[实用新型]自动甩钻杆装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及钻井设备技术领域，具体涉及一种自动甩钻杆装置。

背景技术

甩钻杆作业是钻井队完钻后的一项重要作业，需将钻台上的全部钻杆甩到地面钻杆架上，钻杆一般在200-400根，大型钻机钻杆为700-1000根，过去井队采用两台气动绞车同步运行，将钻杆从钻台面抬到钻杆架上，此种作业方法要求操作人员配合一致，操作过程复杂，劳动效率低，存在一定安全隐患，安全事故频发，轻者损伤钻具，重者伤及人员，现有甩钻杆装置使用存在一定局限，比如大型钻机钻台面较高，甩钻杆过程中，钻杆下降后无法拆卸吊具的弊病不适用大型高钻台钻机，并且现有的甩钻杆装置作业过程中对钻杆损伤较大。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对上述缺陷，提供一种结构简单、操作方便、能够适用于大型高钻台钻机且对作业时对钻杆损伤较小的自动甩钻杆装置。

其技术方案包括包括水平放置的支架及平台、倾斜放置的钻杆坡道，平台上设有可沿其往复运动的小车，小车前端设有钻杆缓冲装置和钻杆夹紧装置；平台的中间部分设有能够升降且可向任意一侧翻转的翻板、平台的一端设有小车止挡装置，且小车止挡装置的平台外侧连接钻杆坡道；钻杆坡道上设有可沿其滑动的挡杠装置，且挡杠装置可在钻杆坡道上翻转。具体甩杆作业操作为：首先驱动小车前行至平台与钻杆坡道连接的一端，并通过小车止挡装置将小车固定，防止其后移；接着根据钻杆长度，将挡杠装置沿钻杆坡道上行至设计位置，然后将钻杆放在钻杆坡道上，其下端抵靠在挡杠装置上；然后将挡杠装置沿钻杆坡道下行至坡道底部，控制挡杠装置在钻杆坡道上翻转，将钻杆翻至小车前端，通过小车上的钻杆缓冲装置缓冲钻杆翻转的作用力，保护小车及钻杆，并通过钻杆夹紧装置将钻杆的前端夹紧；解除小车止挡装置，驱动小车夹持钻杆滑下钻杆坡道并继续沿平台滑行；当小车继续后移至翻板处，夹紧装置松开，钻杆因摩擦力的作用落在翻板上，小车继续后移到平台末端停止；最后根据实际需要控制翻板直接翻转或者升降后再翻转，从而将钻杆移动至两侧的钻杆架上。

以上方案还可以进一步改进：

首先给出一种具体的钻杆缓冲装置和钻杆夹紧装置：其为活塞缸结构，缸体壁上设有排气孔，缸体内设有滑动配合的活塞，活塞一端通过复位弹簧抵靠在缸盖上、另一端连接活塞杆，活塞杆伸出缸体外且末端设有锥形定位销，锥形定位销上设有倒钩。钻杆通过挡杠装置滑行至坡道底部时，挡杠翻转使钻杆的一端卡扣在锥形定位销上（倒钩的设计可更好的防止钻杆脱落），然后活塞受力后移压缩复位弹簧，排气孔同时排气，从而达到缓冲钻杆的目的。作业完成后，活塞可通过复位弹簧复位。钻杆夹紧装置上设有多个通过独立气缸控制的夹臂，夹臂上设有与钻杆壁吻合的弧形卡槽。

接着给出一种钻杆坡道的结构以及与其配合的挡杠装置结构：钻杆坡道包括坡道斜面和其两侧设有坡道主梁，坡道斜面上设有多条用于定位钻杆的凹槽(多条凹槽的设计可实现多根钻杆同时甩杆作业)，坡道主梁上设有用于挡杠装置滑行的滑槽，为了实现挡杠装置的翻转，滑槽末端还设有突变斜面，且突变斜面的倾斜角度大于滑槽的倾斜角度。挡杠装置包括卡在滑槽内滑动的工字轮、连接两侧工字轮的连接轴以及固定在连接轴上的多个用于抵靠钻杆的挡槽（挡槽与凹槽相对应）。当挡杠装置下降到坡道底部时，由于滑行角度改变，使其发生翻转，钻杆即靠重力滑下挡杠至小车前端。

挡杠装置通过液压缸、滑轮组及钢丝绳配合实现其沿钻杆滑道的滑动；滑轮组为能够多倍改变挡杠装置行程的动、定滑轮组合结构，具体倍数根据钻机的型号而定。

钻杆夹紧装置上设有多个通过独立气缸控制的夹臂，夹臂上设有与钻杆壁吻合的弧形卡槽。每个夹臂分别通过各自独立的气缸控制的设计，能避免多根长短不同的钻杆同时作业时钻杆夹持不均而容易脱落的弊端，因为：当钻杆一端随小车移动、另一端沿钻杆坡道滑行时，因这样按长度不同引起钻杆倾斜的角度不同，若使用同一气缸，夹臂势必对各根钻杆的夹紧程度不同，因此会导致部分较松的钻杆脱落。

为了防止气管线磨损老化，小车上还设有用于缠绕气管的卷管装置，气管通过卷管装置将气缸和电磁阀相连，在小车移动的同时将气管线进行收或放。

小车止挡装置为液压缸或气缸控制的挡块，即小车运行到设计位置停止后，通过液压缸或气缸控制挡块上升，防止钻杆滑下时小车受力后移；翻板的升降和翻转通过液压缸或气缸控制，钻杆排放方式随根据实际要求，单排摆放时左右翻升采用普通气缸或液压缸，多层摆放时采用定制气缸或液压缸，能够单边起升或同时起升。