[发明专利]石油钻柱仓储自动化装置

说明书

技术领域

 本发明涉及一种用于油田钻井作业施工过程中对钻柱进行自动取送和排放的装置。

背景技术

在石油钻井作业过程中，需要频繁的进行钻柱的连接，因此在钻井井场上排放有大量的钻柱，需要对钻柱进行排放作业。特别是在起、下钻过程中，需多次重复进行钻柱排放作业。传统的操作方式中，需要工人将待连接或更换下来的钻柱进行排放整齐，故钻柱排放作业不仅要花费作业工人大量的时间，而且劳动强度大，安全风险高。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供一种石油钻柱仓储自动化装置，该种装置可以实现修井作业起下钻柱排放工作的机械化，大大减轻了作业工的劳动强度，提高了生产效率。

本发明的技术方案是：该种石油钻柱仓储自动化装置，分为三部分，分别称为钻柱仓储单元、安装底座单元和支架单元；

所述钻柱仓储单元由仓储框体和拨管机构两部分连接后构成；

其中，所述仓储框体包括外侧横梁工字钢、横梁工字钢、支撑横梁工字钢、支脚、挡梁矩形钢、杆支座、钻柱分层梁、框体铰支座、轴承座、导轨H型钢、齿条和矩形钢撑架；外侧横梁工字钢、横梁工字钢、支撑横梁工字钢、支脚和挡梁矩形钢通过焊接连接，杆支座和挡梁矩形钢通过螺栓连接，钻柱分层梁平放于杆支座上，框体铰支座和挡梁矩形钢通过螺栓连接，轴承座和横梁工字钢通过螺栓连接，导轨H型钢和外侧横梁工字钢通过焊接连接，导轨H型钢和矩形钢撑架通过焊接连接，齿条和矩形钢撑架通过焊接连接。

所述拨管机构包括壳体、驱动液缸、拨叉、拨管滑块、拨管机构铰支座、2号导向轮、1号导向轮、1号导向轮安装轴、拨管滑块驱动液缸、起升马达、蜗杆、蜗轮、小锥齿轮、大锥齿轮、轴、联轴器和圆柱齿轮；其中，驱动液缸通过拨管机构铰支座分别与拨叉和拨管机构的壳体相连，1号导向轮和2号导向轮通过拨管机构铰支座与壳体相连，拨管滑块和拨管滑块驱动液缸安装于壳体内的滑轨上，起升马达、蜗杆、蜗轮、小锥齿轮、大锥齿轮和圆柱齿轮分别通过对应的轴承座安装于壳体内，起升马达通过轴承座与蜗杆相连；1号导向轮安装轴通过螺纹连接于墙板上，1号导向轮与1号导向轮安装轴通过内六角螺钉固定，2号导向轮通过轴与拨管机构铰支座相连接；驱动液缸通过拨管机构铰支座与拨叉相连；

所述拨管机构中的1号导向轮和2号导向轮与所述仓储框体中的导轨H型钢为滑动配合连接；

所述安装底座单元包括手动液压泵支座、转动支承座、底座铰支座和底板；所述手动液压泵支座、转动支承座以及底座铰支座分别通过螺钉安装于底板上；

所述支架单元包括托架、支板、滑动导轨、1号液压缸支板、轻型拉杆液压缸、2号液压缸支板、移动底座、滚动导轨、活动支腿、滚轮、过渡连接、驱动马达、1号丝杆安装底座、丝杆和2号丝杆安装底座；其中，所述滚动导轨和安装底座单元中的底板通过螺纹连接；托架在支板上，托架与支板为螺栓连接，支板下端与过渡连接通过螺纹相连，过渡连接与轻型拉杆液压缸相连，从而实现托架的上下运动；支板通过滑柱与滑动导轨滑动配合连接，1号液压缸支板和2号液压缸支板通过螺钉固定于滑动导轨上，轻型拉杆液压缸通过螺栓固定于1号液压缸支板和2号液压缸支板上，移动底座与滑动导轨通过螺栓固定连接，活动支腿和移动底座通过螺栓固定连接，滚轮安装于活动支腿两侧，支板、过渡连接与轻型拉杆液压缸的上端连接法兰分别通过螺栓依次连接，1号丝杆安装底座和2号丝杆安装底座与所述底板分别通过螺栓固接，丝杆通过轴承连接于1号丝杆安装底座和2号丝杆安装底座之间；

所述钻柱仓储单元的轴承座与底座安装单元的转动支承座通过转动轴相连，以实现在手动液压泵的作用下，通过液压缸使钻柱仓储单元完成顺逆旋转；通过定位销将框体铰支座与底座铰支座相连接，以实现装置稳定；

所述钻柱仓储单元与安装底座单元为铰链配合，钻柱仓储单元和支架单元为螺纹连接。

本发明具有如下有益效果：该种石油钻柱仓储自动化装置采用机械、液压、控制等技术,用机械装备代替人工操作设计合理，工作可靠，利用它可以实现修井作业起下钻柱排放工作的机械化，大大减轻了作业工的劳动强度，提高了生产效率。另外，该装置占地面积小，可适应井场越来越小的要求, 对于实现安全、健康钻井和提高钻井效率起到有效的促进作用。

附图说明：

图1是石油钻柱仓储自动化装置的整体结构示意图；

图2是本发明安装底座单元的结构示意图；

图3是本发明仓储单元的结构示意图；

图4是本发明仓储框体的钻柱摆放架的结构示意图；