CN221032448U - 一种井架起升油缸销轴卡紧结构及采用其的起升系统、井架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井架起升油缸销轴卡紧结构及采用其的起升系统、井架；该卡紧结构包括可固定设置于井架上的底板，在所述底板上设置有一对耳板，在所述耳板之间具有滑槽，所述耳板上设置有用于装配油缸端部的装配槽，在所述耳板的外侧设置有用于锁紧装配油缸端部的锁紧装置，所述锁紧装置为可伸缩的伸缩机构；本实用新型在结构的设计上充分的利用伸缩缸结构的设计，解决了传统结构需要人工拆卸的问题，尤其是高位拆装的问题，基于井架本身属于较高的设备，高位的操作容易出现安全事故问题，而本结构能够有效的解决整个结构在拆装上的难题，实现快速拆卸和装配的效果，并实现更加安全和稳定的自动化效果。

Description

一种井架起升油缸销轴卡紧结构及采用其的起升系统、井架

技术领域

本实用新型涉及一种井架起升油缸销轴卡紧结构及采用其的起升系统、井架，属于石油钻井技术领域。

背景技术

在石油钻修井过程中，随着自动化设备的不断更新换代，钻修井机井架、底座的起升作业由钢丝起升逐渐演化为油缸起升，从而实现井架底座起升过程的自动化控制。使井架、底座起升作业过程更加安全可靠、且高效，节约成本、快速搬家、低碳环保的目的。

目前钻机底座、井架销轴是采用手动卡紧方式进行卡紧，作业时需要高空作业车进行高位作业卡紧销轴。但很多钻井现场是未配备高空作业车，只能人工借助其它登高设备进行销轴卡紧作业，费时费力，安全性不高。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种井架起升油缸销轴卡紧结构及采用其的起升系统、井架，对井架起升作业、底座起升作业过程中快速切换，油缸高位销轴进行卡紧，将高位作业，通过自动化系统转换到低位，实现快速卡紧作业，可提高作业效率，从而实现井架、底座的快速起升。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种井架起升油缸销轴卡紧结构，包括可固定设置于井架上的底板，在所述底板上设置有一对耳板，在所述耳板之间具有滑槽，所述耳板上设置有用于装配油缸端部的装配槽，在所述耳板的外侧设置有用于锁紧装配油缸端部的锁紧装置，所述锁紧装置为可伸缩的伸缩机构。

进一步的，所述锁紧装置包括多根固定设置于耳板外侧壁上的导向柱，以及固定设置于导向柱上的安装座，所述安装座固定装配有可伸缩的伸缩缸，所述伸缩缸可伸缩的端部可与油缸端部匹配。

进一步的，所述导向柱还设置有可沿导向柱滑动的卡板，所述卡板与伸缩缸端部固定装配连接，所述卡板还设置有锁紧槽，油缸的端部设置有与锁紧槽匹配的卡销。

进一步的，所述卡板的外侧设置有装配部，所述装配部匹配设置有连接板，所述伸缩缸的端部设置有卡口，所述连接板中部设置有与卡口匹配的通孔，所述连接板包括至少2块板体，通过至少2块的所述板体装配在卡板上组装成型后形成中部具有通孔的连接板。

进一步的，所述油缸端部与卡销连接的通孔中安装有关节轴承，通过关节轴承对卡销进行适当的角度调整。

进一步的，在所述滑槽内还设置有用于油缸端部位置识别的限位机构。

进一步的，所述装配槽所在的耳板底部还设置有导向板，所述导向板之间形成用于导向油缸端部进入的导向槽。

进一步的，所述导向槽成“V”型结构，且油缸进入端部至耳座方向的开口逐步变小。

一种起升系统，包括上述的一种井架起升油缸销轴卡紧结构。

一种井架，采用上述的一种起升系统，包括井架以及底座，所述底座包括顶层和底层，所述顶层与底层之间采用支撑连杆装配。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的一种井架起升油缸销轴卡紧结构，在结构的设计上充分的利用伸缩缸结构的设计，解决了传统结构需要人工拆卸的问题，尤其是高位拆装的问题，基于井架本身属于较高的设备，高位的操作容易出现安全事故问题，而本结构能够有效的解决整个结构在拆装上的难题，实现快速拆卸和装配的效果，并实现更加安全和稳定的自动化效果；

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型待起升的结构示意图；

图2是底板装配井架上的结构示意图；

图3是油缸销轴卡紧结构与起升油缸装配的结构示意图；

图4是油缸销轴卡紧结构的结构示意图；

图5是图4中B处放大结构示意图；

图6是卡板的结构示意图之一；

图7是卡板的结构示意图之二；

图8是起升油缸、卡紧结构以及井架的正面装配示意图；

图9是底板、耳座装配后的正面结构示意图；

图10是起升油缸的结构示意图；

图11是图8中A－A处截面示意图；

图12是井架起升后的结构示意图；

图13是底座起升的装配结构示意图；

图14是井架、卡紧结构以及油缸的装配示意图。

图中标记：1－底座，11－底层，12－顶层，2－辅助油缸，3－起升油缸，31－抱箍座，32－卡销，33－关节轴承，4－井架，5－油缸销轴卡紧机构，51－底板，52－耳板，521－装配槽，53－卡板，54－装配部，55－连接板，56－安装座，57－伸缩缸，58－卡口，59－导向柱，510－导向板，511－滑槽，512－限位机构，513－锁紧槽。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

一种井架起升油缸销轴卡紧结构，如图1－9所示，包括可固定设置于井架4上的底板51，在所述底板51上设置有一对耳板52，在所述耳板52之间具有滑槽511，所述耳板52上设置有用于装配油缸端部的装配槽521，在所述耳板52的外侧设置有用于锁紧装配油缸端部的锁紧装置，所述锁紧装置为可伸缩的伸缩机构。

本实施例中，与背景技术所涉及的公开文献不同的是，在本结构的设计中，与公开的固定连接结构的固定耳座设计不同的是，本设计中，采用伸缩机构作为锁紧的部件，而采用该结构的设计能够有效的解决传统结构利用人工进行插销装配的问题，可采用电动或者液压的控制来实现伸缩的效果，当然，在本申请中，主要还是采用液压的结构来实现锁紧，其能够有效的保证其夹持力，尤其是在起升过程中主要还是向上的顶升力，其两侧的作用力能够有效的保证卡紧结构与起升油缸3之间的装配关系，从而进一步的保证了整个现场井架4起升的稳定性和安全性能。

在上述具体的设计基础上，作为更加具体的设计，所述锁紧装置包括多根固定设置于耳板52外侧壁上的导向柱59，以及固定设置于导向柱59上的安装座56，所述安装座56固定装配有可伸缩的伸缩缸57，所述伸缩缸57可伸缩的端部可与油缸端部匹配。在该结构的设计上，其能够为整个油缸顶部进入滑槽511时提供更好的导向性能，对于现场施工对准的精度要求相对更利于操作人员的操作。导向柱59的具体数量设计上，在每块耳板52的外侧设置有至少2根导向柱59，而作为优选的，采用3根或者4根，当采用3根时以截面为三角形的方式布置，当为4根时以截面为四边形的方式布置。

基于上述具体的结构设计，更具体的，所述导向柱59还设置有可沿导向柱59滑动的卡板53，所述卡板53与伸缩缸57端部固定装配连接，所述卡板53还设置有锁紧槽513，油缸的端部设置有与锁紧槽513匹配的卡销32。在本结构的设计中，采用的锁紧槽513抱紧卡销32的方式来实现卡紧的效果，而在该结构的设计上，尤其是针对整个大型设备的设计上，其有效的保证了其两端部的受力均匀性。

作为更加具体的，锁紧槽513与卡销32的截面为圆形，其相互之间可保证相对的转动效果，更为重要的，在装配上，锁紧槽513的直径大于卡销32的外径，而在直径差距上，在1－5mm之间较为适宜，既要考虑装配又要考虑起升时整体的受力情况。

作为更加具体的设计，作为油缸顶部的卡销32设计，其顶部设置通孔，卡销32穿过该通孔套设至油缸的顶部，并与通孔采用过度或过盈配合连接。更加具体的设计，所述油缸端部与卡销32连接的通孔中安装有关节轴承33，通过关节轴承33对卡销32进行适当的角度调整。

在具体的结构设计上，作为更加具体的设计，所述卡板53的外侧设置有装配部54，所述装配部54匹配设置有连接板55，所述伸缩缸57的端部设置有卡口58，所述连接板55中部设置有与卡口58匹配的通孔，所述连接板55包括至少2块板体，通过至少2块的所述板体装配在卡板53上组装成型后形成中部具有通孔的连接板55。在该结构的设计上，主要是为了便于整个连接板55结构的装配，以及能够实现一体化的连接装配。

在上述的具体的结构设计基础上，作为进一步的设计，在所述滑槽511内还设置有用于油缸端部位置识别的限位机构512。限位机构512可通过螺栓固定在滑槽511内，且油缸在进入滑槽511指定位置时，可触发限位机构512，使整个油缸的伸缩停止，从而使油缸的顶部到达指定位置。更加具体的，限位机构512为限位开关。

更加具体的，为了使油缸顶部更好的进入到滑槽511内，所述装配槽所在的耳板52底部还设置有导向板510，所述导向板510之间形成用于导向油缸端部进入的导向槽。在导向板510的结构设计上，所述导向槽成“V”型结构，且油缸进入端部至耳座方向的开口逐步变小。

实施例2

如图1－图12所示，在上述实施例1和实施例2的设计基础上，进一步的优化设计出一种起升系统，具体的，还包括与油缸销轴卡紧结构匹配的油缸机构，所述油缸机构可转动的装配于底座1上。

在该结构的设计中，油缸机构作为整个井架4的起升动力源，其结构的设计上，作为油缸机构的具体的设计，所述油缸机构包括用于起升的起升油缸3，以及用于调节角度的辅助油缸2，所述起升油缸3设置有抱箍座31，所述起升油缸3的底部可转动的装配于底座1上，所述起升油缸3的顶部与油缸销轴卡紧结构匹配，所述辅助油缸2的底部可转动的装配于底座1上，所述辅助油缸2的顶部与抱箍座31装配。

在上述具体的设计中，起升油缸3可根据需要进行转动，同步为起升过程中提供足够的支撑力，同时，为保证起升油缸3的稳定性以及在起升操作过程中的角度调整，采用辅助油缸2进行辅助起升和角度调节。更加具体的，起升油缸3的两端均设置有关节轴承，通过关节轴承可进行相应的角度调整。

在具体的连接设计，所述起升油缸3的顶部设置有顶端销轴，所述顶端销轴与卡板53设置的锁紧槽513相匹配。该顶端销轴与实施例1中的卡销32同为一个结构。作为该结构的设计既能够保证抱紧效果，同时也能够有效的保证足够的支撑力。

实施例3

如图1－14所示，在实施例3的设计基础上，作为起升系统的应用环境为井架4起升，在具体的设计上，设计了一种井架4，包括井架4以及底座1，所述底座1包括顶层12和底层11，所述顶层12与底层11之间采用支撑连杆装配，所述井架4设置有至少1个油缸销轴卡紧结构。

在本结构设计中，底座1的结构设计作为井架4中的常规装置，作为具体的结构不做过多的赘述，作为起升的效果，主要考虑井架4、顶层12以及底层11的结构。在起升前，均为铰接可转动的结构，起升后，通过螺栓或者销轴等进行固定装配，并利用起升系统作为固定的部件之一。

作为具体的结构设计，所述起升油缸3和辅助油缸2的底部装配于底层11上。

在起升的过程中，主要还是考虑先对井架4进行起升，因此，具体的设计中，所述井架4的一侧设置有2个油缸销轴卡紧结构，每个油缸销轴卡紧结构对应1个油缸机构，2个所述油缸销轴卡紧结构分别设置于井架4两侧的等高位置。在本结构的设计中，该结构的设计能够有效的保证整个井架4在起升的过程中能够平稳的进行起升，并进一步的确保受力的均衡。虽然在结构的设计上，只要起升油缸3足够大，可以采用一个卡紧结构和一个油缸的配合方式。

作为更加具体的结构设计，在底座1的起升的过程中，需要采用到同样的一套油缸机构，因此，所述顶层12还设置有2个油缸销轴卡紧结构，每个油缸销轴卡紧结构对应1个油缸机构，并通过油缸机构使顶层12起升。

在本结构的设计中，底座1和井架4的起升均采用同一套油缸机构，而在切换的过程中也正是基于油缸销轴卡紧结构的结构设计，使得起升油缸3在切换的过程中能够自如的切换，且避免高位人工操作拆装的情况，从而体现出本设计的高安全性以及高效率。

在本结构的设计中，起升油缸3为多级油缸，顶端销轴为台阶式销轴。同时，作为结构的设计，在底层11上设置有安装耳座，起升油缸3和辅助油缸2通过销轴装配在安装耳座上。

综上所述：

1、本实用新型的一种井架起升油缸销轴卡紧结构，在结构的设计上充分的利用伸缩缸结构的设计，解决了传统结构需要人工拆卸的问题，尤其是高位拆装的问题，基于井架本身属于较高的设备，高位的操作容易出现安全事故问题，而本结构能够有效的解决整个结构在拆装上的难题，实现快速拆卸和装配的效果，并实现更加安全和稳定的自动化效果；

2、本实用新型的一种起升系统，在结构的设计上，充分的利用了起升油缸的顶升效果，以及借助辅助油缸的作用实现油缸机构能够实现多方位的调整，且更进一步的提升对位、起升等的效率，相对于传统的结构，更具备了自动化程度高，工作效率高的明显优势；

3、本实用新型的一种井架，在整体的结构设计上，采用了井架和底座上设置油缸销轴卡紧结构，而又基于油缸销轴卡紧结构的结构设计能够实现快速精装的拆装，从而进一步可以解决的问题是采用一套油缸机构解决了井架和底座起升的问题，而对于石油钻机整体设备而言，其采用的起升油缸通常是质量大，造价成本更是非常高，而对于该结构的设计，利用一套油缸机构能够有效的解决井架整体起升的问题，实现了成本的降低，提高了拆装效率，以及进一步的提高了整个设备的自动化程度，进而有效提升了整个井架起升的安全保障。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种井架起升油缸销轴卡紧结构，其特征在于：包括可固定设置于井架上的底板，在所述底板上设置有一对耳板，在所述耳板之间具有滑槽，所述耳板上设置有用于装配油缸端部的装配槽，在所述耳板的外侧设置有用于锁紧装配油缸端部的锁紧装置，所述锁紧装置为可伸缩的伸缩机构。

2.如权利要求1所述的一种井架起升油缸销轴卡紧结构，其特征在于：所述锁紧装置包括多根固定设置于耳板外侧壁上的导向柱，以及固定设置于导向柱上的安装座，所述安装座固定装配有可伸缩的伸缩缸，所述伸缩缸可伸缩的端部可与油缸端部匹配。

3.如权利要求2所述的一种井架起升油缸销轴卡紧结构，其特征在于：所述导向柱还设置有可沿导向柱滑动的卡板，所述卡板与伸缩缸端部固定装配连接，所述卡板还设置有锁紧槽，油缸的端部设置有与锁紧槽匹配的卡销。

4.如权利要求3所述的一种井架起升油缸销轴卡紧结构，其特征在于：所述卡板的外侧设置有装配部，所述装配部匹配设置有连接板，所述伸缩缸的端部设置有卡口，所述连接板中部设置有与卡口匹配的通孔，所述连接板包括至少2块板体，通过至少2块的所述板体装配在卡板上组装成型后形成中部具有通孔的连接板。

5.如权利要求2所述的一种井架起升油缸销轴卡紧结构，其特征在于：所述油缸端部与卡销连接的通孔中安装有关节轴承，通过关节轴承对卡销进行适当的角度调整。

6.如权利要求1所述的一种井架起升油缸销轴卡紧结构，其特征在于：在所述滑槽内还设置有用于油缸端部位置识别的限位机构。

7.如权利要求1所述的一种井架起升油缸销轴卡紧结构，其特征在于：所述装配槽所在的耳板底部还设置有导向板，所述导向板之间形成用于导向油缸端部进入的导向槽。

8.如权利要求7所述的一种井架起升油缸销轴卡紧结构，其特征在于：所述导向槽成“V”型结构，且油缸进入端部至耳座方向的开口逐步变小。

9.一种起升系统，其特征在于：包括权利要求1－8任一项所述的一种井架起升油缸销轴卡紧结构。

10.一种井架，包括井架以及底座，所述底座包括顶层和底层，所述顶层与底层之间采用支撑连杆装配，其特征在于：采用权利要求9所述的一种起升系统。