修井作業(yè)一體化設(shè)備、管柱扶持裝置及其抓手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抓手，包括固定座，以及設(shè)于固定座上并依次連接的伸縮驅(qū)動件、連桿組件和抓桿組件，所述伸縮驅(qū)動件上還連接設(shè)有長度調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)具有至少兩個長度位置，所述抓桿組件對應(yīng)具有至少兩個工作開合度。本發(fā)明的抓手通過在伸縮驅(qū)動件上設(shè)置長度調(diào)節(jié)機構(gòu)，可在不增加控制難度和成本的情況下，讓抓桿組件具有不同的工作開合度，以適應(yīng)不同管徑的管柱，大大增加了適用性，同時，純機械結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)相比液壓或電氣控制，可靠性更高。
【專利說明】
修井作業(yè)一體化設(shè)備、管柱扶持裝置及其抓手
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及石油鉆修設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種修井作業(yè)一體化設(shè)備、管柱扶持裝置及其抓手。
【背景技術(shù)】
[0002]油井在開采一段時間后，可能會出現(xiàn)堵塞、套管破裂、抽油栗損壞等問題，此時需要進(jìn)行修井作業(yè)，修井作業(yè)需要對油管等管柱進(jìn)行搬運、提拉下放、拆接上下管柱等一系列操作。
[0003]傳統(tǒng)的修井作業(yè)基本依靠人工全手動進(jìn)行操作，需要4-5人配合操作，工作強度大，效率低，且作業(yè)環(huán)境惡劣，安全風(fēng)險多。隨著技術(shù)的進(jìn)步，逐漸出現(xiàn)機械化設(shè)備代替部分人工，如動力貓道替代人工在管柱盒和工作平臺之間搬送管柱，手動吊卡替代人工提拉下放管柱等等，實現(xiàn)了部分自動化操作。
[0004]在現(xiàn)有的操作中，動力貓道將管柱送至工作平臺后由吊卡接住并吊運至空中，或吊卡將管柱從油井內(nèi)起出后吊運至動力貓道的過程中，仍需人工參與扶持管柱。為提高自動化程度，減小勞動強度和安全風(fēng)險，出現(xiàn)了扶管機械手代替人工完成管柱在吊運過程中的扶持。
[0005]扶管機械手一般由伸縮臂和抓手組成，工作時由油缸或氣缸伸縮實現(xiàn)抓手開合，抓手模擬人手抱持管柱，伸縮臂帶動抓手移動操作即可。在抓手抱持住管柱時，為能防止管柱隨意串動又能保證管柱有適當(dāng)?shù)纳舷乱苿涌臻g，抓手要求設(shè)置合適的工作開合度。
[0006]而不同的油井，可能使用的管柱管徑會有所不同，因而為了提高適用性，適合抱持不同管徑的管柱，要求抓手具有多種工作開合度，大部分會根據(jù)大管徑的管柱選擇油缸或氣缸等動力源，然后增加控制閥件，以控制抓手的工作開和度，不僅導(dǎo)致油缸控制復(fù)雜，且增加成本，可靠性降低。
[0007]為了簡化油缸的控制難度，在設(shè)計時，一般設(shè)定油缸或氣缸達(dá)到最大伸出行程，SP為抓手的工作開合度，由于油缸或氣缸本身的最大行程一經(jīng)確定，是無法進(jìn)行調(diào)節(jié)的，由此帶來的問題是抓手的工作開合度無法方便的進(jìn)行調(diào)節(jié)，因而無法適用不同管徑的管柱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、適用扶持不同管徑的管柱的抓手，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提供具有該抓手的管柱扶持裝置和修井作業(yè)一體化設(shè)備。
[0009]本發(fā)明的第一方面，提供了一種抓手，包括固定座，以及設(shè)于固定座上并依次連接的伸縮驅(qū)動件、連桿組件和抓桿組件，所述伸縮驅(qū)動件上還連接設(shè)有長度調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)具有至少兩個長度位置，所述抓桿組件對應(yīng)具有至少兩個工作開合度。
[0010]進(jìn)一步地，所述連桿組件包括連接座、第一連桿和第二連桿，所述抓桿組件包括交叉鉸接布置的第一抓桿和第二抓桿，所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)的第一端連接于固定座上，第二端與所述伸縮驅(qū)動件的第一端連接，所述伸縮驅(qū)動件的第二端與所述連接座連接，所述第一連桿和第二連桿的第一端均鉸接于所述連接座上，所述第一連桿的第二端與所述第二抓桿的端部鉸接，所述第二連桿與所述第一抓桿的端部鉸接。
[0011]進(jìn)一步地，所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括過渡套和螺桿，所述螺桿的第一端連接于所述固定座上，所述過渡套的第一端與所述螺桿的第二端通過第一方向的螺紋連接，所述過渡套的第二端與所述伸縮驅(qū)動件的第一端通過第二方向的螺紋連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述過渡套與所述螺桿之間設(shè)有防松螺母。
[0013]進(jìn)一步地，所述固定座的兩側(cè)分別設(shè)有第一導(dǎo)向板和第二導(dǎo)向板。
[0014]進(jìn)一步地，所述固定座上位于第一導(dǎo)向板和第二導(dǎo)向板之間還設(shè)有導(dǎo)向滾輪。
[0015]本發(fā)明的第二方面，還提供了一種管柱扶持裝置，包括底座、裝設(shè)于底座上的伸縮臂，所述伸縮臂端部設(shè)有上述任一項所述的抓手。
[0016]本發(fā)明的第三方面，進(jìn)一步提供了一種修井作業(yè)一體化設(shè)備，包括工作平臺，所述工作平臺上設(shè)有管柱操作口，所述管柱操作口上方設(shè)有可在豎直方向上移動的管柱提放裝置，所述工作平臺上靠近所述管柱操作口設(shè)有管柱拆接裝置和上述的管柱扶持裝置，所述管柱扶持裝置、管柱提放裝置和管柱拆接裝置配合用于在管柱操作口處扶持、提放和拆接管柱。
[0017]本發(fā)明的抓手通過在伸縮驅(qū)動件上設(shè)置長度調(diào)節(jié)機構(gòu)，可在不增加控制難度和成本的情況下，讓抓桿組件具有不同的工作開合度，以適應(yīng)不同管徑的管柱，大大增加了適用性，同時，純機械結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)相比液壓或電氣控制，可靠性更高。
【附圖說明】
[0018]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0019]圖1是本發(fā)明實施例抓手的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是抓手在張開工作狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是抓手在合攏工作狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明實施例管柱扶持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是修井作業(yè)一體化設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明:1、工作平臺；11、管柱操作口；2、管柱提放裝置;3、管柱拆接裝置；
4、管柱扶持裝置;41、底座;42、伸縮臂;431、固定座;432、伸縮驅(qū)動件;433、連接座;434、第一連桿;435、第二連桿;436、第一抓桿;437、第二抓桿;438、過渡套;439、螺桿;440、防松螺母;441、第一導(dǎo)向板;442、第二導(dǎo)向板;443、導(dǎo)向滾輪。
【具體實施方式】
[0025]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0026]本發(fā)明中，術(shù)語“第一”、“第二”主要用于區(qū)分不同的部件，但不對部件進(jìn)行具體限制。
[0027]如圖1、圖2、圖3所示，本實施例的抓手，包括固定座431，以及設(shè)于固定座431上并依次連接的伸縮驅(qū)動件432、連桿組件和抓桿組件，伸縮驅(qū)動件432上還連接設(shè)有長度調(diào)節(jié)機構(gòu)。
[0028]其中，連桿組件包括連接座433、第一連桿434和第二連桿435，抓桿組件包括交叉鉸接布置的第一抓桿436和第二抓桿437，長度調(diào)節(jié)機構(gòu)的第一端連接于固定座431上，第二端與伸縮驅(qū)動件432的第一端連接，伸縮驅(qū)動件432的第二端與連接座433連接，第一連桿434和第二連桿435的第一端均鉸接于連接座433上，第一連桿434的第二端與第二抓桿437的端部鉸接，第二連桿435與第一抓桿436的端部鉸接。
[0029]長度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括過渡套438和螺桿439，螺桿439的第一端連接于固定座431上，過渡套438的第一端與螺桿439的第二端通過第一方向的螺紋連接，過渡套438的第二端與伸縮驅(qū)動件432的第一端通過第二方向的螺紋連接。過渡套438與螺桿439之間設(shè)有防松螺母440。長度調(diào)節(jié)機構(gòu)具有至少兩個長度位置，使得第一抓桿436和第二抓桿437對應(yīng)具有至少兩個工作開合度。
[0030]為了更好的讓抓手能夠接到管柱，本實施例中，固定座431的兩側(cè)分別設(shè)有第一導(dǎo)向板441和第二導(dǎo)向板442，第一導(dǎo)向板441和第二導(dǎo)向板442的開口均向外擴張，以增加抓手的接管范圍，提高了適應(yīng)性。同時，在固定座431上位于第一導(dǎo)向板441和第二導(dǎo)向板442之間還設(shè)有導(dǎo)向滾輪443，在管柱提拉上升時可以隨之滾動，可減小管柱在抓手上的移動阻力和摩擦，保護管柱和機械抓手。
[0031]需要扶持管柱進(jìn)行移動時，驅(qū)動抓手靠近管柱，同時伸縮驅(qū)動件432伸長，推動連桿組件向前移動，帶動第一抓桿436和第二抓桿437張開，通過第一導(dǎo)向板441和第二導(dǎo)向板442的引導(dǎo)，管柱可順利滑入至抓手中間的導(dǎo)向滾輪443上，然后驅(qū)動伸縮驅(qū)動件432縮回，使第一抓桿436和第二抓桿437合攏直至達(dá)到預(yù)定的工作開合度，再驅(qū)動抓手移動，扶持管柱進(jìn)行移動。
[0032]在不同的井場施工時，使用的管柱管徑可能會發(fā)生變化，此時，則需對第一抓桿436和第二抓桿437的工作開合度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)管徑的變化。具體操作如下:首先將防松螺母440擰松，然后根據(jù)需要調(diào)節(jié)過渡套438和螺桿439，當(dāng)管柱管徑變大，需要加大第一抓桿436和第二抓桿437的工作開合度時，將過渡套438和螺桿439向遠(yuǎn)離伸縮驅(qū)動件432的方向調(diào)節(jié)，以加大伸縮驅(qū)動件432的安裝距離L，當(dāng)管柱管徑變小，需要減小第一抓桿436和第二抓桿437的工作開合度時，將過渡套438和螺桿439向靠近伸縮驅(qū)動件432的方向調(diào)節(jié)，以減小伸縮驅(qū)動件432的安裝距離L，操作簡單便捷。
[0033]本實施例中，伸縮驅(qū)動件432具體采用油缸，當(dāng)然，還可以是其他直線驅(qū)動機構(gòu)，本實施例并不受限于此。
[0034]本實施例的抓手，通過在伸縮驅(qū)動件432上設(shè)置長度調(diào)節(jié)機構(gòu)，可在不增加控制難度和成本的情況下，讓抓桿組件具有不同的工作開合度，以適應(yīng)不同管徑的管柱，大大增加了適用性，同時，純機械結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)相比液壓或電氣控制，可靠性更高。
[0035]在此基礎(chǔ)上，如圖4所示，本實施例還提供了一種管柱扶持裝置，包括底座41、裝設(shè)于底座41上的伸縮臂42，伸縮臂42端部設(shè)有上述的抓手。
[0036]進(jìn)一步地，如圖5所示，本實施例還提供了該管柱扶持裝置的修井作業(yè)一體化設(shè)備，包括工作平臺I，工作平臺I上設(shè)有管柱操作口 11，管柱操作口 11上方設(shè)有可在豎直方向上移動的管柱提放裝置2，工作平臺I上靠近管柱操作口 11設(shè)有管柱拆接裝置3和管柱扶持裝置4，管柱扶持裝置4、管柱提放裝置2和管柱拆接裝置3配合用于在管柱操作口 11處扶持、提放和拆接管柱。
[0037]由于管柱扶持裝置及修井作業(yè)一體化設(shè)備均采用了上述的抓手，具有其所有優(yōu)點，在此不再贅述。
[0038]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種抓手，其特征在于:包括固定座(431)，以及設(shè)于固定座(431)上并依次連接的伸縮驅(qū)動件(432)、連桿組件和抓桿組件，所述伸縮驅(qū)動件(432)上還連接設(shè)有長度調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)具有至少兩個長度位置，使得所述抓桿組件對應(yīng)具有至少兩個工作開合度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抓手，其特征在于:所述連桿組件包括連接座(433)、第一連桿(434)和第二連桿(435)，所述抓桿組件包括交叉鉸接布置的第一抓桿(436)和第二抓桿(437)，所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)的第一端連接于固定座(431)上，第二端與所述伸縮驅(qū)動件(432)的第一端連接，所述伸縮驅(qū)動件(432)的第二端與所述連接座(433)連接，所述第一連桿(434)和第二連桿(435)的第一端均鉸接于所述連接座(433)上，所述第一連桿(434)的第二端與所述第二抓桿(437)的端部鉸接，所述第二連桿(435)與所述第一抓桿(436)的端部鉸接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抓手，其特征在于:所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括過渡套(438)和螺桿(439)，所述螺桿(439)的第一端連接于所述固定座(431)上，所述過渡套(438)的第一端與所述螺桿(439)的第二端通過第一方向的螺紋連接，所述過渡套(438)的第二端與所述伸縮驅(qū)動件(432)的第一端通過第二方向的螺紋連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抓手，其特征在于:所述過渡套(438)與所述螺桿(439)之間設(shè)有防松螺母(440)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抓手，其特征在于:所述固定座(431)的兩側(cè)分別設(shè)有第一導(dǎo)向板(441)和第二導(dǎo)向板(442)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抓手，其特征在于:所述固定座(431)上位于第一導(dǎo)向板(441)和第二導(dǎo)向板(442)之間還設(shè)有導(dǎo)向滾輪(443)。7.—種管柱扶持裝置，其特征在于:包括底座(41)、裝設(shè)于底座(41)上的伸縮臂(42)，所述伸縮臂(42)端部設(shè)有權(quán)利要求1-6任一項所述的抓手。8.一種修井作業(yè)一體化設(shè)備，包括工作平臺(I)，所述工作平臺(I)上設(shè)有管柱操作口(11)，其特征在于:所述管柱操作口(11)上方設(shè)有可在豎直方向上移動的管柱提放裝置(2)，所述工作平臺(I)上靠近所述管柱操作口(II)設(shè)有管柱拆接裝置(3)和權(quán)利要求7所述的管柱扶持裝置(4)，所述管柱扶持裝置(4)、管柱提放裝置(2)和管柱拆接裝置(3)配合用于在管柱操作口( 11)處扶持、提放和拆接管柱。
【文檔編號】B65G47/90GK105858198SQ201610398640
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】?？藦? 譚海波, 劉強, 王占永
【申請人】湖南三石油科技有限公司, 湖南三一石油科技有限公司