本實用新型屬于石油鉆井和修井裝備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種石油鉆機用可翻轉(zhuǎn)式液壓吊卡。

背景技術(shù)：

吊卡作為石油鉆采關(guān)鍵設(shè)備之一，其功能主要用于起下鉆柱作業(yè)。目前，較常見的吊卡形式為手動機械式，且一種吊卡只能適應(yīng)相應(yīng)規(guī)格型號管柱的起下作業(yè)需要，適應(yīng)性不夠；現(xiàn)有液壓吊卡無法翻轉(zhuǎn)，不能與動力貓道配合處理鉆具，無法實現(xiàn)鉆柱自動化排放的實際使用需求；在生產(chǎn)過程中由于全手工作業(yè)，工人勞動強度大，要依靠1-2名鉆臺工和井架工對吊卡進行啟閉，工作安全性得不到保證，嚴重制約了鉆、修井效率；油田用戶對自動化程度較高，安全性較高的管柱處理系統(tǒng)的需求日益增高。

上述作業(yè)方式存在的主要問題是：1)手動機械式吊卡無法翻轉(zhuǎn)液壓吊卡，并配合動力貓道提升鉆具，不能完成鉆柱的自動送入作業(yè)需要；2)適應(yīng)鉆具范圍小，作業(yè)效率低下，無法滿足油田現(xiàn)場的使用需求。3)需要多人配合完成排放鉆具工作，工作效率低，鉆工勞動強度非常大，操作人員安全風險高，具有較大的危險性。綜上所述，設(shè)計可翻轉(zhuǎn)的液壓吊卡勢在必行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種石油鉆機用可翻轉(zhuǎn)式液壓吊卡，解決了手動機械式吊卡無法翻轉(zhuǎn)，并配合動力貓道提升鉆具，不能完成鉆柱的自動送入作業(yè)需要；適應(yīng)鉆具范圍小，作業(yè)效率低下，無法滿足油田現(xiàn)場的使用需求；需要多人配合完成排放鉆具工作，工作效率低，操作者勞動強度大，安全不容易保證，具有較大危險性的問題。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種石油鉆機用可翻轉(zhuǎn)式液壓吊卡，包括連桿機構(gòu)、可換補芯機構(gòu)、雙保險鎖緊機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，

所述的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括液壓吊卡翻轉(zhuǎn)機構(gòu)和夾持架總成，

其中的液壓吊卡翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，包括支架體，在支架體下部兩側(cè)分別設(shè)置有旋轉(zhuǎn)油缸及吊臂擋板，旋轉(zhuǎn)油缸的缸體與支架體固定為一體，旋轉(zhuǎn)油缸的輸出軸穿過支架體與旋轉(zhuǎn)過渡頭一端固定連接，旋轉(zhuǎn)過渡頭另一端的轉(zhuǎn)臂與吊臂擋板固定連接；

其中的夾持架總成的結(jié)構(gòu)是，包括夾持架，夾持架固定在支架體的上部，夾持架兩邊安裝板內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有一個頂板，每個頂板內(nèi)側(cè)分別安裝有一個橡膠墊；每側(cè)的一個頂板連接有兩個調(diào)節(jié)螺栓，各個調(diào)節(jié)螺栓穿過安裝板之外設(shè)置有防松螺母。

本實用新型的石油鉆機用可翻轉(zhuǎn)式液壓吊卡，其特征還在于：

連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，包括鎖舌驅(qū)動油缸和活門驅(qū)動油缸，鎖舌驅(qū)動油缸缸體端頭和活門驅(qū)動油缸缸體法蘭連接在一起；鎖舌驅(qū)動油缸的活塞桿端頭與耳板Ⅰ外鉸接點傳動連接，耳板Ⅰ內(nèi)鉸接點與連桿Ⅰ一端頭鉸接，連桿Ⅰ另一端頭通過盤式杠桿與連桿Ⅱ一端鉸接，連桿Ⅱ另一端與鎖舌體連接；鎖舌驅(qū)動油缸的活塞桿端頭另外通過耳板Ⅱ與連桿Ⅲ一端傳動連接，連桿Ⅲ另一端與盤式杠桿鉸接；活門驅(qū)動油缸的活塞桿端頭通過耳板Ⅲ與連桿Ⅳ一端鉸接，連桿Ⅳ另一端與左、右吊卡活門傳動連接。

可換補芯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，包括補芯襯套，補芯襯套為四瓣結(jié)構(gòu)，四瓣補芯襯套的內(nèi)孔呈360°全包圍結(jié)構(gòu)；每瓣補芯襯套通過一個補芯定位銷固定在吊卡主體上，在每個補芯定位銷外露端均設(shè)置有一個補芯鎖銷總成。

雙保險鎖緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，包括杠桿銷軸Ⅰ，杠桿銷軸Ⅰ一端與補芯襯套開合接觸，杠桿銷軸Ⅰ另一端與杠桿一端接觸，杠桿另一端與杠桿銷軸Ⅱ接觸，杠桿銷軸Ⅱ設(shè)置有彈簧。

本實用新型的有益效果是：1)適用陸地鉆機和海洋鉆井平臺起吊系統(tǒng)使用，能夠配合頂驅(qū)及動力貓道完成鉆具由地面到井口的全自動送入作業(yè)；2)通過遠程操控連桿機構(gòu)，完成吊卡活門及鎖舌體的自動開合作業(yè)；3)雙保險鎖緊機構(gòu)，有效防止吊卡在作業(yè)中途由于誤操作或吊卡震蕩而打開活門，減少安全事故的發(fā)生；4)通過可換補芯機構(gòu)，卡持、提升不同規(guī)格管柱，適應(yīng)鉆具范圍更廣；5)結(jié)構(gòu)新穎，操作方便，安全可靠，自動化程度高；同時，通過遠程操作，降低了操作人員的勞動強度，提高了操作人員的安全性，大大提高了工作效率。

附圖說明

圖1為本實用新型連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型可換補芯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型雙保險鎖緊機構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置示意圖；

圖5為本實用新型旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中夾持架總成示意圖。

圖中，1.鎖舌驅(qū)動油缸，2.活門驅(qū)動油缸，3.耳板Ⅰ，4.耳板Ⅱ，5.連桿Ⅰ，6.盤式杠桿，7.連桿Ⅱ，8.連桿Ⅲ，9.連桿Ⅳ，10.耳板Ⅲ，11.補芯襯套，12.補芯定位銷，13.補芯鎖銷總成，14.鎖舌體，15.杠桿銷軸Ⅰ，16.杠桿，17.彈簧，18.杠桿銷軸Ⅱ，19.支架體，20.旋轉(zhuǎn)油缸，21.旋轉(zhuǎn)過渡頭，22.擋板，23.安全繩總成，24.夾持架，25.調(diào)節(jié)螺栓，26.防松螺母，27.頂板，28.橡膠墊，29.吊環(huán)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型的液壓吊卡結(jié)構(gòu)，包括用于雙液缸驅(qū)動的連桿機構(gòu)、可換補芯機構(gòu)、用于鎖舌及杠桿自鎖的雙保險鎖緊機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)四部分。

參照圖1，連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，包括鎖舌驅(qū)動油缸1和活門驅(qū)動油缸2，鎖舌驅(qū)動油缸1缸體端頭和活門驅(qū)動油缸2缸體法蘭連接在一起；鎖舌驅(qū)動油缸1的活塞桿端頭與耳板Ⅰ3外鉸接點傳動連接，耳板Ⅰ3內(nèi)鉸接點與連桿Ⅰ5一端頭鉸接，連桿Ⅰ5另一端頭通過盤式杠桿6與連桿Ⅱ7一端鉸接，連桿Ⅱ7另一端與鎖舌體14連接；鎖舌驅(qū)動油缸1的活塞桿端頭另外通過耳板Ⅱ4與連桿Ⅲ8一端傳動連接，連桿Ⅲ8另一端與盤式杠桿6鉸接；活門驅(qū)動油缸2的活塞桿端頭通過耳板Ⅲ10與連桿Ⅳ9一端鉸接，連桿Ⅳ9另一端與左、右吊卡活門傳動連接，即鎖舌驅(qū)動油缸1和活門驅(qū)動油缸2分別通過耳板Ⅰ3、耳板Ⅱ4和耳板Ⅲ10與吊卡主體實現(xiàn)控制連接。

參照圖2，可換補芯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，包括補芯襯套11，補芯襯套11為四瓣結(jié)構(gòu)，四瓣補芯襯套11的內(nèi)孔呈360°全包圍結(jié)構(gòu)，且內(nèi)徑可以制作為不同規(guī)格，以便適應(yīng)不同規(guī)格管柱的起下作業(yè)需要；每瓣補芯襯套11通過一個補芯定位銷12固定在吊卡主體上，在每個補芯定位銷12外露端均設(shè)置有一個補芯鎖銷總成13；為防止補芯襯套11在工作過程中發(fā)生脫落，更換補芯襯套11時，必須將補芯鎖銷總成13解鎖(朝外拉出鎖塊)，完全露出補芯定位銷12后，再拆卸拿開補芯定位銷12后，才可更換各個補芯襯套11。

參照圖3，雙保險鎖緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，包括杠桿銷軸Ⅰ15，杠桿銷軸Ⅰ15一端與補芯襯套11開合接觸，杠桿銷軸Ⅰ15另一端與杠桿16一端接觸(或鉸接)，杠桿16另一端與杠桿銷軸Ⅱ18接觸(或鉸接)，杠桿銷軸Ⅱ18設(shè)置有彈簧17，彈簧17的預(yù)張力使得杠桿銷軸Ⅱ18始終壓在杠桿16上。

補芯襯套11安裝到位后，將杠桿銷軸Ⅰ15下壓杠桿16一端，杠桿16另一端上翹，上抬杠桿銷軸Ⅱ18與鎖舌體14開合接觸，杠桿銷軸Ⅱ18擋住鎖舌體14時，將鎖舌體14定位鎖緊；如果取開補芯襯套11后，杠桿銷軸Ⅰ15解除對杠桿16的下壓力時，杠桿16另一端失去上翹動力，彈簧17的預(yù)張力使得杠桿銷軸Ⅱ18向下離開鎖舌體14，杠桿銷軸Ⅱ18下移退出與鎖舌體14的接觸，鎖舌體14處于自由解鎖狀態(tài)。

吊卡主體和活門工作時，補芯襯套11將下壓力傳遞到杠桿銷軸Ⅰ15上，通過杠桿16壓縮彈簧17，使杠桿銷軸Ⅱ18上翹擋住鎖舌體14，防止吊卡主體在作業(yè)中途自動打開。

參照圖4、圖5，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括液壓吊卡翻轉(zhuǎn)機構(gòu)和夾持架總成，

液壓吊卡翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，包括支架體19，在支架體19下部兩側(cè)分別設(shè)置有旋轉(zhuǎn)油缸20及吊臂擋板22，旋轉(zhuǎn)油缸20的缸體與支架體19固定為一體，旋轉(zhuǎn)油缸20的輸出軸穿過支架體19與旋轉(zhuǎn)過渡頭21一端固定連接，旋轉(zhuǎn)過渡頭21另一端的轉(zhuǎn)臂與吊臂擋板22固定連接；

夾持架總成的結(jié)構(gòu)是，包括夾持架24，夾持架24固定在支架體19的上部，夾持架24兩邊安裝板內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有一個頂板27，每個頂板27內(nèi)側(cè)分別安裝有一個橡膠墊28；每側(cè)的一個頂板27連接有兩個調(diào)節(jié)螺栓25，各個調(diào)節(jié)螺栓25穿過安裝板之外設(shè)置有防松螺母26。

旋轉(zhuǎn)油缸20也可以是其他結(jié)構(gòu)形式具有同樣提供旋轉(zhuǎn)扭矩功效的機構(gòu)。

當?shù)醐h(huán)29呈八字形狀時，通過調(diào)節(jié)螺栓25使得兩側(cè)的頂板27及橡膠墊28夾緊吊環(huán)29，使支架體19及液壓吊卡翻轉(zhuǎn)機構(gòu)固定于吊環(huán)29上，并使得支架體19保持豎直，防止旋轉(zhuǎn)油缸20輸出軸受彎曲應(yīng)力。擰緊防松螺母26防止調(diào)節(jié)螺栓25脫落，支架體19通過安全繩總成23與吊環(huán)29連接，防止吊卡翻轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置墜落；旋轉(zhuǎn)油缸20提供旋轉(zhuǎn)扭矩，通過旋轉(zhuǎn)過渡頭21傳遞到吊臂擋板22，吊臂擋板22與液壓吊卡(主體)固定連接，從而使液壓吊卡跟隨旋轉(zhuǎn)。

本實用新型的工作過程是：

1、打開吊卡活門：

1.1)控制鎖舌驅(qū)動液缸1活塞桿縮回，耳板Ⅰ3、連桿Ⅰ5、盤式杠桿6、連桿Ⅱ7依順序動作，連桿Ⅱ7帶動鎖舌體14移位，將鎖舌體14打開；

1.2)控制鎖舌驅(qū)動液缸1活塞桿伸張，同時控制活門驅(qū)動油缸2活塞桿縮回，耳板Ⅱ4和連桿Ⅲ8、耳板Ⅲ10和連桿Ⅳ9同時動作，左、右吊卡活門打開。

吊卡活門關(guān)閉動作與活門打開動作相反。

2、吊卡旋轉(zhuǎn)：通過液壓吊卡翻轉(zhuǎn)機構(gòu)使液壓吊卡旋轉(zhuǎn)，且通過夾持架總成調(diào)節(jié)支架體19保持豎直，防止旋轉(zhuǎn)油缸20輸出軸受彎曲應(yīng)力。

本實用新型的裝置，主要用于起下鉆柱作業(yè)，還能夠配合頂驅(qū)及動力貓道完成鉆具由地面到井口的全自動送入作業(yè)；通過遠程控制鎖舌驅(qū)動油缸1和活門驅(qū)動油缸2的伸縮，實現(xiàn)左、右吊卡活門及鎖舌體14的開合作業(yè)；通過更換補芯襯套11，實現(xiàn)處理范圍更廣的鉆具；吊卡內(nèi)部設(shè)有雙保險鎖緊機構(gòu)，避免因震動等原因?qū)е骆i舌體解鎖，造成安全事故。無需過多鉆臺工，只需操作人員在控制室操作即可完成起、下鉆作業(yè)。