修井作業(yè)一體化設(shè)備、管柱扶持裝置及其抓手的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種抓手，包括固定座，以及設(shè)于固定座上并依次連接的伸縮驅(qū)動(dòng)件、連桿組件和抓桿組件，所述伸縮驅(qū)動(dòng)件上還連接設(shè)有長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有至少兩個(gè)長(zhǎng)度位置，所述抓桿組件對(duì)應(yīng)具有至少兩個(gè)工作開(kāi)合度。本發(fā)明的抓手通過(guò)在伸縮驅(qū)動(dòng)件上設(shè)置長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可在不增加控制難度和成本的情況下，讓抓桿組件具有不同的工作開(kāi)合度，以適應(yīng)不同管徑的管柱，大大增加了適用性，同時(shí)，純機(jī)械結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)相比液壓或電氣控制，可靠性更高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
修井作業(yè)一體化設(shè)備、管柱扶持裝置及其抓手
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及石油鉆修設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種修井作業(yè)一體化設(shè)備、管柱扶持裝置及其抓手。
【背景技術(shù)】
[0002]油井在開(kāi)采一段時(shí)間后，可能會(huì)出現(xiàn)堵塞、套管破裂、抽油栗損壞等問(wèn)題，此時(shí)需要進(jìn)行修井作業(yè)，修井作業(yè)需要對(duì)油管等管柱進(jìn)行搬運(yùn)、提拉下放、拆接上下管柱等一系列操作。
[0003]傳統(tǒng)的修井作業(yè)基本依靠人工全手動(dòng)進(jìn)行操作，需要4-5人配合操作，工作強(qiáng)度大，效率低，且作業(yè)環(huán)境惡劣，安全風(fēng)險(xiǎn)多。隨著技術(shù)的進(jìn)步，逐漸出現(xiàn)機(jī)械化設(shè)備代替部分人工，如動(dòng)力貓道替代人工在管柱盒和工作平臺(tái)之間搬送管柱，手動(dòng)吊卡替代人工提拉下放管柱等等，實(shí)現(xiàn)了部分自動(dòng)化操作。
[0004]在現(xiàn)有的操作中，動(dòng)力貓道將管柱送至工作平臺(tái)后由吊卡接住并吊運(yùn)至空中，或吊卡將管柱從油井內(nèi)起出后吊運(yùn)至動(dòng)力貓道的過(guò)程中，仍需人工參與扶持管柱。為提高自動(dòng)化程度，減小勞動(dòng)強(qiáng)度和安全風(fēng)險(xiǎn)，出現(xiàn)了扶管機(jī)械手代替人工完成管柱在吊運(yùn)過(guò)程中的扶持。
[0005]扶管機(jī)械手一般由伸縮臂和抓手組成，工作時(shí)由油缸或氣缸伸縮實(shí)現(xiàn)抓手開(kāi)合，抓手模擬人手抱持管柱，伸縮臂帶動(dòng)抓手移動(dòng)操作即可。在抓手抱持住管柱時(shí)，為能防止管柱隨意串動(dòng)又能保證管柱有適當(dāng)?shù)纳舷乱苿?dòng)空間，抓手要求設(shè)置合適的工作開(kāi)合度。
[0006]而不同的油井，可能使用的管柱管徑會(huì)有所不同，因而為了提高適用性，適合抱持不同管徑的管柱，要求抓手具有多種工作開(kāi)合度，大部分會(huì)根據(jù)大管徑的管柱選擇油缸或氣缸等動(dòng)力源，然后增加控制閥件，以控制抓手的工作開(kāi)和度，不僅導(dǎo)致油缸控制復(fù)雜，且增加成本，可靠性降低。
[0007]為了簡(jiǎn)化油缸的控制難度，在設(shè)計(jì)時(shí)，一般設(shè)定油缸或氣缸達(dá)到最大伸出行程，SP為抓手的工作開(kāi)合度，由于油缸或氣缸本身的最大行程一經(jīng)確定，是無(wú)法進(jìn)行調(diào)節(jié)的，由此帶來(lái)的問(wèn)題是抓手的工作開(kāi)合度無(wú)法方便的進(jìn)行調(diào)節(jié)，因而無(wú)法適用不同管徑的管柱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、適用扶持不同管徑的管柱的抓手，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提供具有該抓手的管柱扶持裝置和修井作業(yè)一體化設(shè)備。
[0009]本發(fā)明的第一方面，提供了一種抓手，包括固定座，以及設(shè)于固定座上并依次連接的伸縮驅(qū)動(dòng)件、連桿組件和抓桿組件，所述伸縮驅(qū)動(dòng)件上還連接設(shè)有長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有至少兩個(gè)長(zhǎng)度位置，所述抓桿組件對(duì)應(yīng)具有至少兩個(gè)工作開(kāi)合度。
[0010]進(jìn)一步地，所述連桿組件包括連接座、第一連桿和第二連桿，所述抓桿組件包括交叉鉸接布置的第一抓桿和第二抓桿，所述長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的第一端連接于固定座上，第二端與所述伸縮驅(qū)動(dòng)件的第一端連接，所述伸縮驅(qū)動(dòng)件的第二端與所述連接座連接，所述第一連桿和第二連桿的第一端均鉸接于所述連接座上，所述第一連桿的第二端與所述第二抓桿的端部鉸接，所述第二連桿與所述第一抓桿的端部鉸接。
[0011]進(jìn)一步地，所述長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括過(guò)渡套和螺桿，所述螺桿的第一端連接于所述固定座上，所述過(guò)渡套的第一端與所述螺桿的第二端通過(guò)第一方向的螺紋連接，所述過(guò)渡套的第二端與所述伸縮驅(qū)動(dòng)件的第一端通過(guò)第二方向的螺紋連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述過(guò)渡套與所述螺桿之間設(shè)有防松螺母。
[0013]進(jìn)一步地，所述固定座的兩側(cè)分別設(shè)有第一導(dǎo)向板和第二導(dǎo)向板。
[0014]進(jìn)一步地，所述固定座上位于第一導(dǎo)向板和第二導(dǎo)向板之間還設(shè)有導(dǎo)向滾輪。
[0015]本發(fā)明的第二方面，還提供了一種管柱扶持裝置，包括底座、裝設(shè)于底座上的伸縮臂，所述伸縮臂端部設(shè)有上述任一項(xiàng)所述的抓手。
[0016]本發(fā)明的第三方面，進(jìn)一步提供了一種修井作業(yè)一體化設(shè)備，包括工作平臺(tái)，所述工作平臺(tái)上設(shè)有管柱操作口，所述管柱操作口上方設(shè)有可在豎直方向上移動(dòng)的管柱提放裝置，所述工作平臺(tái)上靠近所述管柱操作口設(shè)有管柱拆接裝置和上述的管柱扶持裝置，所述管柱扶持裝置、管柱提放裝置和管柱拆接裝置配合用于在管柱操作口處扶持、提放和拆接管柱。
[0017]本發(fā)明的抓手通過(guò)在伸縮驅(qū)動(dòng)件上設(shè)置長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可在不增加控制難度和成本的情況下，讓抓桿組件具有不同的工作開(kāi)合度，以適應(yīng)不同管徑的管柱，大大增加了適用性，同時(shí)，純機(jī)械結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)相比液壓或電氣控制，可靠性更高。
【附圖說(shuō)明】
[0018]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例抓手的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是抓手在張開(kāi)工作狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是抓手在合攏工作狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明實(shí)施例管柱扶持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是修井作業(yè)一體化設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、工作平臺(tái)；11、管柱操作口；2、管柱提放裝置;3、管柱拆接裝置；
4、管柱扶持裝置;41、底座;42、伸縮臂;431、固定座;432、伸縮驅(qū)動(dòng)件;433、連接座;434、第一連桿;435、第二連桿;436、第一抓桿;437、第二抓桿;438、過(guò)渡套;439、螺桿;440、防松螺母;441、第一導(dǎo)向板;442、第二導(dǎo)向板;443、導(dǎo)向滾輪。
【具體實(shí)施方式】
[0025]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0026]本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”主要用于區(qū)分不同的部件，但不對(duì)部件進(jìn)行具體限制。
[0027]如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施例的抓手，包括固定座431，以及設(shè)于固定座431上并依次連接的伸縮驅(qū)動(dòng)件432、連桿組件和抓桿組件，伸縮驅(qū)動(dòng)件432上還連接設(shè)有長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
[0028]其中，連桿組件包括連接座433、第一連桿434和第二連桿435，抓桿組件包括交叉鉸接布置的第一抓桿436和第二抓桿437，長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的第一端連接于固定座431上，第二端與伸縮驅(qū)動(dòng)件432的第一端連接，伸縮驅(qū)動(dòng)件432的第二端與連接座433連接，第一連桿434和第二連桿435的第一端均鉸接于連接座433上，第一連桿434的第二端與第二抓桿437的端部鉸接，第二連桿435與第一抓桿436的端部鉸接。
[0029]長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括過(guò)渡套438和螺桿439，螺桿439的第一端連接于固定座431上，過(guò)渡套438的第一端與螺桿439的第二端通過(guò)第一方向的螺紋連接，過(guò)渡套438的第二端與伸縮驅(qū)動(dòng)件432的第一端通過(guò)第二方向的螺紋連接。過(guò)渡套438與螺桿439之間設(shè)有防松螺母440。長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有至少兩個(gè)長(zhǎng)度位置，使得第一抓桿436和第二抓桿437對(duì)應(yīng)具有至少兩個(gè)工作開(kāi)合度。
[0030]為了更好的讓抓手能夠接到管柱，本實(shí)施例中，固定座431的兩側(cè)分別設(shè)有第一導(dǎo)向板441和第二導(dǎo)向板442，第一導(dǎo)向板441和第二導(dǎo)向板442的開(kāi)口均向外擴(kuò)張，以增加抓手的接管范圍，提高了適應(yīng)性。同時(shí)，在固定座431上位于第一導(dǎo)向板441和第二導(dǎo)向板442之間還設(shè)有導(dǎo)向滾輪443，在管柱提拉上升時(shí)可以隨之滾動(dòng)，可減小管柱在抓手上的移動(dòng)阻力和摩擦，保護(hù)管柱和機(jī)械抓手。
[0031]需要扶持管柱進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)抓手靠近管柱，同時(shí)伸縮驅(qū)動(dòng)件432伸長(zhǎng)，推動(dòng)連桿組件向前移動(dòng)，帶動(dòng)第一抓桿436和第二抓桿437張開(kāi)，通過(guò)第一導(dǎo)向板441和第二導(dǎo)向板442的引導(dǎo)，管柱可順利滑入至抓手中間的導(dǎo)向滾輪443上，然后驅(qū)動(dòng)伸縮驅(qū)動(dòng)件432縮回，使第一抓桿436和第二抓桿437合攏直至達(dá)到預(yù)定的工作開(kāi)合度，再驅(qū)動(dòng)抓手移動(dòng)，扶持管柱進(jìn)行移動(dòng)。
[0032]在不同的井場(chǎng)施工時(shí)，使用的管柱管徑可能會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)，則需對(duì)第一抓桿436和第二抓桿437的工作開(kāi)合度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)管徑的變化。具體操作如下:首先將防松螺母440擰松，然后根據(jù)需要調(diào)節(jié)過(guò)渡套438和螺桿439，當(dāng)管柱管徑變大，需要加大第一抓桿436和第二抓桿437的工作開(kāi)合度時(shí)，將過(guò)渡套438和螺桿439向遠(yuǎn)離伸縮驅(qū)動(dòng)件432的方向調(diào)節(jié)，以加大伸縮驅(qū)動(dòng)件432的安裝距離L，當(dāng)管柱管徑變小，需要減小第一抓桿436和第二抓桿437的工作開(kāi)合度時(shí)，將過(guò)渡套438和螺桿439向靠近伸縮驅(qū)動(dòng)件432的方向調(diào)節(jié)，以減小伸縮驅(qū)動(dòng)件432的安裝距離L，操作簡(jiǎn)單便捷。
[0033]本實(shí)施例中，伸縮驅(qū)動(dòng)件432具體采用油缸，當(dāng)然，還可以是其他直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，本實(shí)施例并不受限于此。
[0034]本實(shí)施例的抓手，通過(guò)在伸縮驅(qū)動(dòng)件432上設(shè)置長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可在不增加控制難度和成本的情況下，讓抓桿組件具有不同的工作開(kāi)合度，以適應(yīng)不同管徑的管柱，大大增加了適用性，同時(shí)，純機(jī)械結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)相比液壓或電氣控制，可靠性更高。
[0035]在此基礎(chǔ)上，如圖4所示，本實(shí)施例還提供了一種管柱扶持裝置，包括底座41、裝設(shè)于底座41上的伸縮臂42，伸縮臂42端部設(shè)有上述的抓手。
[0036]進(jìn)一步地，如圖5所示，本實(shí)施例還提供了該管柱扶持裝置的修井作業(yè)一體化設(shè)備，包括工作平臺(tái)I，工作平臺(tái)I上設(shè)有管柱操作口 11，管柱操作口 11上方設(shè)有可在豎直方向上移動(dòng)的管柱提放裝置2，工作平臺(tái)I上靠近管柱操作口 11設(shè)有管柱拆接裝置3和管柱扶持裝置4，管柱扶持裝置4、管柱提放裝置2和管柱拆接裝置3配合用于在管柱操作口 11處扶持、提放和拆接管柱。
[0037]由于管柱扶持裝置及修井作業(yè)一體化設(shè)備均采用了上述的抓手，具有其所有優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。
[0038]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抓手，其特征在于:包括固定座(431)，以及設(shè)于固定座(431)上并依次連接的伸縮驅(qū)動(dòng)件(432)、連桿組件和抓桿組件，所述伸縮驅(qū)動(dòng)件(432)上還連接設(shè)有長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有至少兩個(gè)長(zhǎng)度位置，使得所述抓桿組件對(duì)應(yīng)具有至少兩個(gè)工作開(kāi)合度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抓手，其特征在于:所述連桿組件包括連接座(433)、第一連桿(434)和第二連桿(435)，所述抓桿組件包括交叉鉸接布置的第一抓桿(436)和第二抓桿(437)，所述長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的第一端連接于固定座(431)上，第二端與所述伸縮驅(qū)動(dòng)件(432)的第一端連接，所述伸縮驅(qū)動(dòng)件(432)的第二端與所述連接座(433)連接，所述第一連桿(434)和第二連桿(435)的第一端均鉸接于所述連接座(433)上，所述第一連桿(434)的第二端與所述第二抓桿(437)的端部鉸接，所述第二連桿(435)與所述第一抓桿(436)的端部鉸接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抓手，其特征在于:所述長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括過(guò)渡套(438)和螺桿(439)，所述螺桿(439)的第一端連接于所述固定座(431)上，所述過(guò)渡套(438)的第一端與所述螺桿(439)的第二端通過(guò)第一方向的螺紋連接，所述過(guò)渡套(438)的第二端與所述伸縮驅(qū)動(dòng)件(432)的第一端通過(guò)第二方向的螺紋連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抓手，其特征在于:所述過(guò)渡套(438)與所述螺桿(439)之間設(shè)有防松螺母(440)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抓手，其特征在于:所述固定座(431)的兩側(cè)分別設(shè)有第一導(dǎo)向板(441)和第二導(dǎo)向板(442)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抓手，其特征在于:所述固定座(431)上位于第一導(dǎo)向板(441)和第二導(dǎo)向板(442)之間還設(shè)有導(dǎo)向滾輪(443)。7.—種管柱扶持裝置，其特征在于:包括底座(41)、裝設(shè)于底座(41)上的伸縮臂(42)，所述伸縮臂(42)端部設(shè)有權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的抓手。8.一種修井作業(yè)一體化設(shè)備，包括工作平臺(tái)(I)，所述工作平臺(tái)(I)上設(shè)有管柱操作口(11)，其特征在于:所述管柱操作口(11)上方設(shè)有可在豎直方向上移動(dòng)的管柱提放裝置(2)，所述工作平臺(tái)(I)上靠近所述管柱操作口(II)設(shè)有管柱拆接裝置(3)和權(quán)利要求7所述的管柱扶持裝置(4)，所述管柱扶持裝置(4)、管柱提放裝置(2)和管柱拆接裝置(3)配合用于在管柱操作口( 11)處扶持、提放和拆接管柱。
【文檔編號(hào)】B65G47/90GK105858198SQ201610398640
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月7日
【發(fā)明人】?？藦?qiáng), 譚海波, 劉強(qiáng), 王占永
【申請(qǐng)人】湖南三石油科技有限公司, 湖南三一石油科技有限公司