一種鉆機的提升系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉆機的提升系統(tǒng)，主要由上起重總成、下起重總成、液缸，扶正輪總成、上提鋼絲繩、下壓鋼絲繩、滑車與動力頭組成。液缸倒置安裝在井架內(nèi)側(cè)，活塞桿(1)與井架連接板上的鉸鏈座銷釘連接，上起重總成(8)、下起重總成(2)、扶正輪總成(7)分別與液缸缸筒(6)螺栓連接。本發(fā)明實現(xiàn)行程的倍增同時保證良好的穩(wěn)定性，降低鉆機設(shè)備的運移長度；同時具有下壓負載的能力，滿足特殊工況時候的鉆井需求；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，取代傳統(tǒng)的絞車系統(tǒng)、天車、游車和大鉤的提升系統(tǒng)。
【專利說明】一種鉆機的提升系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉆機提升系統(tǒng)，屬于鉆井及修井作業(yè)設(shè)備領(lǐng)域，特別適用于斜井鉆機、直井鉆機、修井機。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)鉆機提升系統(tǒng)主要通過絞車纏繞，鋼絲繩通過天車和游動滑車組成的滑輪組，帶動大鉤起升或下放管柱。這種提升裝置存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、拆裝運移困難等缺點，更值得一提的是這種提升系統(tǒng)只具有上提負荷的功能，不具備下壓負荷的功能。
[0003]為此，設(shè)計了一種鉆機的提升系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)緊湊，既可以應(yīng)用在直井鉆機上，還可以應(yīng)用在斜井鉆機上，同時具有下壓負載的能力，滿足特殊工況時候的鉆井需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種鉆機的提升系統(tǒng)，以解決鉆井提升設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡單易于安裝運輸，操作安全可靠，同時具有下壓負載的能力，滿足特殊工況時候的鉆井需求等技術(shù)問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種鉆機的提升系統(tǒng)，主要由上起重總成(8)、下起重總成(2)、液缸，扶正輪總成
[7]、上提鋼絲繩(5)、下壓鋼絲繩(9)、滑車(4)與動力頭(3)組成；液缸倒置安裝在井架內(nèi)偵牝活塞桿(I)與井架連接板上的鉸鏈座銷釘連接，上起重總成(8)、下起重總成(2)、扶正輪總成(7)分別與液缸缸筒(6)螺栓連接。
[0007]液缸的缸筒(6)上部焊接上法蘭(27)，中部焊接兩個連接塊(26)，下部焊接下法蘭(25);上起重總成(8)主要由滑輪組(12)、軸承(13)、主軸(14)和框架(10)組成，滑輪組(12)通過與軸承(13)配合安裝在主軸(14)上，再由主軸(14)通過壓板(11)及螺釘與框架(10)相連，再用螺釘通過框架(10)底板與液缸缸筒(6)上的法蘭(27)連接。
[0008]下起重總成⑵主要由滑輪(15)、軸承(16)、主軸(19)和框架(18)組成，兩個滑輪(15)通過與軸承(19)配合分別安裝在兩個主軸(19)上，再與框架(18)相連，框架上安裝鋼絲繩防脫擋桿(17)用螺釘通過框架(18)底板與液缸缸筒(6)上的下法蘭(25)連接，滑輪(15)位于缸筒(6)兩側(cè)。
[0009]滑車主要包括框架(40)、提升鋼絲連接總成(37)、連接板(39)、空心軸套(38)、壓板(36)和滾輪(42);提升鋼絲連接總成由上下壓板(28)、(29)和過渡輪(33)組成，上下壓板(28)、(29)是安裝焊接在框架(35)上，過渡輪(33)通過軸(32)固定在上下壓板(28)、
(29)中間，安裝軸防松板(31)，并配有4條鋼絲繩防脫螺釘(30);上鋼絲繩(5)通過鋼絲連接總(37)成由I根繞成2根承重，或由2根繞成4根承重，此時鋼絲連接總(37)由兩個內(nèi)外過渡輪(34)、(35)組成；連接板(39)與框架(40)連接通過空心軸套(38)連接，與動力頭(3)通過鉸制孔螺栓連接；滾輪連接板(41)上下、前后對稱安裝兩種安裝方向垂直的滾輪；上提鋼絲繩(5) —端與滑車(4)上的提升鋼絲連接總成(37)連接，繞過上起重總成(8)的滑輪組后與井架的下端索具連接；下壓鋼絲繩(9) 一端連接在滑車(4)上，繞過下起重總成(2)的滑輪組固定在井架的中部鎖具連接。
[0010]扶正輪總成(7)通過支架與液缸缸筒(6)中部焊接兩個連接塊(26)通過螺栓連接在一起，主要由滾輪(20)、連接軸(22)、支架(21)和擋板(23)組成，連接軸(22)兩端安裝滾輪(20)，與支架(21)連接，并安裝防轉(zhuǎn)擋板(23)，支架上安裝兩個油杯(24)。
[0011]所述液缸是一個或兩個。
[0012]上起重總成(8)主要由滑輪組(12)、軸承(13)、主軸(14)和框架(10)組成，滑輪組(12)通過與軸承(13)配合安裝在主軸(14)上，滑輪組可以是兩個滑輪，也可以是四個滑輪，再由主軸(14)通過壓板(11)及螺釘與框架(10)相連，用螺釘通過框架(10)底板與液缸缸筒(6)上的法蘭(27)連接。
[0013]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0014]利用倒置液缸缸筒隨動，在其上、下分別安裝起重滑輪，使其形成兩組獨立的增距動滑輪，再通過上述繞繩方式、鋼絲繩過渡裝置和導(dǎo)向扶正機構(gòu)，從而實現(xiàn)了鉆井行程的倍增、承重繩數(shù)的增加即提升能力的提高和提升系統(tǒng)穩(wěn)定性提高；本提升系統(tǒng)為鉆機頂驅(qū)提供較大的工作行程，而運輸狀態(tài)時總體長度很短，既滿足了鉆井工作需要又方便了運輸。還有，本提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)功能同時，省掉了傳統(tǒng)的絞車系統(tǒng)、天車、游車和大鉤。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖；
[0016]圖2是本發(fā)明的上起重總成簡圖；
[0017]圖3是本發(fā)明的下起重`總成簡圖；
[0018]圖4是本發(fā)明的扶正輪總成簡圖；
[0019]圖5是本發(fā)明的液缸簡圖；
[0020]圖6是本發(fā)明的提升鋼絲連接總成結(jié)構(gòu)簡圖；
[0021]圖7是本發(fā)明的提升鋼絲連接總成局部剖視簡圖；
[0022]圖8是本發(fā)明的兩根鋼絲繩的提升鋼絲連接總成結(jié)構(gòu)簡圖；
[0023]圖9是本發(fā)明的滑車結(jié)構(gòu)簡圖。
[0024]圖中，1-活塞桿，2_下起重總成,3_動力頭,4_滑車,5_上提鋼絲繩,6_缸筒,7_扶正輪總成，8-上起重總成，9-下壓鋼絲繩，10-框架，11-壓板，12-滑輪組，13-軸承，14-主軸，15-滑輪，16-軸承，17-擋桿，18-框架，19-軸承，20-滾輪，21-支架，22-連接軸，23-擋板，24-油杯，25-下法蘭，26-連接塊，27-上法蘭，28-上壓板，29-下壓板，30-防脫螺釘，
31-防松板，32-軸33-過渡輪，34-外過渡輪，35-內(nèi)過渡輪，36-壓板，37-提升鋼絲連接總成，38-空心軸套，39-連接板，40-框架，41-滾輪連接板，42-滾輪。
【具體實施方式】
[0025]實例1，以一種提升系統(tǒng)為例，對本發(fā)明作進一步詳細說明。參見圖1，鉆機的提升裝置主體是液缸筒(6)和液缸桿(I)組成的倒置液缸通過銷軸安裝在井架底板上，整體隨著井架角度傾斜，可實現(xiàn)鉆井角度變換，同時鉆井過程中產(chǎn)生的重量作用在井架的底部，重心低，穩(wěn)定性好。[0026]提升系統(tǒng)中的液缸倒置安裝在井架內(nèi)側(cè)，活塞桿(I)與井架連接板上的鉸鏈座銷釘連接，液缸工作時產(chǎn)生的作用力直接作用在井架下部的連接板，整個井架只有下部受主要作用力，上部井架主要作用是為動力頭、提升裝置運動提供導(dǎo)軌和承受鉆井過程中產(chǎn)生的反扭矩的作用，大大的降價的了井架的工作強度，提高鉆機工作的穩(wěn)定性；上起重總成(8)、下起重總成(2)、扶正輪總成(7)分別與液缸缸筒(6)螺栓連接；上提鋼絲繩(5) —端與滑車⑷上的提升鋼絲連接總成(參見圖6)連接，繞過上起重總成⑶的滑輪組后與井架的下端索具連接，下壓鋼絲繩(9) 一端連接在滑車(4)上，繞過下起重總成(2)的滑輪組固定在井架的中部鎖具連接。這種結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)的行程的倍增，即動力頭的行程是液缸行程的2倍，使鉆機結(jié)構(gòu)緊湊，便于運輸，同時具有主動下壓的能力，可以實現(xiàn)表層的加壓打鉆的功能，提高鉆井的效率。
[0027]參見圖5，液缸倒置安裝，可以是一個液缸，也可以是兩個液缸，缸筒(6)上部焊接上法蘭(27)，中部焊接兩個連接塊(26)，下部焊接下法蘭(25)。
[0028]參見圖2，上起重總成(8)主要由滑輪組(12)、軸承(13)、主軸(14)、框架(10)等部分組成，其特征是滑輪組(12)通過與軸承(13)配合安裝在主軸(14)上，滑輪組可以是兩個滑輪，也可以是四個滑輪，再由主軸(14)通過壓板(11)及螺釘與框架(10)相連，再用螺釘通過框架(10)底板與液缸缸筒(6)上的法蘭(27)連接。
[0029]參見圖3，下起重總成(2)主要由滑輪(15)、軸承(16)、主軸(19)、框架(18)等部分組成，其特征是兩個滑輪(15)通過與軸承(19)配合分別安裝在兩個主軸(19)上，再與框架(18)相連，框架上安裝鋼絲繩防脫擋桿(17)用螺釘通過框架(18)底板與液缸缸筒
(6)上的下法蘭(25)連接，滑輪(15)位于缸筒(6)兩側(cè)。
[0030]參見圖4，扶正輪總成(7)通過支架與液缸缸筒(6)中部焊接兩個連接塊(26)通過螺栓連接在一起，主要由滾輪(20)、連接軸(22)、支架(21)、擋板(23)等部分組成，其特征是連接軸(22)兩端安裝滾輪(20)，與支架(21)連接、并安裝防轉(zhuǎn)擋板(23)，支架上安裝兩個油杯(24)，扶正輪O在井架配套有運移軌道，提高整套裝置穩(wěn)定性。
[0031]參見圖7、8、9，滑車主要由框架(40)、提升鋼絲連接總成(37)、連接板(39)、空心軸套(38)、壓板(36)、滾輪(42)組成，其特征是提升鋼絲連接總成由上下壓板(28)、(29)和過渡輪(33)組成，上下壓板(28)、(29)是安裝焊接在框架(35)上，過渡輪(33)通過軸(32)固定在上下壓板(28)、(29)中間，安裝軸防松板(31)，并配有4條鋼絲繩防脫螺釘
(30);上鋼絲繩(5)通過鋼絲連接總(37)成由I根繞成2根承重，實現(xiàn)繩數(shù)倍增，進而提高提升能力；(上鋼絲繩通過鋼絲連接總成也可以是由2根繞成4根承重，此時兩個內(nèi)外過渡輪(34)、(35)組成);連接板(39)與框架(40)連接通過空心軸套(38)連接，與動力頭(3)通過鉸制孔螺栓連接，通過動力頭起下鉆柱。
[0032]滾輪(42)有24個，對稱結(jié)構(gòu)，單側(cè)12個，滾輪連接板(41)上下個安裝4個，與井架焊接的滑車運動導(dǎo)軌上面接觸運動，起到扶正導(dǎo)向的作用，前后安裝2，滑車運動導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)面接觸運動，兩種滾輪安裝方向垂直，將鉆井過程中產(chǎn)生的反扭矩導(dǎo)向井架，連接板(39)前端安裝2個，提高動力頭工作的穩(wěn)定性。
[0033]實施例2，以提升系統(tǒng)的工作原理為例，進一步詳細介紹，為了深入的的理解本發(fā)明的提升系統(tǒng)。
[0034]上提過程:[0035]當(dāng)液缸伸出時，上提鋼絲繩一端連接在滑車上，一端繞過上起重總成的滑輪組，固定在井架的下端，此時上起重的滑輪組相當(dāng)與動滑輪，假設(shè)液缸的行程7米，液缸伸出到最大行程7米，上起重的滑輪組(動滑輪)上升7米，根據(jù)動滑輪的工作原理，鋼絲繩帶動滑車及動力頭上升的距離是14米，從而實現(xiàn)行程的倍增。通過液缸的塞腔液壓產(chǎn)生的作用力提升鉆柱。此過程中下壓鋼絲繩隨動，不產(chǎn)生作用力。
[0036]下壓過程:
[0037]當(dāng)液缸縮回時，下壓鋼絲繩一端連接在滑車上，一端繞過下起重總成的滑輪組，固定在井架上部的死繩點，此時下起重的滑輪組相當(dāng)與動滑輪，液缸縮回，行程7米，下起重的滑輪組(動滑輪)下移7米，根據(jù)動滑輪的工作原理，鋼絲繩帶動滑車及動力頭下降的距離是14米，從而實現(xiàn)行程的倍增。通過液缸的桿腔液壓產(chǎn)生的作用力下壓鉆柱，實現(xiàn)表層加壓打鉆。此過程中上提鋼絲繩隨動，不產(chǎn)生作用力。
[0038]利用倒置液缸缸筒隨動，在其上、下分別安裝起重滑輪，使其形成兩組獨立的增距動滑輪，再通過上述繞繩方式、鋼絲繩過渡裝置和導(dǎo)向扶正機構(gòu)，從而實現(xiàn)了行程的倍增、承重繩數(shù)的增加即提升能力的提高和提升裝置穩(wěn)定性提高。
[0039]本提升裝置為鉆機動力頭或頂驅(qū)提供較大的工作行程，而運輸狀態(tài)時總體長度很短，既滿足了鉆井工作需要又方便了運輸。還有，本提升裝置結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)功能同時，省掉了傳統(tǒng)的絞車系統(tǒng)、天車、游車和大鉤。
【權(quán)利要求】
1.一種鉆機的提升系統(tǒng)，主要由上起重總成（8)、下起重總成（2)、液缸，扶正輪總成(7)、上提鋼絲繩（5)、下壓鋼絲繩（9)、滑車（4)與動力頭（3)組成；其特征在于，液缸倒置安裝在井架內(nèi)側(cè)，活塞桿（I)與井架連接板上的鉸鏈座銷釘連接，上起重總成（8)、下起重總成（2)、扶正輪總成（7)分別與液缸缸筒（6)螺栓連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆機的提升系統(tǒng)，其特征在于，液缸的缸筒（6)上部焊接上法蘭（27)，中部焊接兩個連接塊（26)，下部焊接下法蘭（25);上起重總成（8)主要由滑輪組（12)、軸承（13)、主軸（14)和框架（10)組成，滑輪組（12)通過與軸承（13)配合安裝在主軸（14)上，再由主軸（14)通過壓板（11)及螺釘與框架（10)相連，再用螺釘通過框架(10)底板與液缸缸筒（6)上的法蘭（27)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆機的提升系統(tǒng)，其特征在于，下起重總成（2)主要由滑輪（15)、軸承（16)、主軸（19)和框架（18)組成，兩個滑輪（15)通過與軸承（19)配合分別安裝在兩個主軸（19)上，再與框架（18)相連，框架上安裝鋼絲繩防脫擋桿（17)用螺釘通過框架（18)底板與液缸缸筒（6)上的下法蘭（25)連接，滑輪（15)位于缸筒（6)兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆機的提升系統(tǒng)，其特征在于，滑車主要包括框架（40)、提升鋼絲連接總成（37)、連接板（39)、空心軸套（38)、壓板（36)和滾輪（42);提升鋼絲連接總成由上下壓板（28)、(29)和過渡輪（33)組成，上下壓板（28)、(29)是安裝焊接在框架(35)上，過渡輪(33)通過軸(32)固定在上下壓板(28), (29)中間，安裝軸防松板（31)，并配有4條鋼絲繩防脫螺釘（30);上鋼絲繩（5)通過鋼絲連接總（37)成由I根繞成2根承重，或由2根繞成4根承重，此時鋼絲連接總（37)由兩個內(nèi)外過渡輪（34)、（35)組成；連接板（39)與框架（40)連接通過空心軸套（38)連接，與動力頭（3)通過鉸制孔螺栓連接；滾輪連接板（41)上下、前后對稱安裝兩種安裝方向垂直的滾輪；上提鋼絲繩（5) —端與滑車(4)上的提升鋼絲連接總成（37)連接，繞過上起重總成（8)的滑輪組后與井架的下端索具連接；下壓鋼絲繩（9) 一端連接在滑車（4)上，繞過下起重總成（2)的滑輪組固定在井架的中部鎖具連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆機的提升系統(tǒng)，其特征在于，扶正輪總成（7)通過支架與液缸缸筒出）中部焊接兩個連接塊（26)通過螺栓連接在一起，主要由滾輪（20)、連接軸（22)、支架（21)和擋板（23)組成，連接軸（22)兩端安裝滾輪（20)，與支架（21)連接，并安裝防轉(zhuǎn)擋板（23)，支架上安裝兩個油杯（24)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆機的提升系統(tǒng)，其特征在于，所述液缸是一個或兩個。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆機的提升系統(tǒng)，其特征在于，上起重總成（8)主要由滑輪組（12)、軸承（13)、主軸（14)和框架（10)組成，滑輪組（12)通過與軸承（13)配合安裝在主軸（14)上，滑輪組可以是兩個滑輪，也可以是四個滑輪，再由主軸（14)通過壓板（11)及螺釘與框架（10)相連，用螺釘通過框架（10)底板與液缸缸筒（6)上的法蘭（27)連接。
【文檔編號】E21B19/00GK103603611SQ201310610430
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】李慎奎, 劉士巖, 王建偉, 王坤青, 王薇 申請人:河北華北石油榮盛機械制造有限公司