专利汇可以提供一种自动化起下作业系统及操作方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种自动化起下作业系统,以及改进后的操作方法,其特征在于,包括一套链式循环起升装置,独立的管柱传送总成,以及自动化管盒、伸缩式自动液压钳、动 力 卡瓦、接箍监测装置,能够实现高效率的井口无人自动化起下作业,完成管柱从起升、卸扣到管柱传送与排放及其逆操作过程。链条式起升机构,能够避免起升过程中的晃动;两套主夹具均布,可以依次循环利用,减少了空行程;专 门 的管柱处理功能,减少排管与 上管 操作对起升装置时间上的占用和空间上的干涉,有效保证作业效率;自动化管盒,能够对管柱进行立式排放,占地面积小,布置简便,且极大地减小了工人劳动强度。本 发明 可广泛应用于陆地小修作业中。,下面是一种自动化起下作业系统及操作方法专利的具体信息内容。
1.一种自动化起下作业系统,包括:一种链条式循环起升装置、动力卡瓦、自动液压大钳、接箍监测装置、自动化管盒;
涉及的链条式循环起升装置,由平板半挂车托运,液压自动起升;其动力总成,包括液压马达、电子式自动变速器(AMT)、减速器,安装在平行式支架的顶部支架上,驱动主动链轮;起升机构主要由主动链轮、前后两个导向链轮、曲柄让位机构、链条以及特殊链节上的两套夹具组成,其中两套夹具依据链条总长度均匀分布,以实现随链条转动依次循环经过井口,起升管柱;平行式支架的下端安装有两液压支腿和井口工作台,工作台高度可由支腿依据实际情况调定;井口工作台上安装动力卡瓦,其回转中心对中井口;此外工作台的前方一侧焊接有自动液压钳的伸缩导轨支架和导轨,以安装自动液压钳;平行式支架的中部,井口工作台上方,安装有链轮支撑平台,平台上安装导向链轮和链条曲柄让位机构;在顶部支架下方,与液压大钳支架相对的支腿上部,安装有管柱传送装置总成,包括液压马达、内齿轮减速器、传动轴、止推轴承、主旋转臂、主传送臂、副传送臂,其中主传送臂安装在主旋转臂的顶端,内部安装伸缩液压缸和夹紧液压缸,可实现伸缩与夹紧动作;而副传送臂只安装伸缩液压缸,夹具开口,起到稳定管柱的作用。
2.如权利要求1所述一种自动化起下作业系统,特征在于动力卡瓦,安装在井口工作台上,与井口中心对齐;包括卡瓦、卡瓦支座、液压缸、摇臂、连杆;液压缸与固定在卡瓦本体上的摇臂销轴联接,驱动与卡瓦联接的连杆,带动卡瓦沿卡瓦支座内阶梯锥面上下滑动,实现对管柱的夹紧与放松。
3.如权利要求1所述一种自动化起下作业系统,特征在于自动液压大钳安装在井口工作台一侧,与支架间通过导轨联接,导轨中安装有伸缩液压缸,推动液压钳伸出与缩回,以完成上卸扣与井口让位操作;该液压钳自带有扭矩计及圈数计数器,由电控系统控制,保证上卸扣的扭矩与圈数的自动调节。
4.如权利要求1所述一种自动化起下作业系统,特征在于接箍监测装置,主要包括两套接箍传感器和一套特殊链节行程开关;第一套接箍传感器安装在平行式支架靠近井口的一侧,位于动力卡瓦上方,以实现对井口待上卸扣接箍的检测;另一套传感器安装位置高于前者9至10米,用于检测卸扣后的管柱上端接箍位置,便于与管柱传送装置配合完成管柱向自动排放立式管盒的转移;特殊链节行程开关,位于链轮支撑平台上方,安装在近井口侧的支架上,当检测到特殊链节上的夹持臂经过时,将发出信号,触发自动液压钳的伸缩以及链条曲柄让位机构进行动作。
5.如权利要求1所述一种自动化起下作业系统,特征在于自动化管盒,位于起升装置与井口连线外侧,主要由管盒架、指梁、导轨系统、横向推送装置、纵向排放装置、纵向摆动推送装置、横向移动总成组成,导轨系统、横向推送装置、纵向排放装置、纵向摆动推送装置、横向移动总成安装于指梁上方的管盒架;其中,横向推送装置位于导轨系统的正上方,由液压马达、滚珠丝杠机构及安装在丝杠螺母上的管柱推板组成,能够将由管柱传送装置移送的管柱推向指定的指梁槽之间;横向移动总成与管盒架顶部前后两条横梁上的导轨配合,由液压马达通过滚珠丝杠机构驱动;纵向排放装置由特殊链节上安装有管柱推板的链传动机构组成,安装于横向移动总成上;纵向摆动推送装置,由液压缸、摆动臂组成,与移动导轨系统一起安装在横向移动总成上。
6.如权利要求1所述的一种自动化起下作业系统的操作方法,包括以下操作步骤:
步骤一、从井内起升管柱时起下作业装置自动化操作包括以下步骤:
1)底部接箍传感器检测到接箍出现时,触发信号,应对单根卸扣;此时起升装置动力系统停车;液压大钳由伸缩液压缸推动,移至井口中心,动力卡瓦在推力装置作用下夹紧井口管柱;
2)液压大钳对中管柱,开始在电控系统控制下自动卸扣;卸扣完毕时,圈数计数器发出信号;
3)若此时提起的管柱长度为10m,则顶部接箍传感器已经触发,起升装置动力系统不启动,由管柱传送装置主传送臂夹紧管柱接箍下本体;若此时管柱长度小于10m,则顶部接箍传感器没有触发,起升装置动力系统启动,继续提升管柱至预定高度,触发顶部接箍传感器,然后由主传送臂夹紧;
4)主传送臂夹紧管柱,主副臂液压缸同时回缩,后由主旋转臂带动回转180°,主副臂液压缸伸出,将管柱移送至自动排放立式管盒的固定导轨架;与此同时液压大钳在伸缩液压缸作用下沿导轨缩回,让位;链条让位机构摆动恢复,使让位链轮与前导轮竖直共线,等待下一轮起升;
5)液压大钳完全缩回后,起升机构启动,带动第二套夹具到达起升位置并停车,即接箍下端位置,此时主夹具在夹持液压缸作用下夹紧接箍,动力卡瓦由液压缸带动上移,解除对井口管柱的锁紧,管柱随主夹具起升;
6)循环步骤1)至5),直至完成井内管柱的起升:
步骤二、从井内起升管柱时自动化管盒的自动化操作包括以下步骤:
1)横向移动总成带动安装在上部的纵向排放装置、纵向摆动推送装置以及移动导轨系统移动到需要填充的指梁槽位置上;
2)管柱传送装置将管柱送至固定导轨接收端,主副传送臂液压缸伸出,将管柱推入导轨,并随导轨发生转向,进入固定导轨纵向部分;
3)横向推送装置上液压马达驱动滚珠丝杠传动,带动联接在螺母上的推板,推动导轨上的管柱运移到指定指梁槽对应位置;
4)纵向摆动推送装置穿过指梁槽两侧立柱,将管柱送入槽,纵向排放装置推动管柱继续沿指梁槽深入,直至到达指定排放位置;
5)当前指梁槽排满之后,横向移动总成带动移动导轨系统进入下一槽对应位置,重复上述操作,直至起升管柱结束;
步骤三、从管盒中下放管柱到井内时起下作业系统自动化操作步骤如下:
1)横向移动总成带动安装在上部的纵向排放装置、纵向摆动推送装置以及移动导轨系统移动到输出管柱的指梁槽位置上;
2)纵向排放装置,将管柱外推至导轨系统上,横向推送装置将管柱移动至导轨接收端,等待管柱传送装置动作;
3)主副传送臂摆动至管盒接收端,主传送臂夹紧管柱,转动180°,将管柱传送到井口中心线上;
4)此时起升装置链传动系统反向运转,待主夹具到达顶部接箍传感器时,停车;主夹具夹紧管柱接箍后,主传送臂松开管柱,并在液压缸作用下回缩,副传送臂保持原状态;
5)起升装置继续反向启动,将管柱下放,当管柱底端到达底部接箍传感器位置时,停车,液压大钳在液压缸作用下伸出,对管柱进行上扣操作;
6)上扣完毕,起升装置反向启动,同时液压大钳缩回,待上端接箍达井口指定位置时,停车;
7)动力卡瓦动作,夹紧井口管柱,主夹具松开,起升装置继续反方向启动,重复1)至6)的操作,直至管柱全部下放完毕。
所属技术领域
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