專利名稱：一種石油鉆機(jī)立柱排放助力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種石油鉆采設(shè)備，特別涉及陸地石油鉆機(jī)在起下鉆作業(yè)中的立 柱排放裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，陸地石油鉆機(jī)在起下鉆作業(yè)中立柱排放主要依靠井架工在二層臺(tái)上人力手 工完成，該作業(yè)強(qiáng)度大、環(huán)境差、風(fēng)險(xiǎn)高、效率低，成為當(dāng)前減少起下鉆作業(yè)時(shí)間、提高作業(yè) 效率和降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的主要障礙。至今，現(xiàn)有技術(shù)中還未出現(xiàn)實(shí)用的立柱排放裝置或理想的解決方 案。即使已有成 套的立柱運(yùn)輸、排放系統(tǒng)，因其機(jī)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，價(jià)格昂貴，僅適用海洋鉆機(jī)，尚不宜與 陸地鉆機(jī)配套。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種以氣、液執(zhí)行 元件為動(dòng)力的伸縮臂式石油鉆機(jī)立柱排放助力裝置。該裝置通過操縱本實(shí)用新型中相關(guān)機(jī) 構(gòu)的動(dòng)作，代替井架工使用兜繩、鉆桿鉤完成對(duì)立柱排放過程中的“兜、拉、推”等一系列操 作，以機(jī)械完全替代人工作業(yè)，實(shí)現(xiàn)二層臺(tái)立柱排放的機(jī)械助力作業(yè)。從而徹底擺脫人力排 放立柱的現(xiàn)狀，降低作業(yè)強(qiáng)度、提高作業(yè)效率和減小作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種石油鉆機(jī)立柱排放助力裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)包括有框式雙行走導(dǎo)軌梁機(jī)架、 伸縮式排放臂、行走機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、兜鉗、電液控制箱和便攜式移動(dòng)操控盒，所述的框式雙 行走導(dǎo)軌梁機(jī)架通過多個(gè)行走導(dǎo)軌梁安裝耳板固定在二層臺(tái)的操作臺(tái)底部；行走機(jī)構(gòu)通過 行走機(jī)構(gòu)箱體、行走輪軸和兩對(duì)行走輪安裝在位于Π字形行走導(dǎo)軌梁內(nèi)的防傾導(dǎo)軌上；所 述的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過回轉(zhuǎn)支承座的回轉(zhuǎn)支撐座殼體上法蘭盤螺接于行走機(jī)構(gòu)箱體的下部；伸 縮式排放臂通過焊接在其頂部的排放臂過渡段上的法蘭盤與回轉(zhuǎn)支承主軸連接，并懸掛在 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的下方；所述的兜鉗通過兜鉗安裝耳板鉸接于伸縮式排放臂的排放臂內(nèi)筒的排放 臂內(nèi)筒前基板上；電液控制箱設(shè)置在行走梁機(jī)架后上方，電液控制箱的管線經(jīng)管線拖鏈與 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)相連；便攜式移動(dòng)操控盒經(jīng)一根多芯電纜與電液控制箱相連。在本實(shí)用新型中，所述的行走機(jī)構(gòu)包括有行走機(jī)構(gòu)箱體、行走液壓缸、四個(gè)行走 輪、四根行走輪軸、四根防傾導(dǎo)軌，在行走機(jī)構(gòu)箱體兩側(cè)固定有所述的四個(gè)行走輪軸，每根 行走輪軸上經(jīng)軸承安裝一個(gè)一側(cè)帶有凸輪轂的行走輪，行走輪則卡在固定于Π字形行走 導(dǎo)軌梁內(nèi)的防傾導(dǎo)軌上；行走液壓缸缸體尾部的耳環(huán)通過銷軸與位于機(jī)架后橫梁中部的液 壓缸安裝耳板相連，活塞桿端部的耳環(huán)則通過銷軸與行走機(jī)構(gòu)箱體上的耳板相連。在本實(shí)用新型中，所述的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括有回轉(zhuǎn)液壓缸、行走機(jī)構(gòu)箱體、回轉(zhuǎn)支承座 及回轉(zhuǎn)支承主軸，在行走機(jī)構(gòu)箱體內(nèi)安裝有所述的回轉(zhuǎn)液壓缸，行走機(jī)構(gòu)箱體下部法蘭盤 與回轉(zhuǎn)支承座的回轉(zhuǎn)支承座殼體上法蘭盤連接固定；回轉(zhuǎn)支承主軸通過兩個(gè)回轉(zhuǎn)支承止推軸承安裝于回轉(zhuǎn)支承座殼體內(nèi)，回轉(zhuǎn)支承主軸的上端插入回轉(zhuǎn)液壓缸的軸孔內(nèi)，下端與排 放臂過渡段的法蘭盤連接固定。在本實(shí)用新型中，所述的伸縮式排放臂為總長(zhǎng)度小于二層臺(tái)左、右指梁頂端間距離的三節(jié)伸縮式排放臂，伸縮式排放臂由排放臂內(nèi)筒、排放臂中筒、排放臂外筒及筒間滑動(dòng) 支承塊、外中筒前擋圈、內(nèi)中筒后擋圈、排放臂外筒后封板、排放臂內(nèi)筒前法蘭盤、排放臂內(nèi) 筒前基板、排放臂伸縮液壓缸、排放臂限位傳感器組成，排放臂的外筒套在排放臂中筒外， 排放臂中筒套在排放臂內(nèi)筒外，筒間安裝有減小摩擦的排放臂筒間滑動(dòng)支承塊，排放臂外 筒和排放臂中筒的前端面上分別固定有排放臂外筒前擋圈和排放臂中筒前擋圈，排放臂中 筒和排放臂內(nèi)筒的后端面上分別固定有排放臂中筒后擋圈和排放臂內(nèi)筒后擋圈，在排放臂 外筒后端法蘭面上安裝有排放臂外筒后封板，排放臂外筒上安裝有連接油氣管線的油管接 頭和焊接在內(nèi)側(cè)的排放臂安裝伸縮液壓缸的耳板；在排放臂內(nèi)筒前端焊有排放臂內(nèi)筒前法 蘭盤，排放臂內(nèi)筒前基板通過螺接固定于排放臂內(nèi)筒前法蘭盤上；排放臂內(nèi)筒前基板內(nèi)側(cè) 面焊接有耳板以連接排放臂伸縮液壓缸的活塞桿耳環(huán)、其外側(cè)面則焊接有連接兜鉗的兜鉗 安裝耳板；排放臂伸縮液壓缸安裝于排放臂內(nèi)筒的中間，缸體和活塞的耳環(huán)分別通過軸銷 與排放臂外筒后封板、排放臂內(nèi)筒前基板相連接。在本實(shí)用新型中，所述的兜鉗包括有由兜鉗液缸、兜鉗機(jī)架、兜鉗上固定導(dǎo)引、兜 鉗下活動(dòng)導(dǎo)引、兜鉗門閂、兜鉗門閂軸、兜鉗扇形圓柱齒輪、兜鉗直齒條、兜鉗齒條導(dǎo)槽和兜 鉗安裝耳板，所述的兜鉗液缸垂直安裝于兜鉗機(jī)架的頂端，兜鉗液缸的活塞桿通過端部螺 桿與兜鉗直齒條的螺孔相連接；兜鉗直齒條安裝于兜鉗齒條導(dǎo)槽內(nèi)，與安裝于同一基座上 的兜鉗扇形圓柱齒輪相嚙合；兜鉗扇形圓柱齒輪則通過鍵與兜鉗門閂軸連接，位于兜鉗門 閂軸端部的兜鉗門閂亦通過鍵與螺栓固定連接；兜鉗上固定導(dǎo)引為叉狀導(dǎo)引，焊接固定于 兜鉗機(jī)架的上端；兜鉗下活動(dòng)導(dǎo)引亦為叉狀導(dǎo)引，通過軸銷與兜鉗機(jī)架下端的水平條狀孔 連接；在兜鉗機(jī)架的頂部與底部分別焊接有與排放臂內(nèi)筒的排放臂內(nèi)筒前基板連接用的兜 鉗安裝上耳板和兜鉗安裝下耳板各一對(duì)。在本實(shí)用新型中，所述的框式雙行走導(dǎo)軌梁機(jī)架包括有六個(gè)行走導(dǎo)軌梁安裝耳 板、兩根Π字形行走導(dǎo)軌梁、機(jī)架前橫梁、機(jī)架后橫梁、四個(gè)可卸吊環(huán)、拖鏈安裝橫梁和行 走液缸安裝耳板；機(jī)架前橫梁和機(jī)架后橫梁正交焊接于兩根Π字形行走導(dǎo)軌梁的兩端；拖 鏈安裝橫梁焊裝于兩根Π字形行走導(dǎo)軌梁中部下翼外側(cè)；六個(gè)行走導(dǎo)軌梁安裝耳板均布 在兩根Π字形行走導(dǎo)軌梁的兩側(cè)；四個(gè)可卸吊環(huán)布置在兩根Π字形行走導(dǎo)軌梁的上翼。從上述解決方案可看出，本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容的具體技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是(1)通過立柱排放助力裝置的便攜式移動(dòng)操控盒手柄操縱排放臂和兜鉗機(jī)構(gòu)完成 井架工使用兜繩和鉆桿鉤在排放鉆桿時(shí)所進(jìn)行的“兜、拉”操作；①起鉆時(shí)鉆柱坐井口后，操縱伸縮式排放臂伸出兜鉗兜住鉆柱上端，以防止卸扣 時(shí)吊卡擺動(dòng)，解決須由井架工在鉆柱上繞兜繩，并把兜繩卡在U形槽內(nèi)的操作；②待卸扣完畢，立柱被提起脫離鉆柱，下端進(jìn)管盒后，操縱排放臂收回，把立柱拉 近操作臺(tái)以便摘開吊卡，解決須由井架工用力拉兜繩，使立柱靠近操作臺(tái)后迅速卡住兜繩 穩(wěn)住立柱的操作；③下鉆時(shí)，操縱排放臂伸出兜鉗叉住要下井的立柱后，兜鉗拴體轉(zhuǎn)90°關(guān)閉兜住 立柱，然后收回排放臂將立柱拉出排位靠在操作臺(tái)槽位邊上，解決下鉆時(shí)井架工需用鉤子或兜繩拉出立柱，然后繞上兜繩穩(wěn)定立柱的操作；(2)操縱立柱排放助力裝置的排放臂伸縮、回轉(zhuǎn)和行走完成井架工用人力將立柱上端從井口中心“推、拉”進(jìn)、出槽位的操作和與之相反的操作；①兜鉗通過排放臂的收縮、回轉(zhuǎn)可將立柱上端從位于井口中心線的位置轉(zhuǎn)移到左側(cè)或右側(cè)的操作臺(tái)與指梁間的槽位，反之，亦可將立柱從操作臺(tái)與指梁間的槽位轉(zhuǎn)移到井 口中心線位置；②兜鉗通過行走機(jī)構(gòu)的平移牽引立柱上端沿操作臺(tái)與指梁間空檔作直線運(yùn)動(dòng)通 過；③兜鉗通過排放臂的伸出和收縮將立柱上端從槽位開口處推到指定排位或從指 定排位拉到槽位開口處。本實(shí)用新型著眼于解決當(dāng)前二層臺(tái)人工排放立柱的操作強(qiáng)度和安全問題，不涉及 立柱的提升、下放等承重性操作，因而具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單重量輕，小巧靈便易操控，特別適合各 型鉆機(jī)在二層臺(tái)安裝的突出優(yōu)點(diǎn)。

圖Ia是本實(shí)用新型的機(jī)構(gòu)組成的主視圖。圖Ib是圖Ia中的A-A向視圖。圖2a是本實(shí)用新型的排放臂伸展示意圖。圖2b是圖2a中的B-B向視圖。圖3是本實(shí)用新型的行走機(jī)構(gòu)組成側(cè)視圖。圖4是本實(shí)用新型的行走機(jī)構(gòu)組成仰視圖。圖5a是本實(shí)用新型的兜鉗結(jié)構(gòu)正視圖。圖5b是圖5a中的C-C向視圖。圖5c是本實(shí)用新型的兜鉗結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。圖5d是圖5c中的D-D向視圖。圖6是本實(shí)用新型的電液氣控制原理圖。1.管線拖鏈16. 二位五通電控氣動(dòng)換向閥2.兜鉗氣缸管線17.防爆接線箱3.排放臂伸縮液壓缸18.氣源處理二聯(lián)件4.油管接頭19.液壓蓄能器5.伸縮式排放臂20.回轉(zhuǎn)支承座6.回轉(zhuǎn)支承座殼體21.排放臂過渡段7. 1-7. 2回轉(zhuǎn)支承止推軸承22.行走機(jī)構(gòu)箱體8.回轉(zhuǎn)支承主軸23.兜鉗液缸9. 1-9. 6行走導(dǎo)軌梁安裝耳板 24.兜鉗機(jī)架10. 1-10. 2Π字形行走導(dǎo)軌梁25.兜鉗上固定導(dǎo)引11. 1-11. 6銷軸孔26.兜鉗門閂12. 1-12. 4行走輪軸27.兜鉗門閂軸13. 1-13. 4行走輪28.兜鉗下活動(dòng)導(dǎo)引[0046]14. 1-14. 4防傾導(dǎo)軌29.排放臂限位傳感器15.回轉(zhuǎn)液壓缸30.排放臂筒間滑動(dòng)支承塊31.排放臂外筒后封板36.排放臂內(nèi)筒前基板32. 1-32. 2中、內(nèi)筒后擋圈37.兜鉗扇形圓柱齒輪38.兜鉗直齒條34. 1-34. 2外、中筒前擋圈39.兜鉗齒條導(dǎo)槽35.排放臂內(nèi)筒前法蘭盤40. 1-40. 2兜鉗安裝耳板41. 1-41. 2機(jī)架前、后橫梁46.液壓集成塊42.行走機(jī)構(gòu)限位接近開關(guān)47.行走液壓缸43. 1-43. 4可卸吊環(huán) 48.行走液缸安裝耳板44.拖鏈安裝橫梁49.電、氣、液安裝板45. 1-45. 3防爆三位四通電磁換向閥51. 1-51. 7隔離安全柵 55.氣節(jié)流閥52. 5-52. 6壓控單向閥 56.便攜式移動(dòng)操控盒53. 1-53. 7安全溢流閥 57.液壓截止閥54. 1-54. 3節(jié)流閥58.氣動(dòng)截止閥
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1、2、3、4、5、6對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)、原理和功能作進(jìn)一步描述，但不 能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。一種石油鉆機(jī)立柱排放助力裝置實(shí)例的總體結(jié)構(gòu)見圖Ia和圖lb，圖Ia是本實(shí)用 新型的機(jī)構(gòu)組成的主視圖，圖Ib是圖Ia中的A-A向視圖。本實(shí)用新型的石油鉆機(jī)立柱排放 助力裝置的結(jié)構(gòu)包括有框式雙行走導(dǎo)軌梁機(jī)架、伸縮式排放臂、行走機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、兜鉗、 電液控制箱和便攜式移動(dòng)操控盒?？蚴诫p行走梁機(jī)架由兩根Π字形行導(dǎo)軌走梁10. 1、10.2，機(jī)架前橫梁41. 1、機(jī)架 后橫梁41. 2正交焊接組成。該框式雙行走梁機(jī)架通過六個(gè)行走導(dǎo)軌梁安裝耳板9. 1-9. 6 固定在二層臺(tái)的操作臺(tái)底部，其縱向中心線通過井口中心并與指梁正交，其功能是為整個(gè) 助力裝置提供行走基座和與二層臺(tái)連接固定接口。行走機(jī)構(gòu)主要由行走機(jī)構(gòu)箱體22、行走液壓缸47、四個(gè)行走輪13. 1-13. 4和分別 安裝在兩根Π字形行走導(dǎo)軌梁10. 1-10. 2的上下翼內(nèi)的四條防脫導(dǎo)軌14. 1-14. 4組成，其 主要功能是實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的行走和提供防傾覆力矩。上述行走機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征和工作原理是在行走機(jī)構(gòu)箱體22兩側(cè)固定有四個(gè)行 走輪軸12. 1-12. 4，每個(gè)輪軸上經(jīng)軸承安裝一個(gè)一側(cè)帶凸輪轂的行走輪，則共有四個(gè)行走輪 13. 1-13. 4，行走機(jī)構(gòu)箱體22則通過四個(gè)行走輪13. 1-13. 4的凸輪轂卡在位于兩根Π字形 行走導(dǎo)軌梁10. 1,10. 2內(nèi)的四條防傾覆導(dǎo)軌14. 1-14. 4上，架于兩根Π字形行走導(dǎo)軌梁之 間；行走液壓缸47缸體尾部的耳環(huán)通過銷軸與位于機(jī)架后橫梁41. 2中部的行走液缸安裝 耳板48相連，活塞桿端部的耳環(huán)則與行走機(jī)構(gòu)箱體22上的耳板相連。當(dāng)液壓缸在防爆三 位四通電磁換向閥45. 1控制下動(dòng)作時(shí)，便可驅(qū)動(dòng)行走裝置在兩根Π字形行走導(dǎo)軌梁上移 動(dòng)，Π字形行走導(dǎo)軌梁上靠近機(jī)架前橫梁41. 1位置處設(shè)有行走機(jī)構(gòu)限位接近開關(guān)42。如圖3和圖4所示，圖3是本實(shí)用新型的行走機(jī)構(gòu)組成側(cè)視圖，圖4是本實(shí)用新型的行走機(jī)構(gòu) 組成仰視圖。回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)位于行走裝置箱體22內(nèi)，主要由回轉(zhuǎn)液壓缸15和回轉(zhuǎn)支承座20組 成，其主要功能是承擔(dān)助力裝置伸縮式排放臂5在初始位置相對(duì)于中心線的士90°回轉(zhuǎn)， 并在兜鉗兜住立柱時(shí)提供足夠扭矩保持立柱穩(wěn)定?；剞D(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)特征和工作原理是回轉(zhuǎn)液壓缸15安裝在行走機(jī)構(gòu)箱體22內(nèi)； 安裝于回轉(zhuǎn)支承座20內(nèi)的回轉(zhuǎn)支承主軸8的上端穿過行走機(jī)構(gòu)箱體22通孔，與回轉(zhuǎn)液壓 缸15上的安裝孔連接；回轉(zhuǎn)支承主軸8的中間部位安裝有由兩套回轉(zhuǎn)支承止推軸承7. 1、 7. 2形成的支承軸承組合，下端通過法蘭盤與排放臂過渡段21固定連連接；回轉(zhuǎn)支承座20 則通過回轉(zhuǎn)支承座殼體6的法蘭盤與行走機(jī)構(gòu)箱體22通過螺栓螺連接固定。當(dāng)回轉(zhuǎn)液壓 缸15在防爆三位四通電磁換向閥45. 2控制動(dòng)作時(shí)，便可驅(qū)動(dòng)與回轉(zhuǎn)支承主軸8下端固連 的排放臂過渡段兜鉗支架21及伸縮式排放臂5隨之回轉(zhuǎn)，并提供相應(yīng)的回轉(zhuǎn)力矩。伸縮式排放臂5為總長(zhǎng)度小于二層臺(tái)左、右指梁頂端間距離的三節(jié)伸縮式排放 臂，伸縮式排放臂5由排放臂內(nèi)筒5. 3、排放臂中筒5. 2、排放臂外筒5. 1及筒間滑動(dòng)支承塊 30、外中筒前擋圈、內(nèi)中筒后擋圈、排放臂外筒后 封板31、排放臂內(nèi)筒前法蘭盤35、排放臂 內(nèi)筒前基板36、伸縮液壓缸3、排放臂限位傳感器29組成。其主要功能是通過伸縮式排放臂 5的伸縮功能，提供相應(yīng)的動(dòng)力將兜鉗兜住的立柱推到任意指定排位，或通過兜鉗將立柱從 任意排位拉出。如圖2兩幅圖所示，圖2a是本實(shí)用新型的排放臂伸展示意圖，圖2b是圖2a 中的B-B向視圖。本實(shí)用新型的伸縮式排放臂的結(jié)構(gòu)特征和工作原理如下a.伸縮式排放臂5的套筒采用六邊形橫截面的空腹筒，六邊形通過部分折彎矩形 截面下兩側(cè)直角邊后形成，在重力作用下六邊形的內(nèi)、中筒能在其外層筒中自動(dòng)居中；b.在伸縮式排放臂5的內(nèi)、中、外筒之間襯有合金材料制成的減小筒間滑動(dòng)摩擦 的排放臂筒間滑動(dòng)支承塊30 ；c.在排放臂外筒5. 1、排放臂中筒5. 2前端面上分別安裝有外筒前擋圈34. 1和中 筒前擋圈34. 2 ；同樣，在排放臂內(nèi)筒5. 3、排放臂中筒5. 2后端面上分別安裝有中筒后擋圈 32. 1和內(nèi)筒后擋圈32. 2，擋圈構(gòu)成排放臂中筒5. 2和排放臂內(nèi)筒5. 3伸出時(shí)的限位機(jī)構(gòu)， 同時(shí)也限制排放臂筒間滑動(dòng)支承塊30的縱向移動(dòng)；d.排放臂外筒后封板31通過法蘭盤和螺栓安裝于排放臂外筒5. 1的后端面，在排 放臂外筒后封板31上安裝有管線接頭4，排放臂外筒后封板31的內(nèi)側(cè)焊有一對(duì)耳板通過銷 軸與伸縮液壓缸3缸體耳環(huán)連接；e.排放臂內(nèi)筒前法蘭盤35焊接于排放臂內(nèi)筒5. 3前端部；排放臂內(nèi)筒前基板36 螺接于內(nèi)筒前法蘭盤35與排放臂內(nèi)筒5. 3固連；在排放臂內(nèi)筒前基板36的內(nèi)側(cè)面焊接有 一對(duì)耳板，通過銷軸與伸縮液壓缸3的活塞桿端部耳環(huán)連接；外側(cè)面焊有3對(duì)耳板，通過銷 軸與兜鉗上相應(yīng)的兜鉗安裝耳板40. 1,40. 2相連，上述的銷軸共有六個(gè)，穿設(shè)于六個(gè)銷軸 孔11. 1 11. 6內(nèi)；f.排放臂伸縮液壓缸3也選用多節(jié)液壓缸，布置于排放臂的內(nèi)筒內(nèi)，其安裝特征 如上d、e條所述；g.排放臂過渡段21的下法蘭盤焊接于排放臂外筒頂部，上法蘭盤通過螺栓與與回轉(zhuǎn)支承主軸8的法蘭固連；h.當(dāng)行走液壓缸47、排放臂伸縮液壓缸3、回轉(zhuǎn)液壓缸15在防爆三位四通電磁轉(zhuǎn)向閥45. 1,45. 2,45. 3控制下動(dòng)作時(shí)，伸縮式排放臂5便可在收縮到位后沿Π字形行走導(dǎo) 軌梁行走，或繞行走機(jī)構(gòu)箱體22中心回轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)槽位后便可伸展或收縮伸縮式排放臂5， 將立柱推入或拉出排位，上述的三個(gè)防爆三位四通電磁轉(zhuǎn)向閥45. 1,45. 2,45. 3安裝在電、 氣、液安裝板49上，該電、氣、液安裝板49還安裝有液壓集成塊46，伸縮式排放臂5的端部 固定兜鉗氣缸管線2。i.在伸縮式排放臂5的排放臂外筒5. 2的頂部安裝有伸縮臂限位傳感器29，以防 止各種原因所引起的超行程不安全狀況出現(xiàn)。所述的兜鉗包括有由兜鉗液缸23、兜鉗機(jī)架24、兜鉗上固定導(dǎo)引25、兜鉗下活動(dòng) 導(dǎo)引28、兜鉗門閂26、兜鉗門閂軸27、兜鉗扇形圓柱齒輪37、兜鉗直齒條38、兜鉗齒條導(dǎo)槽 39、兩個(gè)兜鉗安裝耳板40. 1,40. 2。其主要功能是在操作手的操控下將處于直立狀態(tài)的立柱 叉住并納入兜鉗內(nèi)，放下閂桿兜住。上述的兜鉗機(jī)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)特征和工作原理是a.兜鉗液缸23垂直安裝于兜鉗機(jī)架24的頂端，其活塞桿通過端部螺桿與兜鉗直 齒條38的螺孔相連接；兜鉗直齒條38安裝于兜鉗齒條導(dǎo)軌槽39內(nèi)，與安裝于同一基座上 的兜鉗扇形圓柱齒輪37相嚙合；兜鉗扇形圓柱齒輪37則通過鍵與門閂軸27連接；同樣，位 于兜鉗門閂軸27端部的兜鉗門閂26亦通過鍵與螺栓與之固連；當(dāng)兜鉗液缸23活塞桿伸出 時(shí)，推動(dòng)兜鉗直齒條38向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)與之嚙合的兜鉗扇形圓柱齒輪37逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，與兜 鉗扇形圓柱齒輪37連為一體的兜鉗門閂軸27將兜鉗門閂26由豎直旋轉(zhuǎn)至水平關(guān)閉兜鉗； 反之，當(dāng)兜鉗液缸23的活塞桿縮進(jìn)時(shí)，將兜鉗門閂26由水平旋轉(zhuǎn)至豎直而打開兜鉗；b.兜鉗上固定導(dǎo)引25為固定叉狀導(dǎo)引，焊接固定于兜鉗機(jī)架24的上端；兜鉗下 活動(dòng)導(dǎo)引28為活動(dòng)叉狀導(dǎo)引，其與兜鉗機(jī)架24依靠軸和軸孔連接；兜鉗機(jī)架24上的軸孔 為水平條狀孔，允許兜鉗下活動(dòng)導(dǎo)引在水平方向上活動(dòng)，以適應(yīng)立柱在移運(yùn)過程中出現(xiàn)的 水平方向上的擺動(dòng)，避免被立柱別?。籧.在兜鉗機(jī)架24的頂部與底部分別焊接有與伸縮式排放臂5的排放臂內(nèi)筒前封 板36連接安裝用的位于上部的兜鉗安裝耳板40. 1和位于下部的兜鉗安裝耳板40. 2各一 對(duì)。圖5四幅圖揭示了其結(jié)構(gòu)，圖5a是本實(shí)用新型的兜鉗結(jié)構(gòu)正視圖，圖5b是圖5a中的 C-C向視圖，圖5c是本實(shí)用新型的兜鉗結(jié)構(gòu)側(cè)視圖，圖5d是圖5c中的D-D向視圖。本實(shí)用新型操控機(jī)構(gòu)主要由便攜式移動(dòng)操控盒56、防爆接線箱17、隔離安全柵、 電磁換向閥、壓控單向閥、節(jié)流閥、安全溢流閥、液壓蓄能器19、二位五通電控氣動(dòng)換向閥 16等控制元件以及相應(yīng)的線纜、管線拖鏈1組成。其主要功能是通過對(duì)便攜式移動(dòng)操控盒 56上手柄的操縱，使行走機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、排放臂、兜鉗的執(zhí)行部件完成相應(yīng)動(dòng)作，為使本實(shí) 用新型操縱平穩(wěn)、運(yùn)行安全，在操控機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有調(diào)速和限載回路。圖6是本實(shí)用新型的電 液氣控制原理圖。上述的操控機(jī)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)特征和工作原理是a.便攜式移動(dòng)操控盒56可通過附有的背帶掛在操作人員胸前進(jìn)行操作；在其面 板上設(shè)置四個(gè)操縱手柄，可分別控制本實(shí)用新型的回轉(zhuǎn)、行走、伸縮和開閉兜鉗門桿；操縱 手柄內(nèi)采用本安型無觸點(diǎn)開關(guān)；便攜式移動(dòng)操控盒56通過一多芯電纜與防爆接線盒17相連接；b.防爆接線箱17內(nèi)設(shè)置6路隔離安全柵51. 1 51. 6，以及DC24V電源，隔離安 全柵的作用是將經(jīng)電纜傳送過來的便攜式移動(dòng)操控盒56上的操縱手柄開關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)換成控 制相應(yīng)電磁閥的電壓信號(hào)；DC24V電源則將50Hz220V交流電變換成DC24V直流電供給隔離 安全柵；每一路隔離安全柵的輸出經(jīng)電纜與相應(yīng)電磁閥接線端子連通，即第一隔離安全柵
51.1連接第一防爆三位四通電磁換向閥45. 1、第二隔離安全柵51. 2連接第二防爆三位四 通電磁換向閥45. 2、第三隔離安全柵51. 3連接第三防爆三位四通電磁換向閥45. 3、第四隔 離安全柵51. 4連接二位五通電控氣動(dòng)換向閥16 ；c.為控制液缸動(dòng)作速度，在三個(gè)防爆三位四通電磁換向閥45. 1 45. 3的P 口 至進(jìn)油管之間的分支油管上分別串接有節(jié)流閥54. 1 54. 3，即防爆三位四通電磁換向閥 45. 1的P 口之前串接節(jié)流閥54. 1 ；防爆三位四 通電磁換向閥45. 2的P 口之前串接節(jié)流閥 54.2 ；防爆三位四通電磁換向閥45. 3的P 口之前串接節(jié)流閥54.3 ；同樣，在二位五通電控 氣動(dòng)換向閥16與氣源處理二聯(lián)件18之間串接氣節(jié)流閥55，；d.為使液壓缸在停止時(shí)保持當(dāng)時(shí)位置不變，在液壓缸進(jìn)、出油口與電磁換向閥對(duì) 應(yīng)控制口之間的油路設(shè)置由壓控單向閥組成的聯(lián)鎖回路，防爆三位四通電磁換向閥45. 1 的A 口與行走液壓缸47進(jìn)油口之間串接有壓控單向閥53. 1，液孔單向閥53. 1的控制口與 防爆三位四通電磁換向閥45. 1的B 口相連；同樣，防爆三位四通電磁換向閥45. 1的B 口與 行走液壓缸47回油口之間串接有壓控單向閥53. 2，其控制口與防爆三位四通電磁換向閥 45. 1的A 口相連。其余排放臂伸縮液壓缸3與回轉(zhuǎn)液壓缸13的連鎖回路與前相同，不再重 復(fù)。聯(lián)鎖回路工作原理是當(dāng)電磁換向閥某一側(cè)控制口有壓力時(shí)，除向該側(cè)油路供油外，同 時(shí)將串接于另一側(cè)控制口的壓控單向閥反向打開，形成液壓缸工作的回油通路，活塞在壓 差作用下向一側(cè)運(yùn)動(dòng)；反之，亦然，活塞作反向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)Y型電磁換向閥閥芯處于中間位置 時(shí)，機(jī)能使A、B控制口同時(shí)與回油口連通泄壓，使壓控單向閥因控制口失壓而關(guān)閉，導(dǎo)致液 壓缸兩腔保持原有壓力，活塞停止運(yùn)動(dòng)并被鎖緊。e.為不使液壓缸及與之相連機(jī)構(gòu)超載，在液壓缸進(jìn)、出油口與之串接的壓控單向 閥之間接有安全溢流閥，其溢流口與回油管相連；即在行走液壓缸47進(jìn)油口與壓控單向閥
52.1之間接有安全溢流閥53. 1，回油口與壓控單向閥52. 2之間接有安全溢流閥53. 2 ；排 放臂伸縮液壓缸3進(jìn)油口與壓控單向閥52. 3之間接有安全溢流閥53. 3，回油口與壓控單向 閥52. 4之間接有安全溢流閥53. 4 ；回轉(zhuǎn)液壓缸13進(jìn)油口與壓控單向閥52. 5之間接有安 全溢流閥53. 5，回油口與壓控單向閥52. 6之間接有安全溢流閥53. 6 ；f.在主油管進(jìn)口處設(shè)置有帶單向閥的快速接頭，快速接頭前接有液壓截止閥57， 在其后的主油管回路上并接有液壓蓄能器19、溢流閥53. 7和壓力表，當(dāng)主油管失壓時(shí)，本 裝置仍能維持操作到正常停止。本實(shí)用新型提供的以氣、液執(zhí)行元件為動(dòng)力的伸縮臂式石油鉆機(jī)立柱排放助力裝 置。通過操縱本實(shí)用新型中的便攜式移動(dòng)操控盒控制相關(guān)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，代替井架工使用兜 繩、鉆桿鉤完成對(duì)立柱排放過程中的的“兜、拉、推”等一系列人力手工操作，以機(jī)械完全替 代人工作業(yè)，實(shí)現(xiàn)二層臺(tái)立柱排放的機(jī)械助力作業(yè)。毫無疑問，以上只是本實(shí)用新型的一個(gè)最佳實(shí)施例，本實(shí)用新型還有其他結(jié)果變 換和部件替代，并不局限于所列具的具體結(jié)構(gòu)。總而言之，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍還包括其他對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的變換和替代.
權(quán)利要求一種石油鉆機(jī)立柱排放助力裝置，其特征在于，該裝置的結(jié)構(gòu)包括有框式雙行走導(dǎo)軌梁機(jī)架、伸縮式排放臂、行走機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、兜鉗、電液控制箱和便攜式移動(dòng)操控盒，所述的框式雙行走導(dǎo)軌梁機(jī)架通過多個(gè)行走導(dǎo)軌梁安裝耳板(9)固定在二層臺(tái)的操作臺(tái)底部；行走機(jī)構(gòu)通過行走機(jī)構(gòu)箱體(22)、行走輪軸(12)和兩對(duì)行走輪(13)安裝在位于∏字形行走導(dǎo)軌梁(10)內(nèi)的防傾導(dǎo)軌(14)上；所述的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過回轉(zhuǎn)支承座(20)的回轉(zhuǎn)支撐座殼體(6)上法蘭盤螺接于行走機(jī)構(gòu)箱體(22)的下部；伸縮式排放臂(5)通過焊接在其頂部的排放臂過渡段(21)上的法蘭盤與回轉(zhuǎn)支承主軸(8)連接，并懸掛在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的下方；所述的兜鉗通過兜鉗安裝耳板(40)鉸接于伸縮式排放臂(5)的排放臂內(nèi)筒(5.3)的排放臂內(nèi)筒前基板(36)上；電液控制箱設(shè)置在行走梁機(jī)架后上方，電液控制箱的管線經(jīng)管線拖鏈(1)與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)相連；便攜式移動(dòng)操控盒(56)經(jīng)一根多芯電纜與電液控制箱相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油鉆機(jī)立柱排放助力裝置，其特征在于，所述的行走機(jī) 構(gòu)包括有行走機(jī)構(gòu)箱體(22)、行走液壓缸(47)、四個(gè)行走輪(13. 1-13. 4)、四根行走輪 軸(12. 1-12. 4)、四根防傾導(dǎo)軌(14. 1-14. 4)，在行走機(jī)構(gòu)箱體(22)兩側(cè)固定有所述的 四個(gè)行走輪軸(12. 1-12. 4)，每根行走輪軸上經(jīng)軸承安裝一個(gè)一側(cè)帶有凸輪轂的行走輪 (13. 1-13. 4)，行走輪則卡在固定于Π字形行走導(dǎo)軌梁(10)內(nèi)的防傾導(dǎo)軌上；行走液壓缸 (47)缸體尾部的耳環(huán)通過銷軸與位于機(jī)架后橫梁(41.2)中部的液壓缸安裝耳板(48)相 連，活塞桿端部的耳環(huán)則通過銷軸與行走機(jī)構(gòu)箱體(22)上的耳板相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油鉆機(jī)立柱排放助力裝置，其特征在于，所述的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 包括有回轉(zhuǎn)液壓缸(15)、行走機(jī)構(gòu)箱體(22)、回轉(zhuǎn)支承座(20)及回轉(zhuǎn)支承主軸(8)，在行走 機(jī)構(gòu)箱體(22)內(nèi)安裝有所述的回轉(zhuǎn)液壓缸(15)，行走機(jī)構(gòu)箱體(22)下部法蘭盤與回轉(zhuǎn)支 承座(20)的回轉(zhuǎn)支承座殼體(6)上法蘭盤連接固定；回轉(zhuǎn)支承主軸(8)通過兩個(gè)回轉(zhuǎn)支承 止推軸承(7. 1-7.2)安裝于回轉(zhuǎn)支承座殼體(6)內(nèi)，回轉(zhuǎn)支承主軸(8)的上端插入回轉(zhuǎn)液 壓缸(15)的軸孔內(nèi)，下端與排放臂過渡段(21)的法蘭盤連接固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油鉆機(jī)立柱排放助力裝置，其特征在于，所述的伸縮式排 放臂(5)為總長(zhǎng)度小于二層臺(tái)左、右指梁頂端間距離的三節(jié)伸縮式排放臂，伸縮式排放臂 (5)由排放臂內(nèi)筒(5. 3)、排放臂中筒(5. 2)、排放臂外筒(5. 1)及排放臂筒間滑動(dòng)支承塊 (30)、外中筒前擋圈、內(nèi)中筒后擋圈、排放臂外筒后封板(31)、排放臂內(nèi)筒前法蘭盤(35)、 排放臂內(nèi)筒前基板(36)、伸縮液壓缸(3)、排放臂限位傳感器(29)組成，排放臂外筒(5. 1) 套在排放臂中筒(5. 2)外，排放臂中筒(5. 2)套在排放臂內(nèi)筒(5. 3)外，筒間安裝有減小 摩擦的排放臂筒間滑動(dòng)支承塊(30)，排放臂外筒和排放臂中筒的前端面上分別固定有排放 臂外筒前擋圈(34. 1)和排放臂中筒前擋圈(34. 2)，排放臂中筒和排放臂內(nèi)筒的后端面上 分別固定有排放臂中筒后擋圈(32. 1)和排放臂內(nèi)筒后擋圈(32. 2)，在排放臂外筒(5. 1) 后端法蘭面上安裝有排放臂外筒后封板(31)，排放臂外筒(5. 1)上安裝有連接油氣管線的 油管接頭⑷和焊接在內(nèi)側(cè)的排放臂安裝伸縮液壓缸⑶的耳板；在排放臂內(nèi)筒(5. 3)前 端焊有排放臂內(nèi)筒前法蘭盤(35)，排放臂內(nèi)筒前基板(36)通過螺接固定于排放臂內(nèi)筒前 法蘭盤(35)上；排放臂內(nèi)筒前基板(35)內(nèi)側(cè)面焊接有耳板以連接排放臂伸縮液壓缸(3) 的活塞桿耳環(huán)、其外側(cè)面則焊接有連接兜鉗的兜鉗安裝耳板(40. 1-40.2)；排放臂伸縮液壓缸(3)安裝于排放臂內(nèi)筒的中間，缸體和活塞的耳環(huán)分別通過軸銷與排放臂外筒后封板 (31)、排放臂內(nèi)筒前基板(36)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油鉆機(jī)立柱排放助力裝置，其特征在于所述的兜鉗包括 有由兜鉗液缸(23)、兜鉗機(jī)架(24)、兜鉗上固定導(dǎo)引(25)、兜鉗下活動(dòng)導(dǎo)引(28)、兜鉗門 閂(26)、兜鉗門閂軸(27)、兜鉗扇形圓柱齒輪(37)、兜鉗直齒條(38)、兜鉗齒條導(dǎo)槽(39)、 兜鉗安裝耳板(40. 1-40. 2)，兜鉗液缸(23)垂直安裝于兜鉗機(jī)架(24)的頂端，兜鉗液缸的 活塞桿通過端部螺桿與兜鉗直齒條(38)的螺孔相連接；兜鉗直齒條(38)安裝于兜鉗齒條 導(dǎo)槽(39)內(nèi)，與安裝于同一基座上的兜鉗扇形圓柱齒輪(37)相嚙合；兜鉗扇形圓柱齒輪 (37)則通過鍵與兜鉗門閂軸(27)連接，位于兜鉗門閂軸(27)端部的兜鉗門閂(26)亦通過 鍵與螺栓固定連接；兜鉗上固定導(dǎo)引(25)為叉狀導(dǎo)引，焊接固定于兜鉗機(jī)架(24)的上端； 兜鉗下活動(dòng)導(dǎo)引(28)亦為叉狀導(dǎo)引，通過軸銷與兜鉗機(jī)架(24)下端的水平條狀孔連接；在 兜鉗機(jī)架(24)的頂部與底部分別焊接有與排放臂內(nèi)筒(5. 3)的排放臂內(nèi)筒前基板(36)連 接用的兜鉗安裝上耳板(40. 1)和兜鉗安裝下耳板(40. 2)各一對(duì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油鉆機(jī)立柱排放助力裝置，其特征在于，所述的框式雙行 走導(dǎo)軌梁機(jī)架包括有六個(gè)行走導(dǎo)軌梁安裝耳板(9. 1-9. 6)、兩根Π字形行走導(dǎo)軌梁(10. 1、 10. 2)、機(jī)架前橫梁(41. 1)、機(jī)架后橫梁(41. 2)、四個(gè)可卸吊環(huán)(43. 1-43. 4)、拖鏈安裝橫梁 (44)和行走液缸安裝耳板(48)；機(jī)架前橫梁(41. 1)和機(jī)架后橫梁(41. 2)正交焊接于兩根 Π字形行走導(dǎo)軌梁(10. 1,10. 2)的兩端；拖鏈安裝橫梁(44)焊裝于兩根Π字形行走導(dǎo)軌 梁(10. 1,10. 2)中部下翼外側(cè)；六個(gè)行走導(dǎo)軌梁安裝耳板(9. 1-9. 6)均布在兩根Π字形行 走導(dǎo)軌梁(10. 1,10. 2)的兩側(cè)；四個(gè)可卸吊環(huán)(43. 1-43. 4)布置在兩根Π字形行走導(dǎo)軌梁 (10. 1,10. 2)的上翼。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種石油鉆機(jī)立柱排放助力裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)包括有框式雙行走導(dǎo)軌梁機(jī)架、伸縮式排放臂、行走機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、兜鉗、電液控制箱和便攜式移動(dòng)操控盒框式雙行走導(dǎo)軌梁機(jī)架固定在二層臺(tái)的操作臺(tái)底部；行走機(jī)構(gòu)安裝在位于∏字形行走導(dǎo)軌梁內(nèi)的防傾導(dǎo)軌上；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)螺接于行走機(jī)構(gòu)箱體的下部；伸縮式排放臂與回轉(zhuǎn)支承主軸連接；兜鉗通過兜鉗安裝耳板鉸接于伸縮式排放臂上；電液控制箱設(shè)置在行走梁機(jī)架后上方，電液控制箱的管線與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)相連；便攜式移動(dòng)操控盒經(jīng)一根多芯電纜與電液控制箱相連。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單重量輕，小巧靈便易操控，特別適合各型鉆機(jī)在二層臺(tái)安裝的突出優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B19/14GK201560729SQ200920213979
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者周聲強(qiáng), 姜鳴, 孫新, 曹言悌 申請(qǐng)人:中曼石油天然氣集團(tuán)有限公司