專利名稱：套管扶正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油鉆修井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種橇裝鉆機井架的附 件——套管扶正裝置。
背景技術(shù)：
石油鉆修井機下套管作業(yè)時，為使套管在并筒內(nèi)保持居中，設(shè)置有套管臺。 套管臺與井架連接，作為井架的一個附件，下套管作業(yè)時，操作人員站在套管 臺的升降臺上，對套管進行扶正作業(yè)。人工進行套管扶正作業(yè)，勞動強度大， 安全性差。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種套管扶正裝置，替代人工進行套管扶正操作， 實現(xiàn)下套管作業(yè)的半自動化，安裝方便、安全可靠。 本實用新型技術(shù)方案是-
一種套管扶正裝置，安裝在橇裝鉆機井架上，其特征在于，由上連接座、 絞車、導(dǎo)繩輪、垂直導(dǎo)軌、滾輪盒、扶正機械手組成，所述上連接座位于井架 二層工作臺下方與井架連接，絞車安裝在上連接座上，導(dǎo)繩輪安裝在上連接座 上且位于絞車滾筒對應(yīng)前方位置，垂直導(dǎo)軌位于上連接座下方與井架或上連接 座連接，滾輪盒內(nèi)安裝有可在垂直導(dǎo)軌上滑動的至少兩對導(dǎo)向滑輪，絞車的絞
繩繞過導(dǎo)繩輪后連接在滾輪盒上端；所述扶正機械手包括手臂、套管筒、撥爪、 開合機構(gòu)、支架，所述套管筒由固定圓弧筒段和左、右活動圓弧筒段組合而成， 固定圓弧筒段連接在手臂伸出端端部，左、右活動圓弧筒段分別與固定圓弧筒 段兩端鉸接，兩個撥爪呈上下交錯分別連接在左、右活動圓弧筒段的自由端， 兩個撥爪分別為沿左、右活動圓弧筒段弧線方向伸展形狀，所述開合機構(gòu)為同 步控制左、右活動圓弧筒段繞與固定圓弧筒段鉸接點轉(zhuǎn)動從而使左、右活動圓 弧筒段張開或閉合的機構(gòu)，所述支架包括立桿、可伸縮斜撐、滑動架，立桿上 端與滾輪盒連接，滑動架水平設(shè)置， 一端與立桿下端固定連接，另一端具有一 筒框，垂直導(dǎo)軌穿過該筒框，使滑動架可沿垂直導(dǎo)軌上下滑動，手臂起始端與立桿上端鉸接，可伸縮斜撐兩端分別與立桿、手臂鉸接。
所述開合機構(gòu)包括分別位于手臂兩側(cè)的對稱安裝且同步伸縮的兩個開合氣 缸或開合液缸，兩個開合氣缸或開合液缸一端分別鉸接在手臂左、右兩個側(cè)面 上，另一端分別與左、右活動圓弧筒段鉸接，其鉸接位置接近左、右活動圓弧 筒段與固定圓弧筒段鉸接處。
所述開合機構(gòu)包括一開合氣缸或開合液缸、聯(lián)動機構(gòu)，開合氣缸或開合液 缸一端鉸接在手臂左側(cè)面或右側(cè)面上，另一端與左活動圓弧筒段或右活動圓弧 筒段鉸接，其鉸接位置接近左活動圓弧筒段或右活動圓弧筒段與固定圓弧筒段 鉸接處，聯(lián)動機構(gòu)包括相同的且對稱設(shè)置的左、右聯(lián)動桿、導(dǎo)向桿、兩個定位 套，兩個定位套一定間隔固定連接在手臂頂面，導(dǎo)向桿插入兩個定位套內(nèi)可相 對滑動，左、右聯(lián)動桿一端分別與左、右活動圓弧筒段鉸接，鉸接位置分別接 近左、右活動圓弧筒段與固定圓弧筒段鉸接處，左、右聯(lián)動桿另一端分別鉸接 在導(dǎo)向桿上，其鉸接點位于兩個定位套之間的范圍內(nèi)。
所述可伸縮斜撐是一伸縮氣缸或伸縮液壓缸。
所述可伸縮斜撐是內(nèi)外套管用銷軸連接的結(jié)構(gòu)。
所述垂直導(dǎo)軌下端與一走道一端連接，走道另一端連接在井架上。 工作原理絞車通過收放絞繩來拉動滾輪盒在垂直導(dǎo)軌上滑動，以滿足不 同規(guī)格套管下放時對扶正機械手位置高度的要求，開合機構(gòu)控制扶正機械手的 左、右活動圓弧筒段張開或閉合，兩個撥爪隨左、右活動圓弧筒段閉合過程中， 將套管撥入左、右活動圓弧筒段內(nèi)，待左、右活動圓弧筒段閉合后，使固定圓 弧筒段和左、右活動圓弧筒段組合成完整的套管筒，對套管實現(xiàn)夾持扶正。扶 正機械手在高度方向上停留在某個位置，通過絞車自鎖來完成?？缮炜s斜撐的 作用是工作時伸出，將手臂支撐在水平位置，井架運輸時縮回，使手臂處于與 立桿平行位置，便于運輸?；瑒蛹芸杀ＷC支架上下垂直移動。走道的設(shè)置方便 進扶正機械手故障檢查及維修。
由于本實用新型設(shè)置有固定于井架上的垂直導(dǎo)軌，利用所配備絞車的動力， 根據(jù)下套管時扶正作業(yè)的高度要求，控制滾輪盒的升或降到達需要的高度位置;
通過扶正機械手開合機構(gòu)實現(xiàn)套管筒的開合，對套管進行扶正作業(yè)，保證套管 在井筒內(nèi)保持居中。本實用新型實現(xiàn)了套管扶正工作位置高度的調(diào)節(jié)和扶正作業(yè)的半自動化，并且結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，安全措施可靠。


圖l是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的一種開合機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型的另一種開合機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3俯視圖。
圖5是本實用新型的扶正機械手處于運輸時位置示意圖。
具體實施方式

如圖l、圖2、圖5所示，套管扶正裝置由上連接座l、絞車2、導(dǎo)繩輪3、垂直導(dǎo)軌5、滾輪盒6、扶正機械手8、走道9組成，上連接座l位于井架二層工作臺(井架二層工作臺在圖中未示意)下方，上連接座1的上端通過耳板、銷軸與一對焊接在井架二層工作臺下方的井架橫撐IO上的連接耳座連接，上連接座1下端通過耳板、銷軸與垂直導(dǎo)軌5上端耳板連接，絞車2安裝在上連接座1上，導(dǎo)繩輪3也安裝在上連接座1上，位于絞車2滾筒中心對應(yīng)前方位置，絞車2自帶的絞繩4繞過導(dǎo)繩輪3后連接在滾輪盒6上端，滾輪盒6內(nèi)安裝有可在導(dǎo)軌5上滑動的上下兩對導(dǎo)向滑輪601。垂直導(dǎo)軌5下端通過耳板、銷軸與走道9一端耳板相連，走道9另一端通過連接耳板、銷軸與焊接在井架另一橫撐11上的一對連接耳座連接。扶正機械手8包括手臂801、套管筒、兩個撥爪805、 806、開合機構(gòu)、支架，套管筒由固定圓弧筒段802、左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804組合而成，固定圓弧筒段802焊接在手臂801伸出端端部，左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804分別與固定圓弧筒段802兩端鉸接，兩個撥爪805、 806呈上下交錯分別焊接在左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804的自由端，兩個撥爪805、 806分別為沿左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804弧線方向伸展形狀。開合機構(gòu)包括分別位于手臂801兩側(cè)的對稱安裝且同步伸縮的兩個開合氣缸807、 808，兩個開合氣缸807、 808 —端分別鉸接在手臂801的左、右兩個側(cè)面上，另一端分別與左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804鉸接，其鉸接位置分別靠近左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804與固定圓弧筒段802鉸接處。兩個開合氣缸807、 808同步工作，分別控制左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804繞與固定圓弧筒段802鉸接點轉(zhuǎn)動，使左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804張幵或閉合。支架包括立桿809、可伸縮斜撐810、滑動架811，立桿809上端與滾輪盒6通過耳板、耳座及銷軸7鉸接，滑動架811水平設(shè)置， 一端與立桿809下端焊接，另一端具有一筒框，垂直導(dǎo)軌5穿過該筒框，使滑動架811可沿垂直導(dǎo)軌5上下滑動，手臂801起始端與立桿809上端鉸接，可伸縮斜撐810采用一伸縮氣缸，該伸縮氣缸兩端分別與立桿809、手臂801鉸接，伸縮氣缸伸出時，可使手臂801處于水平位置，縮回時，可使手臂801處于與立桿809平行位置，便于運輸。
扶正機械手工作時，兩個開合氣缸807、 808同時縮回，分別帶動左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804繞與固定圓弧筒段802鉸接點轉(zhuǎn)動，同時使左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804張開，下套管后，兩個開合氣缸807、808同時伸出，兩個撥爪805、 806隨左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804閉合過程中，將套管撥入左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804內(nèi)，待左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804閉合后，使固定圓弧段802和左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804組合成完整的套管筒，對套管實現(xiàn)夾持扶正。
如圖3、圖4所示，開合機構(gòu)還可以是另一種結(jié)構(gòu)形式，包括一開合氣缸
812、 聯(lián)動機構(gòu)，開合氣缸812—端鉸接在手臂801左側(cè)面上，另一端與左活動圓弧筒段803鉸接，其鉸接位置靠近左活動圓弧筒段803與固定圓弧筒段802鉸接處，聯(lián)動機構(gòu)包括相同的且對稱設(shè)置的左聯(lián)動桿813和右聯(lián)動桿814、導(dǎo)向桿815、兩個定位套816、 817，兩個定位套816、 817—定間隔固定連接在手臂801頂面，導(dǎo)向桿815插入兩個定位套816、 817內(nèi)可相對滑動，左聯(lián)動桿
813、 右聯(lián)動桿814 —端分別與左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804鉸接，鉸接位置分別接近左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804與固定圓弧筒段802鉸接處，左聯(lián)動桿813、右聯(lián)動桿814另一端分別鉸接在導(dǎo)向桿815上的連接板818兩端，其鉸接點位于兩個定位套816、 817限定的范圍內(nèi)。扶正機械手工作時，開合氣缸812縮回，帶動左活動圓弧筒段803繞與固定圓弧筒段802鉸接點轉(zhuǎn)動，同時帶動左聯(lián)動桿813推動導(dǎo)向桿815向后移動，右聯(lián)動桿814隨導(dǎo)向桿815同時移動，同時帶動右活動圓弧筒段804繞與固定圓弧筒段802鉸接點轉(zhuǎn)動，同時使右活動圓弧筒段804張開，下套管后，開合氣缸812伸出，帶動左、右聯(lián)動桿813、 814分別推動左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804實現(xiàn)閉合，兩個撥爪805、 806隨左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804閉合過程中，將套管撥入左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804內(nèi)，待左活動圓弧筒段803、右活動圓弧筒段804閉合后，使固定圓弧段802和左活動圓弧筒段閉合803、右活動圓弧筒段804組合成完整的套管筒，對套管實現(xiàn)夾持扶正。
上述可伸縮斜撐810也可以采用內(nèi)外套管用銷軸連接結(jié)構(gòu)，在此不再進行圖示說明。
權(quán)利要求1、一種套管扶正裝置，安裝在橇裝鉆機井架上，其特征在于由上連接座(1)、絞車(2)、導(dǎo)繩輪(3)、垂直導(dǎo)軌(5)、滾輪盒(6)、扶正機械手(8)組成，所述上連接座(1)位于井架二層工作臺下方與井架連接，絞車(2)安裝在上連接座(1)上，導(dǎo)繩輪(3)安裝在上連接座(1)上且位于絞車(2)滾筒對應(yīng)前方位置，垂直導(dǎo)軌(5)位于上連接座(1)下方與井架或上連接座(1)連接，滾輪盒(6)內(nèi)安裝有可在垂直導(dǎo)軌(5)上滑動的至少兩對導(dǎo)向滑輪(601)，絞車(2)的絞繩(4)繞過導(dǎo)繩輪(3)后連接在滾輪盒(6)上端；所述扶正機械手(8)包括手臂(801)、套管筒、撥爪、開合機構(gòu)、支架，所述套管筒由固定圓弧筒段(802)和左、右活動圓弧筒段(803、804)組合而成，固定圓弧筒段(802)連接在手臂(801)伸出端端部，左、右活動圓弧筒段(803、804)分別與固定圓弧筒段(802)兩端鉸接，兩個撥爪(805、806)呈上下交錯分別連接在左、右活動圓弧筒段(803、804)的自由端，兩個撥爪(805、806)分別為沿左、右活動圓弧筒段(803、804)弧線方向伸展形狀，所述開合機構(gòu)為同步控制左、右活動圓弧筒段(803、804)繞與固定圓弧筒段(802)鉸接點轉(zhuǎn)動從而使左、右活動圓弧筒段(803、804)張開或閉合的機構(gòu)，所述支架包括立桿(809)、可伸縮斜撐(810)、滑動架(811)，立桿(809)上端與滾輪盒(6)連接，滑動架(811)水平設(shè)置，一端與立桿(809)下端固定連接，另一端具有一筒框，垂直導(dǎo)軌(5)穿過該筒框，使滑動架(811)可沿垂直導(dǎo)軌(5)上下滑動，手臂(801)起始端與立桿(809)上端鉸接，可伸縮斜撐(810)兩端分別與立桿(809)、手臂(801)鉸接。
2、 如權(quán)利要求l所述套管扶正裝置，其特征在于所述開合機構(gòu)包括分別 位于手臂兩側(cè)的對稱安裝且同步伸縮的兩個開合氣缸或開合液缸(807、 808)，兩 個開合氣缸或開合液缸(807、 808)—端分別鉸接在手臂(801)左、右兩個側(cè)面上， 另一端分別與左、右活動圓弧筒段(803、 804)鉸接，其鉸接位置接近左、右活動 圓弧筒段(803、 804)與固定圓弧筒段(802)鉸接處。
3、 如權(quán)利要求l所述套管扶正裝置，其特征在于所述開合機構(gòu)包括一開 合氣缸或開合液缸(812)、聯(lián)動機構(gòu)，開合氣缸或開合液缸(812)—端鉸接在手臂 (801)左側(cè)面或右側(cè)面上，另一端與左活動圓弧筒段(803)或右活動圓弧筒段(804) 鉸接，其鉸接位置接近左活動圓弧筒段(803)或右活動圓弧筒段(804)與固定圓弧 筒段(802)鉸接處，聯(lián)動機構(gòu)包括相同的且對稱設(shè)置的左、右聯(lián)動桿(813、 814)、導(dǎo)向桿(815)、兩個定位套(816、 817)，兩個定位套(816、 817)—定間隔固定連接 在手臂(801)頂面，導(dǎo)向桿(815)插入兩個定位套(816、 817)內(nèi)可相對滑動，左、 右聯(lián)動桿(813、 814)—端分別與左、右活動圓弧筒段(803、 804)鉸接，鉸接位置 分別接近左、右活動圓弧筒段(803、 804)與固定圓弧筒段(802)鉸接處，左、右 聯(lián)動桿(813、 814)另一端分別鉸接在導(dǎo)向桿(815)上，其鉸接點位于兩個定位套 (816、 817)之間的范圍內(nèi)。
4、 如權(quán)利要求1所述套管扶正裝置，其特征在于所述可伸縮斜撐(810) 是一伸縮氣缸或伸縮液壓缸。
5、 如權(quán)利要求1所述套管扶正裝置，其特征在于所述可伸縮斜撐(810) 是內(nèi)外套管用銷軸連接的結(jié)構(gòu)。
6、 如權(quán)利要求1所述套管扶正裝置，其特征在于所述垂直導(dǎo)軌(5)下端與 一走道(9)一端連接，走道(9)另一端連接在井架上。
專利摘要本實用新型涉及一種套管扶正裝置，由上連接座、絞車、導(dǎo)繩輪、垂直導(dǎo)軌、滾輪盒、扶正機械手組成，上連接座、垂直導(dǎo)軌與井架連接，絞車、導(dǎo)繩輪安裝在上連接座上，滾輪盒內(nèi)安裝有可在垂直導(dǎo)軌上滑動的導(dǎo)向滑輪，絞繩繞過導(dǎo)繩輪后與滾輪盒連接；扶正機械手包括手臂、套管筒、撥爪、開合機構(gòu)、支架，套管筒為固定圓弧筒段分別與左、右活動圓弧筒段鉸接的組合結(jié)構(gòu)，套管筒安裝在手臂伸出端，開合機構(gòu)為同步控制左、右活動圓弧筒段繞與固定圓弧筒段鉸接點轉(zhuǎn)動從而使左、右活動圓弧筒段張開或閉合的機構(gòu)，支架包括立桿、可伸縮斜撐、滑動架，立桿上端與滾輪盒連接，手臂始端與立桿上端鉸接。本實用新型可替代人工進行套管扶正操作，實現(xiàn)下套管作業(yè)的半自動化。
文檔編號E21B17/10GK201310308SQ20082023098
公開日2009年9月16日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者余利軍, 儉 劉, 勇 張, 張軍帥, 李文藝, 李鴻濤, 楊延娟 申請人:南陽二機石油裝備(集團)有限公司