一種應(yīng)用于油田開采的鐵鉆工升降機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種升降機(jī)構(gòu)，尤其是一種應(yīng)用于油田開采的鐵鉆工升降機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]油田是單一地質(zhì)構(gòu)造(或地層)因素控制下的、同一產(chǎn)油氣面積內(nèi)的油氣藏總和。一個(gè)油氣田可能有一個(gè)或多個(gè)油氣藏。在同一面積內(nèi)主要為油藏的稱油田，主要為氣藏的稱氣田。按控制產(chǎn)油氣面積內(nèi)的地質(zhì)因素，將油氣田分為3類:①構(gòu)造型油氣田。指產(chǎn)油氣面積受單一的構(gòu)造因素控制，如褶皺和斷層。②地層型油氣田，區(qū)域背斜或單斜構(gòu)造背景上由地層因素控制(如地層的不整合、尖滅和巖性變化等)的含油面積。③復(fù)合型油氣田。產(chǎn)油氣面積內(nèi)不受單一的構(gòu)造或地層因素控制，而受多種地質(zhì)因素控制的油氣田。在油田開采中抽油機(jī)為常見的機(jī)具設(shè)備。
[0003]鐵鉆工是先進(jìn)的鉆桿/鉆具上扣/卸扣工具，鐵鉆工由主鉗背鉗、旋扣器及升降機(jī)構(gòu)組成，它能夠上扣/卸扣的管串直徑范圍是2-7/8至10”，上扣/卸扣的全部操作都集成在一個(gè)氣動(dòng)控制盒上，按一次按鈕即可完成所有操作，同時(shí)該氣動(dòng)控制盒可以安裝在安全的地方，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
[0004]升降機(jī)構(gòu)是鐵鉆工的重要組成部分，升降機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)垂直方向上的位移，一方面用于控制主鉗背鉗上扣或卸扣，另一方面能夠使得貼鉆工變得靈活，從而擴(kuò)大其使用范圍?，F(xiàn)有的鐵鉆工升降機(jī)構(gòu)需要工作人員配合進(jìn)行作業(yè)，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，操作困難。同時(shí)，現(xiàn)有的鐵鉆工升降機(jī)構(gòu)無(wú)法實(shí)現(xiàn)定量位移，故其不可避免的存在操作誤差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種應(yīng)用于油田開采的鐵鉆工升降機(jī)構(gòu)，采用螯合方式實(shí)現(xiàn)升降功能，設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，制造成本低，且升降效果良好。同時(shí)，引入紅外線測(cè)距離傳感器輔助升降，一方面使得工作人員能夠直觀的掌握具體升降高度，方便對(duì)其進(jìn)行調(diào)控；另一方面，能夠?qū)崿F(xiàn)定量升降，提高升降精確度。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種應(yīng)用于油田開采的鐵鉆工升降機(jī)構(gòu)，包括底座、升降臂及水平輸送機(jī)構(gòu)，升降臂固定于底座上，水平輸送機(jī)構(gòu)連接于底座的一側(cè)，其特征在于:底座上設(shè)有控制臺(tái)；升降臂中空，升降臂的下端設(shè)有旋轉(zhuǎn)盤，旋轉(zhuǎn)盤與控制臺(tái)相匹配，旋轉(zhuǎn)盤固定于底座上；升降臂包括升降段及驅(qū)動(dòng)段，驅(qū)動(dòng)段內(nèi)安裝有驅(qū)動(dòng)箱，驅(qū)動(dòng)箱內(nèi)包括有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、蝸輪及蝸桿，驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定于驅(qū)動(dòng)箱內(nèi)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制臺(tái)相匹配，驅(qū)動(dòng)電機(jī)上連接有蝸桿，蝸桿與蝸輪相匹配，蝸桿與蝸輪相互螯合；蝸輪上連接有螺桿，螺桿的上端位于升降段內(nèi)；升降段上滑動(dòng)連接有升降連接件，升降連接件包括連接頭、升降頭及中間塊，連接頭及升降頭分別連接于中間塊的兩端，中間塊上設(shè)有紅外線反射板，升降段的上端設(shè)有紅外線測(cè)距離傳感器，紅外線反射板與紅外線測(cè)距離傳感器相匹配；升降頭位于升降段內(nèi)，升降頭包括液壓缸、平衡機(jī)構(gòu)及搖桿機(jī)構(gòu)，液壓缸與控制臺(tái)相匹配，液壓缸的兩端分別鉸接平衡機(jī)構(gòu)的兩端，搖桿機(jī)構(gòu)包括左搖桿機(jī)構(gòu)與右搖桿機(jī)構(gòu)，左搖桿機(jī)構(gòu)與右搖桿機(jī)構(gòu)分別鉸接于液壓缸的兩端，左搖桿機(jī)構(gòu)與右搖桿機(jī)構(gòu)分別鉸接于平衡機(jī)構(gòu)的兩端；左搖桿機(jī)構(gòu)與右搖桿機(jī)構(gòu)上均連接有螺柱，螺柱與螺桿相匹配；
[0008]水平輸送機(jī)構(gòu)內(nèi)安裝有輸送電機(jī)，輸送電機(jī)與控制臺(tái)相匹配，輸送電機(jī)上連接有主動(dòng)輪，主動(dòng)輪上連接有導(dǎo)帶，導(dǎo)帶的另一端連接有從動(dòng)輪；導(dǎo)帶上設(shè)有桿件固定座，桿件固定座內(nèi)設(shè)有伸縮夾鉗，伸縮夾鉗與控制臺(tái)相匹配。
[0009]進(jìn)一步，升降段內(nèi)安裝有電子探頭。電子探頭能夠監(jiān)測(cè)升降段內(nèi)的運(yùn)行工況并直觀的反映給工作人員，可及時(shí)監(jiān)測(cè)故障，及時(shí)作出調(diào)整，延長(zhǎng)其使用壽命。
[0010]進(jìn)一步，驅(qū)動(dòng)段內(nèi)的兩端設(shè)有立柱，驅(qū)動(dòng)箱的兩端均設(shè)有緊固件，緊固件固定于立柱。固定驅(qū)動(dòng)箱，避免其發(fā)生滑移而影響升降作業(yè)。
[0011 ] 進(jìn)一步，升降段上設(shè)有第一開口，第一開口處設(shè)有滑桿，中間塊上設(shè)有滑動(dòng)套環(huán)，滑桿與滑動(dòng)套環(huán)相匹配，滑動(dòng)套環(huán)連接升降頭。實(shí)現(xiàn)升降連接件能夠在升降段內(nèi)上下滑動(dòng)。
[0012]進(jìn)一步，左搖桿機(jī)構(gòu)包括支架、左搖臂、左螺柱座及左連接桿，支架的左端鉸接左搖臂，左搖臂的一端鉸接平衡機(jī)構(gòu)及液壓缸，左搖臂的另一端鉸接左螺柱座，左螺柱座上安裝有螺柱，左連接桿的一端鉸接支架，左連接桿的另一端鉸接左螺柱座。在液壓缸的控制下螺柱能夠夾緊螺桿，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的螺桿帶動(dòng)螺柱上下移動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0013]進(jìn)一步，右搖桿機(jī)構(gòu)包括支架、右搖臂、右螺柱座及右連接桿，支架的右端鉸接右搖臂，右搖臂的一端鉸接平衡機(jī)構(gòu)及液壓缸，右搖臂的另一端鉸接右螺柱座，右螺柱座上安裝有螺柱，右連接桿的一端鉸接支架，右連接桿的另一端鉸接右螺柱座。在液壓缸的控制下螺柱能夠夾緊螺桿，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的螺桿帶動(dòng)螺柱上下移動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0014]進(jìn)一步，水平輸送機(jī)構(gòu)的上端設(shè)有擋板。擋板能夠控制鉆桿與鉆具的位移范圍，避免其位置跑偏。
[0015]進(jìn)一步，水平輸送機(jī)構(gòu)的上端設(shè)有第二開口，第二開口與導(dǎo)帶相互配合，第二開口的兩端設(shè)有擋板。
[0016]由于采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果:
[0017]本實(shí)用新型為一種應(yīng)用于油田開采的鐵鉆工升降機(jī)構(gòu)，采用螯合方式實(shí)現(xiàn)升降功能，設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，制造成本低，且升降效果良好。同時(shí)，引入紅外線測(cè)距離傳感器輔助升降，一方面使得工作人員能夠直觀的掌握具體升降高度，方便對(duì)其進(jìn)行調(diào)控；另一方面，能夠?qū)崿F(xiàn)定量升降，提高升降精確度。
[0018]驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制螺桿旋轉(zhuǎn)，蝸輪及蝸桿一方面起傳動(dòng)作用，另一方面起減速作用，從而使螺桿獲得正常的旋轉(zhuǎn)速度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。旋轉(zhuǎn)盤能夠帶動(dòng)升降臂旋轉(zhuǎn)，故升降臂能夠旋轉(zhuǎn)至任意角度位置，靈活性強(qiáng)，工作范圍擴(kuò)大，工作效率顯著提高。紅外線反射板、紅外線測(cè)距離傳感器及紅外線反射板具有如下工作過(guò)程:一方面，紅外線測(cè)距離傳感器發(fā)出紅外線，該紅外線經(jīng)紅外線反射板反射后重新回到紅外線測(cè)距離傳感器，紅外線測(cè)距離傳感器得到發(fā)射與回歸的時(shí)間差，并結(jié)合紅外線傳播速度計(jì)算得到升降連接件的垂直高度。故工作人員能夠?qū)崟r(shí)掌握升降連接件的垂直高度，方便工作人員對(duì)其進(jìn)行調(diào)控；另一方面，工作人員可使升降連接件運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)高度，首先控制升降連接件運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到該目標(biāo)高度時(shí)，工作人員控制升降連接件停止運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)定量升降功能。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型功能多樣化，操作簡(jiǎn)便化，升降精確化。升降頭通過(guò)螺柱夾緊螺桿，螺柱與螺桿相互螯合，旋轉(zhuǎn)的螺桿與螺柱產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)螺柱升降。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。水平輸送機(jī)構(gòu)用于輸送鉆桿及鉆具，利用導(dǎo)帶實(shí)現(xiàn)輸送，借助桿件固定座實(shí)現(xiàn)固定鉆桿及鉆具，進(jìn)一步減輕了工作人員工作量，使得鐵鉆工整體性，工作的連貫性更強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0020]圖1為本實(shí)用新型一種應(yīng)用于油田開采的鐵鉆工升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型中升降臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型中升降頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型中驅(qū)動(dòng)箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為本實(shí)用新型中驅(qū)動(dòng)電機(jī)與蝸輪及蝸桿的連接示意圖；
[0025]圖6為本實(shí)用新型中水平輸送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖7圖6中A向的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖1至圖7所示，一種應(yīng)用于油田開采的鐵鉆工升降機(jī)構(gòu)，包括底座1、升降臂3及水平輸送機(jī)構(gòu)14，底座I是支撐結(jié)構(gòu)，用于支撐升降臂3，使得升降機(jī)構(gòu)能夠穩(wěn)定的安裝于地面上。底座I上設(shè)有控制臺(tái)2，控制臺(tái)2上設(shè)有若干按鈕，工作人員可通過(guò)控制這些按鈕調(diào)節(jié)升降機(jī)構(gòu)，操作十分方便。
[0028]升降臂3安裝于底座I的上端，升降臂3的內(nèi)部中空，包括升降段6及驅(qū)動(dòng)段4。驅(qū)動(dòng)段4的下端設(shè)有旋轉(zhuǎn)盤5，旋轉(zhuǎn)盤5固定于底座I上。旋轉(zhuǎn)盤5受控制臺(tái)2控制，當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤5旋轉(zhuǎn)時(shí)，升降臂3隨之旋轉(zhuǎn)，使得升降臂3的任意部分均能旋轉(zhuǎn)至360°的任意位置。故升降臂3可作用于多方向，工作范圍大，靈活性強(qiáng)，因而減少了對(duì)升降機(jī)構(gòu)的搬移。驅(qū)動(dòng)段4內(nèi)的兩端設(shè)有立柱18，立柱18分別連接驅(qū)動(dòng)段4的上下兩端，立柱18上固定有驅(qū)動(dòng)箱16，通過(guò)驅(qū)動(dòng)箱16兩端的緊固件17實(shí)現(xiàn)固定，采用焊接發(fā)方式固定。故驅(qū)動(dòng)箱16是一個(gè)固定結(jié)構(gòu)，在工作時(shí)不會(huì)發(fā)生滑移。驅(qū)動(dòng)箱16內(nèi)安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)39、蝸輪41及蝸桿40，驅(qū)動(dòng)電機(jī)39受控制臺(tái)2控制，驅(qū)動(dòng)電機(jī)39為可雙向旋轉(zhuǎn)，故實(shí)現(xiàn)升降的功能。驅(qū)動(dòng)電機(jī)39的輸出端連接蝸桿40，蝸桿40連接蝸輪41。蝸桿40與蝸輪41上有相匹配的輪齒，故蝸輪41與蝸桿40連接后，其輪齒相互螯合，當(dāng)蝸桿40旋轉(zhuǎn)時(shí)，蝸輪41隨之旋轉(zhuǎn)。蝸輪41上連接有螺桿19，螺桿19向上延伸，穿出驅(qū)動(dòng)箱16，穿過(guò)驅(qū)動(dòng)段4連接至升降段6內(nèi)。當(dāng)控制臺(tái)2控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)39啟動(dòng)后，蝸桿40旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)蝸輪41旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)螺桿19旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)螺桿19旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)39輸出的轉(zhuǎn)速較大，通過(guò)蝸輪41及蝸桿40的減速作用后，螺桿19的旋轉(zhuǎn)速度明顯減慢，符合升降要求。
[0029]升降段