專利名稱：起下管柱作業(yè)自動(dòng)傳送機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油田井下作業(yè)裝置，特別涉及一種油田修井作業(yè)的起下管 柱作業(yè)自動(dòng)傳送機(jī)。二、 背景技術(shù)-油田修井作業(yè)主要是為了保證油井的正常生產(chǎn)或根據(jù)生產(chǎn)需要對(duì)油井進(jìn)行檢 修、維護(hù)和調(diào)整，是保證油田穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。修井作業(yè)中一個(gè)非常繁 重的工作就是起下油管、抽油桿。多年來(lái)我國(guó)油田起下管柱作業(yè)一直沿用傳統(tǒng)的作 業(yè)方式，油管起下需人工搬運(yùn)油管定位、倒換月牙吊卡、推放小滑車，工序復(fù)雜， 自動(dòng)化程度低，工作強(qiáng)度大，需要人員多，工作效率低，作業(yè)危險(xiǎn)性大。因此，管 柱起下作業(yè)急需改進(jìn)。目前國(guó)內(nèi)的修井作業(yè)起下油管操作中主要采用人工方式，國(guó)內(nèi)也開(kāi)發(fā)有油管起 下自動(dòng)化的裝置，但由于其要改變油管水平布置的方式及管柱起下工作的特殊性， 另外裝置復(fù)雜，成本很高，不符合國(guó)情，沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。國(guó)外車載修井機(jī)性能較好；但工作條件要求高，價(jià)格桌貴，同樣也不適于我國(guó)國(guó)情。國(guó)內(nèi)各油田擁有大量修井設(shè)備，如通井機(jī)、井架、液壓鉗、吊卡等，修并作業(yè) 方式急需改革，但又不能全部棄用現(xiàn)有設(shè)備。因此研制、開(kāi)發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的半自 動(dòng)油管柱起下作業(yè)輔助裝置對(duì)油田修井作業(yè)成為了迫切的需求。三、 實(shí)用新型內(nèi)容-本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種起下管柱作業(yè) 自動(dòng)傳送機(jī)，該裝置具有自動(dòng)舉升和送進(jìn)油管功能，舉升和送進(jìn)距離可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)， 能適合各種不同高度的井口的起下管柱作業(yè)施工。其技術(shù)方案是主要由平行四邊形主機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)部件、底座、中間支承部件、 上油管用外爪工具、自帶動(dòng)力遙控滑車組成，底座用以支承驅(qū)動(dòng)部件和中間支承部 件，所述的平行四邊形主機(jī)構(gòu)包括多個(gè)曲柄、滑車平臺(tái)、曲柄配重，曲柄中部和驅(qū) 動(dòng)部件輸出軸或中間支承部件輸出軸采用平鍵連接，曲柄的一端和曲柄配重固定連 接，另一端和滑車平臺(tái)鉸接，用以實(shí)現(xiàn)油管的升、降及傳送；在所述的滑車平臺(tái)頂 部設(shè)有自帶動(dòng)力遙控滑車，可在滑車平臺(tái)上往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述的滑車平臺(tái)的側(cè)面安裝 上油管用外爪工具或卸油管用內(nèi)爪工具，驅(qū)動(dòng)部件帶動(dòng)平行四邊形主機(jī)構(gòu)的曲柄作 往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，曲柄使滑車平臺(tái)作平動(dòng)，通過(guò)上油管用外爪工具或卸油管用內(nèi)爪工具完成上油管作業(yè)或卸油管作業(yè)。其中，本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)部件主要由斜齒輪一蝸輪蝸桿減速電機(jī)和連接螺栓組成，斜齒輪一蝸輪蝸桿減速電機(jī)通過(guò)連接螺栓固定在底座的T型槽板上，用以調(diào)整 驅(qū)動(dòng)部件的輸出軸位置。驅(qū)動(dòng)部件用以提供動(dòng)力，采用功率0.18kW、輸出轉(zhuǎn)速 2.0rpm、輸出扭矩470Nm的SWD140S90Y4 63斜齒輪一蝸輪蝸桿減速電機(jī)，使用 雙輸出軸形式，為保證平行四邊形主機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，采用兩套相同的驅(qū)動(dòng)部件。
本實(shí)用新型的中間支承部件主要由滑動(dòng)軸承和連接螺栓組成，滑動(dòng)軸承通過(guò)連 接螺栓連接在底座的T型槽板上，用以調(diào)整中間支承部件的輸出軸位置。用以保證 平行四邊形主機(jī)構(gòu)運(yùn)行穩(wěn)定及滑車平臺(tái)受力均衡，中間支承部件采用滑動(dòng)軸承，也 使用雙輸出軸形式，和平行四邊形主機(jī)構(gòu)的連接同驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；
本實(shí)用新M的上油管用外爪工具包括上油管用外爪、固定架、銷軸、擋環(huán)及開(kāi) 口銷，上油管用外爪通過(guò)銷軸、擋環(huán)及開(kāi)口銷連接在固定架上；固定架用連接螺栓 固定在滑車平臺(tái)的一側(cè)；用于上油管作業(yè)油管的掛入及使油管自動(dòng)滑入滑車平臺(tái)的 中部位置，該工具固定在滑車平臺(tái)的一側(cè)，沿滑車平臺(tái)縱向分布有兩套。
卸油管用內(nèi)爪工具用于卸油管作業(yè)將油管頂出滑車平臺(tái)并自動(dòng)滑入油管排放架 上，該工具固定在保證底座位置的連接部件上，同樣沿滑車平臺(tái)縱向分布有兩套。
本實(shí)用新型的自帶動(dòng)力遙控滑車主要由電機(jī)、滾輪、軸承、聯(lián)軸器、滾輪軸和 小車架組成，采用后輪驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)后驅(qū)的滾輪各由一個(gè)直流減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且和 直流減速電機(jī)通過(guò)套筒聯(lián)軸器連接并支承于軸承上，軸承固定小車架上；前滾輪自 由滾動(dòng)，兩個(gè)后驅(qū)的滾輪通過(guò)滾輪軸連接并支承于軸承上；滾輪的內(nèi)側(cè)各有一個(gè)擋 邊，確保小車不脫離導(dǎo)向架側(cè)翻；自帶動(dòng)力遙控滑車主要用以自動(dòng)復(fù)位滑車，電機(jī) 額定功率選用25w，轉(zhuǎn)速150rpm。
底座以及保證底座位置的連接部件，底座有3套，結(jié)構(gòu)完全一樣，用以支承兩 套驅(qū)動(dòng)部件和中間支承部件，保證底座位置的連接部件用以連接3個(gè)獨(dú)立的底座， 以保證平行四邊形主機(jī)構(gòu)的精度；'
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是
1、快速拆裝式，其存放、運(yùn)輸方便；2、節(jié)能，采用獨(dú)特的配重平衡塊結(jié)構(gòu)， 動(dòng)力要求大大降低；3、左、右全部對(duì)稱設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)受力合理、穩(wěn)定性好；4、通過(guò) 控制曲柄的旋轉(zhuǎn)角度，可做到提升高度、送進(jìn)距離無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；5、自帶動(dòng)力遙控滑車， 不需人力往復(fù)從兩頭推來(lái)推去，大大減輕了工作量；6、主機(jī)構(gòu)釆用平行四邊形結(jié)構(gòu)， 原理方案簡(jiǎn)單、可靠；整個(gè)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，產(chǎn)品適應(yīng)性好，功能擴(kuò)展性好。 接口界面標(biāo)準(zhǔn)化，可以根據(jù)需要添加上油管用外爪工具、卸油管用內(nèi)爪工具，極大 的提高了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。本實(shí)用新型可以直流電機(jī)、液壓、氣動(dòng)等作為動(dòng)力，實(shí) 現(xiàn)了起下管柱作業(yè)部分操作程序的自動(dòng)化，連接方便，操作簡(jiǎn)單，大大提高了起下 油管時(shí)的工作效率，減少了占井周期，安全性能大大提高。
四、'
結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為起下管柱作業(yè)自動(dòng)傳送機(jī)的俯視圖；附圖3為起下管柱作業(yè)自動(dòng)傳送機(jī)的右視圖；附圖4為驅(qū)動(dòng)部件的連接示意圖；附圖5為中間支承部件的連接示意圖；附圖6為上油管用外爪工具的側(cè)視圖；附圖7為上油管用外爪工具的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖8為自帶動(dòng)力遙控滑車的結(jié)構(gòu)示意圖；上圖中l(wèi)一平行四邊形主機(jī)構(gòu)，'2 —驅(qū)動(dòng)部件，3—中間支承部件，4一底座， 5 —上油管用外爪工具，6—自帶動(dòng)力遙控滑車；l.l一曲柄，1.2—滑車平臺(tái)，1.3—曲柄配重；2.1—斜齒輪一蝸輪蝸桿減速電機(jī)，2.2—連接螺栓；3.1—滑動(dòng)軸承，3.2 —連接螺栓；4.1— T型槽板；5.1 —上油管 用外爪，5.2 —固定架，5.3 —銷軸，5.4—復(fù)位彈簧，5.5 —擋環(huán)，5.6—開(kāi)口銷；6.1 — 減速電機(jī)，6.2—滾輪，6.3 —軸承，6.4—套筒聯(lián)軸器，6.5—滾輪軸，6.6-小車架。五具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖1-8闡明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)與工作原理。本實(shí)用新型由平行四邊形主機(jī)構(gòu)1、驅(qū)動(dòng)部件2、中間支承部件3、底座4、上 油管用外爪工具5、自帶動(dòng)力遙控滑車6等結(jié)構(gòu)組成。起下管柱作業(yè)自動(dòng)傳送機(jī)縱向 結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，圖2為起下管柱作業(yè)自動(dòng)傳送機(jī)俯視圖，圖3為起下管柱 作業(yè)自動(dòng)傳送機(jī)右視圖。平行四邊形主機(jī)構(gòu)包括曲柄1.1 (6個(gè))、滑車平臺(tái)1.2、曲柄配重1.3 (6塊，曲 柄)。曲柄l.l中部和驅(qū)動(dòng)部件2輸出軸(或中間支承部件3輸出軸)采用普通平鍵 連接，曲柄1.1 一頭和曲柄配重1.3用螺栓固定連接，另一頭和滑車平臺(tái)1.2鉸接。驅(qū)動(dòng)部件由斜齒輪一蝸輪蝸桿減速電機(jī)2.1和連接螺栓2.2等組成。斜齒輪一蝸 輪蝸桿減速電機(jī)2.1通過(guò)連接螺栓2.2連接在底座4的T型槽板4.1上，使驅(qū)動(dòng)部件 2輸出軸位置容易調(diào)整，以保證平行四邊形主機(jī)構(gòu)1的精度。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接示意圖如 圖4所示。中間支承部件由滑動(dòng)軸承3.1和連接螺栓3.2等組成?；瑒?dòng)軸承3.1通過(guò)連接螺 栓3.2連哮在底座4的1^型槽板4.1上，使中間支承部件3輸出軸位置容易調(diào)整，以 保證平行四邊形主機(jī)構(gòu)1的精度。中間支承部件連接示意圖如圖5所示。上油管用外爪工具5包括上油管用外爪5.1 、固定架5.2、銷軸5.3、復(fù)位彈簧5.4、 擋環(huán)5.5及開(kāi)口銷5.6。上油管用外爪5.1通過(guò)銷軸5.3、擋環(huán)5.5及開(kāi)口銷5.6連接 在固定架5.2上；固定架5.2用連接螺栓固定在滑車平臺(tái)1.2的一側(cè)；復(fù)位彈簧5.4 保證上油管用外爪5.1在不受外時(shí)恢復(fù)到原位，上油管用外爪工具的結(jié)構(gòu)圖參照附圖6和7。當(dāng)然，卸油管用內(nèi)爪工具正好與上油管用外爪工具結(jié)構(gòu)相反。
自帶動(dòng)力遙控滑車6由電機(jī)6.1、滾輪6.2、軸承6.3、聯(lián)軸器6.4、滾輪軸6.5、 小車架6.6等組成，采用后輪驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)后驅(qū)的滾輪6.2各由一個(gè)直流減速電機(jī)6.1 驅(qū)動(dòng)，并且和直流減速電機(jī)6.2通過(guò)套筒聯(lián)軸器6.4連接并支承于軸承6.3上，軸承 6.3固定小車架6.6上；前滾輪6.2自由滾動(dòng)，兩個(gè)后驅(qū)的滾輪6,2通過(guò)滾輪軸6.5連 接并支承于軸承6.3上；四個(gè)滾輪的內(nèi)側(cè)各有一個(gè)擋邊，當(dāng)側(cè)向受力時(shí)，會(huì)受到滑車 平臺(tái)1.2導(dǎo)向架左右分力的作用，能確保小車不會(huì)脫離導(dǎo)向架，小車不會(huì)側(cè)翻。自帶 動(dòng)力遙控滑車6結(jié)構(gòu)示意圖如圖8所示。
該系統(tǒng)構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，技術(shù)可行，并能夠與現(xiàn)有修井設(shè)備配合使用，實(shí) 現(xiàn)油田修井作業(yè)的半自動(dòng)化，主要工作原理為
驅(qū)動(dòng)部件2帶動(dòng)平行四邊形主機(jī)構(gòu)1的曲柄1.1作往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，曲柄1.1使滑 車平臺(tái)1.2作平動(dòng)，自帶動(dòng)力遙控滑車6可在滑車平臺(tái)1.2上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。上油管作業(yè) 時(shí)，當(dāng)曲柄l.l逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到向左的水平位置附近時(shí)，滑車平臺(tái)1,2側(cè)面安裝的上油 管用外爪5.1外弧面碰到油管架上排放好的油管后，上油管用外爪5.1向內(nèi)翻轉(zhuǎn)；曲 柄1繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)外爪5.1內(nèi)弧面完全處于油管架上排放好的油管的下方時(shí)，上油管 用外爪5.1復(fù)位；這時(shí)控制曲柄1.1反方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，外爪5.1內(nèi)弧面將抬起油管， 并使油管沿其弧面向內(nèi)滾入滑車平臺(tái)1.2的中間位置；曲柄1繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)曲 柄1.1旋轉(zhuǎn)到豎直的位置左右時(shí)，滑車平臺(tái)1.2提升油管并送進(jìn)到井口附近；這時(shí)用 人工方式使用吊卡并拖動(dòng)自帶動(dòng)力遙控滑車6將油管立起，完成后，遙控自帶動(dòng)力 遙控滑車6回到起點(diǎn)位置。如此往復(fù)，達(dá)到送進(jìn)油管的目的。卸油管作業(yè)油管的傳 送和上述過(guò)程相反,只是要將安裝在滑車平臺(tái)1.2側(cè)面上的上油管用外爪工具5卸下， 而采用卸油管用內(nèi)爪工具；當(dāng)滑車平臺(tái)1.2下降到足夠的位置時(shí)，卸油管用內(nèi)爪將油 管頂出滑車平臺(tái)1.2并滑落到油管架上。
權(quán)利要求1、一種起下管柱作業(yè)自動(dòng)傳送機(jī)，其特征是主要由平行四邊形主機(jī)構(gòu)(1)、驅(qū)動(dòng)部件(2)、中間支承部件(3)、底座(4)、上油管用外爪工具(5)、自帶動(dòng)力遙控滑車(6)組成，底座(4)用以支承驅(qū)動(dòng)部件(2)和中間支承部件(3)，所述的平行四邊形主機(jī)構(gòu)包括多個(gè)曲柄(1.1)、滑車平臺(tái)(1.2)、曲柄配重(1.3)，曲柄(1.1)中部和驅(qū)動(dòng)部件的輸出軸或中間支承部件(3)的輸出軸采用平鍵連接，曲柄(1.1)的一端和曲柄配重(1.3)固定連接，另一端和滑車平臺(tái)(1.2)鉸接；在所述的滑車平臺(tái)(1.2)頂部設(shè)有自帶動(dòng)力遙控滑車(6)，可在滑車平臺(tái)(1.2)上往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述的滑車平臺(tái)(1.2)的側(cè)面安裝上油管用外爪工具(5)或卸油管用內(nèi)爪工具，驅(qū)動(dòng)部件(2)帶動(dòng)平行四邊形主機(jī)構(gòu)的曲柄(1.1)作往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，曲柄(1.1)使滑車平臺(tái)(1.2)作平動(dòng)，通過(guò)上油管用外爪工具(5)或卸油管用內(nèi)爪工具完成上油管作業(yè)或卸油管作業(yè)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的起下管柱作業(yè)自動(dòng)傳送機(jī)，其特征是所述的驅(qū)動(dòng)部 件(2)主要由斜齒輪一蝸輪蝸桿減速電機(jī)(2.1)和連接螺栓(2.2)組成，斜齒輪 一蝸輪蝸桿減速電機(jī)(2.1)通過(guò)連接螺栓(2.2)連接在底座(4)的T型槽板(4.1) 上，用以調(diào)整驅(qū)動(dòng)部件(2)的輸出軸位置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的起下管柱作業(yè)自動(dòng)傳送機(jī)，其特征是所述的中間支 承部件主要由滑動(dòng)軸承(3.1)和連接螺栓(3.2)組成，滑動(dòng)軸承(3.1)通過(guò)連接螺 栓(3.2)連接在底座(4)的T型槽板(4.1)上，用以調(diào)整中間支承部件(3)的輸 出軸位置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的起下管柱作業(yè)自動(dòng)傳送機(jī)，其特征是所述的上油管 用外爪工具(5)包括上油管用外爪(5.1)、固定架(5.2)、銷軸(5.3)、擋環(huán)(5.5) 及開(kāi)口銷(5.6)，上油管用外爪(5.1)通過(guò)銷軸(5.3)、擋環(huán)(5.5)及開(kāi)口銷(5.6) 連接在固定架(5.2)上；固定架(5.2)用連接螺栓固定在滑車平臺(tái)(1.2)的一側(cè)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的起下管柱作業(yè)自動(dòng)傳送機(jī)，其特征是所述的自帶動(dòng) 力遙控滑車(6)主要由電機(jī)(6.1)、滾輪(6.2)、軸承(6.3)、聯(lián)軸器(6.4)、滾輪 軸(6.5)和小車架(6.6)組成，其中，兩個(gè)后驅(qū)的滾輪(6.2)各由一個(gè)直流減速電 機(jī)(6.1)驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)滾輪(6.2)和直流減速電機(jī)(6.2)通過(guò)套筒聯(lián)軸器(6.4)連 接并支承于軸承(6.3)上，軸承(6.3)固定小車架(6.6)上，前滾輪(6.2)自由 滾動(dòng)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的起下管柱作業(yè)自動(dòng)傳送機(jī)，其特征是:所述的滾輪(6.2) 的內(nèi)側(cè)各f一個(gè)擋邊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種油田修井作業(yè)的起下管柱作業(yè)自動(dòng)傳送機(jī)。其技術(shù)方案是主要由平行四邊形主機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)部件、底座、中間支承部件、上油管用外爪工具、自帶動(dòng)力遙控滑車組成，底座用以支承驅(qū)動(dòng)部件和中間支承部件，所述的滑車平臺(tái)的側(cè)面安裝上油管用外爪工具或卸油管用內(nèi)爪工具，驅(qū)動(dòng)部件帶動(dòng)平行四邊形主機(jī)構(gòu)的曲柄作往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，曲柄使滑車平臺(tái)作平動(dòng)，通過(guò)上油管用外爪工具或卸油管用內(nèi)爪工具完成上油管作業(yè)或卸油管作業(yè)。本實(shí)用新型可以直流電機(jī)、液壓、氣動(dòng)等作為動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了起下管柱作業(yè)部分操作程序的自動(dòng)化，連接方便，操作簡(jiǎn)單，大大提高了起下油管時(shí)的工作效率，減少了占井周期，安全性能大大提高。
文檔編號(hào)E21B7/20GK201428380SQ20092001968
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者楊文俊 申請(qǐng)人:楊文俊