專利名稱：鉆桿上下鉆臺(tái)自動(dòng)作業(yè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鉆井工程機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種鉆桿上下鉆臺(tái)自動(dòng)作業(yè)裝置。
背景技術(shù)：
鉆桿上、下鉆臺(tái)是鉆井隊(duì)的一項(xiàng)重要作業(yè)，需要將管架上和鉆臺(tái)上的全部鉆桿上、 下到鉆臺(tái)上和鉆臺(tái)下面的鉆桿架上，鉆桿少者200根-400根，多者近千根，工作量大。過去井隊(duì)一般用鉆臺(tái)上氣動(dòng)絞車和貓道上氣動(dòng)絞車各拉鉆桿一頭，下面拉鋼絲繩，上面送鋼絲繩，兩臺(tái)氣動(dòng)絞車同步運(yùn)行，將鉆桿從鉆臺(tái)上抬到低位貓道上。這種作業(yè)要求上下兩名操作氣動(dòng)絞車的人必須配合好，盡量同步，對(duì)操作人員要求高，操作過程復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，因配合不當(dāng)偶爾出現(xiàn)事故，輕者損壞鉆桿，重者傷及工作人員，存在一定安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種使用方便、 易于操控、安全高效、自動(dòng)化程度高的鉆桿上下鉆臺(tái)自動(dòng)作業(yè)裝置。其技術(shù)方案是鉆桿上下鉆臺(tái)自動(dòng)作業(yè)裝置，包括坡道、貓道、貓道支撐架及與貓道滑動(dòng)配合的貓道車，其特征是在坡道上設(shè)有與坡道滑動(dòng)配合的坡道車，在坡道的下端與貓道對(duì)接處分別設(shè)有坡道推擋機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在靠近翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的貓道上設(shè)有舉升機(jī)構(gòu)， 貓道中部還間隔設(shè)置不少于兩個(gè)鉆桿推卸機(jī)構(gòu)；所述坡道車為鉆桿下卡座的一端鉸鏈鉆桿上卡座，在其鉸鏈端連接坡道車驅(qū)動(dòng)缸，帶動(dòng)鉆桿上卡座與鉆桿下卡座進(jìn)行開閉配合，在鉆桿下卡座的兩端分別設(shè)有輪輥和限位卡塊，限位卡塊與坡道兩側(cè)的斜軌滑動(dòng)配合；所述坡道推擋機(jī)構(gòu)是在坡道下端內(nèi)側(cè)軸連V形擋板，擋板由連接在坡道上的擋板驅(qū)動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)配合；所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是翻板軸連在貓道的前端部，翻板下方與翻板驅(qū)動(dòng)缸連接構(gòu)成翻轉(zhuǎn)配合；所述舉升機(jī)構(gòu)是由鉆桿頂板和位于鉆桿頂板下方的頂板驅(qū)動(dòng)缸連接，構(gòu)成鉆桿頂板的上下往復(fù)移動(dòng)配合，鉆桿頂板上端面設(shè)有數(shù)個(gè)平行排列的凹槽；所述推卸機(jī)構(gòu)由鉆桿頂板和下方連接的頂板驅(qū)動(dòng)缸組成，構(gòu)成鉆桿頂板的升舉和翻轉(zhuǎn)配合；所述貓道車車體兩端分別設(shè)有輥輪和邊座，輥輪和邊座與貓道兩側(cè)構(gòu)成滑動(dòng)配合，車體前側(cè)設(shè)有搭接鉆桿的支撐板，支撐板上軸連鉆桿卡座，鉆桿卡座的轉(zhuǎn)軸上連接貓道車驅(qū)動(dòng)缸，鉆桿卡座設(shè)有與舉升機(jī)構(gòu)鉆桿頂板上設(shè)置的凹槽相對(duì)應(yīng)的凹槽，并與鉆桿構(gòu)成卡固配合，貓道車由電機(jī)與拉繩或鏈條配合的往復(fù)驅(qū)動(dòng)連接；前述坡道推擋機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、舉升機(jī)構(gòu)、推卸機(jī)構(gòu)和貓道車鉆桿卡座均采用液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)，與之配合的驅(qū)動(dòng)缸采用液壓或氣壓缸。上述方案還包括在翻板的連軸上設(shè)有與舉升機(jī)構(gòu)鉆桿頂板上的凹槽相對(duì)應(yīng)的V 形爪。在貓道的前后分別設(shè)有貓道車前、后行程止動(dòng)開關(guān)，在貓道尾部設(shè)有貓道車防脫塊。 本裝置中的所有操作機(jī)構(gòu)通過有線或無線方式連接到控制器。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、操控簡便可靠、節(jié)省人力、高效安全的特點(diǎn)，填補(bǔ)了該領(lǐng)域的裝置空白，很好的解決了現(xiàn)有技術(shù)機(jī)械化和自動(dòng)化程度低、安全性差、操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、工效低的問題，特別是可有效的解決鉆桿上、下鉆臺(tái)過程中工作人員的安全問題。

圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的立體圖；圖2是圖1中坡道車的立體放大圖；圖3是圖1中坡道推擋機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)部分的立體放大圖；圖4是圖1中翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的立體放大圖；圖5是圖1中貓道車的立體放大圖；圖6是圖1中舉升機(jī)構(gòu)的左視放大圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，本實(shí)施例的鉆桿上下鉆臺(tái)自動(dòng)作業(yè)裝置，包括坡道4斜上方搭接在鉆井平臺(tái)1上，下方連同貓道10被固定在地面12上的支撐架上。在坡道4上設(shè)有與坡道滑動(dòng)配合的坡道車2，在坡道下端部設(shè)有坡道推擋機(jī)構(gòu)5。在貓道10前端(即與坡道對(duì)接部) 設(shè)有翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6，沿翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6向后的貓道上依次是舉升機(jī)構(gòu)7、貓道車8、兩組間隔的鉆桿推卸機(jī)構(gòu)9和貓道車防脫塊11。鉆桿3位于翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6和坡道車2上。參照附圖2，坡道車2的主體14中間連接鉆桿下卡座13，其一端鉸鏈鉆桿上卡座 18，在其鉸鏈端連接坡道車驅(qū)動(dòng)缸17，帶動(dòng)鉆桿上卡座18與鉆桿下卡座13進(jìn)行開閉配合， 用于卡固和釋放鉆桿。在坡道車的主體14兩端分別設(shè)有輪輥15和限位卡塊16，限位卡塊 16與坡道4兩側(cè)的斜軌23 (見圖幻滑動(dòng)和限位配合。參照附圖3，坡道推擋機(jī)構(gòu)5是在坡道4下端內(nèi)側(cè)軸連V形擋板20，擋板20由連接在坡道上的擋板驅(qū)動(dòng)缸19驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)配合。其作用是下鉆桿過程中，將鉆桿下端部阻擋在擋板上。參照附圖4，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6是翻板25軸連在貓道的前端部，翻板25下方與翻板驅(qū)動(dòng)缸M連接，使翻板沿其軸26構(gòu)成往復(fù)翻轉(zhuǎn)。在翻板的連軸沈上設(shè)有與舉升機(jī)構(gòu)7鉆桿頂板上的凹槽配合的三個(gè)V形爪27。其作用是在鉆桿端部落在其翻板上，翻轉(zhuǎn)翻板使鉆桿端部抬起并在V形爪的限位下，順利送入貓道車支撐板和鉆桿卡座內(nèi)。參照附圖5，貓道車8車體四兩端分別設(shè)有輥輪32和邊座31，輥輪32和邊座31 與貓道兩側(cè)的滑道28(見圖4)構(gòu)成滑動(dòng)配合，車體前側(cè)設(shè)有搭接鉆桿的支撐板34，支撐板 34上軸連鉆桿卡座33，鉆桿卡座33的轉(zhuǎn)軸上連接貓道車驅(qū)動(dòng)缸30，鉆桿卡座33設(shè)有三個(gè)凹槽，并與鉆桿3構(gòu)成卡固配合，貓道車8由設(shè)在貓道下部的電機(jī)與拉繩或鏈條配合進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。為了控制貓道車在貓道上前后行程，在貓道的前后分別設(shè)有貓道車前、后行程止動(dòng)開關(guān)，以保證貓道車到達(dá)指定位置后即時(shí)停止。其作用是在上、下鉆桿時(shí)，鎖定鉆桿的下接頭后推動(dòng)和拖動(dòng)鉆桿沿貓道前行和后退，達(dá)到輸送鉆桿的作用。參照附圖6，舉升機(jī)構(gòu)7是由鉆桿頂板35和位于鉆桿頂板下方的頂板驅(qū)動(dòng)缸36連接，構(gòu)成鉆桿頂板的上下往復(fù)移動(dòng)配合，鉆桿頂板上端面設(shè)有三個(gè)平行排列的凹槽。其作用是上鉆桿過程中將鉆桿前端部升舉后，由貓道車推動(dòng)前行至坡道車的卡座內(nèi)。鉆桿推卸機(jī)構(gòu)9與升舉機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相似，不同是由鉆桿頂板下方的驅(qū)動(dòng)缸為兩只。其作用是，下鉆桿時(shí)， 通過升舉一側(cè)驅(qū)動(dòng)缸使鉆桿頂板傾斜翻轉(zhuǎn)，鉆桿滾向一側(cè)的鉆桿架上；上鉆桿時(shí)，驅(qū)動(dòng)缸使鉆桿頂板下降到鉆桿架以下，將鉆桿架上的鉆桿放入的鉆桿頂板上后舉升到貓道上面，由貓道車推動(dòng)前行。本實(shí)施例中的坡道推擋機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、舉升機(jī)構(gòu)、推卸機(jī)構(gòu)和貓道車鉆桿卡座均可采用液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)，與之配合的驅(qū)動(dòng)缸采用液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)缸。本裝置中優(yōu)先采用氣動(dòng)方式。本裝置的所有操作機(jī)構(gòu)通過有線或無線方式連接到控制器，以便進(jìn)一步提高本裝置的自動(dòng)化程度，可以對(duì)整個(gè)控制進(jìn)行全程自動(dòng)控制。下面就本裝置的工作過程做進(jìn)一步描述，以便對(duì)本實(shí)用新型更好的理解。鉆桿上下鉆臺(tái)自動(dòng)作業(yè)裝置主要具有上鉆桿和下鉆桿兩大功能，其中下鉆桿可三根鉆桿同時(shí)進(jìn)行，上鉆桿需一根一根的操作，現(xiàn)均以一根鉆桿為例，分述如下下鉆桿過程1、用鉆臺(tái)氣動(dòng)絞車將單根鉆桿沿著鉆桿坡道上的凹槽從上向下滑，放在翻轉(zhuǎn)裝置上(每三根一組)。2、啟動(dòng)貓道車前行，貓道車沿貓道向前運(yùn)行，在接近前行終點(diǎn)位置時(shí)停止，使貓道車停止在預(yù)定位置(該位置設(shè)有停止行程開關(guān)，如按停止按鈕不及時(shí)，貓道車會(huì)在行程開關(guān)的控制下自動(dòng)停止)。3、啟動(dòng)貓道車鉆桿卡座氣缸，鉆桿卡座張開，同時(shí)前行程開關(guān)啟動(dòng)，鎖止擋塊上升，擋住貓道車，此時(shí)電路自保停止在上位。4、啟動(dòng)鉆桿翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，鉆桿由翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的翻板翻轉(zhuǎn)到貓道車的前支撐板上，隨后翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)復(fù)位并停留在復(fù)位位置。5、啟動(dòng)貓道車鉆桿卡座氣缸，伸出卡座將三根鉆桿緊緊壓住。在貓道車向后運(yùn)行中，隨著鉆桿沿坡道向下滑動(dòng)傾斜角減小，氣缸桿不斷伸出，始終將鉆桿壓緊。6、啟動(dòng)貓道車前行程開關(guān)，貓道車鎖止擋塊下降，并保持在低位。7、啟動(dòng)貓道車后退，貓道車在電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)的帶動(dòng)下開始向后移動(dòng)。在貓道車運(yùn)行到預(yù)定的鉆桿排放位置時(shí)，由于該位置設(shè)有行程位置開關(guān)，貓道車自行停止，同時(shí)貓道車后行程開關(guān)啟動(dòng)，鉆桿卡座上升抬起，并保持在最高位置。8、貓道車?yán)^續(xù)后退，貓道車在電機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)的帶動(dòng)下重新開始向后移動(dòng)，在鉆桿慣性力的作用下，鉆桿會(huì)落在貓道的鉆桿推卸機(jī)構(gòu)上。貓道車?yán)^續(xù)后行，直至運(yùn)行到離開鉆桿適當(dāng)位置停止運(yùn)行。9、啟動(dòng)頂板鉆桿左(右)側(cè)翻氣缸，3根鉆桿在鉆桿推卸機(jī)構(gòu)的作用下，向貓道左 (右)側(cè)的鉆桿架滾去。10、鉆桿從貓道上滾下去后，鉆桿左(右)側(cè)翻氣缸恢復(fù)原狀。11、再次啟動(dòng)貓道車前行，貓道車向前運(yùn)行，開始下一個(gè)工作循環(huán)。上鉆桿過程與下鉆桿方法相反。與下鉆桿不同操作處首先鉆桿推卸機(jī)構(gòu)下放到低點(diǎn)，鉆桿進(jìn)入推卸機(jī)構(gòu)的鉆桿頂板上，啟動(dòng)推卸機(jī)構(gòu)上升，貓道車前行進(jìn)入鉆桿末端下部，然后抬卸鉆桿機(jī)構(gòu)落下，鉆桿落入貓道車前置支撐板上，被卡座卡緊。鉆桿在貓道車推動(dòng)下前行至升舉機(jī)構(gòu)后，舉升機(jī)構(gòu)將鉆桿前端頭舉離貓道面，貓道車?yán)^續(xù)頂著鉆桿前行，使鉆桿在一定角度時(shí)進(jìn)入坡道貓道車的卡座中。本實(shí)施例裝置的特點(diǎn)
5[0038]1、生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，操作安全、簡便。2、工作原理先進(jìn)簡單，全部機(jī)械化操作。3、搬家安裝方便，占用場地大小與井隊(duì)現(xiàn)用貓道基本相同。4、氣源采用鉆機(jī)氣路系統(tǒng)氣源，不需另行配置。5、除電機(jī)主回路采用380伏3相電源外，其他控制回路均使用低壓(交流MV)工作電壓，主回路設(shè)有漏電保護(hù)開關(guān)，極大限度保證操作人員用電安全。6、氣路管線主要采用PU管，貓道(前、后支架)斷開處及氣源總接口采用自封式快插接頭，防止灰塵進(jìn)入氣路系統(tǒng)，連接方便，PU管在老化后更換非常方便。7、電路信號(hào)線在貓道(前后支架)斷開處采用航空電路插頭，拆裝方便。8、鉆桿翻轉(zhuǎn)氣缸為點(diǎn)動(dòng)工作方式，不按動(dòng)時(shí)氣缸即刻復(fù)位；氣缸為自保工作方式， 可以分別停止在高低兩個(gè)工作位置，在無信號(hào)時(shí)，均位于低位等待位置，給工作信號(hào)后上升并自保，中斷工作信號(hào)時(shí)，迅速返回等待位置。9、對(duì)鉆桿左側(cè)或右側(cè)翻轉(zhuǎn)操作，設(shè)置方向選擇開關(guān)，防止非預(yù)期方向誤操作。10、貓道車在運(yùn)行時(shí)，靠電路互鎖，各氣缸均不會(huì)動(dòng)作。
權(quán)利要求1.鉆桿上下鉆臺(tái)自動(dòng)作業(yè)裝置，包括坡道、貓道、貓道支撐架及與貓道滑動(dòng)配合的貓道車，其特征是在坡道上設(shè)有與坡道滑動(dòng)配合的坡道車，在坡道的下端與貓道對(duì)接處分別設(shè)有坡道推擋機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在靠近翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的貓道上設(shè)有舉升機(jī)構(gòu)，貓道中部還間隔設(shè)置不少于兩個(gè)鉆桿推卸機(jī)構(gòu)；所述坡道車是鉆桿下卡座的一端鉸鏈鉆桿上卡座，在其鉸鏈端連接坡道車驅(qū)動(dòng)缸，帶動(dòng)鉆桿上卡座與鉆桿下卡座進(jìn)行開閉配合，在鉆桿下卡座的兩端分別設(shè)有輪輥和限位卡塊，限位卡塊與坡道兩側(cè)的斜軌滑動(dòng)配合；所述坡道推擋機(jī)構(gòu)是在坡道下端內(nèi)側(cè)軸連V形擋板，擋板由連接在坡道上的擋板驅(qū)動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)配合；所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是翻板軸連在貓道的前端部，翻板下方與翻板驅(qū)動(dòng)缸連接構(gòu)成翻轉(zhuǎn)配合；所述舉升機(jī)構(gòu)是由鉆桿頂板和位于鉆桿頂板下方的頂板驅(qū)動(dòng)缸連接，構(gòu)成鉆桿頂板的上下往復(fù)移動(dòng)配合，鉆桿頂板上端面設(shè)有數(shù)個(gè)平行排列的凹槽；所述推卸機(jī)構(gòu)是由鉆桿頂板和下方連接的頂板驅(qū)動(dòng)缸組成，構(gòu)成鉆桿頂板的升舉和翻轉(zhuǎn)配合；所述貓道車車體兩端分別設(shè)有輥輪和邊座，輥輪和邊座與貓道兩側(cè)構(gòu)成滑動(dòng)配合，車體前側(cè)設(shè)有搭接鉆桿的支撐板，支撐板上軸連鉆桿卡座，鉆桿卡座的轉(zhuǎn)軸上連接貓道車驅(qū)動(dòng)缸，鉆桿卡座設(shè)有與舉升機(jī)構(gòu)鉆桿頂板上設(shè)置的凹槽相對(duì)應(yīng)的凹槽，并與鉆桿構(gòu)成卡固配合，貓道車由電機(jī)與拉繩或鏈條配合的往復(fù)驅(qū)動(dòng)連接；前述坡道推擋機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、舉升機(jī)構(gòu)、推卸機(jī)構(gòu)和貓道車鉆桿卡座均采用液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)，與之配合的驅(qū)動(dòng)缸采用液壓或氣壓缸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆桿上下鉆臺(tái)自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是在翻板的連軸上設(shè)有與舉升機(jī)構(gòu)鉆桿頂板上的凹槽相對(duì)應(yīng)的V形爪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆桿上下鉆臺(tái)自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是在貓道的前后分別設(shè)有貓道車前、后行程止動(dòng)開關(guān)，在貓道尾部設(shè)有貓道車防脫塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆桿上下鉆臺(tái)自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是本裝置中的所有操作機(jī)構(gòu)通過有線或無線方式連接到控制器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及鉆井工程機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種鉆桿上下鉆臺(tái)自動(dòng)作業(yè)裝置。其技術(shù)方案是鉆桿上下鉆臺(tái)自動(dòng)作業(yè)裝置，包括坡道、貓道、貓道支撐架及與貓道滑動(dòng)配合的貓道車；在坡道上設(shè)有與坡道滑動(dòng)配合的坡道車，在坡道的下端與貓道對(duì)接處分別設(shè)有坡道推擋機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在靠近翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的貓道上設(shè)有舉升機(jī)構(gòu)，貓道中部還間隔設(shè)置不少于兩個(gè)鉆桿推卸機(jī)構(gòu)，本裝置中的所有操作機(jī)構(gòu)通過有線或無線方式連接到控制器。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、操控簡便可靠、節(jié)省人力、高效安全的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B19/14GK202140047SQ201120198408
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者劉顯華, 李桂芹, 趙正光 申請(qǐng)人:勝利油田海勝環(huán)保工程有限責(zé)任公司