專利名稱：一種井架與人字架的聯(lián)接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油鉆井設(shè)備，進(jìn)一步涉及一種井架與人字架的聯(lián)接裝置。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有技術(shù)中石油鉆機(jī)井架與人字架的聯(lián)接主要采用以下兩種方式
方式一、U形卡聯(lián)接
如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中采用U形卡聯(lián)接的方式，其中，井架與人字架背靠背聯(lián)接，在頂杠上增加u形卡，井架通過u形卡與人字架進(jìn)行聯(lián)接。井架的調(diào)節(jié)依靠調(diào)節(jié)頂杠和u形卡上的螺紋螺桿螺母實(shí)現(xiàn)，井架與人字架聯(lián)接件的受力形式為四邊形受力狀態(tài)。
方式二、銷子聯(lián)接
如圖2所示，為現(xiàn)有技術(shù)中采用銷子聯(lián)接的方式，其中，井架與人字架背靠背聯(lián)接，在 井架的耳板上增加銷子，通過銷子與人字架進(jìn)行聯(lián)接。井架的調(diào)節(jié)依靠加減井架前后腿中部 四法蘭墊片完成。
上述兩種方式存在一個共同的缺點(diǎn)，就是不能使井架的后腿與人字架垂直聯(lián)接受力，導(dǎo) 致聯(lián)接件呈四邊形或三角形受力，致使井架受力復(fù)雜化，導(dǎo)致井架在鉆井作業(yè)中，由于受到 重載交變應(yīng)力的作用使得井架晃動，容易引起安全事故。并且上述兩種方式還存在井架承載 力低下和井架調(diào)節(jié)不方便，費(fèi)工費(fèi)時等缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種井架與人字架的聯(lián)接裝置，使井架與人字架能夠垂 直聯(lián)接，使得井架后腿垂直受力，大大提高井架的承載能力和井架的穩(wěn)定性，從而解決現(xiàn)有 技術(shù)中井架后腿與人字架無法垂直受力導(dǎo)致井架晃動的技術(shù)缺陷。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型公開了一種井架與人字架的聯(lián)接裝置，所述人字架上設(shè)置 有水平的聯(lián)接支座，所述聯(lián)接支座上設(shè)置有球形板，及位于所述球形板兩側(cè)的聯(lián)接機(jī)構(gòu)，所 述井架后腿設(shè)置有垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在所述垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有與所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)固定配合的 固定板，所述垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)底部為與所述球形板配合的和尚頭結(jié)構(gòu)，在將所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)與所 述固定板固定之后，所述和尚頭結(jié)構(gòu)與所述球形板配合使所述井架后腿垂直。
作為本實(shí)用新型的一個實(shí)例，上述垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括嵌入所述井架后腿的絲杠支座，旋 入所述絲杠支座的調(diào)節(jié)絲杠，在所述調(diào)節(jié)絲杠伸出所述絲杠支座處設(shè)置有鎖緊螺母，所述鎖 緊螺母將所述調(diào)節(jié)絲杠與所述絲杠支座鎖緊，所述調(diào)節(jié)絲杠底部設(shè)置有和尚頭結(jié)構(gòu)。
在上述實(shí)例中，所述調(diào)節(jié)絲杠伸出所述絲杠支座的部分還設(shè)置有圓孔，通過調(diào)節(jié)桿穿入 所述圓孔中旋轉(zhuǎn)所述調(diào)節(jié)絲杠，調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)絲杠深入所述絲杠支座的長度使所述井架垂直。
在上述實(shí)例中，所述絲杠支座內(nèi)設(shè)置有至少一個油杯，通過所述油杯中的油脂潤滑所述 調(diào)節(jié)絲杠和所述絲杠支座的螺扣。
作為本實(shí)用新型的另一個實(shí)例，上述垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括嵌入所述井架后腿的活塞缸座和 活塞桿，所述活塞桿的上部為與所述活塞缸座配合的活塞，所述活塞桿的底部設(shè)置有和尚頭 結(jié)構(gòu)。
在上述實(shí)例中，還包括與所述活塞缸座相連的外部液壓泵，通過所述外部液壓泵調(diào)節(jié)所 述活塞桿的升降。
作為本實(shí)用新型的另一個實(shí)例，上述聯(lián)接機(jī)構(gòu)焊接在所述聯(lián)接支座上，包括焊接在所述 聯(lián)接支座上的兩個耳板，兩個所述耳板穿過一橫軸，所述橫軸穿過球鉸螺栓的底部，所述球 鉸螺栓圍繞所述橫軸旋轉(zhuǎn)，在所述球鉸螺栓的頂部設(shè)置有與所述垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上固定板配合 的緊固裝置。
在上述實(shí)例中，所述橫軸由穿過所述兩個耳板的銷子，及抗剪銷和別針構(gòu)成。
在上述實(shí)例中，所述與固定板配合的緊固裝置具體為套接在所述球鉸螺栓上部的壓板， 以及所述壓板上方旋接在所述球鉸螺栓上的旋緊螺母。
在上述實(shí)例中，所述垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的兩側(cè)和井架后腿分別焊接有筋板。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)用新型通過井架后腿上垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的和尚 頭結(jié)構(gòu)與聯(lián)接支座上的球形板配合，使井架后腿能夠保持垂直。并且還能夠通過本實(shí)用新型 所公開的垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)快速調(diào)節(jié)井架與人字架的聯(lián)接，能夠快速將井架調(diào)整至垂直狀態(tài)，改 進(jìn)石油鉆機(jī)井架主體結(jié)構(gòu)受力，從而提高井架整體的穩(wěn)定性和承載能力，并縮短井架與人字 架的安裝調(diào)節(jié)時間，提高效率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中采用U形卡聯(lián)接的方式； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中采用銷子聯(lián)接的方式；
圖3為K型井架與人字架通過本實(shí)用新型聯(lián)接裝置聯(lián)接的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)正剖面視圖5為本實(shí)用新型垂直調(diào)節(jié)機(jī)俯視圖6為本實(shí)用新型絲杠支座中設(shè)置油杯的示意圖7為本實(shí)用新型人字架聯(lián)接支座上球形板和聯(lián)接機(jī)構(gòu)的正視圖8為本實(shí)用新型聯(lián)接機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖9為本實(shí)用新型井架與人字架的聯(lián)接裝置示意圖10為本實(shí)用新型A型井架與人字架聯(lián)接的示意圖11為本實(shí)用新型A型井架與人字架聯(lián)接的垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)正剖面視圖12為本實(shí)用新型A型井架與人字架聯(lián)接的設(shè)置外部液壓泵的示意圖13為本實(shí)用新型垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與聯(lián)接機(jī)構(gòu)配合固定的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述
實(shí)施例一，K型井架與人字架的聯(lián)接裝置
如圖3所示，為K型井架與人字架通過本實(shí)用新型聯(lián)接裝置聯(lián)接的結(jié)構(gòu)示意圖。在人字 架1上設(shè)置有水平的聯(lián)接支座4，聯(lián)接支座4可焊接在人字架1上，K型井架2的井架后腿3 落在該聯(lián)接支座4上，通過井架后腿3上垂直設(shè)置的垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5和聯(lián)接支座4上的聯(lián)接 機(jī)構(gòu)6配合，將井架后腿3垂直固定在聯(lián)接支座4上。在本實(shí)用新型中，垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5和 聯(lián)接機(jī)構(gòu)6配合具體為垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5的底部為和尚頭結(jié)構(gòu)，在聯(lián)接機(jī)構(gòu)6上對應(yīng)于垂直 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5底部的位置設(shè)置有球形板20，該球形板20的形狀與和尚頭結(jié)構(gòu)的形狀相互配合。
分別如圖4和圖5所示，為本實(shí)用新型垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)正剖面視圖和俯視圖，該垂直調(diào)節(jié) 機(jī)構(gòu)5嵌焊于K型井架2的井架后腿3的工字鋼中，并使其與井架后腿3—起垂直受力。垂 直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5的兩側(cè)設(shè)置有與聯(lián)接機(jī)構(gòu)6配合固定的固定板11，固定板11上設(shè)置有可使聯(lián) 接機(jī)構(gòu)6的球鉸螺栓15卡入的U型凹槽，通過擰緊球鉸螺栓15上部的旋緊螺母16,壓迫球 鉸螺栓15上的壓板17與固定板11緊密接觸，從而將垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5和聯(lián)接機(jī)構(gòu)6相互固定。 其中，優(yōu)選地，還可在固定板11上設(shè)置擋板12以防止球鉸螺栓15滑出。
作為本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施例，垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5包括嵌入井架后腿3工字鋼中的絲 杠支座9，旋入該絲杠支座9的調(diào)節(jié)絲杠8，在調(diào)節(jié)絲杠8伸出絲杠支座9處設(shè)置有鎖緊螺母 7，鎖緊螺母7能夠?qū)⒄{(diào)節(jié)絲杠8與絲杠支座9鎖緊，在調(diào)節(jié)絲杠8的底部設(shè)置有和尚頭結(jié)構(gòu)。 為了加強(qiáng)固定還可在絲杠支座9的兩側(cè)與井架后腿3之間分別焊接筋板10。在調(diào)節(jié)絲杠8伸
出絲杠支座9的部分還設(shè)置有圓孔14，通過調(diào)節(jié)桿穿入圓孔14中旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)絲杠8，能夠調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)絲杠8深入絲杠支座9的長度使井架后腿3垂直。
作為本實(shí)用新型優(yōu)選方案，還可在絲杠支座9中設(shè)置至少一個油杯13，通過油杯13中 的油脂潤滑調(diào)節(jié)絲杠8和絲杠支座9的螺扣。如圖6所示，為本實(shí)用新型絲杠支座中設(shè)置油 杯的示意圖。
如圖7所示，為本實(shí)用新型人字架聯(lián)接支座上球形板和球形板兩側(cè)聯(lián)接機(jī)構(gòu)的正視圖， 球形板20和球形板20兩側(cè)的聯(lián)接機(jī)構(gòu)6焊接在聯(lián)接支座4上，其中聯(lián)接機(jī)構(gòu)6包括焊接在 所述聯(lián)接支座上的兩個耳板18，兩個耳板18穿過一橫軸19，橫軸19穿過球鉸螺栓15的底 部，球鉸螺栓15能夠圍繞橫軸19旋轉(zhuǎn)，在球鉸螺栓15的頂部設(shè)置有與垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上固定 板配合的緊固裝置。該緊固裝置在本實(shí)用新型中具體為套接在球鉸螺栓15上部的壓板17， 以及壓板17上方旋接在球鉸螺栓15上的旋緊螺母16。
作為本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施例，本實(shí)用新型還公開了由銷子22，及抗剪銷21和別 針23代替上圖中的橫軸19的模式。如圖8所示為本實(shí)用新型聯(lián)接機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖，球鉸螺栓 15用銷子22、抗剪銷21和別針23固定在耳板18座中，球鉸螺栓15可圍繞銷子22旋轉(zhuǎn)。
如圖9所示，為本實(shí)用新型井架與人字架的聯(lián)接裝置示意圖，在K型井架2的井架后腿 3落在聯(lián)接支座4上之后，分別將聯(lián)接支座4上的兩個球鉸螺栓15旋轉(zhuǎn)到垂直狀態(tài)，卡入垂 直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5兩側(cè)的固定板11的U型凹槽中，并旋緊球鉸螺栓15上的旋緊螺母16，從而使 井架后腿3與聯(lián)接支座4固定。本實(shí)用新型還可通過井架后腿3上的垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5快速調(diào) 節(jié)井架后腿3的垂直度。通過上述實(shí)施例使聯(lián)接支座4能夠垂直承受K型井架2的壓力并將 其按照比例經(jīng)人字架1的前后腿傳入地面支座中。這樣就能夠減少井架的晃動，提高井架整 體的穩(wěn)定性和承載能力。
實(shí)施例二， A型井架與人字架的聯(lián)接裝置
該實(shí)施例與實(shí)施例一的不同點(diǎn)在于，該實(shí)施例的垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使用液壓活塞進(jìn)行調(diào)節(jié)， 通過外部液壓泵調(diào)節(jié)活塞桿的升降，從而達(dá)到調(diào)節(jié)井架后腿3垂直的目的。
如圖10所示，為本實(shí)用新型A型井架與人字架聯(lián)接的示意圖，在人字架1上設(shè)置有水 平的聯(lián)接支座4， A型井架24的井架后腿25落在該聯(lián)接支座4上，通過井架后腿25上垂直 設(shè)置的垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)26和聯(lián)接支座4上的聯(lián)接機(jī)構(gòu)6配合，將井架后腿25垂直固定在聯(lián)接 支座4上。在該實(shí)施例中，垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)26的結(jié)構(gòu)分別如圖11和圖12所示，圖13為本實(shí) 用新型垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)26與聯(lián)接機(jī)構(gòu)6配合固定的示意圖。
該實(shí)施例中的垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)26包括嵌入井架后腿25的活塞缸座27，和活塞桿28，活塞 桿28的上部為與活塞缸座27配合的活塞，該活塞可帶有橡膠密封圈?；钊麠U28的底部設(shè)置 有和尚頭結(jié)構(gòu)，該和尚頭結(jié)構(gòu)與聯(lián)接機(jī)構(gòu)6上球形板20的形狀相互配合。其中具體地，活塞 缸座27的上部嵌焊于井架后腿25中，活塞缸座27的下部通過固定螺栓29與活塞缸座27的 上部固定到一起，液壓系統(tǒng)管線30分別安裝在活塞缸座27的上部和下部，該結(jié)構(gòu)類似于液 壓千斤頂?shù)臉?gòu)造。通過外部液壓泵可以調(diào)節(jié)活塞桿28的升降。其中，外部液壓泵可采用手動 或自動的方式。同樣通過該實(shí)施例對活塞桿28的調(diào)節(jié)也能夠達(dá)到調(diào)整井架后腿25垂直的目 的。
本實(shí)用新型通過井架后腿上垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的和尚頭結(jié)構(gòu)與聯(lián)接支座上的球形板配合，使 井架后腿能夠保持垂直。并且還能夠通過本實(shí)用新型所公開的垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)快速調(diào)節(jié)井架與 人字架的聯(lián)接，能夠快速將井架調(diào)整至垂直狀態(tài)，改進(jìn)石油鉆機(jī)井架主體結(jié)構(gòu)受力，從而提 高井架整體的穩(wěn)定性和承載能力，并縮短井架與人字架的安裝調(diào)節(jié)時間，提高效率。
本實(shí)用新型能夠改進(jìn)石油鉆機(jī)井架主體結(jié)構(gòu)受力，提高井架整體穩(wěn)定性，經(jīng)過計(jì)算本實(shí) 用新型能夠提高井架的承載能力23%，縮短井架與人字架聯(lián)接安裝調(diào)節(jié)時間，調(diào)節(jié)速度由傳 統(tǒng)4小時減少到半小時，提高工效5-8倍，并且本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型應(yīng)用于研發(fā)的新型ZJ70D鉆機(jī)井架中，經(jīng)國家石油鉆機(jī)井架檢測質(zhì)量認(rèn)證認(rèn) 可專業(yè)機(jī)構(gòu)——井架研究室應(yīng)用大型有限元分析軟件ANSYS反復(fù)力學(xué)計(jì)算驗(yàn)證，此技術(shù)使 在井架，底座重量基本增加很少(5%)情況下，使其承載能力由4500KN大幅提高到5850KN。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也 應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種井架與人字架的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述人字架上設(shè)置有水平的聯(lián)接支座，所述聯(lián)接支座上設(shè)置有球形板，及位于所述球形板兩側(cè)的聯(lián)接機(jī)構(gòu)，所述井架后腿設(shè)置有垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在所述垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有與所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)固定配合的固定板，所述垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)底部為與所述球形板配合的和尚頭結(jié)構(gòu)，在將所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)與所述固定板固定之后，所述和尚頭結(jié)構(gòu)與所述球形板配合使所述井架后腿垂直。
2、 如權(quán)利要求1所述井架與人字架的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括嵌 入所述井架后腿的絲杠支座，旋入所述絲杠支座的調(diào)節(jié)絲杠，在所述調(diào)節(jié)絲杠伸出所述絲杠 支座處設(shè)置有鎖緊螺母，所述鎖緊螺母將所述調(diào)節(jié)絲杠與所述絲杠支座鎖緊，所述調(diào)節(jié)絲杠 底部設(shè)置有和尚頭結(jié)構(gòu)。
3、 如權(quán)利要求2所述井架與人字架的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)絲杠伸出所述絲 杠支座的部分還設(shè)置有圓孔，通過調(diào)節(jié)桿穿入所述圓孔中旋轉(zhuǎn)所述調(diào)節(jié)絲杠，調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié) 絲杠深入所述絲杠支座的長度使所述井架垂直。
4、 如權(quán)利要求2或3所述井架與人字架的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述絲杠支座內(nèi)設(shè)置 有至少一個油杯，通過所述油杯中的油脂潤滑所述調(diào)節(jié)絲杠和所述絲杠支座的螺扣。
5、 如權(quán)利要求1所述井架與人字架的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括嵌 入所述井架后腿的活塞缸座和活塞桿，所述活塞桿的上部為與所述活塞缸座配合的活塞，所 述活塞桿的底部設(shè)置有和尚頭結(jié)構(gòu)。
6、 如權(quán)利要求5所述井架與人字架的聯(lián)接裝置，其特征在于，還包括與所述活塞缸座相 連的外部液壓泵，通過所述外部液壓泵調(diào)節(jié)所述活塞桿的升降。
7、 如權(quán)利要求l、 2、 3、 5或6所述井架與人字架的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述聯(lián)接 機(jī)構(gòu)焊接在所述聯(lián)接支座上，包括焊接在所述聯(lián)接支座上的兩個耳板，兩個所述耳板穿過一 橫軸，所述橫軸穿過球鉸螺栓的底部，所述球鉸螺栓圍繞所述橫軸旋轉(zhuǎn)，在所述球鉸螺栓的 頂部設(shè)置有與所述垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上固定板配合的緊固裝置。
8、 如權(quán)利要求7所述井架與人字架的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述橫軸由穿過所述兩個 耳板的銷子，抗剪銷和別針構(gòu)成。
9、 如權(quán)利要求7所述井架與人字架的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述與固定板配合的緊固 裝置具體為套接在所述球鉸螺栓上部的壓板，以及所述壓板上方旋接在所述球鉸螺栓上的旋 緊螺母。
10、 如權(quán)利要求1所述井架與人字架的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的兩側(cè)和井架后腿分別焊接有筋板:
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種井架與人字架的聯(lián)接裝置，所述人字架上設(shè)置有水平的聯(lián)接支座，所述聯(lián)接支座上設(shè)置有球形板，及位于所述球形板兩側(cè)的聯(lián)接機(jī)構(gòu)，所述井架后腿設(shè)置有垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在所述垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有與所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)固定配合的固定板，所述垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)底部為與所述球形板配合的和尚頭結(jié)構(gòu)，所述和尚頭結(jié)構(gòu)與所述球形板配合使所述井架后腿垂直。通過井架后腿上垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的和尚頭結(jié)構(gòu)與聯(lián)接支座上的球形板配合，使井架后腿能夠保持垂直。并且還能夠通過垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)能夠快速將井架調(diào)整至垂直狀態(tài)，改進(jìn)石油鉆機(jī)井架主體結(jié)構(gòu)受力，從而提高井架整體的穩(wěn)定性和承載能力，并縮短井架與人字架的安裝調(diào)節(jié)時間，提高效率。
文檔編號E21B15/00GK201180500SQ20082000511
公開日2009年1月14日 申請日期2008年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日
發(fā)明者何為良, 彬 王 申請人:中石理想石油裝備(北京)有限公司;何為良