[0001] 一种钻杆自动装卸装置。

[0002] 一个钻井平台通常需要数百根钻杆，这些钻杆一般装在十几个钻杆框里面进行使用和运输。开始钻井前需要把钻杆全部取出来并排布在钻井平台的猫道的侧面的管排架上备用，钻井时再把钻杆逐根从管排架转移到猫道上，作业完成后还要再从猫道上逐根转移到管排架上，然后再把钻杆装进钻杆框中。这个过程需要耗费大量的时间和人力，对作业效率影响非常大，这就需要一种技术能够实现直接把钻杆逐根的在钻杆框和猫道之间转移。

[0003] 目前存在一种叫做自动钻杆盒的产品，这种产品的特点是在每一个钻杆盒中都安装了一套复杂的液压机构，并且每更换一个钻杆盒就需要重新连接液压管线，而一个钻井平台可能需要十几个这种自动钻杆盒。这种产品结构复杂，效率低下，成本非常高，难以在市场上广泛的推广应用。发明内容

[0011] 如附图1所示，本发明主要通过安装在钻井平台的猫道(1)的侧面的液压装卸架(2)、分拣器(3)、靠肩(4)、垫高(5)和钻杆框(6)配合使用来实现钻杆(7)的自动排出和装入。如附图2所示，钻杆框(1)两端是敞开的，并且钻杆框(1)的长度比钻杆(3)的长度要短，钻杆(3)装入钻杆框(1)后，钻杆(3)的两端从钻杆框(1)的敞开的两端伸到外面，钻杆(3)分成若干层，每层之间用分隔杆(2)隔开，在钻杆框(1)的两个侧面栏杆上分别设置了对立的垂直滑道，分隔杆的两端置于滑道内，分隔杆可以随着钻杆在滑道内上下滑动。

[0012] 如附图3所示，本发明除了钻杆框、分隔杆和钻杆之外，还需要安装在猫道(1)侧面的液压装卸架(2)、分拣器(3)、靠肩(4)、垫高(5)的配合使用来完成钻杆的自动装卸。液压装卸架(2)的作用是推动钻杆框内的钻杆上下运动，同时又可以使钻杆在自身重力的驱动下在斜面上滚动。液压装卸架如附图4所示，由调节杆(1)、销轴(2)、滑动杆(3)、液缸(4)、竖直段a(5)、水平段(6)和竖直段b(7)组成，水平段(6)的两端分别与竖直段a(5)和竖直段b(7)固定连接，竖直段a(5)通过销轴与猫道连接，液缸(4)的下端安装在水平段(6)上，液缸(4)的上端安装在滑动杆(3)上，滑动杆(3)的两端分别与竖直段a(5)和竖直段b(7)组成两处滑轨机构，调节杆(1)的中间与滑动杆(3)的中间通过销轴连接，调节杆可以绕此销轴往两个方向倾斜，滑动杆的两端分别设置了两处孔位，调节杆的两端分别设置了一处孔位，调整调节杆的倾斜角度，可以使调节杆两端的孔位与滑动杆两端的相应孔位重合，在重合的孔位插入销轴(2)就可以固定调节杆。分拣器的作用是把最上一层钻杆中滚出钻杆框的最外面一根钻杆分拣出来。分拣器如附图5所示，主要由上耳板(1)、分拣块(2)、液缸(3)和下耳板(4)组成，相互之间通过销轴连接，上耳板(1)和下耳板(4)固定连接在猫道侧面。排出钻杆时，液缸推动分拣块旋转，就可以把第一根钻杆抬起并推进到猫道表面上，同时分拣块的外圆面限制了第二根钻杆的滚动。当液缸收缩分拣块复位，第二根钻杆滚动到分拣块上变成了第一根钻杆。装入钻杆时，分拣块不需要动作，钻杆可以直接滚入钻杆框。垫高的作用是抬高钻杆框的高度，使钻杆框的高度与液压装卸架的高度相适应。靠肩的作用是定位钻杆框的侧向位置。

[0013] 具体实施方法排出钻杆时，如附图6所示，先把液压装卸架的调节杆调节成靠近猫道的方向较低远离猫道的方向较高，然后把装满钻杆的钻杆框放在垫高上，并使钻杆框位于两个液压装卸架之间，并且钻杆两端伸出钻杆框的部分落在液压装卸架的调节杆上，然后把钻杆框推动到贴紧靠肩的位置，然后使液压装卸架的液缸伸出把钻杆抬高一定高度，最上面一层钻杆在自身重力驱动下沿着倾斜的分隔杆滚出一段距离，第一根钻杆滚动到分拣器的分拣块上，然后使分拣器的液缸伸出带动分拣块旋转，把这根钻杆推进到猫道上，同时分拣块的外圆面限制了第二根钻杆的滚动，然后液缸收缩分拣块复位，第二根钻杆变成了第一根钻杆并在自身重力的驱动下滚动到分拣块上，依次周而复始。把一层钻杆全部排出后，取走分隔杆，继续使液压装卸架的液缸伸出把钻杆抬高一定高度。最下面一层钻杆直接沿着液压装卸架的调节杆滚动并排出钻杆框。

[0014] 装入钻杆时，如附图7所示，首先把液压装卸架的调节杆调节成靠近猫道的方向较高远离猫道的方向较低，然后把空的钻杆框放在垫高上，并使钻杆框位于两个液压装卸架之间，然后再把钻杆框推动到贴紧靠肩的位置，然后使液压装卸架的液缸完全伸出，调节杆的左端与钻杆框的侧面栏杆平齐，然后让猫道上的钻杆依靠惯性从猫道表面经过分拣器滚动到调节杆上，然后继续滚动到钻杆框远离猫道一侧的侧面栏杆停止，一层钻杆排满后，使液压装卸架的液缸收缩一定距离，然后在钻杆上面放置分隔杆，并把分隔杆的两端置于钻杆框侧面栏杆的滑道内，然后再使猫道上的钻杆沿着分隔杆滚入钻杆框内，直到把一个钻杆框装满。钻杆框装满并脱离液压装卸架的调节杆后，其内的钻杆和分隔杆由于自身重力的作用会自动从倾斜排列变成水平排列。

[0004] 附图1是钻杆自动装卸装置在工作状态的上视图。

[0005] 附图2是钻杆框中装入钻杆状态的立体视图。

[0006] 附图3是钻杆自动装卸装置安装在猫道侧面并且没有钻杆和钻杆框的立体视图。

[0007] 附图4是液压装卸架的主视图。

[0008] 附图5是分拣器的主视图。

[0009] 附图6是钻杆自动装卸装置在排出钻杆的工作状态图。

[0010] 附图7是钻杆自动装卸装置在装入钻杆的工作状态图。