[发明专利]一种石油钻机动力猫道及其钻具装载方法

说明书

本发明公开了一种石油钻机动力猫道及其钻具装载方法,包括第一底座、起升机构、输送机构、控制箱、液压泵站，所述输送机构包括输送架、顶升液压缸、摆动马达组件、推车、推车驱动机构、装卸机构，起升机构的两端分别通过销轴与第一底座和输送机构铰接，起升机构和输送机构分别与控制箱电连接。本发明的动力猫道结构紧凑、操作简单、效率高、安装快速、系统稳定性高，顶升液压缸及其两侧的摆动马达组件相互配合工作，共同构成了动力猫道的分层机构，实现了输送架上多根常用尺寸钻具的一次输送，同时也实现钻具在高位逐次推出，提高了钻具的输送效率，节约了钻具的输送成本。

技术领域

本发明涉及石油钻探设备技术领域，特别是涉及一种石油钻机动力猫道及其钻具装载方法。

背景技术

猫道是钻机管柱排放系统的一个重要组成部分，属于输送部分，通过相应的操作可将钻井用的钻杆、钻铤等工具输送至钻井平台上以完成相应的钻井工艺操作，其结构布局的合理性和操作性直接影响着钻井作业的速度、效率、稳定性及安全可靠性。在传统的钻井作业中，陆上以及海上钻机大多采用常规配套的坡道与猫道组合，主要靠钻台上的小绞车与猫道上的小绞车相配合，将位于排管架上的钻具提升到钻台上。

随着钻井深度的增加，钻井自动化的需求越来越高，国内外科技工作者对传统的钻杆输送装置进行了多方面的改进，研制出了一系列自动化程度比较高的猫道系统，使钻杆柱的输送效率和可靠性大大提高，也有效降低了作业成本。

然而，在实际钻井作业过程中，为了进一步提高生产效率，采用顶驱钻进的设备通常都会将两根（或多根）钻杆组装成一柱立根，顶驱每次操作都是对一柱立根进行。这样可以大幅度提高生产效率，减少作业过程中连接钻具的时间，还还有助于提高作业质量，减少安全事故。

目前国际上的动力猫道每次只能输送一根钻具到钻台面，在使用顶驱装置组装钻杆的过程中，顶驱需要花费大量时间等待钻具，效率较低。通常为了提高效率，上述传统组装的做法虽然能够缩短动力猫道的循环时间，但是这种做法会增加设备故障发生率，带来安全风险。而且这种单纯缩短周期的做法，对效率的提高是有限的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，设计出一种石油钻机动力猫道及其钻具装载方法，解决了现有动力猫道每次只能输送一根钻具、输送效率低的问题。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种石油钻机动力猫道,包括第一底座、起升机构、输送机构、控制箱、液压泵站，所述第一底座的两侧壁上对称固定有用以输送多根钻具并对其进行支撑的支腿，起升机构的两端分别通过销轴与第一底座和输送机构铰接，起升机构和输送机构分别与控制箱电连接，所述输送机构包括输送架、顶升液压缸、摆动马达组件、推车、推车驱动机构、装卸机构，所述输送架的中轴线上设置有U形槽，顶升液压缸贯穿固定在U形槽内且其活塞杆可在竖直方向上做伸缩运动；顶升液压缸的两侧分别设置有一个摆动马达组件，所述两个摆动马达组件相对固定在U形槽外侧；所述推车通过推车驱动机构滑动设置在输送架的滑道内，装卸机构分别固定在U形槽两侧，所述顶升液压缸通过液压管线与液压泵站连接。

进一步地，所述摆动马达组件包括第二底座、弹簧导杆、缠绕在弹簧导杆的外表面的弹簧、用以支撑钻具的摆动部件、可带动摆动部件在水平面内转动的摆动马达、连接件，所述第二底座为L形底座，弹簧导杆固定在第二底座的水平段，第二底座竖直段焊接在U形槽底部；所述摆动马达固定在弹簧导杆的顶部且其输出轴与连接件固定连接，连接件与摆动部件固定连接，所述摆动部件与输送架平行设置。

进一步地，所述连接件为联轴器。