杆盒；此外，钻杆盒无额外轨道，安装精度低，拆卸方便，对井场及操作人员的要求低，节约场地成本和人工成本。

从而，本实用新型实施例可存放双根单柱或单根单柱管具，特别适用于双根单柱钻修井作业，减少上卸扣频率，提高管子处理效率；可被拖挂牵引，不借助吊机挂鞍，且工作与拖挂两种状态在切换时不用卸装轮胎，拖起可走、放下能工作，方便转场；机构直接安装在盒体(框架)上，无轨道，井场安装精度低，对安装场地及操作人员要求低；配置桥架机构，可实现多钻杆盒串联。

第二方面，本实用新型实施例在上述双根单柱动力钻杆盒的基础上，提供一种管柱转移装置，参考图19-图24所示，包括：所述双根单柱动力钻杆盒10以及用于向所述双根单柱动力钻杆盒加入管柱的加管盒11；所述加管盒包括：框架1101，框架的两侧开口，框架设有用于放置管柱的放置空间；以及装卸机构，设于框架的一个开口侧，用于承载放置空间内的管柱或者用于将放置空间内的管柱卸入所述钻杆盒中。

参考图19所示，加管盒11用于向双根单柱动力钻杆盒10中补充管柱。当需要向双根单柱动力钻杆盒转移管柱时，通过将加管盒吊至双根单柱动力钻杆盒的上方，通过装卸结构将加管盒中的管柱转移至双根单柱动力钻杆盒内，从而，完成对双根单柱动力钻杆盒中管柱的补充。

为了一次转移入更多的管柱，所述框架还设有：多对滑槽1109，分别设于框架内的相对两侧，每一对滑槽用于放置垫置部件的两端，每一对滑槽的两端分别朝向框架的两侧开口；若干个垫置部件1103，若干个垫置部件将放置空间划分为多层用于承载每层的管柱，相邻两层的垫置部件通过所述相邻两层的垫置部件之间的管柱固定；以及若干对管柱固定块，每对管柱固定块分别设于滑槽的相对两侧以用于固定放置在滑槽中的垫置部件的端部。

参考图20所示，框架的两个竖立的侧面上竖立方向设置有多对相对设置的滑槽；按照一层垫置部件一层管柱的方式将管柱按照多层并排的方式放入框架中；为了保持垫置部件的稳定，在滑槽中对于垫置部件的位置设置管柱固定块1108来保持各层管柱的垫置部件的稳定性。

在转移管柱的过程中，垫置部件在滑槽中的端部沿着滑槽向下运动，垫置部件随各层管柱一起转移至双根单柱动力钻杆盒10中。

进一步的，所述装卸机构包括：分别设于框架两相对侧的装卸机构；所述装卸机构包括：第二油缸1105；第一支撑杆1104，一端固定于框架1101，另一端与所述第二油缸的固定部铰接；第一臂1107，第一臂的一侧用于与第二油缸的伸缩端铰接；第二支撑杆1102，一端固定于框架，另一端与第一臂的身部铰接；以及第二臂1106，第二臂的一侧上部用于与第一臂的另一侧铰接，第二臂的一侧下部对第二臂背离框架底部的运动方向形成限位；设于框架两相对侧的装卸机构的两个第二臂构成框架底部的装卸板。

装卸机构参考图21所示，包括第二油缸、第一支撑杆、第二支撑杆、第一臂和第二臂；第二油缸的身部与倾斜设置的第一支撑杆的上端铰接；第二油缸的伸缩端与第一臂的右端铰接；第一臂的左端与第二臂的右侧上部铰接；第二臂的右侧下部对第二臂背离框架底部的运动方向形成限位；从而，当第二臂在图21所示位置时，第二臂在第二臂的右端下部的限位作用下并不会使两个第二臂形成的装卸板打开。

当第二油缸收缩时限位作用解除，从而装卸板打开，实现将加管盒中的管柱转移至所述双根单柱动力钻杆盒。具体转移管柱的方法见下述第四方面。

本实用新型实施例地管柱转移过程，参考图22-23所示，包括：

将装载有待转移管柱的加管盒吊至所述双根单柱动力钻杆盒正上方，使所述加管盒的放置空间与第一空间对齐；

控制抬升机构将所述动力钻杆盒的第一空间的抬升梁升至所述第一空间正上方；

控制装卸机构使装卸板打开，以使加管盒中装载的待转移管柱转移至抬升梁；

控制抬升机构将所述动力钻杆盒的对应的第一空间的抬升梁降回所述第一空间内，完成管柱转移。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种双根单柱动力钻杆盒装置，其特征在于，包括：若干个动力钻杆盒叠放层；

其中，每个动力钻杆盒叠放层包括：

第一动力钻杆盒，设有用于放置管柱的第一空间以及用于调节第一空间倾斜方向的抬升机构；

第二动力钻杆盒，设有用于放置管柱的第一空间以及用于调节第一空间倾斜方向的抬升机构；

桥架机构，分别与第一动力钻杆盒和第二动力钻杆盒连接，用于当第一动力钻杆盒中的管柱向第二动力钻杆盒倾斜滚动时，引导第一动力钻杆盒中的管柱滚入第二动力钻杆盒的第一空间；和/或用于当第二动力钻杆盒中的管柱向第一动力钻杆盒倾斜滚动时，引导第二动力钻杆盒中的管柱滚入第一动力钻杆盒的第一空间；以及

翻转机构，设于第二动力钻杆盒，用于当第二动力钻杆盒中的管柱向猫道倾斜滚动时，引导第二动力钻杆盒中的管柱滚入猫道，和/或用于当猫道中的管柱向第二动力钻杆盒倾斜滚动时，引导猫道中管柱滚入第二动力钻杆盒；

其中，靠近猫道的动力钻杆盒叠放层为至少两层叠放，非靠近猫道的动力钻杆盒叠放层至少为一层。

2.如权利要求1所述双根单柱动力钻杆盒装置，其特征在于，第一动力钻杆盒和第二动力钻杆盒均包括：

底座总成，包括：底座前段和底座后段，所述底座前段与底座后段相互靠近的一端铰接；以及

抬升机构，设于底座总成，设有用于放置管柱的第一空间，用于将第一空间内的管柱抬升至向指定方向倾斜的位置以调节管柱的滚动朝向。

3.如权利要求1或2所述双根单柱动力钻杆盒装置，其特征在于，所述第一动力钻杆盒和第二动力钻杆盒均还包括：

顶升支腿，设于底座总成，用于通过伸长或缩短以调节底座总成的倾斜方向；以及

移动装置，设于底座总成的一侧。

4.如权利要求3所述双根单柱动力钻杆盒装置，其特征在于，所述移动装置为轮胎总成。

5.如权利要求3所述双根单柱动力钻杆盒装置，其特征在于，第一动力钻杆盒或第二动力钻杆盒的底座总成的另一侧设有牵引件。

6.如权利要求2所述双根单柱动力钻杆盒装置，其特征在于，所述抬升机构包括：

抬升梁，设有用于并排放置管柱的第一空间；

调节装置，用于调节抬升梁的高度以及调节抬升梁的倾斜方向；包括：分别设于抬升梁相对两侧的第一调节装置和第二调节装置。

7.如权利要求6所述双根单柱动力钻杆盒装置，其特征在于，第一调节装置和第二调节装置均包括：

抬升油缸；以及

连接绳，一端用于与连接绳的一端连接，另一端用于通过第一滑轮、第二滑轮换向后与抬升梁的一端连接；

抬升梁的两端分别与第一调节装置的连接绳和第二调节装置的连接绳连接；所述连接绳的另一端绕过第一滑轮后连接绳的方向改变角度为110°，再绕过第二滑轮后连接绳的方向再改变的角度为180°，以使第一调节装置的抬升油缸和第二调节装置的抬升油缸水平伸缩时，第一调节装置的连接绳和第二调节装置的连接绳带动抬升梁的两端上下移动。

8.如权利要求6所述双根单柱动力钻杆盒装置，其特征在于，第一调节装置和第二调节装置均包括：

抬升槽，抬升槽的一侧开口；

抬升杆，一侧活动设于抬升槽内，另一侧靠近抬升槽的开口侧并设有齿条，抬升杆的对应端与抬升梁的对应端铰接；以及

第一驱动总成，固定于抬升槽并通过齿轮与齿条啮合。

9.如权利要求6所述双根单柱动力钻杆盒装置，其特征在于，第一调节装置和第二调节装置均包括：

第一链轮，设于第一动力钻杆盒或第二动力钻杆盒的固定架；

第二驱动总成，用于与第一链轮连接；

第二链轮，设于第一动力钻杆盒或第二动力钻杆盒的固定架，第一链轮和第二链轮通过链条连接；以及

连接件，用于将链条与抬升梁的对应端连接。

10.如权利要求6所述双根单柱动力钻杆盒装置，其特征在于，第一调节装置和第二调节装置均包括：

第一油缸，第一油缸的伸缩端铰接于抬升梁的对应端。

11.如权利要求1所述双根单柱动力钻杆盒装置，其特征在于，所述桥架机构包括：

第一安装座，用于与第一动力钻杆盒连接；

第二安装座，用于与第二动力钻杆盒连接；

桥架油缸，设于第二安装座；以及

桥架臂，一端用于与第二安装座铰接，另一端延伸至第一安装座，桥架臂的身部与桥架油缸的一端铰接。

12.如权利要求11所述双根单柱动力钻杆盒装置，其特征在于，所述桥架臂的两端均设有用于便于管柱滑入的第一引导面。

13.如权利要求1所述双根单柱动力钻杆盒装置，其特征在于，所述翻转机构包括：

第三安装座，用于与第二动力钻杆盒连接；

翻转油缸，设于第三安装座，一端用于与翻转臂的身部铰接；以及

翻转臂，一端设于第三安装座，另一端延伸至猫道；

所述翻转臂的一端设有用于管柱滚入翻转臂的第二引导面，翻转臂的另一端铰接有用于与猫道衔接的导引件。

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