[实用新型]二层台钻杆自动排放装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械手技术领域，具体涉及一种适用于陆上钻机和海上钻机钻井使用的二层台钻杆自动排放装置。

背景技术

钻杆排放是钻井过程中把钻杆从排放架、钻杆盒移至井口或者从井口移至排放架的必要过程，目前钻井作业中钻杆、立根的起放通常是工人操作吊卡，通过吊卡卡接在钻杆的接箍处，然后通过起吊机械吊起（或）下放钻杆到指定位置，再由工人摘挂释放吊卡，这种抓取和释放、移动、排放钻杆的高空作业非常危险且劳动强度较大，作业效率也非常低下。仅几年，机械手和机械手臂在机械加工生产领域中已有广泛的应用，由于机械加工领域应用的机械手臂强调的是灵活性，因此在其结构设计上如果负载过高，则会增加其制造和使用成本；另外工厂化使用的机械手臂承载能力相对较低，难以在钻井设备行业中实施钻杆的抓取和移动。

现有专利中也有对机械手进行改进，如申请号为02207113.X，申请日为2002-1-29，名称为“二层台钻杆自动排放装置”的实用新型专利，其技术方案为：本实用新型涉及一种能在二层台上将井架中心的钻杆拉进到井架内侧和从井架内侧拉出钻杆到井架中心的机械手。它由销栓、轴柱、一号液压缸轴、二层台、二号液压缸、一号液压缸、扇形齿轮体、齿条、小平形支杆、大平形支杆、三号液压缸、三号液压缸杆、四号液压缸杆、活叉头、死叉头体、四号液压缸、叉头销组成，在二层台上安装上机械手后，使工人的劳动强度降低、工作效率大大提高。但是上述机械手虽然提高了工作效率，但是对原钻机二层台结构改动较大，并且传动结构与电气设计仍然存在不足之处，无法根据不同的要求进行操作上的调整。

发明内容

为了克服现有的二层台钻杆自动排放装置存在的承载能力相对较低，难以在钻井设备行业中实施钻杆的抓取和移动的问题，现提出一种承载能力强、满足钻井环境、使用寿命长和全机械化连续作业的二层台钻杆自动排放装置。

为实现上述发明目的，本实用新型的具体方案如下：

一种二层台钻杆自动排放装置，包括平移油缸移动组件、芯管回转组件、套管提升油缸、套管组件、变幅杆组件和夹紧杆组件，其特征在于：平移油缸移动组件与芯管回转组件相连接，芯管回转组件与套管组件一端相连，芯管回转组件和套管组件之间还设置有套管提升油缸，套管组件另一端与变幅杆组件一端相连，变幅杆组件另一端与夹紧杆组件相连。

进一步的，所述平移油缸移动组件包括导轨架、平移油缸、移动小车；导轨架顶面安装在二层台操作台底梁下，移动小车的四个滚轮与导轨架外侧的轨道相匹配，平移油缸连接在导轨架和移动小车的两耳板间。

进一步的，所述芯管回转组件包括安装座、回转支承、液压马达、齿轮机构和芯管；安装座上部与移动小车的耳板连接，回转支承的大齿圈与安装座连接，芯管上部的法兰和回转支承上部的回转圈连接。

芯管回转角度±90°。

进一步的，套管提升油缸两端用销将芯管和套管相连。

进一步的，套管组件包括上套筒、下套筒和连接钢管；套管组件的上套筒连接提升油缸和变幅油缸，下套筒连接变幅杆的两耳板孔。

进一步的，夹紧杆组件包括夹紧杆、左右夹钳、夹钳牙、夹紧油缸。

夹钳开合范围为Φ73mm～Φ140mm。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的承载能力强、能满足钻井环境。具体的说首先，能满足Φ73～Φ140 （2-7/8″～5-1/2″）的钻杆，根据提升钻柱的拉力计算所得，需满足25KN的提升力。故本装置设计参数：提升力为25KN。

其次，安装位置是与二层台底部的H型钢（200×150×8）整体组焊，通过耳销方式联接。整体结构是采用优质碳素结构型钢制作的框架式高强度结构，钢板采用优质碳素钢材质，无缝管采用20#钢材质，整体承载能力安全系数大于8倍工作载荷，并符合相关制作规范。

最后，液压传动系统采用多功能综合液压站，额定系统压力达到25MPa，4根液压缸及液压马达分别单独控制：旋转、伸缩、平移、变幅升降、夹紧等几个活动部件动作，动力传动结合紧密稳定，动力分配合理、高效，在此额定压力下的动力系统动力支配完全满足本设备的使用要求。

2、本实用新型的使用寿命增加，并且实现二层台钻杆自动排放装置钻杆自动排放的全机械化连续作业，能大幅度减少操作人员的劳动强度、改善工作条件。

本实用新型取、下钻无需井架工和钻台操作工，减少提升和钻台区域发生事故的危险，降低工作风险、提高钻井效率、节约成本。

4、本实用新型属于二层台的一部分，具有轻便易于安装和拆卸的特点。

附图说明