[发明专利]一种多功能管具处理结构及装置

说明书

本发明公开了一种多功能管具处理结构及装置，属于石油、天然气钻机和修井机的管具处理装置技术领域；该结构包括连接机架以及夹持装置，所述连接机架通过铰接与夹持装置装配，所述连接机架与夹持装置之间还装配有驱动机构，通过所述驱动机构可使所述夹持装置绕与所述连接机架铰接的交接点转动，以实现所述夹持装置的功能切换；本发明通过连接机架的设计有效的解决了传统夹持装置不能转动进行切换的功能单一问题，通过连接机架以及夹持装置和驱动机构的设计实现夹持装置可绕连接机架的转动，通过夹持装置的转动能够有效的实现夹持装置的功能切换，从而实现多功能的效果，提高设备利用率、减少人工辅助操作、提高工作效率。

技术领域

本发明涉及一种多功能管具处理结构及装置，属于石油、天然气钻机和修井机的管具处理装置技术领域。

背景技术

石油天然气钻井系统中，随着钻进的过程，使用到的管具种类和规格尺寸较多。管具在钻井作业过程中需要多次反复处理，管具处理作业主要包括：抓取、举升下放、移运、推扶、翻转等。由于管具种类和规格尺寸繁多，不同管具在被处理时的功能需求不同；或者用同一种功能的装置处理所有种类和规格的管具会导致装置尺寸过大、功率浪费等情况。

在传统的管具处理设备所配置的处理装置或只具备夹持推扶功能即处理装置只对管具进行夹持限位，不能对被夹持管具进行举升下放作业；或只具备夹持举升功能处理小范围的管具。例如常规二层台排管机的处理装置能夹持推扶较大范围的管具，但不能进行管具举升作业，举升操作交由顶驱吊卡。夹持推扶功能要求处理装置能对管具进行夹持限位，同时能释放管具沿长度方向的自由度，即管具可以在处理装置中沿长度方向自由运动。夹持举升理功能要求处理装置能对管具进行夹持，并有足够的的夹持力产生的摩擦力抵抗管具的重量，可以对管具进行举升下放操作。可见夹持推扶功能施加在设备上的载荷较小，处理范围可以较大；夹持举升功能能施加在设备上的载荷较大，处理范围可以较小。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种多功能管具处理结构及装置，将多个功能集成到一个处理装置，通过合理的姿态切换而实现功能的快速转换，使处理设备在不更换处理装置的情况下实现多功能操作，提高设备利用率、减少人工辅助操作、提高工作效率。

本发明采用的技术方案如下：

一种多功能管具处理结构，包括连接机架以及夹持装置，所述连接机架通过铰接与夹持装置装配，所述连接机架与夹持装置之间还装配有驱动机构，通过所述驱动机构可使所述夹持装置绕与所述连接机架铰接的交接点转动，以实现所述夹持装置的功能切换。

进一步的，所述夹持装置包括设置于下部的导向夹持装置，设置于所述导向夹持装置上方的举升夹持装置，以及设置于所述举升夹持装置上方的推扶夹持装置。

进一步的，所述举升夹持装置与所述推扶夹持装置之间形成夹角α，在驱动机构的作用下，所述夹持装置转动的角度为α，并通过该夹角α以实现夹持装置转动后，推扶夹持装置下方不受举升夹持装置或/和导向夹持装置干扰。

进一步的，所述举升夹持装置与导向夹持装置上下设置，所述举升夹持装置与导向夹持装置在对同一个管具夹持后管具中心相同。

进一步的，所述导向夹持装置上设置有导向滚轮，所述导向滚轮的轴线与管具轴线平行以实现将管具导向到夹持装置内并固定管具位置。

进一步的，所述推扶夹持装置设置有推扶滚轮，所述推扶滚轮的轴线与管具轴线垂直。

进一步的，所述驱动机构包括伸缩缸，以及第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和第二连杆的一端部铰接连接，在所述伸缩缸的作用下，可改变第一连杆和第二连杆的夹角以实现夹持装置的转动。

进一步的，所述伸缩缸的一端部铰接于所述连接支架上，所述第一连杆的一端部铰接于所述连接机架上，所述第二连杆的另一端部铰接于所述夹持装置，所述伸缩缸的另一端部、第一连杆的另一端部以及第二连杆的另一端部铰接装配。