一种管具扶正装置 |
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| 申请号 | CN201410536051.6 | 申请日 | 2014-10-11 | 公开(公告)号 | CN104314480A | 公开(公告)日 | 2015-01-28 |
| 申请人 | 四川宏华石油设备有限公司; | 发明人 | 魏双会; 高杭; 秦皓; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种管具扶正装置，属于石油钻井设备技术领域。本发明的管具扶正装置，包括 基座 总成、伸缩臂总成和导向头总成，伸缩臂总成的一端安装在基座总成上，另一端连接导向头总成上，导向头总成包括 框架 、导向滚轮、翻转臂、夹持部件和翻转臂驱动装置；框架安装在伸缩臂总成上，框架上安装有导向滚轮；翻转臂的一端通过销轴三铰接在框架上，翻转臂的另一端安装夹持部件，翻转臂驱动装置通过驱动翻转臂绕销轴三转动，实现夹持部件与导向滚轮的配合。本发明的管具扶正装置，装置自动化程度高，同一导向头总成可用于不同直径的管具扶正，大大降低了管具扶正工序的劳动强度，提高了工作效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种管具扶正装置，包括基座总成、伸缩臂总成和导向头总成，所述伸缩臂总成的一端安装在所述基座总成上，另一端连接于所述导向头总成上，所述伸缩臂总成推动所述导向头总成移动，其特征在于： |
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| 说明书全文 | 一种管具扶正装置[0001] 技术领域本发明涉及一种管具扶正装置，属于石油钻井设备技术领域。 背景技术[0002] 在油气勘探开发钻井过程中，钻具从猫道上被游吊系统提升到钻台后，钻具下端呈自由状态，自由摆动，危及台面人员和设备安全，并且钻具下端很难与钻柱对准。依靠人员手工扶正管具，劳动强度大其存在较大的安全隐患。 [0003] 而且，现有技术中采用的管具扶正装置，针对不同直径的管具，需要更换钳头，而且不能完全约束管具，不能用于辅助对扣。 发明内容[0004] 本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种管具扶正装置，该管具扶正装置，能自动适应不同直径的管具，减小了管具扶正的劳动强度，提高了钻井工作效率。 [0005] 为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种管具扶正装置，包括基座总成、伸缩臂总成和导向头总成，所述伸缩臂总成的一端安装在所述基座总成上，另一端连接在所述导向头总成上，所述伸缩臂总成推动所述导向头总成移动，所述导向头总成包括框架、导向滚轮、翻转臂、夹持部件和翻转臂驱动装置；所述框架安装在所述伸缩臂总成上，所述框架上安装有所述导向滚轮；所述翻转臂的一端通过销轴三铰接在所述框架上，所述翻转臂的另一端安装所述夹持部件，所述翻转臂驱动装置通过驱动所述翻转臂绕所述销轴三转动，实现所述夹持部件与所述导向滚轮的配合。上述结构的管具扶正装置通过所述基座总成安装在安装座上，装置工作时，首先所述伸缩臂总成伸缩带动所述导向头运动至指定位置，直至所述导向滚轮与待扶正管具接触，然后所述翻转臂驱动装置通过驱动所述翻转臂绕所述销轴三转动，实现所述夹持部件与所述导向滚轮的配合，即将所述待扶正管具夹持住。然后通过所述伸缩臂总成将所述待扶正钻具运送至目标位置。本发明的管具扶正装置，装置自动化程度高，同一导向头总成可用于不同直径的管具扶正，大大降低了管具扶正工序的劳动强度，提高了工作效率。 [0006] 作为本发明的优选方案，所述销轴三与所述导向滚轮轮轴相互平行。销轴三与导向滚轮轮轴平行，装置待机状态至所述夹持部件与所述导向滚轮接触过程，所述翻转臂转动路程最短，夹持部件与所述滚轮配合效果好，夹持管具稳固，装置工作安全性好。 [0007] 作为本发明的优选方案，所述夹持部件包括摆杆驱动装置和摆杆，所述摆杆的一端通过销轴四与所述翻转臂铰接，所述摆杆驱动装置驱动所述摆杆绕所述销轴四转动；所述销轴三和所述销轴四有一夹角。上述结构的夹持部件，首先调节所述翻转臂转动到位，然后所述摆杆驱动装置驱动所述摆杆绕所述销轴四转动到位，然后在通过所述翻转臂驱动装置驱动所述翻转臂绕所述销轴三转动调整所述摆杆的位置，直至所述摆杆与所述待扶正管具接触并与所述导向滚轮配合夹持住所述待扶正管具。上述结构的夹持部件，装置结构简单，操作方便。 [0008] 作为本发明的优选方案，所述翻转臂驱动装置为翻转臂驱动液缸，所述摆杆驱动装置为摆杆驱动液缸；所述翻转臂驱动液缸一端铰接在所述框架上，另一端铰接在所述翻转臂上，所述翻转臂驱动液缸伸缩带动所述翻转臂绕所述销轴三转动；所述摆杆驱动液缸一端铰接在所述翻转臂上，另一端铰接在所述摆杆上；所述摆杆驱动液缸伸缩带动所述摆杆绕所述销轴四转动。上述结构的导向头驱动装置，结构简单，驱动过程容易实现，且装置生产成本低。 [0009] 作为本发明的优选方案，所述销轴三和所述销轴四相互垂直。所述销轴三和所述销轴四相互垂直时，所述摆杆的运动行程最短，管具扶正定位效果好。 [0010] 作为本发明的优选方案，所述导向滚轮为V型滚轮。V型滚轮结构简单、加工方便，定位效果好。 [0011] 作为本发明的优选方案，所述伸缩臂总成包括基本臂、小臂和小臂驱动装置；所述基本臂安装在所述基座总成上，所述基本臂内部安装有所述小臂，所述小臂与所述框架连接；所述小臂驱动装置带动所述小臂在所述基本臂内伸缩移动。上述结构的伸缩臂总成，结构简单，将伸缩小臂安装在基本臂内部，伸缩臂总成的定位效果好，装置不容易发生损坏。 [0012] 作为本发明的优选方案，所述小臂驱动装置为伸缩驱动液缸，所述伸缩驱动液缸的一端铰接在所述基本臂上，另一端铰接在所述小臂上。上述结构的小臂采用液缸驱动，驱动装置结构简单，驱动过程容易实现，且装置生产成本低。 [0013] 作为本发明的优选方案，所述基座总成包括基座和伸缩臂总成驱动装置，所述伸缩臂总成的一端通过销轴一铰接安装到所述基座上；所述伸缩臂总成驱动装置驱动所述伸缩臂总成绕所述销轴一转动。所述伸缩臂总成铰接在所述基座总成，装置处于待机状态下，可以将所述伸缩臂总成转动至于所述基座平行的位置，管具扶正装置的整体体积小，方便装置的收纳安装。 [0014] 作为本发明的优选方案，所述伸缩臂总成驱动装置为翻转液缸，所述翻转液缸的一端铰接在所述基座上，另一端铰接在所述伸缩臂总成上。采用液缸驱动所述伸缩臂总成绕所述销轴一转动，驱动装置结构简单，驱动过程容易实现，且装置生产成本低。 [0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果：1、本发明的管具扶正装置，装置自动化程度高，同一导向头总成可用于不同直径的管具扶正，大大降低了管具扶正工序的劳动强度，提高了工作效率。 [0016] 2、本发明的管具扶正装置，所述伸缩臂总成与所述基座总成铰接，装置处于待机状态下，可以将所述伸缩臂总成转动至于所述基座平行的位置，管具扶正装置的整体体积小，方便装置的收纳安装。 [0017] 附图说明：图1为本发明实施例1的管具扶正装置的结构示意图（轴视图）； 图2为本发明实施例1的管具扶正装置处于待机状态下的结构示意图（轴视图）； 图3为本发明实施例1中步骤一状态下的管具扶正装置的结构示意图（轴视图）； 图4为本发明实施例1中步骤二状态下的管具扶正装置的结构示意图（轴视图）； 图5为本发明实施例1中步骤三状态下的管具扶正装置的结构示意图（轴视图）； 图6为本发明实施例1管具扶正装置夹持2 7/8” 钻具的结构示意图； 图7为本发明实施例1管具扶正装置夹持9” 钻具的结构示意图； 图8为本发明实施例1管具扶正装置夹持20” 钻具的结构示意图。 [0018] 图中标记：1-基座总成，101-基座，102-翻转液缸，2-伸缩臂总成，201-基本臂，202-小臂，203-伸缩驱动液缸，3-导向头总成框架，301-框架，302-V型滚轮，303-翻转臂， 304-摆杆，305-翻转臂驱动液缸，306-摆杆驱动液缸，4-销轴一，5-销轴二，6-销轴三， 7-销轴四，8-管具。 具体实施方式[0019] 下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。 [0020] 实施例1本实施例的管具扶正装置包括基座总成1、伸缩臂总成2和导向头总成3。 [0021] 基座总成1包括基座101和翻转液缸102。伸缩臂总成2的一端通过销轴一4铰接安装到基座101上。翻转液缸102的一端铰接在基座101上，另一端铰接在伸缩臂总成2上。翻转液缸102伸缩带动伸缩臂总成2绕销轴一4转动上下翻转。管具扶正装置通过基座101固定安装到安装基础上。 [0022] 伸缩臂总成包括基本臂201、小臂202和伸缩驱动液缸203。小臂202安装在基本臂201内部，并能够在伸缩驱动液缸203的驱动下在基本臂201内伸缩移动。导向头总成3安装在伸缩臂总成2末端，即远离销轴4的一端。 [0023] 导向头总成3包括框架301、V型滚轮302、翻转臂303、摆杆304、翻转臂驱动液缸305和摆杆驱动液缸306。框架301通过螺栓安装在伸缩臂总成2的小臂202的末端，V型滚轮302通过销轴二5安装在框架301上，V型滚轮302能够绕销轴二5转动。翻转臂303通过销轴三6安装在框架301上，翻转臂驱动液缸305的一端铰接安装在框架301上，另一端铰接安装在翻转臂303上，销轴三6和销轴二5相互平行。翻转臂驱动液缸305伸缩带动翻转臂303绕销轴三6转动（上下摆动）。摆杆304通过销轴四7铰接安装在翻转臂303的活动端，销轴四7和销轴三6相互垂直。摆杆驱动液缸306的一端铰接安装在翻转臂303上，另一端铰接安装在摆杆304上。摆杆驱动液缸306伸缩带动摆杆304绕销轴四7转动（左右摆动）。 [0024] 图2至图5展示了本实施例管具扶正装置由待机状态至钻具扶正装置到位并进行工作的过程示意图。待机状态如图2所示，翻转液缸102伸出，伸缩驱动液缸203缩回，翻转臂驱动液缸305缩回，伸缩臂总成2呈收缩竖直状态，翻转臂303与伸缩臂总成2平行，占用空间小。进行管具扶正时，第一步如图3所示，翻转液缸102先缩回，伸缩臂总成2呈水平状态，伸缩驱动液缸203伸出，小臂202沿基本臂201伸出，使V型滚轮302抵住管具8。第二步如图4所示，摆杆驱动液缸306伸出，使摆杆304绕销轴四7转动至与V型滚轮 302平行的位置。第三步如图5所示，翻转臂驱动液缸305伸出，翻转臂303绕销轴三6转动下摆，至摆杆304于V型滚轮302将管具8夹持。最后伸缩臂驱动液缸203运动，将管具 8扶持到目标位置。图6至图8所示为本实施例的管具扶正装置夹持不同直径的管具情况。 [0025] 本实施例的管具扶正装置，装置自动化程度高，同一导向头总成可用于不同直径的管具扶正，大大降低了管具扶正工序的劳动强度，提高了工作效率。 |
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