專利名稱：一種油田修井操作機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田作業(yè)設(shè)備，具體地說(shuō)是一種油田修井操作機(jī)。
背景技術(shù)：
修井作業(yè)是油田生產(chǎn)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，多年來(lái)一直是勞動(dòng)密集型 產(chǎn)業(yè)，其工作環(huán)境惡劣，搡作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)過(guò)程還往往存在 人身安全隱患。尤其是井口小修作業(yè)，通常都是在野外進(jìn)行，而且內(nèi)
容繁多，例如包括搬上準(zhǔn)備工作、洗井作業(yè)、起抽油桿、起油管、 油管(抽油桿)丈量、下沖砂管、沖砂、起沖砂管、下油管、下抽油 桿、掛抽、交井、搬下等作業(yè)，同時(shí)根據(jù)油水井的實(shí)際情況，需要配 合的作業(yè)還有注灰、擠灰、防砂、打丟手、鉆灰塞等。
目前，大部分修井作業(yè)都是由修井人員手動(dòng)完成，特別是修井作 業(yè)中的"提、轉(zhuǎn)、甩"環(huán)節(jié)，其中"提"是指油管和抽油桿上提和下 放過(guò)程，"轉(zhuǎn)"是指油管(抽油桿)上卸扣過(guò)程，"甩"是指油管(抽 油桿)在垂直狀態(tài)和水平狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換過(guò)程。它們是修井作業(yè)過(guò)程 勞動(dòng)強(qiáng)度最大、工作重復(fù)率最高的環(huán)節(jié)，也是修井作業(yè)過(guò)程最危險(xiǎn)的 環(huán)節(jié)。長(zhǎng)期以來(lái)，探索修井作業(yè)自動(dòng)化以及改善危險(xiǎn)惡劣的工作環(huán)境 始終是石油人的理想與追求。隨著自動(dòng)化檢測(cè)和控制技術(shù)的發(fā)展以及 油田和社會(huì)各界對(duì)安全生產(chǎn)的重視，這種長(zhǎng)期以來(lái)靠修井人員手動(dòng)完 成的作業(yè)模式亟待改變。實(shí)現(xiàn)修井作業(yè)自動(dòng)化，特別是井口操作無(wú)人 化，已成為當(dāng)前油田修井作業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供 一種油田修井操作機(jī)，使井口操作無(wú)人 化，實(shí)現(xiàn)了油田修井作業(yè)"提、轉(zhuǎn)、甩"等環(huán)節(jié)的自動(dòng)化操作。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明包括機(jī)身、控制柜、液壓承載行走裝置、卡座、液壓鉗、 吊卡裝置、甩管裝置及龍頭，機(jī)身安裝在液壓承載行走裝置上，與液
壓承載行走裝置連動(dòng)；液壓鉗連接于機(jī)身上的伸縮架，可隨伸縮架伸 出縮回，卡座位于液壓鉗的下方、設(shè)置在井口上；吊卡裝置懸掛于機(jī) 身上，可上下往復(fù)移動(dòng)；龍頭位于機(jī)身及卡座的上方，甩管裝置分布 于龍頭及機(jī)身上，卡座及甩管裝置上分別設(shè)有與吊卡裝置對(duì)應(yīng)的開、 鎖卡器；龍頭上還設(shè)有扶正機(jī)構(gòu)及活門機(jī)構(gòu)；控制柜安裝在機(jī)身上，卡座、液壓鉗、吊卡裝置及甩管裝置分別與控制柜中的控制系統(tǒng)相連 接。
其中所述液壓承載行走裝置包括底盤、液壓泵、液壓支腿及水 平液壓臂，在底盤內(nèi)設(shè)有多個(gè)水平液壓臂，每個(gè)水平液壓臂的輸出端 均連接一液壓支腿；液壓泵安裝在底盤上，通過(guò)油路分別與各液壓支 腿及水平液壓臂相連接；水平液壓臂為四個(gè)，并排設(shè)置，相鄰兩水平 液壓臂的輸出端相反，使底盤的兩側(cè)各設(shè)置了兩個(gè)液壓支腿；液壓支 腿包括支腿液壓缸及第一內(nèi)、外簡(jiǎn)，第一外簡(jiǎn)外罩于第一內(nèi)簡(jiǎn)，相對(duì) 于第一內(nèi)簡(jiǎn)可上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)；支腿液壓缸位于第一內(nèi)簡(jiǎn)的內(nèi)部，支腿 液壓缸的一端固接在第一外簡(jiǎn)上，另一端通過(guò)第一連接板固定在第一 內(nèi)簡(jiǎn)上，支腿液壓缸的活塞桿上設(shè)有支撐塊；第一外簡(jiǎn)通過(guò)第二連接 板與水平液壓臂的輸出端相連接；水平液壓臂包括水平臂液壓缸及第 二內(nèi)、外簡(jiǎn)，第二外簡(jiǎn)固接于底盤的內(nèi)部，第二內(nèi)簡(jiǎn)位于第二外簡(jiǎn)內(nèi)， 相對(duì)于第二外簡(jiǎn)可水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)；水平臂液壓缸位于第二內(nèi)簡(jiǎn)的內(nèi) 部，水平臂液壓缸的一端固接在第二外簡(jiǎn)上，另一端通過(guò)第三連接板 固定在第二內(nèi)簡(jiǎn)上，第二內(nèi)簡(jiǎn)在第二外簡(jiǎn)內(nèi)一端的端部設(shè)有下導(dǎo)向 輪，第二內(nèi)簡(jiǎn)在第二外簡(jiǎn)外一端的上方設(shè)有安裝于第二外簡(jiǎn)上的上導(dǎo) 向輪；第二內(nèi)簡(jiǎn)在第二外簡(jiǎn)外的一端通過(guò)第二連接板與液壓支腿相連 接；上導(dǎo)向輪抵接于第二內(nèi)簡(jiǎn)的外表面，使第二外簡(jiǎn)內(nèi)表面與第二內(nèi) 簡(jiǎn)外表面之間形成間隙；所述下導(dǎo)向輪抵接于第二外簡(jiǎn)的內(nèi)表面，使 第二內(nèi)簡(jiǎn)外表面與第二外簡(jiǎn)內(nèi)表面之間形成間隙；所述卡座包括框 體、卡座體、第一液壓缸、卡瓦開閉四連桿機(jī)構(gòu)、卡瓦連桿及曲軸，
卡座體安裝在框體上，在卡座體內(nèi)設(shè)有四個(gè)卡瓦，分為左右兩組；四 個(gè)卡瓦兩側(cè)的框體上分別設(shè)有帶有卡瓦連桿的曲軸，卡瓦連桿的一端 固接在曲軸上，另一端與每組的兩個(gè)卡瓦相鉸接；框體的底部安裝有 第一液壓缸，第一液壓缸通過(guò)卡瓦開閉四連桿機(jī)構(gòu)與曲軸連接；框體 內(nèi)設(shè)有卡座液壓控制電磁閩組，第一液壓缸通過(guò)油路與卡座液壓控制 電磁閥組相連接，卡瓦上設(shè)有可拆卸的卡瓦牙板；卡座體上設(shè)有中間 開孔的工作平板，在工作平板上、中間孔的周圍設(shè)有多個(gè)卡座磁感應(yīng) 傳感器，卡座磁感應(yīng)傳感器的外圍均布有多個(gè)吊卡限位塊；工作平板 兩側(cè)的框體上分別由上至下對(duì)稱設(shè)置有卡座上檢測(cè)光幕、井口鎖卡 器、卡座下檢測(cè)光幕及井口開卡器，井口開、鎖卡器分別通過(guò)油路與 卡座液壓控制電磁閥組相連接；框體的下面設(shè)有接口法蘭，接口法蘭 及卡座體沿軸向均開有側(cè)門；所述液壓鉗包括主鉗、背鉗、高低速換 檔機(jī)構(gòu)及連接架，連接架的下方設(shè)有底板，底板與連接架通過(guò)鋼絲繩 柔性連接，背鉗固接于底板上；主鉗位于背鉗的上方，通過(guò)導(dǎo)桿與背鉗相連接，主鉗可沿導(dǎo)桿上下往復(fù)移動(dòng)；高低速換檔機(jī)構(gòu)安裝在主鉗
上，其輸出端與主鉗內(nèi)部的換檔裝置相連，高低速換檔機(jī)構(gòu)還與液壓
鉗液壓控制模塊相連；液壓鉗通過(guò)連接架與機(jī)身的液壓鉗伸縮架相連 接；導(dǎo)桿包括第三外簡(jiǎn)、第一彈簧、第三內(nèi)簡(jiǎn)及限位導(dǎo)向螺釘，第三 內(nèi)、外簡(jiǎn)均為內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，兩者相插接，在第三內(nèi)簡(jiǎn)內(nèi)設(shè)有第--彈 簧，第一彈簧的一端抵接于第三外簡(jiǎn)的頂端內(nèi)臂，另一端抵接于第三 內(nèi)簡(jiǎn)的下端內(nèi)臂；第三外筒上設(shè)有限位導(dǎo)向螺釘，第三內(nèi)簡(jiǎn)上開有滑 孔，限位導(dǎo)向螺釘插入滑孔內(nèi)；高低速換檔機(jī)構(gòu)包括換檔液壓缸、換 檔手柄、液壓桿及第一連接座，換檔液壓缸的一端通過(guò)第一連接座安 裝在主鉗上，另一端設(shè)有液壓桿，液壓桿上鉸接有換檔手柄；主鉗的 旋轉(zhuǎn)鉗體上設(shè)有與鉗體共同旋轉(zhuǎn)的計(jì)數(shù)鐵塊，在計(jì)數(shù)鐵塊的一側(cè)設(shè)有 安裝在主鉗上固定不動(dòng)的磁感應(yīng)傳感器；液壓鉗液壓控制模塊上設(shè)有 壓力傳感器；所述吊卡裝置包括殼體、兩組推桿、卡爪及定位鉤，兩 組推桿分別設(shè)置于卡爪及定位鉤外側(cè)的殼體上；卡爪為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè) 置，每個(gè)卡爪上均設(shè)有卡爪滑塊；定位鉤為兩個(gè)，分別設(shè)置于兩個(gè)卡 爪滑塊的上方；兩組推桿上下設(shè)置，每組有兩個(gè)，對(duì)稱安裝在殼體兩 側(cè)臂上，位于上方的兩個(gè)第一推桿設(shè)置在定位鉤殼體側(cè)臂的外殼上， 位于下方的兩個(gè)第二推桿設(shè)置在卡爪殼體側(cè)臂的外殼上；每個(gè)推桿的 一端容置于外殼內(nèi)，另一端插入殼體側(cè)臂上的通孔內(nèi)，在推桿位于外 殼的桿身上設(shè)有第二彈簧；卡爪通過(guò)第一軸安裝在殼體內(nèi)，第一軸的 兩端均設(shè)有使卡爪復(fù)位的卡爪扭簧；定位鉤通過(guò)第二軸安裝在殼體 內(nèi)，第二軸的兩端均設(shè)有使定位鉤復(fù)位的定位鉤扭簧；在卡爪上安裝 有可拆卸的卡爪卡頭；所述甩管裝置包括導(dǎo)向斗、推管器、滑道、滑 車、龍頭開卡器及龍頭鎖卡器，導(dǎo)向斗及推管器安裝在機(jī)身上方的龍 頭上，推管器位于導(dǎo)向斗靠近機(jī)身的一側(cè)；在推管器的下方設(shè)有滑道， 滑道的另 一端連接有通過(guò)滑軌架支撐的滑軌，滑軌上安裝有可往復(fù)移 動(dòng)的滑車；在導(dǎo)向斗下方的龍頭上設(shè)有上下設(shè)置的龍頭上、下檢測(cè)光
幕，龍頭開、鎖卡器安裝在兩檢測(cè)光幕之間的龍頭上，龍頭開、鎖卡 器的一側(cè)設(shè)有龍頭吊卡限位塊，其上安裝有龍頭磁感應(yīng)傳感器；導(dǎo)向 斗由左右對(duì)稱的兩部分組成，兩部分之間形成對(duì)吊卡導(dǎo)向的空間，每 一部分均包括第一 三導(dǎo)向板、支柱及底框，第一 三導(dǎo)向板通過(guò)底 框安裝在龍頭上，每一個(gè)導(dǎo)向板的一端與底框相鉸接，另一端與支柱 一端鉸接，支柱的另一端固定在底框上；推管器包括對(duì)稱設(shè)置的兩組 轉(zhuǎn)臂、第一齒輪、第二液壓缸及第一齒條，兩轉(zhuǎn)臂的一端之間設(shè)有推 桿，另一端分別設(shè)有第一齒輪，第一齒輪的下方設(shè)有由第二液壓缸驅(qū) 動(dòng)的第一齒條，第一齒輪與第一齒條嚙合傳動(dòng)；推桿為"V"形，可度為160° ;滑道由分離的龍頭滑道、 機(jī)身滑道及過(guò)渡滑道組成，龍頭滑道安裝在龍頭上，位于導(dǎo)向斗的下 方；機(jī)身滑道安裝在機(jī)身上， 一端與龍頭滑道相連，另一端連接過(guò)渡
滑道；過(guò)渡滑道位于機(jī)身滑道與支撐滑軌的滑軌架之間；龍頭滑道、 機(jī)身滑道及過(guò)渡滑道的截面為"V"形；滑軌架包括第一、二滑軌架，
兩滑軌架之間設(shè)有滑軌，滑車安裝在滑軌上，滑車通過(guò)鋼絲繩與固接 在修井機(jī)底盤的液壓鉸車相連接，液壓鉸車通過(guò)鋼絲繩驅(qū)動(dòng)滑車在滑
軌上往復(fù)移動(dòng)；所述扶正機(jī)構(gòu)有四個(gè)，每?jī)蓚€(gè)為一組，其中一組安裝 在龍頭上檢測(cè)光幕下方的龍頭上，另一組安裝在龍頭的最下方；扶正 機(jī)構(gòu)包括第四連接板，第三液壓缸、第二齒輪、限位螺桿、擺臂、卡 頭、第二齒條及直線導(dǎo)軌，第四連接板安裝在龍頭上，第三液壓缸及 直線導(dǎo)軌固接在連接板上，第二齒條設(shè)在第三液壓缸的活塞桿上，可 在直線導(dǎo)軌上往復(fù)移動(dòng)；第二齒條的一側(cè)設(shè)有與其嚙合傳動(dòng)的第二齒 輪，擺臂的一端通過(guò)齒輪軸安裝在第四連接板上、與第二齒輪連動(dòng)， 另一端設(shè)有可拆卸的卡頭，在擺臂的一側(cè)設(shè)有固接在第四連接板上的 限位螺桿， 一組的兩個(gè)扶正機(jī)構(gòu)反向設(shè)置，兩個(gè)卡頭相對(duì)；所述活門 機(jī)構(gòu)為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置，分別安裝在龍頭下檢測(cè)光幕的下方，包括上 支撐滑道、下支撐滑道、第四液壓缸、安裝板及活門，上支撐滑道安 裝在龍頭上，下支撐滑道安裝在龍頭吊卡限位塊上，安裝板容置于兩 支撐滑道內(nèi)側(cè)開設(shè)的凹槽內(nèi)，并與兩支撐滑道固接，在安裝板上設(shè)有 第四液壓缸，第四液壓缸的活塞桿端部安裝有容置于兩支撐滑道內(nèi)側(cè) 凹槽內(nèi)的活門；活門可在凹槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，與安裝板之間留有間空隙；兩 活門之間的距離小于吊卡裝置的長(zhǎng)度；所述機(jī)身上設(shè)有水平儀。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為
1. 本發(fā)明安裝/拆卸方便快捷，既便于運(yùn)輸，也便于更換不同裝 置以適應(yīng)不同的工作需求；同時(shí)在井場(chǎng)布局靈活多變，可根據(jù)井場(chǎng)實(shí) 際條件進(jìn)行布置。
2. 本發(fā)明可通過(guò)液壓承載行走裝置實(shí)現(xiàn)自裝卸功能，無(wú)需吊車 進(jìn)行裝卸，可以通過(guò)底盤兩側(cè)的液壓支腿及水平液壓臂的配合操作， 實(shí)現(xiàn)裝置的自動(dòng)裝卸、自動(dòng)行走功能，極大地增強(qiáng)了修井操作機(jī)對(duì)各 種修井作業(yè)環(huán)境的適應(yīng)性，并降低了制造成本；更實(shí)現(xiàn)了龍頭、卡座 及井口的精確定位。
3. 龍頭通過(guò)導(dǎo)軌與機(jī)身相連，在運(yùn)輸時(shí)收回，以縮小運(yùn)輸時(shí)設(shè) 備的外形尺寸；在工作時(shí)伸出，并通過(guò)調(diào)節(jié)外伸的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整機(jī)身與 油井之間的距離。
4. 卡座實(shí)現(xiàn)了油管(抽油桿)井口自動(dòng)定位和承載，油管(抽油桿)節(jié)箍的自動(dòng)檢測(cè)，卡瓦的自動(dòng)開閉，吊卡的自動(dòng)開卡鎖卡以及 吊卡在卡座上的定位檢測(cè)，既避免了人工操作存在的危險(xiǎn)性，又提高 了工作效率。
5. 液壓鉗通過(guò)連接架直接與修井操作機(jī)機(jī)身的液壓鉗伸縮架相 連接，在伸縮架的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)了液壓鉗的自動(dòng)伸縮，從而將操作人員
從危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)境中解放出來(lái)；液壓鉗的上/卸扣過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化操
作，這樣既降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，又能避免工人在作業(yè)時(shí)可能發(fā)生
的意外傷害；連接架與伸縮架之間安裝簡(jiǎn)單、快捷，便于油管液壓鉗 與抽油桿液壓鉗的互換；背鉗安裝的底板與連接架之間通過(guò)多點(diǎn)鋼絲 繩實(shí)現(xiàn)柔性連接，實(shí)現(xiàn)了油管(抽油桿)與液壓鉗之間短距離的自動(dòng) 調(diào)整對(duì)正；主鉗與背鉗之間通過(guò)導(dǎo)桿連接，導(dǎo)桿的長(zhǎng)度可通過(guò)內(nèi)部的 彈簧壓縮程度調(diào)節(jié)，在承受主鉗重力的同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了上/卸扣過(guò)程中 主、背鉗之間距離的靈活調(diào)節(jié)；通過(guò)壓力傳感器及計(jì)數(shù)模塊與磁感應(yīng) 傳感器，在上/卸扣過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)液壓鉗扭矩的監(jiān)測(cè)控制以及對(duì) 旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的計(jì)數(shù)功能。
6. 吊卡裝置可以實(shí)現(xiàn)自鎖，卡爪也可通過(guò)快速更換卡爪卡頭來(lái) 適應(yīng)不同管徑油管和不同尺寸抽油桿的卡持；吊卡裝置本身不攜帶動(dòng) 力源，它的開啟和關(guān)閉需要外界開、鎖卡器配合來(lái)完成，這樣不僅可 以大大簡(jiǎn)化吊卡裝置的結(jié)構(gòu)，減少了事故隱患，有利于油田的安全生 產(chǎn)。
7. 甩管裝置實(shí)現(xiàn)了修井作業(yè)過(guò)程中"提、轉(zhuǎn)、甩"環(huán)節(jié)的自動(dòng) 化，大大減少甩管作業(yè)過(guò)程需要的操作人員數(shù)，降低操作人員的勞動(dòng) 強(qiáng)度；導(dǎo)向斗能夠快速地安裝和拆卸，鉸接的導(dǎo)向板在運(yùn)輸時(shí)可翻轉(zhuǎn) 放倒，從而降低運(yùn)輸時(shí)整體的高度，提高運(yùn)輸過(guò)程的安全性。
8. 本發(fā)明采用檢測(cè)光幕對(duì)油管/抽油桿的位置進(jìn)行檢測(cè)，方便準(zhǔn) 確；同時(shí)還可以避免人員非法操作時(shí)可能產(chǎn)生的人身事故。


圖l為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1中液壓承載行走裝置的結(jié)構(gòu)示意圖3為圖2的俯視圖4為圖2中水平液壓臂和液壓支腿的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為圖1中卡座的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為圖5的俯視圖7為圖5中去掉工作平臺(tái)后的局部俯視圖； 圖8為圖1中液壓鉗的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為圖8的俯視圖；圖IO為圖8中A處底板與連接板連接結(jié)構(gòu)的局部放大左視圖11為圖8中導(dǎo)桿的結(jié)構(gòu)示意圖12為圖8中高低速換檔機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖
圖13為圖12的俯視圖14為圖1中吊卡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖15為圖14的俯視圖16為圖1中甩管裝置的結(jié)構(gòu)示意圖17為圖16中導(dǎo)向斗的結(jié)構(gòu)示意圖18為圖17的俯視圖19為圖16中推管器的結(jié)構(gòu)示意圖20為圖19的左視圖21為圖16中B處的局部放大圖22為圖1中扶正機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)主視圖23為圖22的俯視圖24為圖1中活門機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖25為圖24的E向視圖26為水平儀的結(jié)構(gòu)示意圖27A為本發(fā)明上提油管過(guò)程控制系統(tǒng)流程圖的一部分； 圖27B為本發(fā)明上提油管過(guò)程控制系統(tǒng)流程圖的另一部分； 圖27C為本發(fā)明上提油管過(guò)程控制系統(tǒng)流程圖的再一部分； 圖28A為本發(fā)明下放油管過(guò)程控制系統(tǒng)流程圖的一部分； 圖28B為本發(fā)明下放油管過(guò)程控制系統(tǒng)流程圖的另一部分； 圖28C為本發(fā)明下放油管過(guò)程控制系統(tǒng)流程圖的再一部分； 其中l(wèi)為機(jī)身；2為控制柜；
3為液壓承載行走裝置，31為液壓支腿，32為水平液壓臂，33 為液壓泵，34為支腿液壓缸，35為水平臂液壓缸，36為第一內(nèi)簡(jiǎn)， 37為第一外簡(jiǎn)，38為第一連接板，39為第二連接板，310為支撐塊, 311為上導(dǎo)向輪，312為下導(dǎo)向輪，313為第二內(nèi)簡(jiǎn)，314為第二外簡(jiǎn)， 315為第三連接板，316為矩形塊，317為底盤；
4為井口；
5為卡座，51為框體，52為卡座上檢測(cè)光幕，53為井口鎖卡器, 54為卡座下檢測(cè)光幕，55為井口開卡器，56為卡座液壓控制電磁閥 組，57為接口法蘭，58為工作平板，59為卡瓦，510為卡座吊卡限 位塊，511為開門，512為卡瓦牙板，513為卡座磁感應(yīng)傳感器，514 為第一液壓缸，515為卡瓦開閉四連桿機(jī)構(gòu)，516為吊環(huán)，517為卡 座體，518為卡瓦連桿，519為曲柄軸；6為液壓鉗，61為液壓馬達(dá)，62為高低速換檔機(jī)構(gòu)，63為主鉗, 64為導(dǎo)桿，65為連接頭，66為連接架，67為背鉗，68為鋼絲繩， 69為底板，610為計(jì)數(shù)鐵塊，611為液壓鉗液壓控制模塊，612為壓 力傳感器，613為磁感應(yīng)傳感器，614為第三外簡(jiǎn)，615為第一彈簧， 616為第三內(nèi)簡(jiǎn)，617為滑孔，618為限位導(dǎo)向螺釘，619為換檔液壓 缸，620為換檔手柄，621為液壓桿，622為第一連接座；
7為吊卡裝置，71為殼體，72為第一推桿，73為第二彈簧，74 為外殼，75為卡爪，76為第二推桿，77為卡爪滑塊，78為定位鉤， 79為卡爪卡頭，710為卡爪扭簧，711為定位鉤扭簧，712為吊卡軸， 713為第一軸，714為第二軸；
8為油管/抽油桿；
9為甩管裝置，91為導(dǎo)向斗，92為推管器，93為龍頭滑道，94 為機(jī)身滑道，95為液壓鉸車，96為過(guò)渡滑道，97為滑車，98為滑軌， 99為第一滑軌架，910為鋼絲繩，911為第二滑軌架，912為龍頭開 卡器，913為龍頭鎖卡器，914為龍頭上檢測(cè)光幕，915為龍頭下檢 測(cè)光幕，916為龍頭磁感應(yīng)傳感器，917為龍頭吊卡限位塊，918為 第一導(dǎo)向板，919為第二導(dǎo)向板，920為第三導(dǎo)向板，921為支柱， 922為第二連接座，923為底框，924為鉸接頭，925為轉(zhuǎn)臂，926為 第一齒輪，927為推桿，928為第二液壓缸，929為第一齒條；
IO為龍頭；
ll為扶正機(jī)構(gòu)，lll為第四連接板，112為第三液壓缸，113為 笫二齒輪，114為限位螺桿，115為擺臂，116為卡頭，117為第二齒 條，118為直線導(dǎo)軌；
12為活門機(jī)構(gòu)，121為上支撐滑道，122為下支撐滑道，123為 第四液壓缸，124為安裝板，125為活門；
13為水平儀。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
如圖1所示，本發(fā)明包括機(jī)身1、控制柜2、液壓承載行走裝置 3、卡座5、液壓鉗6、吊卡裝置7、甩管裝置9及龍頭10，機(jī)身l安 裝在液壓承載行走裝置3上，與液壓承載行走裝置3間通過(guò)矩形滑道 相連；液壓鉗6連接于機(jī)身l上的伸縮架，可隨伸縮架伸出縮回；卡 座5位于液壓鉗6的下方，設(shè)置在井口 4上；吊卡裝置7懸掛于作業(yè) 機(jī)下方，由作業(yè)機(jī)牽引可沿井口 4中心線穿過(guò)龍頭IO上下往復(fù)移動(dòng)； 龍頭IO位于機(jī)身1及卡座5的上方，甩管裝置9部分結(jié)構(gòu)分布在龍 頭10和機(jī)身1上，卡座5及龍頭10上分別設(shè)有與吊卡裝置7對(duì)應(yīng)的開、鎖卡器；控制柜2安裝在機(jī)身1上，卡座5、液壓鉗6、吊卡裝 置7、甩管裝置9及龍頭10分別與控制柜中的控制系統(tǒng)相連接。
如圖2 4所示，液壓承載行走裝置3包括底盤317、液壓泵33、 液壓支腿31及水平液壓臂32,底盤317為中空焊接框架結(jié)構(gòu)，其內(nèi) 部中空，有多個(gè)矩形塊316組成框架結(jié)構(gòu)，用來(lái)承載整個(gè)修井操作機(jī) 的重量。在底盤317的框架內(nèi)設(shè)有四個(gè)水平液壓臂32 (可根據(jù)需要 設(shè)置多個(gè)水平液壓臂，底盤317兩側(cè)的液壓支腿數(shù)量相同。)，并排交 錯(cuò)設(shè)置，相鄰兩水平液壓臂32的輸出端相反，每個(gè)水平液壓臂32的 輸出端均連接一液壓支腿31,這樣就使底盤317的兩側(cè)各設(shè)置了兩 個(gè)液壓支腿31。液壓泵33安裝在底盤317上，通過(guò)油路分別與各液 壓支腿31及水平液壓臂32相連接。
液壓支腿31包括支腿液壓缸34及第一內(nèi)、外簡(jiǎn)36、 37,第一 外簡(jiǎn)37外罩于第一內(nèi)簡(jiǎn)36,相對(duì)于第一內(nèi)筒36可上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)； 支腿液壓缸34位于第一內(nèi)簡(jiǎn)36的內(nèi)部，支腿液壓缸34的一端固接 在第一外簡(jiǎn)37頂端的內(nèi)壁上，另一端通過(guò)第一連接板38固定在第一 內(nèi)簡(jiǎn)36上，支腿液壓缸34的活塞桿上設(shè)有支撐塊310。
水平液壓臂32包括水平臂液壓缸35及第二內(nèi)、外簡(jiǎn)313、 314， 第二外簡(jiǎn)314固接于底盤317的內(nèi)部，與底盤317成為一體；第二內(nèi) 簡(jiǎn)313位于第二外簡(jiǎn)314內(nèi)，相對(duì)于第二外簡(jiǎn)314可水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)； 水平臂液壓缸35位于第二內(nèi)簡(jiǎn)313的內(nèi)部，水平臂液壓缸35的一端 固接在第二外簡(jiǎn)314的內(nèi)壁上，另 一端通過(guò)第三連接板315固定在第 二內(nèi)簡(jiǎn)313上，第二內(nèi)簡(jiǎn)313位于第二外簡(jiǎn)314內(nèi)的一端設(shè)有下導(dǎo)向 輪312,第二內(nèi)簡(jiǎn)313位于第二外簡(jiǎn)314外的一端設(shè)有安裝于第二外 簡(jiǎn)314上的上導(dǎo)向輪311;上導(dǎo)向輪311抵接于第二內(nèi)筒313的外表 面，使第二外筒314內(nèi)表面與第二內(nèi)簡(jiǎn)313外表面之間形成間隙；下 導(dǎo)向輪312抵接于第二外簡(jiǎn)314的內(nèi)表面，使第二內(nèi)簡(jiǎn)313外表面與 第二外簡(jiǎn)314內(nèi)表面之間形成間隙，使得第二內(nèi)、外簡(jiǎn)313、 314之 間為滾動(dòng)磨擦，減小了磨擦力，便于第二內(nèi)簡(jiǎn)313相對(duì)于第二外簡(jiǎn) 314的水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)；第二內(nèi)簡(jiǎn)313位于第二外簡(jiǎn)314外的一端通過(guò) 第二連接板39與液壓支腿31的第一外簡(jiǎn)37相連接，液壓支腿31與 水平液壓臂32之間成90。。
如圖5 7所示，卡座5包括框體51、卡座體517、第一液壓缸 514、卡座開閉四連桿機(jī)構(gòu)515、卡瓦連桿518及曲柄軸519,框體 51采用框架結(jié)構(gòu)，由多根方鋼管焊接而成，分為上下兩部分?？ㄗ?體517安裝在框體51的下半部分，在卡座體517內(nèi)設(shè)有四個(gè)卡瓦59, 分為左右兩組；四個(gè)卡瓦59兩側(cè)的框體51上分別設(shè)有帶有卡瓦連桿518的曲柄軸519,卡瓦連桿518的一端通過(guò)鍵固定安裝在曲柄軸519 上，每組的兩個(gè)卡瓦59與卡瓦連桿518的另一端相鉸接；卡瓦59上 設(shè)有可拆卸的卡瓦牙板512,便于快速更換，只需要通過(guò)更換不同規(guī) 格的卡瓦牙板512就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同管徑的油或不同尺寸的抽油桿 的夾持?？ㄗw517上設(shè)有工作平板58,在工作平板58的中部開有 供油管或抽油桿通過(guò)的中心孔，工作平板58兩側(cè)框體51的上半部分 由上至下分別對(duì)稱設(shè)置有卡座上檢測(cè)光幕52、井口鎖卡器53、卡座 下檢測(cè)光幕54及井口開卡器55,卡座上檢測(cè)光幕52設(shè)置在框體51 上半部分井口鎖卡器53上方的位置，用于定位管箍位置；卡座下檢 測(cè)光幕54設(shè)置在井口開卡器55與井口鎖卡器53之間的位置，用于 確定卡瓦59的打開時(shí)間；兩個(gè)卡座上檢測(cè)光幕52, —個(gè)為紅外發(fā)射 器，另一個(gè)為紅外接收器；兩個(gè)卡座下檢測(cè)光幕54, —個(gè)為紅外發(fā) 射器，另一個(gè)為紅外接收器。井口開、鎖卡器55、 53分別通過(guò)油路 與卡座液壓控制電磁閥組56相連接；井口開、鎖卡器55、 53均由液 壓缸和觸頭組成，液壓缸活塞桿的前端設(shè)有外螺紋，觸頭內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺 紋，兩者通過(guò)螺紋連接；通過(guò)井口開、鎖卡器55、 53中的液壓缸活 塞桿推動(dòng)吊卡開、鎖卡推桿進(jìn)而實(shí)現(xiàn)吊卡在井口位置的開、鎖卡動(dòng)作； 更可通過(guò)調(diào)整液壓缸活塞桿與觸頭之間的螺紋連接長(zhǎng)度，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)液 壓缸活塞桿行程的調(diào)整?？蝮w51的底部安裝有第一液壓缸514,卡 瓦開閉四連桿機(jī)構(gòu)515的一端與第一液壓缸514的活塞桿相鉸接，另 一端與曲柄軸519連接，液壓動(dòng)力通過(guò)卡瓦開閉四連桿機(jī)構(gòu)515傳遞 給各卡瓦59,使得各個(gè)卡瓦59同步打開或關(guān)閉；框體51內(nèi)還設(shè)有 卡座液壓控制電磁閥組56，第一液壓缸514通過(guò)油路與卡座液壓控 制電磁閥組56相連接。在工作平板58上、卡座體517的周圍設(shè)有多 個(gè)卡座磁感應(yīng)傳感器513 (本實(shí)施例為4個(gè))，卡座磁感應(yīng)傳感器513 的外圍均布有多個(gè)吊卡限位塊510,以保證吊卡在工作時(shí)能夠順利準(zhǔn) 確地到達(dá)卡座5上的設(shè)定工作位置；卡座磁感應(yīng)傳感器513設(shè)置在工 作平板58上由吊卡限位塊510圍成區(qū)域的四角，用于檢測(cè)吊卡是否 被正確定位到卡座5上或是否離開?？蝮w51的下面設(shè)有接口法蘭57， 用于卡座5與井口大四通或防噴器的連接。考慮到實(shí)際操作時(shí)的具體 工作情況，接口法蘭57、卡座體517及工作平板58沿軸向均開有側(cè) 門511,即在接口法蘭57、卡座體5U及工作平板58沿軸向切除一
部分，以便安裝時(shí)避開井口處的油管或抽油桿。
如圖8 13所示，液壓鉗6包括主鉗63、背鉗67、高低速換檔 機(jī)構(gòu)62及連接架66,連接架66上設(shè)有兩個(gè)連接頭65,連接架66先 通過(guò)連接頭65與機(jī)身1的液壓鉗伸縮架相連，連接架66本身也通過(guò)螺釘固定在液壓鉗伸縮架上，隨著液壓鉗伸縮架伸出或縮回；為了實(shí) 現(xiàn)液壓鉗和操作機(jī)之間油路和電路的連接，連接架66上還設(shè)置了油 路接頭和防爆航插；連接架66的下方設(shè)有底板69,背鉗67固定安 裝在底板69上，底板69與連接架66之間為柔性連接，本實(shí)施例是 通過(guò)鋼絲繩68分別連接于底板69與連接架66來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這樣在油 管/抽油桿8和液壓鉗6開口存在位置不正時(shí)，油管/抽油桿8和液壓 鉗6之間可實(shí)現(xiàn)短距離的自動(dòng)調(diào)整對(duì)正；主鉗63位于背鉗67的上方， 通過(guò)三個(gè)導(dǎo)桿64與背鉗67相連接，三個(gè)導(dǎo)桿64形成一個(gè)等腰三角 形，位于三角形頂點(diǎn)位置的導(dǎo)桿靠近修井操作機(jī)機(jī)身，另兩個(gè)導(dǎo)桿則 位于靠近井口遠(yuǎn)離機(jī)身的一側(cè)；主鉗63可沿導(dǎo)桿64上下往復(fù)移動(dòng)； 導(dǎo)桿64包括第三外簡(jiǎn)614、第一彈簧615、第三內(nèi)簡(jiǎn)616及限位導(dǎo)向 螺釘618,第三內(nèi)、外簡(jiǎn)616、 614均為內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，兩者相插接， 有部分重疊，即第三內(nèi)簡(jiǎn)616插入第三外簡(jiǎn)614內(nèi)，第三外簡(jiǎn)614的 頂端內(nèi)壁與第三內(nèi)簡(jiǎn)616的頂端之間留有供兩者上下移動(dòng)的空間；在 第三內(nèi)簡(jiǎn)616內(nèi)設(shè)有第一彈簧615,第一彈簧615的一端抵接于第三 外簡(jiǎn)614的頂端內(nèi)壁，另一端抵接于第三內(nèi)簡(jiǎn)616的下端內(nèi)壁，通過(guò) 調(diào)節(jié)第一彈簧615的壓縮程度，可以調(diào)節(jié)導(dǎo)桿64的長(zhǎng)度，進(jìn)而調(diào)節(jié) 主鉗63與背鉗67之間的距離，此外，導(dǎo)桿64還承擔(dān)著主鉗63重力 產(chǎn)生的壓縮作用；第三外簡(jiǎn)614上設(shè)有限位導(dǎo)向螺釘618,第三內(nèi)簡(jiǎn) 616上開有滑孔617,滑孔617為一細(xì)長(zhǎng)條形孔，限位導(dǎo)向螺釘618 插入滑孔617內(nèi)，既可防止第三內(nèi)簡(jiǎn)616相對(duì)于第三外簡(jiǎn)614發(fā)生轉(zhuǎn) 動(dòng)，也可防止第三內(nèi)簡(jiǎn)616從第三外簡(jiǎn)614內(nèi)脫出。高低速換檔機(jī)構(gòu) 62安裝在主鉗63上，包括換檔液壓缸619、換檔手柄620、液壓桿 621及第一連接座622，換檔液壓缸619的一端通過(guò)第一連接座622 安裝在主鉗63上，另一端設(shè)有液壓桿621;換檔手柄620的一端與 液壓桿621相鉸接，另一端與主鉗63內(nèi)部的換檔裝置相連，主鉗63 內(nèi)的換檔裝置是在主鉗63上的液壓馬達(dá)61的輸出軸上設(shè)有兩個(gè)齒數(shù) 不等的滑動(dòng)齒輪和一個(gè)固定齒輪，固定齒輪位于兩個(gè)滑動(dòng)齒輪之間， 通過(guò)鍵連接固定在液壓馬達(dá)61的輸出軸上，固定齒輪外套有一齒輪 套，該齒輪套是內(nèi)齒輪，可以沿固定齒輪表面上下滑動(dòng)，齒輪套與換 檔軸相連，在換檔液壓缸619的驅(qū)動(dòng)下，液壓桿621沿?fù)Q檔液壓缸 619的軸向方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，換檔手柄620即在液壓桿621的帶動(dòng)下， 繞鉸接端轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)換檔軸驅(qū)動(dòng)齒輪套上下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)齒輪套與 不同齒數(shù)的滑動(dòng)齒輪離合，即可實(shí)現(xiàn)高低速自動(dòng)換檔，來(lái)控制主鉗 63的旋轉(zhuǎn)速度；主鉗63與背鉗67均為巿購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于海城巿石 油機(jī)械制造有限公司的XQ89/3YD、 XQ114/6YC或XQ140/12Y等型號(hào)的液壓動(dòng)力鉗；高低速換檔機(jī)構(gòu)62還與液壓鉗液壓控制模塊611相連, 由液壓鉗液壓控制模塊611控制高低速換檔機(jī)構(gòu)的換檔，液壓鉗液壓 控制模塊611上設(shè)有壓力傳感器612,通過(guò)檢測(cè)液壓油的壓力來(lái)實(shí)現(xiàn) 對(duì)液壓鉗扭矩的監(jiān)控；主鉗63的旋轉(zhuǎn)鉗體上設(shè)有與鉗體共同旋轉(zhuǎn)的 計(jì)數(shù)鐵塊610,在計(jì)數(shù)鐵塊610的一側(cè)設(shè)有安裝在主鉗63上固定不 動(dòng)的磁感應(yīng)傳感器613。其中，壓力傳感器612為巿購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于 北京昆侖海岸傳感技術(shù)中心生產(chǎn)的JYB-K0-HAG-1型壓力傳感器；磁 感應(yīng)傳感器613為巿購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于德國(guó)TURCK公司的BIM-IKE-Y1X 型磁感應(yīng)傳感器。
如圖14、圖15所示，吊卡裝置7包括殼體71、兩組推桿、卡爪 75及定位鉤78,其中兩組推桿共四個(gè)，兩個(gè)為一組，即兩個(gè)第一推 桿72為一組，兩個(gè)第二推桿76為一組；卡爪75為兩個(gè)，以殼體71 的軸線對(duì)稱設(shè)置，卡爪75通過(guò)第一軸713安裝在殼體71內(nèi)，卡爪 75可繞第一軸713轉(zhuǎn)動(dòng)，第一軸713的兩端均設(shè)有卡爪扭簧710,為 卡爪75提供初始位置并使卡爪75轉(zhuǎn)動(dòng)后復(fù)位；每個(gè)卡爪75上均通 過(guò)螺釘固接一卡爪滑塊77,卡爪滑塊77位于卡爪75靠近油管/抽油 桿8—側(cè)上方的中部，卡爪滑塊77的一側(cè)為長(zhǎng)方體，另一側(cè)向下形 成一錐面；在卡爪75上安裝有可拆卸的卡爪卡頭79。定位鉤78也 為兩個(gè)，分別設(shè)置于兩個(gè)卡爪滑塊77的上方，定位鉤78通過(guò)第二軸 714安裝在殼體71內(nèi)，定位鉤78可繞第二軸714轉(zhuǎn)動(dòng)，第二軸714 的兩端均設(shè)有定位鉤扭簧711，為定位鉤78提供初始位置并使定位 鉤78轉(zhuǎn)動(dòng)后復(fù)位。當(dāng)卡爪75轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定位鉤78可鉤住卡爪滑塊77 上的雉面。而在自然狀態(tài)下，卡爪75通過(guò)卡爪扭簧710處于鎖卡狀 態(tài)。兩組推桿上下設(shè)置，對(duì)稱安裝在殼體71的兩側(cè)壁上，位于上方 的兩個(gè)第一推桿72設(shè)置在定位鉤78外側(cè)的殼體側(cè)壁上，位于下方的 兩個(gè)第二推桿76設(shè)置在卡爪75外側(cè)的殼體側(cè)壁上。在殼體71上設(shè) 有外殼74,推桿的一端容置于外殼74內(nèi)，另一端插入殼體側(cè)壁上的 通孔內(nèi)，在推桿位于外殼74的桿身上設(shè)有第二彈簧73。在殼體71 上方的兩側(cè)，各設(shè)有一吊卡軸712,通過(guò)吊環(huán)與油田修井作業(yè)機(jī)的游 車大鉤相連，從而在游車大鉤的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)油管(抽油桿)的上提和 下放運(yùn)動(dòng)。殼體71釆用箱式焊接結(jié)構(gòu)制成。
如圖16~13所示，甩管裝置9包括導(dǎo)向斗91、推管器92、滑道、 滑車97、龍頭開卡器912及龍頭鎖卡器913,導(dǎo)向斗91及推管器92 安裝在機(jī)身1上方的龍頭10上，導(dǎo)向斗91位于井口 4正上方，可快 速安裝或拆卸；推管器92位于導(dǎo)向斗91靠近機(jī)身的一側(cè)。導(dǎo)向斗 91為分離式框架結(jié)構(gòu)，由左右對(duì)稱的兩部分組成，兩部分之間形成
17對(duì)吊卡導(dǎo)向定位的空間，每一部分均包括第一 三導(dǎo)向板918 - 920、 支柱921及底框923，第一 ~三導(dǎo)向板918 ~ 920通過(guò)底框923安裝 在龍頭10上，每一個(gè)導(dǎo)向板的一端(窄端)與底框923通過(guò)鉸接頭 924相鉸接，另一端與支柱921—端鉸接，支柱921的另一端通過(guò)第 二連接座922固定在底框923上。推管器92包括對(duì)稱設(shè)置的兩組轉(zhuǎn) 臂925、第一齒輪926、第二液壓缸928及第一齒條929,兩轉(zhuǎn)臂925 的一端之間設(shè)有推桿927,另一端分別設(shè)有第一齒輪926，第一齒輪 926的下方設(shè)有由第二液壓缸928驅(qū)動(dòng)的第一齒條929，第一齒輪926 與第一齒條929嚙合傳動(dòng)。推管器92設(shè)有四個(gè)預(yù)設(shè)位置，由第二液 壓缸928驅(qū)動(dòng)第一齒條929與第一齒輪926嚙合，帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂925擺動(dòng)， 推桿927為"V"形，可隨轉(zhuǎn)臂925繞齒輪軸擺動(dòng)，擺動(dòng)角度為160 ° ;推管器92在油管/抽油桿8上提時(shí)，給油管/抽油桿8—個(gè)初始 角度以利于管桿傾斜下滑；在油管/抽油桿8下放時(shí)，給油管/抽油桿 8輔助支撐，以防止油管/抽油桿8的擺動(dòng)和對(duì)扶正機(jī)構(gòu)的沖擊。在 推管器92的下方設(shè)有滑道，滑道由分離的龍頭滑道93、機(jī)身滑道94 及過(guò)渡滑道96組成，為油管/抽油桿8上提和下放提供支撐和導(dǎo)向的 作用，龍頭滑道93安裝在龍頭10上，位于導(dǎo)向斗91的斜下方；機(jī) 身滑道94安裝在機(jī)身l上， 一端與龍頭滑道93相連，另一端連接過(guò) 渡滑道96;過(guò)渡滑道96位于機(jī)身滑道94與支撐滑軌98的滑軌架之 間；龍頭滑道93、機(jī)身滑道94及過(guò)渡滑道96的截面為"V"形，釆 用多段鋼板焊接而成，與油管/抽油桿8接觸的表面內(nèi)襯有尼龍板， 以減小油管/抽油桿8末端與各滑道間的摩擦力?；壖馨ǖ谝?、 二滑軌架99、 911,第二滑軌架911比第一滑軌架99高400mm,這樣 就形成了一個(gè)傾角，便于油管/抽油桿8的上提和下放。兩滑軌架之 間設(shè)有滑軌98,滑車97下方設(shè)有兩對(duì)滾輪，通過(guò)滾輪安裝在滑軌98 上，滑車97通過(guò)鋼絲繩910與固接在底盤317上的液壓鉸車95相連 接，液壓鉸車95通過(guò)鋼絲繩910驅(qū)動(dòng)滑車97在滑軌98上往復(fù)移動(dòng)。 在導(dǎo)向斗91下方的龍頭10上設(shè)有上下設(shè)置的龍頭上、下檢測(cè)光幕 914、 915,龍頭開、鎖卡器912、 913安裝在兩檢測(cè)光幕之間的龍頭 上，龍頭開、鎖卡器912、 913的一側(cè)設(shè)有龍頭吊卡限位塊917,其 上安裝有龍頭磁感應(yīng)傳感器916。
如圖22 23所示，扶正機(jī)構(gòu)ll有四個(gè)，每?jī)蓚€(gè)為一組，其中一 組安裝在龍頭上檢測(cè)光幕914下方的龍頭10上，另 一組安裝在龍頭 IO的最下方；扶正機(jī)構(gòu)11包括第四連接板111,第三液壓缸112、 第二齒輪113、限位螺桿114、擺臂115、卡頭116、第二齒條117及 直線導(dǎo)軌118,第四連接板111安裝在龍頭10上，第三液壓缸112及直線導(dǎo)軌118固接在連接板111上，第二齒條117安裝在直線導(dǎo)軌
118上，第三液壓缸112的活塞桿末端與第二齒條117螺紋連接，第 二齒條在第三液壓缸112的驅(qū)動(dòng)下可在直線導(dǎo)軌118上往復(fù)移動(dòng)；第 二齒條117的一側(cè)設(shè)有與其嚙合傳動(dòng)的第二齒輪113，擺臂115的一 端通過(guò)齒輪軸安裝在第四連接板lll上、與第二齒輪113連動(dòng)，可以 繞齒輪軸旋轉(zhuǎn)90。，另一端設(shè)有可拆卸的卡頭116,在擺臂115的一 側(cè)設(shè)有固接在第四連接板111上的限位螺桿114,可以對(duì)擺臂115的 轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行限制； 一組的兩個(gè)扶正機(jī)構(gòu)12反向設(shè)置，兩個(gè)卡頭116相 對(duì)。扶正機(jī)構(gòu)12未工作時(shí)，擺臂115與第三液壓缸112平行。通過(guò)
更換卡頭以適應(yīng)不同尺寸的油管/抽油桿。
如圖24 - 25所示，活門機(jī)構(gòu)12為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置，分別安裝在 龍頭下檢測(cè)光幕915的下方，包括上支撐滑道121、下支撐滑道122、 第四液壓缸123、安裝板124及活門125,上支撐滑道121安裝在龍 頭10上，下支撐滑道122安裝在龍頭吊卡限位塊917上，安裝板124 容置于兩支撐滑道內(nèi)側(cè)開設(shè)的凹槽內(nèi)，并與兩支撐滑道固接，在安裝 板124的下方設(shè)有第四液壓缸123，第四液壓缸123的活塞桿端部安 裝有容置于兩支撐滑道內(nèi)側(cè)凹槽內(nèi)的活門125;活門125可在凹槽內(nèi) 運(yùn)動(dòng)，與安裝板124之間留有間空隙；兩活門125之間的距離小于吊 卡裝置7的長(zhǎng)度。
如圖26所示，在機(jī)身l上還設(shè)置了一個(gè)水平儀13，可以檢測(cè)底 盤317在長(zhǎng)度或?qū)挾确较虻膬A斜程度；水平儀13上帶有數(shù)顯表，用 于顯示水平儀13的檢測(cè)結(jié)果。水平儀為巿購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于陜西航天 長(zhǎng)城科技有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為L(zhǎng)E—60的水平儀。
本發(fā)明的原理及工作過(guò)程為
用運(yùn)輸車將本發(fā)明運(yùn)輸至井口 4附近，接通液壓承載行走裝置3 中液壓泵33的電源，四個(gè)水平液壓臂32的水平臂液壓缸35同時(shí)工 作，使四個(gè)水平液壓臂32的第二內(nèi)簡(jiǎn)313相對(duì)于第二外簡(jiǎn)314伸出， 在伸出過(guò)程中，第二內(nèi)簡(jiǎn)313外表面始終與上導(dǎo)向輪311滾動(dòng)磨擦， 第二外簡(jiǎn)314內(nèi)表面始終與下導(dǎo)向輪312滾動(dòng)磨擦；水平液壓臂32 伸出設(shè)定距離后四個(gè)支腿液壓缸34同時(shí)工作，第一內(nèi)簡(jiǎn)36相對(duì)于第 一外簡(jiǎn)37向下運(yùn)動(dòng)，直至支撐塊310接觸地面，在地面反作用力下， 第一外簡(jiǎn)37相對(duì)于第一內(nèi)筒36向上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)第二連接板39帶動(dòng) 底盤317也一起向上運(yùn)動(dòng)，直至底盤317抬升距運(yùn)輸車上表面100mm~ 200,,再將運(yùn)輸車開出；四個(gè)支腿液壓缸34收縮，第一外簡(jiǎn)37相 對(duì)于第一內(nèi)簡(jiǎn)36向下運(yùn)動(dòng)，液壓支腿31縮回；最后，四個(gè)水平臂液 壓缸35收縮，第二內(nèi)簡(jiǎn)313相對(duì)于第二外簡(jiǎn)314收縮，水平液壓臂32縮回。
輸出端在右側(cè)的兩個(gè)水平臂液壓缸35工作，這兩個(gè)水平液壓臂 的第二內(nèi)簡(jiǎn)313相對(duì)于第二外簡(jiǎn)314伸出，即實(shí)現(xiàn)了右側(cè)水平液壓臂 32的伸出，同時(shí)輸出端在左側(cè)的兩個(gè)水平臂液壓缸35反向工作，這 兩個(gè)水平液壓臂的第二內(nèi)簡(jiǎn)313相對(duì)于第二外簡(jiǎn)314縮回，即實(shí)現(xiàn)了 左側(cè)水平液壓臂32的縮回；然后四個(gè)支腿液壓缸34同時(shí)工作，第一 內(nèi)簡(jiǎn)36通過(guò)支撐塊310對(duì)地面施加一個(gè)力，在地面反作用力的作用 下，第一外簡(jiǎn)37相對(duì)于第一內(nèi)簡(jiǎn)36向上運(yùn)動(dòng)，將四個(gè)液壓支腿31 伸出，底盤317在液壓支腿31伸出的過(guò)程中隨著第一外筒37的向上 運(yùn)動(dòng)而被抬升；當(dāng)?shù)妆P317被抬升距地面至設(shè)定高度后，輸出端在右 側(cè)的兩個(gè)水平臂液壓缸35工作，這兩個(gè)水平液壓臂的第二內(nèi)簡(jiǎn)313 相對(duì)于第二外簡(jiǎn)314縮回，即實(shí)現(xiàn)了右側(cè)水平液壓臂32的縮回，同 時(shí)輸出端在左側(cè)的兩個(gè)水平臂液壓缸35反向工作，這兩個(gè)水平液壓 臂的第二內(nèi)簡(jiǎn)313相對(duì)于第二外簡(jiǎn)314伸出，即實(shí)現(xiàn)了左側(cè)水平液壓 臂32的伸出；然后四個(gè)支腿液壓缸34反向工作，第一外簡(jiǎn)37相對(duì) 于第一內(nèi)簡(jiǎn)36向下運(yùn)動(dòng)，底盤317也隨著第一外簡(jiǎn)37的向下運(yùn)動(dòng)而 落下復(fù)位，四個(gè)液壓支腿31縮回；再將伸出的兩個(gè)水平液壓臂32縮 回。按照上述方法，使機(jī)身1與底盤317對(duì)正井口 4。最后，調(diào)整水 平液壓臂32與液壓支腿31,使修井操作機(jī)停在要求的作業(yè)高度，并 安裝導(dǎo)向斗91。
在修井操作機(jī)對(duì)正井口 4并調(diào)整到要求的作業(yè)高度之后，利用吊 車將卡座5吊裝到油井井口 4上方，并通過(guò)卡座5上的接口法蘭57 與油井井口 4的防噴器連接；連接好之后，第一液壓缸514工作，通 過(guò)卡瓦開閉四連桿機(jī)構(gòu)515帶動(dòng)兩根曲軸519轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸519上的卡 瓦連桿518以曲軸519為中心、在曲軸519的帶動(dòng)下一同轉(zhuǎn)動(dòng)，兩組 卡瓦59被打開。然后由工作機(jī)將第一根油管/抽油桿8上提到吊卡工 作高度；此時(shí)，再利用第一液壓缸514通過(guò)卡瓦開閉四連桿機(jī)構(gòu)515 帶動(dòng)兩根曲軸519反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使卡瓦連桿518帶動(dòng)卡瓦59關(guān)閉，抱 緊第一根油管/抽油桿的管身；最后將吊卡裝置7通過(guò)吊卡軸712安 裝在修井操作機(jī)上，并將液壓鉗6安裝在機(jī)身1的液壓鉗伸縮架上； 至此，修井作業(yè)前的準(zhǔn)備工作結(jié)東。
如圖26A 26C所示，油管/抽油桿上提作業(yè)過(guò)程為 先將吊卡裝置7開卡，即卡爪75打開，定位鉤78鉤住卡爪滑塊 77;已經(jīng)打開卡爪75的吊卡裝置7在作業(yè)機(jī)的牽引下下降到工作平 板58上的卡座吊卡限位塊510處，該工作位置由八個(gè)卡座吊卡限位 塊510進(jìn)行約束，并由四個(gè)卡座磁感應(yīng)傳感器513檢測(cè)吊卡裝置7是否到位。吊卡裝置7到位后，井口鎖卡器53推動(dòng)吊卡裝置7兩側(cè)上 方的第一推桿72，第一推桿72推動(dòng)定位鉤78繞第二軸74旋轉(zhuǎn)，當(dāng) 旋轉(zhuǎn)至定位鉤78鉤住卡爪滑塊77的力小于卡爪"自身重力及卡爪 扭簧710的彈力時(shí)，卡爪滑塊77從定位鉤78中脫落，卡爪75靠卡 爪扭簧710的彈力和自身的重力復(fù)位，吊卡裝置7鎖卡，鎖卡后第一 推桿72在第二彈簧73彈力的作用下復(fù)位；此時(shí)，吊卡裝置7的卡爪 75抱緊油管/抽油桿8管身，距相鄰兩根油管/抽油桿之間連接的管
箍較近。吊卡裝置在作業(yè)機(jī)牽引下上提油管/抽油桿，即吊卡裝置相 對(duì)于油管/抽油桿向上滑動(dòng)，當(dāng)卡座下檢測(cè)光幕54檢測(cè)到吊卡裝置完
全離開，只剩油管時(shí)，此時(shí)，吊卡裝置卡住油管/抽油桿的管箍；由 卡座下檢測(cè)光幕54發(fā)出信號(hào)給控制系統(tǒng)(本發(fā)明的控制系統(tǒng)為現(xiàn)有 技術(shù))，控制系統(tǒng)將接收到的信號(hào)傳遞給第一液壓缸514，再按上述 步驟通過(guò)卡瓦開閉四連桿機(jī)構(gòu)515、曲軸519及卡瓦連桿518打開卡 瓦59。吊卡裝置在作業(yè)機(jī)牽引下繼續(xù)上提油管/抽油桿8,當(dāng)下一油 管的管箍下平面被卡座上檢測(cè)光幕52檢測(cè)到時(shí)，卡座上檢測(cè)光幕52 發(fā)出信號(hào)給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)將接收到的信號(hào)再傳遞給第一液壓缸 514,使卡瓦59向關(guān)閉的方向轉(zhuǎn)動(dòng)直至抱緊下一油管/抽油桿。這時(shí)， 控制系統(tǒng)通過(guò)液壓電磁閥同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩組四個(gè)扶正機(jī)構(gòu)11,即第三液 壓缸112工作，通過(guò)活塞桿驅(qū)動(dòng)第二齒條117在直線導(dǎo)軌118上前移， 通過(guò)第二齒條117與第二齒輪113的嚙合傳動(dòng)，帶動(dòng)第二齒輪113旋 轉(zhuǎn)，進(jìn)而使擺臂115隨著第二齒輪113繞齒輪軸沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn) 90° ,直至與限位螺直114相抵，卡頭116夾緊油管/抽油桿。液壓 鉗6在液壓鉗伸縮架的驅(qū)動(dòng)下伸出，將主鉗63與背鉗67對(duì)正并把持 住油管，液壓鉗液壓控制模塊611在控制系統(tǒng)的控制下，將高低速換 檔機(jī)構(gòu)62切換到低速檔，即換檔液壓缸619接收到液壓鉗液壓控制 模塊611的信號(hào)開始工作，驅(qū)動(dòng)液壓桿621動(dòng)作，換檔手柄620在液 壓桿621的帶動(dòng)下繞鉸接處轉(zhuǎn)動(dòng)，使主鉗63內(nèi)的齒輪套上/下動(dòng)作， 切換到低速檔；此時(shí)，背鉗67抱緊油管，液壓馬達(dá)61驅(qū)動(dòng)主鉗63 對(duì)油管進(jìn)行崩扣；在崩扣時(shí)，可通過(guò)壓力傳感器612對(duì)崩扣過(guò)程的液 壓油的壓力進(jìn)行監(jiān)控，如液壓油的壓力顯著下降，則說(shuō)明螺扣已松開， 如果沒有顯著下降，則說(shuō)明螺扣太緊，需人工崩扣；崩扣完成之后， 液壓鉗液壓控制模塊611在控制系統(tǒng)的控制下將高低速換檔機(jī)構(gòu)62 切換到高速檔，液壓馬達(dá)61驅(qū)動(dòng)主鉗63對(duì)油管進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)卸扣； 在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，主鉗63上的計(jì)數(shù)鐵塊610每旋轉(zhuǎn)一周即通過(guò)一次磁 感應(yīng)傳感器613,磁感應(yīng)傳感器613對(duì)油管卸扣的圈數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并 將數(shù)值反饋給控制系統(tǒng)，當(dāng)回轉(zhuǎn)圈數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)即認(rèn)為卸扣完成，主鉗63停止旋轉(zhuǎn)；卸扣完成之后，液壓鉗6在液壓鉗伸 縮架的驅(qū)動(dòng)下縮回，控制系統(tǒng)通過(guò)液壓電磁閥同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩組四個(gè)扶正 機(jī)構(gòu)11,即第三液壓缸112工作，第三液壓缸112通過(guò)活塞桿驅(qū)動(dòng) 第二齒條117在直線導(dǎo)軌118上后移，通過(guò)第二齒條117與第二齒輪 113的嚙合傳動(dòng)，帶動(dòng)第二齒輪113旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使擺臂115隨著第二 齒輪113繞齒輪軸沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90° ,直至與第三液壓缸112 平行，扶正機(jī)構(gòu)ll回位。主鉗63在卸扣過(guò)程中的上升或下降通過(guò)導(dǎo) 桿64來(lái)實(shí)現(xiàn)。
然后，作業(yè)機(jī)牽引吊卡裝置7帶著卸扣后的油管/抽油桿8上升, 當(dāng)油管/抽油桿8最底端經(jīng)過(guò)導(dǎo)向斗91位置時(shí)，龍頭上檢測(cè)光幕914 檢測(cè)到油管/抽油桿8的最底端，控制系統(tǒng)通過(guò)液壓電磁閥驅(qū)動(dòng)兩個(gè) 活門機(jī)構(gòu)12，即第四液壓缸123工作，第四液壓缸U3通過(guò)活塞桿 驅(qū)動(dòng)活門125在上、下支撐滑道121、 122內(nèi)側(cè)的凹槽內(nèi)滑動(dòng)，兩個(gè) 活門125相向伸出，直至兩活門之間的距離小于吊卡裝置7的長(zhǎng)度、 活門125處于兩支撐滑道的端部，活門機(jī)構(gòu)12關(guān)閉，支撐吊卡裝置 7?？刂葡到y(tǒng)同時(shí)給第二液壓缸928 —個(gè)信號(hào)，第二液壓缸928驅(qū)動(dòng) 第一齒條929與第一齒輪926嚙合傳動(dòng)，使轉(zhuǎn)臂925擺動(dòng)，推桿927 在轉(zhuǎn)臂925的帶動(dòng)下給油管/抽油桿一個(gè)初始角度；在修井操作機(jī)的 配合下，油管/抽油桿逐漸由垂直狀態(tài)轉(zhuǎn)變成傾斜狀態(tài)，油管/抽油桿 的最底端抵接在龍頭滑道93的上部；之后，吊卡裝置7逐漸下移， 油管/抽油桿的最底端依次通過(guò)龍頭滑道93、機(jī)身滑道45和過(guò)渡滑 道96;當(dāng)?shù)蹩ㄑb置7到達(dá)龍頭吊卡限位塊917處時(shí)，油管/抽油桿的 最底端已到達(dá)滑車97的上表面，此時(shí)控制系統(tǒng)將龍頭磁感應(yīng)傳感器 916檢測(cè)到的信號(hào)傳遞給龍頭開卡器912,龍頭開卡器912推動(dòng)吊卡 裝置7兩側(cè)下方的第二推桿76,第二推桿76推動(dòng)卡爪75繞第一軸 713旋轉(zhuǎn)，卡爪滑塊77同時(shí)向上推動(dòng)定位鉤78，使定位鉤78繞第二 軸714旋轉(zhuǎn)，直至旋轉(zhuǎn)至定位鉤78鉤住卡爪滑塊77,卡爪75打開， 吊卡裝置開卡,開卡后第二推桿76在第二彈簧73彈力的作用下復(fù)位; 吊卡裝置7開卡后，油管/抽油桿通過(guò)滑車97在滑軌98上滑動(dòng)，滑 車97是受油管/抽油桿重力的作用前移，直至油管/抽油桿整體滑出
修井操作機(jī)，此時(shí)油管/抽油桿逐漸由傾斜狀態(tài)變成水平狀態(tài)；最后， 由人工把油管/抽油桿從滑軌98上卸下來(lái)；與此同時(shí)，空吊卡裝置7
上提，控制系統(tǒng)通過(guò)液壓電磁閥驅(qū)動(dòng)兩個(gè)活門機(jī)構(gòu)12,即第四液壓 缸123工作，第四液壓缸123通過(guò)活塞桿驅(qū)動(dòng)活門125在上、下支撐 滑道121、 122內(nèi)側(cè)的凹槽內(nèi)滑動(dòng)，兩個(gè)活門125縮回，直至兩活門 縮回至兩支撐滑道內(nèi)，活門機(jī)構(gòu)12打開；吊卡裝置7經(jīng)導(dǎo)向斗1下降到卡座5的設(shè)定位置。這樣周而復(fù)始，即可實(shí)現(xiàn)油管/抽油桿的自 動(dòng)上提、甩管。
如圖27A-27C所示，油管/抽油桿下放作業(yè)過(guò)程為.-先將吊卡裝置7開卡，即卡爪75打開，定位鉤78鉤住卡爪滑塊 77;已處于開卡狀態(tài)的吊卡裝置7導(dǎo)向和定位到龍頭吊卡限位塊917 的位置，然后由人工將油管/抽油桿8放置在滑軌98上，油管/抽油 桿最底端抵接在滑車97上，油管/抽油桿首端與過(guò)渡滑道96下端相 抵接，甩管作業(yè)開始；滑車97在液壓絞車95的作用下由鋼絲繩910 牽引前移，此時(shí)油管/抽油桿由水平狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變成傾斜狀態(tài)，其首 端也依次滑過(guò)過(guò)渡滑道96、機(jī)身滑道94和龍頭滑道93,并最終穿過(guò) 吊卡裝置7;龍頭下檢測(cè)光幕915檢測(cè)到油管/抽油桿首端穿過(guò)吊卡 裝置之后，控制系統(tǒng)將龍頭下檢測(cè)光幕915檢測(cè)到的信號(hào)傳遞給龍頭 鎖卡器913,龍頭鎖卡器913推動(dòng)吊卡裝置7兩側(cè)上方的第一推桿72, 第一推桿72推動(dòng)定位鉤78繞第二軸714旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)至定位鉤78 鉤住卡爪滑塊77的力小于卡爪75自身重力及卡爪扭簧no的彈力 時(shí)，卡爪滑塊77從定位鉤78中脫落，卡爪75靠卡爪扭簧71G的彈 力和自身的重力復(fù)位，吊卡裝置鎖卡，鎖卡后第一推桿72在第二彈 簧73彈力的作用下復(fù)位；吊卡裝置7在修井操作機(jī)作用下上提，控 制系統(tǒng)給第二液壓缸928 —個(gè)信號(hào)，第二液壓缸928驅(qū)動(dòng)第一齒條 929與第一齒輪926嚙合傳動(dòng)，使轉(zhuǎn)臂925擺動(dòng)，推桿927在轉(zhuǎn)臂925 的帶動(dòng)同步對(duì)油管/抽油桿進(jìn)行輔助扶持，此時(shí)活門機(jī)構(gòu)12按上提油 管/抽油桿過(guò)程中的步驟打開，油管/抽油桿逐漸由傾斜狀態(tài)轉(zhuǎn)變成垂 直狀態(tài)，甩管作業(yè)完成。
油管/抽油桿8隨著吊卡裝置7繼續(xù)下降，當(dāng)龍頭上檢測(cè)光幕914 檢測(cè)到油管管尾時(shí)，扶正機(jī)構(gòu)11按上提油管/抽油桿過(guò)程中的步驟對(duì) 油管/抽油桿進(jìn)行輔助扶正。當(dāng)卡座下檢測(cè)光幕54檢測(cè)到油管尾部管 箍時(shí)，吊卡裝置7停止運(yùn)動(dòng)，液壓鉗6在液壓鉗伸縮架的驅(qū)動(dòng)下伸出， 將主鉗63與背鉗67對(duì)正并把持住油管，液壓鉗液壓控制模塊611在 控制系統(tǒng)的控制下，將高低速換檔機(jī)構(gòu)62切換到低速檔，即換檔液 壓缸619接收到液壓鉗液壓控制模塊611的信號(hào)開始工作，驅(qū)動(dòng)液壓 桿621動(dòng)作，換檔手柄620在液壓桿621的帶動(dòng)下繞鉸接處轉(zhuǎn)動(dòng)，使 主鉗63內(nèi)的齒輪套上/下動(dòng)作，切換到高速檔；液壓馬達(dá)61驅(qū)動(dòng)主 鉗63對(duì)油管進(jìn)行低速韌扣；韌扣完成以后，液壓鉗液壓控制模塊611 在控制系統(tǒng)的控制下，將高低速換檔機(jī)構(gòu)62切換到高速檔，即換檔 液壓缸619接收到液壓鉗液壓控制模塊611的信號(hào)開始工作，驅(qū)動(dòng)液 壓桿621動(dòng)作，換檔手柄620在液壓桿621的帶動(dòng)下繞鉸接處轉(zhuǎn)動(dòng)，使主鉗63內(nèi)的齒輪套上/下動(dòng)作，切換到高速檔；液壓馬達(dá)61驅(qū)動(dòng) 主鉗63對(duì)油管進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)上扣，當(dāng)磁感應(yīng)傳感器613記錄的油管 上扣圈數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，液壓鉗液壓控制模塊611在控制系統(tǒng)的控制 下將高低速換檔機(jī)構(gòu)6 2切換到低速檔,利用主鉗6 3對(duì)油管進(jìn)行緊扣， 緊扣時(shí)可通過(guò)壓力傳感器612對(duì)緊扣過(guò)程的液壓油的壓力進(jìn)行監(jiān)控， 如液壓油的壓力沒有達(dá)到設(shè)定值，則說(shuō)明螺扣仍需要進(jìn)一步上緊，如 果達(dá)到設(shè)定值，則說(shuō)明螺扣已經(jīng)達(dá)到上扣要求；上扣完成之后，液壓 鉗6在液壓鉗伸縮架的驅(qū)動(dòng)下縮回，扶正機(jī)構(gòu)11按上提油管/抽油桿 過(guò)程中的步驟回位。液壓鉗縮回后，控制系統(tǒng)傳遞信號(hào)給第一液壓缸 514，通過(guò)卡瓦開閉四連桿機(jī)構(gòu)515、曲軸519及卡瓦連桿518打開 卡瓦59，油管/抽油桿繼續(xù)下放；當(dāng)卡座下檢測(cè)光幕54檢測(cè)到吊卡
裝置底部平面時(shí)，發(fā)出信號(hào)給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)將接收到的信號(hào)傳 遞給第一液壓缸514，通過(guò)卡瓦開閉四連桿機(jī)構(gòu)515、曲軸519及卡 瓦連桿518關(guān)閉卡瓦59,抱緊油管/抽油桿管身；吊卡裝置在作業(yè)機(jī) 牽引下繼續(xù)下降，當(dāng)卡座磁感應(yīng)傳感器513檢測(cè)到吊卡裝置到達(dá)設(shè)定 位置時(shí)，井口開卡器55推動(dòng)吊卡裝置兩側(cè)下方的第二推桿76,第二 推桿76推動(dòng)卡爪75繞第一軸713旋轉(zhuǎn)，卡爪滑塊77同時(shí)向上推動(dòng) 定位鉤78,使定位鉤78繞第二軸714旋轉(zhuǎn)，直至旋轉(zhuǎn)至定位鉤78 鉤住卡爪滑塊77,卡爪75打開，吊卡裝置開卡，開卡后第二推桿76 在第二彈簧73彈力的作用下復(fù)位。這樣周而復(fù)始，即可實(shí)現(xiàn)油管/ 抽油桿的自動(dòng)下放。
對(duì)于不同尺寸規(guī)格的油管/抽油桿的上提或下放作業(yè)，通過(guò)更換 卡瓦牙板512及卡爪卡頭79即可實(shí)現(xiàn)。
在修井作業(yè)結(jié)束后，首先，拆除導(dǎo)向斗91和液壓鉗6,并切斷 修井操作機(jī)與卡座5以及井口 4的油路和電路，然后液壓承載行走裝 置的水平液壓臂32和液壓支腿31伸出并支撐起整個(gè)修井機(jī)，此時(shí)運(yùn) 輸車駛?cè)胄蘧畽C(jī)；水平液壓臂32和液壓支腿31縮回，使機(jī)身1和底 盤317停在運(yùn)輸車的對(duì)應(yīng)位置上。同時(shí)，卡座5松開，利用吊車將其 從井口卸下來(lái)。至此，修井作業(yè)后修井操作機(jī)的結(jié)束工作完成。
液壓承載行走裝置中的液壓泵33為巿購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于天津巿?zhí)?特恒源液壓機(jī)械技術(shù)開發(fā)有限公司的GPC-40-32-20-2E1F4-R型號(hào)的 三聯(lián)定量泵，能夠消除各個(gè)回路在動(dòng)作時(shí)的相互干擾，提高電機(jī)效率， 并減少動(dòng)力損失。三聯(lián)定量泵中的一個(gè)泵專門用于底盤回路和機(jī)身其 他回路供油，回路之間的油路轉(zhuǎn)換通過(guò)多路轉(zhuǎn)化閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而確保 了底盤回路和機(jī)身其他回路的先后工作順序。
本發(fā)明所有的控制信號(hào)和傳感器信號(hào)都由控制柜2中的控制系統(tǒng)發(fā)出和處理；卡座上、下檢測(cè)光幕52、 54以及龍頭上、下檢測(cè)光 幕914、 915均為巿購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于美國(guó)BA麗ER公司的MAHE13A型高 精度檢測(cè)光幕；磁感應(yīng)傳感器613、卡座磁感應(yīng)傳感器513以及龍頭 磁感應(yīng)傳感器916均為巿購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于德國(guó)TURCK公司的 BIM-IKE-Y1X型磁感應(yīng)傳感器。
本發(fā)明的主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)工作溫度為-20 4(TC;工作風(fēng)力 為《5級(jí)；工作雨雪情況為<中級(jí)；可上提下放油管型號(hào)為c1)73 (2 -7/8)平式及加厚；平式油管端部直徑(腿)為小73;節(jié)箍外徑 (mm)為cj)89. 5;加厚油管端部直徑(mm )為c]) 6;節(jié)箍外徑(腿) 為小93;油管長(zhǎng)度范圍(mm)為8500 - 9700;可上提下放抽油桿型 號(hào)為5/8、 6/8、 7/8;公稱尺寸mm (in)為c|) 22 ( 7/8 );抽油桿直徑(mm) 為cj)";節(jié)箍外徑(mm)為cM6 ± 0. 4;方桿尺寸(mm)為22. 2 ~ 25.4;抽油桿長(zhǎng)度范圍(mm)為8000;
油管/抽油桿半自動(dòng)操作機(jī)外形(長(zhǎng)x寬x高)為
運(yùn)輸時(shí)5. Om x 2. 8m x 3. Om;作業(yè)時(shí)15. Om x 4. 4m x 4. 4m運(yùn) 輸時(shí)底盤尺寸3. lmx2. 8m;
總機(jī)重量約10t;最大承載能力為60t;通過(guò)卡爪最大工具尺寸 為4)180mm;卡座基本尺寸為1500 mm x 600隱x 800mm;吊卡基本尺 寸為640mmx 270mm x 350mm;推管器最大擺動(dòng)角度為160° ;液壓鉗 操作臂伸縮行程為500mm;機(jī)身尺寸(長(zhǎng)x寬x高)為3100mm x 1600mm x 1550mm;底盤抬升運(yùn)輸車高度為100mm~ 200mm;修井機(jī)裝卸位置 距井口最大橫向距離為2~3m;底平面最大地隙為1600mm;橫向行走 最大步長(zhǎng)為800mm/step;橫向?qū)ξ徽{(diào)整范圍為± 400隱；高度調(diào)整范 圍為0~ 600 mm。
權(quán)利要求
1. 一種油田修井操作機(jī)，其特征在于包括機(jī)身(1)、控制柜(2)、液壓承載行走裝置(3)、卡座(5)、液壓鉗(6)、吊卡裝置(7)、甩管裝置(9)及龍頭(10)，機(jī)身(1)安裝在液壓承載行走裝置(3)上，與液壓承載行走裝置(3)連動(dòng)；液壓鉗(6)連接于機(jī)身(1)上的伸縮架，可隨伸縮架伸出縮回，卡座(5)位于液壓鉗(6)的下方、設(shè)置在井口(4)上；吊卡裝置(7)懸掛于機(jī)身(1)上，可上下往復(fù)移動(dòng)；龍頭(10)位于機(jī)身(1)及卡座(5)的上方，甩管裝置(9)分布于龍頭(10)及機(jī)身(1)上，卡座(5)及甩管裝置(9)上分別設(shè)有與吊卡裝置(7)對(duì)應(yīng)的開、鎖卡器；龍頭(10)上還設(shè)有扶正機(jī)構(gòu)(11)及活門機(jī)構(gòu)(12)；控制柜(2)安裝在機(jī)身(2)上，卡座(5)、液壓鉗(6)、吊卡裝置(7)及甩管裝置(9)分別與控制柜中的控制系統(tǒng)相連接。
2. 按權(quán)利要求1所述的油田修井操作機(jī)，其特征在于所述液 壓承載行走裝置(3 )包括底盤(317 )、液壓泵(33 )、液壓支腿(31 ) 及水平液壓臂(32),在底盤(317)內(nèi)設(shè)有多個(gè)水平液壓臂(32), 每個(gè)水平液壓臂(32 )的輸出端均連接一液壓支腿(31);液壓泵(33 ) 安裝在底盤(317)上，通過(guò)油路分別與各液壓支腿(31)及水平液 壓臂(32)相連接；水平液壓臂(32)為四個(gè)，并排設(shè)置，相鄰兩水 平液壓臂(32)的輸出端相反，使底盤(317)的兩側(cè)各設(shè)置了兩個(gè) 液壓支腿(31);液壓支腿(31)包括支腿液壓缸(34)及第一內(nèi)、 外簡(jiǎn)(36、 37),第一外簡(jiǎn)(37)外罩于第一內(nèi)簡(jiǎn)(36)，相對(duì)于第一 內(nèi)簡(jiǎn)(36)可上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)；支腿液壓缸(34)位于第一內(nèi)簡(jiǎn)(36) 的內(nèi)部，支腿液壓缸(34)的一端固接在第一外簡(jiǎn)(37)上，另一端 通過(guò)第一連接板(38)固定在第一內(nèi)簡(jiǎn)(36)上，支腿液壓缸(34) 的活塞桿上設(shè)有支撐塊(310 );第一外簡(jiǎn)(37 )通過(guò)第二連接板(38 ) 與水平液壓臂(32 )的輸出端相連接；水平液壓臂(32 )包括水平臂 液壓缸(35)及第二內(nèi)、外簡(jiǎn)(313、 314),第二外簡(jiǎn)(314)固接于 底盤(317)的內(nèi)部，第二內(nèi)簡(jiǎn)(313)位于第二外簡(jiǎn)(314)內(nèi)，相 對(duì)于第二外簡(jiǎn)(314)可水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)；水平臂液壓缸(35)位于第 二內(nèi)簡(jiǎn)(313)的內(nèi)部，水平臂液壓缸(35)的一端固接在第二外簡(jiǎn)(314)上，另一端通過(guò)第三連接板(315)固定在第二內(nèi)簡(jiǎn)(313) 上，第二內(nèi)簡(jiǎn)(313)在第二外簡(jiǎn)(314)內(nèi)一端的端部設(shè)有下導(dǎo)向輪 (312),第二內(nèi)簡(jiǎn)(313)在第二外簡(jiǎn)(314)外一端的上方設(shè)有安裝于第二外簡(jiǎn)(314)上的上導(dǎo)向輪(311);第二內(nèi)簡(jiǎn)(313)在第二外 筒(314 )外的一端通過(guò)第二連接板(39 )與液壓支腿(31)相連接； 上導(dǎo)向輪(311)抵接于第二內(nèi)簡(jiǎn)(313 )的外表面，使第二外簡(jiǎn)(314 ) 內(nèi)表面與第二內(nèi)簡(jiǎn)(313)外表面之間形成間隙；所述下導(dǎo)向輪(312) 抵接于第二外筒(314)的內(nèi)表面，使第二內(nèi)簡(jiǎn)(313)外表面與第二 外簡(jiǎn)(314)內(nèi)表面之間形成間隙。
3. 按權(quán)利要求1所述的油田修井操作機(jī)，其特征在于所述卡 座(5 )包括框體(51 )、卡座體(517 )、第一液壓缸(514 )、卡瓦開 閉四連桿機(jī)構(gòu)(515)、卡瓦連桿(518)及曲軸(519),卡座體(517) 安裝在框體(51)上，在卡座體(517 )內(nèi)設(shè)有四個(gè)卡瓦(59 ),分為 左右兩組；四個(gè)卡瓦(59)兩側(cè)的框體(51)上分別設(shè)有帶有卡瓦連 桿(518)的曲軸(519),卡瓦連桿(518)的一端固接在曲軸(519) 上，另一端與每組的兩個(gè)卡瓦(59)相鉸接；框體(51)的底部安裝 有第一液壓缸(514)，第一液壓缸(514)通過(guò)卡瓦開閉四連桿機(jī)構(gòu)(515)與曲軸(519)連接；框體(51)內(nèi)設(shè)有卡座液壓控制電磁閥 組(56 )，第一液壓缸(514 )通過(guò)油路與卡座液壓控制電磁閥組(56 ) 相連接，卡瓦(59)上設(shè)有可拆卸的卡瓦牙板(512);卡座體(517) 上設(shè)有中間開孔的工作平板(58),在工作平板(58)上、中間孔的 周圍設(shè)有多個(gè)卡座磁感應(yīng)傳感器(513),卡座磁感應(yīng)傳感器(513) 的外圍均布有多個(gè)吊卡限位塊(510 );工作平板(58 )兩側(cè)的框體(51) 上分別由上至下對(duì)稱設(shè)置有卡座上檢測(cè)光幕(52 )、井口鎖卡器(53 )、 卡座下檢測(cè)光幕(54)及井口開卡器(55)，井口開、鎖卡器(55、 53 )分別通過(guò)油路與卡座液壓控制電磁閥組(56 )相連接；框體(51) 的下面設(shè)有接口法蘭(57)，接口法蘭(57)及卡座體(517)沿軸向 均開有側(cè)門(511)。
4. 按權(quán)利要求1所述的油田修井操作機(jī)，其特征在于所述液 壓鉗(6 )包括主鉗(63 )、背鉗(67 )、高低速換檔機(jī)構(gòu)(62 )及連 接架(66 ),連接架(66 )的下方設(shè)有底板(69 ),底板(69 )與連接 架(66)通過(guò)鋼絲繩"8)柔性連接，背鉗(67)固接于底板(69) 上；主鉗(63)位于背鉗(67)的上方，通過(guò)導(dǎo)桿(64)與背鉗(67) 相連接，主鉗(63)可沿導(dǎo)桿(64)上下往復(fù)移動(dòng)；高低速換檔機(jī)構(gòu)(62)安裝在主鉗(63)上，其輸出端與主鉗(63)內(nèi)部的換檔裝置 相連，高低速換檔機(jī)構(gòu)(62)還與液壓鉗液壓控制模塊(611)相連； 液壓鉗(6)通過(guò)連接架(66)與機(jī)身(1)的液壓鉗伸縮架相連接； 導(dǎo)桿(64)包括第三外簡(jiǎn)(614)、第一彈簧(615)、第三內(nèi)簡(jiǎn)(616) 及限位導(dǎo)向螺釘(618),第三內(nèi)、外簡(jiǎn)(616、 614)均為內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，兩者相插接，在第三內(nèi)簡(jiǎn)(616)內(nèi)設(shè)有第一彈簧(615),第一 彈簧(615)的一端抵接于第三外簡(jiǎn)(614)的頂端內(nèi)臂，另一端抵接 于第三內(nèi)簡(jiǎn)(616)的下端內(nèi)臂；第三外簡(jiǎn)(614)上設(shè)有限位導(dǎo)向螺 釘(618),第三內(nèi)簡(jiǎn)(616)上開有滑孔(617)，限位導(dǎo)向螺釘(618) 插入滑孔(617 )內(nèi)；高低速換檔機(jī)構(gòu)(62 )包括換檔液壓缸(619 )、 換檔手柄(620 )、液壓桿(621)及第一連接座(622 ),換檔液壓缸(619)的一端通過(guò)第一連接座(622 )安裝在主鉗(63)上，另 一端 設(shè)有液壓桿(621),液壓桿(621)上鉸接有換檔手柄(620 );主鉗(63)的旋轉(zhuǎn)鉗體上設(shè)有與鉗體共同旋轉(zhuǎn)的計(jì)數(shù)鐵塊(610)，在計(jì)數(shù) 鐵塊(610)的一側(cè)設(shè)有安裝在主鉗(63)上固定不動(dòng)的磁感應(yīng)傳感 器(613);液壓鉗液壓控制模塊(611)上設(shè)有壓力傳感器(612)。
5. 按權(quán)利要求1所述的油田修井操作機(jī)，其特征在于所述吊 卡裝置(7 )包括殼體(71 )、兩組推桿、卡爪(75 )及定位鉤(")， 兩組推桿分別設(shè)置于卡爪(75 )及定位鉤(78 )外側(cè)的殼體(n )上； 卡爪(75 )為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置，每個(gè)卡爪(75 )上均設(shè)有卡爪滑塊(77 ); 定位鉤(78)為兩個(gè)，分別設(shè)置于兩個(gè)卡爪滑塊(77)的上方；兩組 推桿上下設(shè)置，每組有兩個(gè)，對(duì)稱安裝在殼體(71)兩側(cè)臂上，位于 上方的兩個(gè)第一推桿(72 )設(shè)置在定位鉤(78 )殼體側(cè)臂的外殼(74 ) 上，位于下方的兩個(gè)第二推桿(76 )設(shè)置在卡爪(75 )殼體側(cè)臂的外 殼(74)上；每個(gè)推桿的一端容置于外殼(74)內(nèi)，另一端插入殼體 側(cè)臂上的通孔內(nèi)，在推桿位于外殼(74)的桿身上設(shè)有第二彈簧(73); 卡爪(75)通過(guò)第一軸(713)安裝在殼體(71)內(nèi)，第一軸(713) 的兩端均設(shè)有使卡爪(75)復(fù)位的卡爪扭簧(710);定位鉤(78)通 過(guò)第二軸(714)安裝在殼體(71)內(nèi)，第二軸(714)的兩端均設(shè)有 使定位鉤(78 )復(fù)位的定位鉤扭簧(711 );在卡爪(75 )上安裝有可 拆卸的卡爪卡頭(79)。
6. 按權(quán)利要求1所述的油田修井操作機(jī)，其特征在于所述甩 管裝置(9)包括導(dǎo)向斗(91)、推管器(92)、滑道、滑車(97)、龍 頭開卡器(912)及龍頭鎖卡器(913)，導(dǎo)向斗(91)及推管器(92) 安裝在機(jī)身(I)上方的龍頭(IO)上，推管器(92)位于導(dǎo)向斗(91) 靠近機(jī)身的一側(cè)；在推管器(92)的下方設(shè)有滑道，滑道的另一端連 接有通過(guò)滑軌架支撐的滑軌(98),滑軌(98)上安裝有可往復(fù)移動(dòng) 的滑車(97);在導(dǎo)向斗(91)下方的龍頭(10)上設(shè)有上下設(shè)置的 龍頭上、下檢測(cè)光幕(914、 915),龍頭開、鎖卡器(912、 913)安 裝在兩檢測(cè)光幕之間的龍頭上，龍頭開、鎖卡器(:912、 913)的一側(cè) 設(shè)有龍頭吊卡限位塊(917)，其上安裝有龍頭磁感應(yīng)傳感器(916)。
7. 按權(quán)利要求7所述的油田修井搡作機(jī)，其特征在于所述導(dǎo) 向斗(91)由左右對(duì)稱的兩部分組成，兩部分之間形成對(duì)吊卡導(dǎo)向的 空間，每一部分均包括第一 三導(dǎo)向板(918 - 920 )、支柱(921)及 底框(923 ),第一-三導(dǎo)向板(918 ~ 920 )通過(guò)底框(923 )安裝在 龍頭(10)上，每一個(gè)導(dǎo)向板的一端與底框(923 )相鉸接，另一端 與支柱(921) —端鉸接，支柱(921)的另一端固定在底框(923 ) 上；推管器(92)包括對(duì)稱設(shè)置的兩組轉(zhuǎn)臂(925 )、第一齒輪(926 )、 第二液壓缸(928)及第一齒條(929 )，兩轉(zhuǎn)臂(925 )的一端之間設(shè) 有推桿(927 )，另一端分別設(shè)有第一齒輪(926 ),第一齒輪(926 ) 的下方設(shè)有由第二液壓缸(928 )驅(qū)動(dòng)的第一齒條(929 )，第一齒輪(926 )與第一齒條(929 )咕合傳動(dòng)；推桿(927 )為"V"形，可隨 轉(zhuǎn)臂(925 )繞齒輪軸擺動(dòng)，擺動(dòng)角度為160° ;滑道由分離的龍頭 滑道(93 )、機(jī)身滑道(94 )及過(guò)渡滑道(96 )組成，龍頭滑道(93 ) 安裝在龍頭(10)上，位于導(dǎo)向斗(91)的下方；機(jī)身滑道(94)安 裝在機(jī)身(1)上， 一端與龍頭滑道(93)相連，另一端連接過(guò)渡滑 道(96);過(guò)渡滑道(96)位于機(jī)身滑道(")與支撐滑軌(98 )的 滑軌架之間；龍頭滑道(93)、機(jī)身滑道(94)及過(guò)渡滑道(96)的 截面為"V"形；滑軌架包括第一、二滑軌架(99、 911),兩滑軌架 之間設(shè)有滑軌(98),滑車(97)安裝在滑軌(98)上，滑車(97) 通過(guò)鋼絲繩(910)與固接在修井機(jī)底盤的液壓鉸車(95)相連接， 液壓鉸車(95)通過(guò)鋼絲繩(910)驅(qū)動(dòng)滑車(97)在滑軌(98)上 往復(fù)移動(dòng)。
8. 按權(quán)利要求1所述的油田修井操作機(jī)，其特征在于所述扶 正機(jī)構(gòu)(ll)有四個(gè)，每?jī)蓚€(gè)為一組，其中一組安裝在龍頭上檢測(cè)光 幕(914)下方的龍頭(10)上，另一組安裝在龍頭(10)的最下方； 扶正機(jī)構(gòu)(11)包括第四連接板(111),第三液壓缸(112)、第二齒 輪(113)、限位螺桿(114)、擺臂(U5)、卡頭(U6)、第二齒條(117) 及直線導(dǎo)軌U18),第四連接板(111)安裝在龍頭(10)上，第三 液壓缸(112)及直線導(dǎo)軌(118)固接在連接板(111)上，第二齒 條(117 )設(shè)在第三液壓缸(112 )的活塞桿上，可在直線導(dǎo)軌(118 ) 上往復(fù)移動(dòng)；第二齒條(117)的一側(cè)設(shè)有與其嚙合傳動(dòng)的第二齒輪(113 ),擺臂(115 )的一端通過(guò)齒輪軸安裝在第四連接板(111 )上、 與第二齒輪(113)連動(dòng)，另一端設(shè)有可拆卸的卡頭(116),在擺臂(115)的一側(cè)設(shè)有固接在第四連接板(111)上的限位螺桿(114), 一組的兩個(gè)扶正機(jī)構(gòu)(12)反向設(shè)置，兩個(gè)卡頭(116)相對(duì)。
9. 按權(quán)利要求1所述的油田修井操作機(jī)，其特征在于所述活門機(jī)構(gòu)U2)為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置，分別安裝在龍頭下檢測(cè)光幕(915) 的下方，包括上支撐滑道(121 )、下支撐滑道(122 )、第四液壓缸(123 )、 安裝板()及活門(125 ),上支撐滑道(121 )安裝在龍頭(10 ) 上，下支撐滑道U22)安裝在龍頭吊卡限位塊(917)上，安裝板(124)容置于兩支撐滑道內(nèi)側(cè)開設(shè)的凹槽內(nèi)，并與兩支撐滑道固接，在安裝 板(124)上設(shè)有第四液壓缸(123),第四液壓缸(123)的活塞桿端 部安裝有容置于兩支撐滑道內(nèi)側(cè)凹槽內(nèi)的活門(125);活門(125) 可在凹槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，與安裝板(124)之間留有間空隙；兩活門(125) 之間的距離小于吊卡裝置(7)的長(zhǎng)度。
10.按權(quán)利要求l所述的油田修井操作機(jī)，其特征在于所述機(jī) 身(1)上設(shè)有水平儀(13)。
全文摘要
本發(fā)明涉及油田作業(yè)設(shè)備，具體地說(shuō)是一種油田修井操作機(jī)，機(jī)身安裝在液壓承載行走裝置上，與液壓承載行走裝置連動(dòng)；液壓鉗連接于機(jī)身上的伸縮架，可隨伸縮架伸出縮回，卡座位于液壓鉗的下方、設(shè)置在井口上；吊卡裝置懸掛于機(jī)身上，可上下往復(fù)移動(dòng)；龍頭位于機(jī)身及卡座的上方，甩管裝置分布于龍頭及機(jī)身上，卡座及甩管裝置上分別設(shè)有與吊卡裝置對(duì)應(yīng)的開、鎖卡器；龍頭上還設(shè)有扶正機(jī)構(gòu)及活門機(jī)構(gòu)；控制柜安裝在機(jī)身上，卡座、液壓鉗、吊卡裝置及甩管裝置分別與控制柜中的控制系統(tǒng)相連接。本發(fā)明安裝/拆卸方便快捷，既便于運(yùn)輸，也便于更換不同裝置以適應(yīng)不同的工作需求；同時(shí)在井場(chǎng)布局靈活多變，可根據(jù)井場(chǎng)實(shí)際條件進(jìn)行布置。
文檔編號(hào)E21B7/02GK101429847SQ200810012728
公開日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月8日
發(fā)明者嚴(yán)玉中, 于永權(quán), 寶 劉, 劉海剛, 孫豐田, 宋克威, 張景利, 戴玉龍, 曲道奎, 李慶杰, 杜運(yùn)儒, 牟忠良, 胡炳德, 蘇榮森, 范玉平, 董方平, 波 谷, 趙洪濤, 金福久, 啟 陳, 鳴 雷 申請(qǐng)人:遼河石油勘探局;沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司