專(zhuān)利名稱(chēng)：油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于油田修井作業(yè)中自動(dòng)卡緊、上卸、抓起、下放、對(duì)接油管和抽油桿的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置。
背景技術(shù)：
目前油田修井作業(yè)基本上是人工作業(yè)，需人工倒換油管或抽油桿吊卡、摘掛吊環(huán)、推拉液壓鉗、推拉小滑車(chē)、油管、抽油桿對(duì)接，工作強(qiáng)度大，需要人員多，工作效率低，工作環(huán)境惡劣，在油井維修作業(yè)中遇到油套管有溢流或大風(fēng)雨雪天氣時(shí)，不但會(huì)影響正常作業(yè)，還會(huì)造成井內(nèi)液體噴灑井場(chǎng)、無(wú)法對(duì)接油管，形成環(huán)境、人員、設(shè)備的污染。目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有類(lèi)似的自動(dòng)作業(yè)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有油田修井作業(yè)存在的上述缺陷，提供一種新型環(huán)保的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案通過(guò)下列方式實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括下自封、動(dòng)力卡瓦、上自封、多用三通、防噴器、液壓鏈鉗、套筒吊卡、機(jī)械臂、機(jī)械手、抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、抽油桿裝卸定位筒、抽油桿自封導(dǎo)軌及自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。
1、下自封外形與油管掛相似，可下入油管掛座中，用頂絲壓緊，密封油套環(huán)形空間。由膠皮芯子、鋼制支撐環(huán)和紫銅密封圈組成，膠皮芯子與鋼制支撐環(huán)制成一個(gè)整體，鋼制支撐環(huán)的外側(cè)為與油管掛座內(nèi)表面相配合的錐面，錐面上開(kāi)密封槽，嵌入紫銅圈。
2、動(dòng)力卡瓦下端為與井口連接的法蘭，包括動(dòng)力卡瓦箱體、卡瓦座、卡瓦、卡瓦驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和上自封等部件。動(dòng)力卡瓦箱體支撐卡瓦座和卡瓦牙，并形成一個(gè)密封腔防止油污漏入?？ㄍ咦鶠榘脲F環(huán)結(jié)構(gòu)，座于動(dòng)力卡瓦箱體下部支撐面上，兩側(cè)面可沿動(dòng)力卡瓦箱側(cè)壁滑動(dòng)，內(nèi)側(cè)為帶燕尾槽的錐面，左右各一個(gè)。卡瓦由卡瓦體和卡瓦牙組成，卡瓦體為半錐環(huán)結(jié)構(gòu)，由高強(qiáng)度鋼制成，外側(cè)橫斷面為燕尾結(jié)構(gòu)，與卡瓦座內(nèi)壁的燕尾槽配合，卡瓦可沿卡瓦座內(nèi)壁上下滑動(dòng)，卡瓦牙嵌入卡瓦體內(nèi)側(cè)的溝槽中，為半階梯柱環(huán)結(jié)構(gòu)，由鐵基摩擦片制成，內(nèi)壁卡緊油管或抽油桿，卡瓦牙可根據(jù)不同作業(yè)對(duì)象(油管或抽油桿)進(jìn)行更換?？ㄍ唑?qū)動(dòng)系統(tǒng)裝于動(dòng)力卡瓦箱體的一側(cè)，主要部件包括電磁驅(qū)動(dòng)器(或氣動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)器)、推桿、螺套、螺桿、復(fù)位彈簧、齒輪、卡瓦驅(qū)動(dòng)桿、輔助換牙裝置，電磁驅(qū)動(dòng)器(或氣動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)器)端部與推桿連接，推桿左右兩端軸向推動(dòng)相應(yīng)螺套，螺套裝于長(zhǎng)螺桿上，長(zhǎng)螺桿外套有復(fù)位彈簧，長(zhǎng)螺桿后部裝有齒輪，齒輪與卡瓦驅(qū)動(dòng)桿上的齒條相嚙合，輔助換牙裝置裝于箱體的兩側(cè)。輔助換牙裝置由拉桿、拉桿鞘及固定螺母組成，拉桿外端固定于動(dòng)力卡瓦箱體密封蓋側(cè)面，并用固定螺母上緊，拉桿由拉桿鞘固定于動(dòng)力卡瓦箱體側(cè)壁上，拉桿可在拉桿鞘內(nèi)滑動(dòng)，拉桿鞘起支撐和導(dǎo)向的作用，拉桿末端有防脫結(jié)構(gòu)；密封蓋和卡瓦座用螺栓相連，密封蓋拆下后，在拉桿鞘的支撐和導(dǎo)向作用下，可將卡瓦及卡瓦座整體拉出，便于大直徑的井下工具通過(guò)和進(jìn)行換牙、檢修工作。電磁驅(qū)動(dòng)器(或氣動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)器)推動(dòng)螺套外側(cè)端面，使螺桿和齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)卡瓦驅(qū)動(dòng)桿下行，使卡瓦向下壓緊，與油管或抽油桿接觸產(chǎn)生摩擦力，從而進(jìn)一步借助油管或抽油桿自身重力和摩擦力將油管或抽油桿卡緊；驅(qū)動(dòng)力卸除，在彈簧力及油管或抽油桿上行的摩擦力作用下復(fù)位，松開(kāi)油管或抽油桿。動(dòng)力卡瓦箱體上部連接管內(nèi)裝有上自封，用于密封油管和箱體間的環(huán)形空間，保持動(dòng)力卡瓦箱體內(nèi)部清潔。
3、動(dòng)力卡瓦上法蘭與多用三通的多用三通下端法蘭連接，三通內(nèi)裝有上下兩個(gè)電渦流傳感器，一側(cè)設(shè)有瀉流管口，可外接管線，用于輔助放噴。
4、防噴器通過(guò)其下端法蘭固定于多用三通上端法蘭上，防噴器的主體通孔為圓柱形，下端法蘭與多用三通連接，從下到上依次為封管器、封口器和密封圈等結(jié)構(gòu)，封管器為兩半閘板，閘板內(nèi)側(cè)為密封橡膠形成的半圓形凹陷，封口器鑲于封管器上部的槽中，左右各有一半小閘板，可在該槽中滑動(dòng)，兩半小閘板后端裝有彈簧，將兩塊閘板卡緊；密封圈為內(nèi)徑略小于油管套筒吊卡的橡膠圈，裝于防噴器上端法蘭的內(nèi)壁。防噴器前后各裝一個(gè)閘板驅(qū)動(dòng)汽缸，驅(qū)動(dòng)汽缸的活塞桿端部通過(guò)一螺栓與封管器閘板外端側(cè)面相連，汽缸中部裝有公共進(jìn)、排氣管，兩端側(cè)壁裝有相應(yīng)側(cè)的進(jìn)、排氣管，汽缸雙向作用，使閘板反復(fù)開(kāi)啟、關(guān)閉，防噴器上端法蘭與液壓鏈鉗下部連接板連接。防噴器只在井內(nèi)有溢流時(shí)用，正常作業(yè)不需用。
5、液壓鏈鉗包括上下兩部分，下部由彈簧支腿和連接法蘭組成，上部為液壓鏈鉗主體。液壓鏈鉗主體包括驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制盒、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪導(dǎo)輪、鏈輪換向器、摩擦輪、鏈條、鏈輪傳動(dòng)輪、鏈輪、卡牙拉緊鋼絲、摩擦輪導(dǎo)輪、卷軸彈簧連接板、卷軸彈簧、卡牙導(dǎo)向桿，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及控制盒裝于液壓鉗殼體上部一側(cè)，主動(dòng)齒輪軸的下端與主動(dòng)齒輪連接，從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪外嚙合，從動(dòng)齒輪通過(guò)軸承支撐于摩擦輪上，從動(dòng)齒輪上面凹槽中裝有許多導(dǎo)輪，摩擦輪下部裝有可以內(nèi)外移動(dòng)的卡牙座，卡牙裝于卡牙座內(nèi)側(cè)，卡牙座外側(cè)由鏈條圍繞，卡牙座其外側(cè)下端通過(guò)鋼絲繩與復(fù)位卷軸彈簧相連，卡牙座其外側(cè)上端裝有卡牙導(dǎo)向桿，卡牙導(dǎo)向桿后部可在摩擦輪中滑動(dòng)，鏈條的一端與摩擦輪的內(nèi)側(cè)相連，另一端纏于鏈輪上，鏈輪傳動(dòng)齒輪位于從動(dòng)齒輪外側(cè)與主動(dòng)齒輪相對(duì)的一端，并與從動(dòng)齒輪嚙合，與鏈輪裝于同一轉(zhuǎn)軸上，該軸的上端裝有換向器。
6、動(dòng)力卡瓦、多用三通、防噴器、液壓鏈鉗中心線為同一直線，向上對(duì)準(zhǔn)用于起吊油管或抽油桿的套筒吊卡，套筒吊卡上部承重凸緣卡入吊座，套筒吊卡可以在吊座內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)和上下滑動(dòng)力，吊座向上通過(guò)吊環(huán)與通井機(jī)游動(dòng)滑車(chē)相連。套筒吊卡主體是一個(gè)圓筒體，下端部設(shè)有導(dǎo)向斜面，在導(dǎo)向斜面上方徑向開(kāi)設(shè)兩個(gè)以上凹槽，每個(gè)凹槽內(nèi)插入一塊卡牙，卡牙為長(zhǎng)方體，內(nèi)端面為斜面、中部自上而下開(kāi)有卡牙驅(qū)動(dòng)槽，其中一面為導(dǎo)向斜面，推桿從其中穿過(guò)，彈簧片、卡牙驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)笥覍?duì)稱(chēng)的安裝在推桿上，并嵌入到卡牙驅(qū)動(dòng)槽中，其中卡牙驅(qū)動(dòng)輥與卡牙導(dǎo)向斜面滑動(dòng)連接，推桿的下端從套筒下部穿出連接推環(huán)，卡牙止動(dòng)和復(fù)位機(jī)構(gòu)由觸柄、鎖定塊及壓緊彈簧徑向裝于套筒吊卡主體的最下部，卡牙上部套筒吊卡內(nèi)壁上安裝有卸載傳感裝置，由觸柄和復(fù)位彈簧組成；芯管主體為一中空的管子，安裝于油管套筒吊卡內(nèi)，其下端為連接頭，連接頭的最下端為與油管端部孔配合的密封錐，密封錐后部為止推軸承結(jié)構(gòu)，芯管向上從芯管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)穿出；芯管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)止推軸承固定于套筒吊卡頂部的承重凸緣上，主要由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、殼體及止動(dòng)柄組成，從動(dòng)輪由周邊滑軸和軸承固定在殼體內(nèi)，中間設(shè)有螺紋孔，與芯管上部預(yù)制的螺紋旋轉(zhuǎn)配合。芯管頂部為倒“L”彎管結(jié)構(gòu)，其外伸端部接有一閥門(mén)，閥門(mén)另一端接有一能與軟管連接的短管。抽油桿套筒吊卡上部連接結(jié)構(gòu)與油管端部結(jié)構(gòu)相同，卡入油管套筒吊卡中；下部吊卡結(jié)構(gòu)與油管套筒吊卡相同，但結(jié)構(gòu)尺寸小一些；抽油桿套筒吊卡中部為連接管，將上下兩部分連接在一起。
7、機(jī)械臂、機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)械臂剎車(chē)裝置安裝在吊座上的可轉(zhuǎn)支撐板上，可轉(zhuǎn)支撐板上一端有圓孔，套在吊座下部的圓柱部分上，機(jī)械臂可繞吊座轉(zhuǎn)動(dòng)，能充分利用井場(chǎng)油管排布空間。機(jī)械臂主臂結(jié)構(gòu)為中空的圓形桿，主臂中裝有主臂汽缸，氣缸活塞桿下端與副臂相連，副臂可隨主臂汽缸活塞桿上下運(yùn)動(dòng)，副臂下端與機(jī)械手鉸接，主臂上端軸與變速箱相聯(lián)，可繞上端軸轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)械手與機(jī)械臂副臂下端鉸接，機(jī)械手包括機(jī)械手卡緊塊、機(jī)械手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械手芯軸、機(jī)械手連接板、機(jī)械手止轉(zhuǎn)銷(xiāo)安裝座、機(jī)械手止轉(zhuǎn)銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)汽缸、機(jī)械手止轉(zhuǎn)銷(xiāo)、機(jī)械手連接軸、夾持滾柱、夾持滾柱座、支撐桿、復(fù)位彈簧、夾持滾柱軸，機(jī)械手通過(guò)連接板、連接軸及機(jī)械手安裝桿安裝于與機(jī)械臂的副臂下端，機(jī)械手連接軸裝有銷(xiāo)軸止轉(zhuǎn)裝置，銷(xiāo)軸止轉(zhuǎn)裝置由機(jī)械手止轉(zhuǎn)銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)汽缸、與汽缸聯(lián)動(dòng)的止轉(zhuǎn)銷(xiāo)和機(jī)械手連接軸上的孔插接配合；機(jī)械手為左右兩半結(jié)構(gòu)，左右兩半殼體可繞芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械手后部的卡緊塊為楔塊結(jié)構(gòu)，卡緊塊后部與驅(qū)動(dòng)汽缸相連，夾持滾柱外壁上加工有多道凹凸結(jié)構(gòu)。機(jī)械手為三層法蘭結(jié)構(gòu)，支撐桿穿過(guò)法蘭，相鄰兩層法蘭間每半裝有夾持滾柱，夾持滾柱安裝于夾持滾柱座的凹槽內(nèi)，夾持滾柱可繞自身的軸轉(zhuǎn)動(dòng)；夾持滾柱座裝于支撐桿上，并可沿支撐桿上下滑動(dòng)，夾持滾柱座下面支撐桿上套有復(fù)位彈簧，以起到軸向防松作用；機(jī)械手安裝桿與機(jī)械臂副臂之間通過(guò)左調(diào)節(jié)螺母和右調(diào)節(jié)螺母固定，在相鄰?qiáng)A持滾柱座之間安裝有機(jī)械手卡緊傳感器。機(jī)械手閉合后，夾持滾柱外側(cè)母線位于同一圓周上，支撐桿對(duì)稱(chēng)位于一錐面的母線上，夾持滾柱沿定位銷(xiāo)越向下滑動(dòng)，夾持滾柱外側(cè)母線所形成的圓越小，從而可以卡緊油管或抽油桿，并具有自緊作用。
8、吊座一側(cè)通過(guò)連接板與導(dǎo)軌連接，導(dǎo)軌垂直固定于井口附近，并以井架作為輔助支撐；導(dǎo)軌為工字型鋼，兩側(cè)凹槽內(nèi)各裝有兩個(gè)支撐、導(dǎo)向輪，該輪可在槽內(nèi)滑動(dòng)，導(dǎo)軌通過(guò)液壓連接桿與井架連接。自動(dòng)控制系統(tǒng)由可編程控制器PLC193和相應(yīng)的傳感器組成。
9、進(jìn)行抽油桿裝卸時(shí)，油管套筒吊卡下部卡入抽油桿套筒吊卡，井口法蘭以上依次為抽油桿自封、動(dòng)力卡瓦、抽油桿裝卸定位筒、液壓鏈鉗、抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。抽油桿自封由下法蘭、筒體、膠皮芯子、壓蓋和上法蘭組成，下法蘭與井口法蘭配合，并與筒體焊接連接，膠皮芯子裝于筒體內(nèi)，其上部錐面相互配合，壓蓋置于膠皮芯子上面，壓蓋上端面與上法蘭接觸，上法蘭與筒體通過(guò)法蘭連接，擰緊上法蘭同時(shí)使壓蓋壓緊膠皮芯子。動(dòng)力卡瓦上自封為套筒吊卡頂開(kāi)元件。抽油桿裝卸下定位筒上法蘭與液壓鏈鉗下法蘭連接，下法蘭與固定吊卡上法蘭連接，定位筒中部裝設(shè)抽油桿下定位傳感器。液壓鏈鉗主體底板下部一側(cè)裝有抽油桿上定位傳感器，液壓鏈鉗上蓋上裝有抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)左右各一套，每套裝置由支座、汽缸、汽缸控制盒、導(dǎo)向塊、活塞桿端連接板、導(dǎo)向錐組成，支座下端通過(guò)螺栓與液壓鏈鉗上蓋連接，上面與汽缸連接，活塞桿穿過(guò)導(dǎo)向塊與端部連接板相連，連接板與導(dǎo)向錐通過(guò)螺栓連接。
該裝置的主要優(yōu)點(diǎn)有1)上下自封都是內(nèi)置式自封，在起下大直徑的井下工具時(shí)，與現(xiàn)自封相比省去了拆卸自封殼體的環(huán)節(jié)；2)在帶溢流作業(yè)時(shí)，多用三通可疏導(dǎo)油管內(nèi)液體流向污油池，芯管密封錐可以密封油管，防止油管內(nèi)液體空中噴散，污染設(shè)備和井場(chǎng)，并且在發(fā)生井噴時(shí)，芯管密封頭可以迅速密封油管，接上水龍帶(或其它管線)放噴或壓井；3)液壓鏈鉗為鏈條纏繞卡緊式，因此卡緊的范圍比較大，可以上卸大于或小于油管直徑的井下工具；4)動(dòng)力卡瓦與套筒吊卡配合無(wú)需倒換吊卡和摘掛吊環(huán)；5)機(jī)械臂和機(jī)械手抓舉、下放和對(duì)接油管功能，省去了推拉小滑車(chē)、人工對(duì)接油管環(huán)節(jié)；6)導(dǎo)軌在抵消機(jī)械臂扭矩的同時(shí)，還可以保證機(jī)械臂在大風(fēng)天氣準(zhǔn)確的對(duì)接油管、套筒吊卡準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)井口抓起油管，實(shí)現(xiàn)了全天候作業(yè)；7)機(jī)械臂可繞吊座下部圓柱外周轉(zhuǎn)動(dòng)，能充分利用井場(chǎng)油管排布空間；8)能夠充分利用現(xiàn)有的主要修井設(shè)備，如通井機(jī)、井架和游動(dòng)滑車(chē)等，造價(jià)低，經(jīng)濟(jì)效益好；結(jié)構(gòu)緊湊，工作效率高，可減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)性.
四

圖1是油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置示意圖；圖2是下自封結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是動(dòng)力卡瓦結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4中B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5中C向示意圖；圖7是多用三通結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是防噴器結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是圖8中A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是液壓鏈鉗結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是圖10中A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖；圖13是圖12中A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖14是圖12中B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖15是機(jī)械臂結(jié)構(gòu)示意圖；圖16是圖15中G-G剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖17是圖16中H-H剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖18是油管套筒吊卡結(jié)構(gòu)示意圖；圖19是抽油桿套筒吊卡結(jié)構(gòu)示意圖；
圖20是導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)示意圖；圖21是圖19中A向視圖；圖22是圖19中F-F剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖23是控制系統(tǒng)設(shè)備配置示意圖；圖24是油管作業(yè)設(shè)備配置示意圖；圖25是抽油桿作業(yè)設(shè)備配置示意圖。
圖26是抽油桿自封結(jié)構(gòu)示意圖；圖27是是抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；五具體實(shí)施例方式下面參照附圖，作進(jìn)一步描述依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例如圖1所示，其中1是下自封，2是動(dòng)力卡瓦，3是多用三通，4是防噴器，5是液壓鏈鉗，6是機(jī)械手，7是機(jī)械臂，8是油管套筒吊卡，9是機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，10是機(jī)械臂剎車(chē)裝置，11是游動(dòng)滑車(chē)，12是吊環(huán)，13是吊座，14是連接板，15是導(dǎo)輪，16是導(dǎo)軌，17是抽油桿套筒吊卡，18是抽油桿，19是機(jī)械手止轉(zhuǎn)裝置，20是導(dǎo)軌輔助調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，21是液壓鏈鉗連接法蘭，22是防噴器上法蘭，23是防噴器下法蘭，24是多用三通上法蘭，25是多用三通下法蘭，26是動(dòng)力卡瓦上法蘭，27是動(dòng)力卡瓦下法蘭，28是井口法蘭，29是油管掛座。下自封1可下入井口油管掛座29中，動(dòng)力卡瓦2下法蘭27與井口法蘭28連接，動(dòng)力卡瓦2上法蘭26與多用三通3下發(fā)法蘭25連接，防噴器4通過(guò)其下法蘭23固定于多用三通3上法蘭24上，防噴器4上法蘭22與液壓鏈鉗5下部連接法蘭21連接，動(dòng)力卡瓦2、多用三通3、防噴器4、液壓鏈鉗5中心線為同一直線。機(jī)械手6上端與機(jī)械臂7鉸接，機(jī)械臂7安裝在機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)9的輸出軸上，機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)9及機(jī)械臂剎車(chē)裝置10分別裝于吊座13一側(cè)的可轉(zhuǎn)支撐板上，油管套筒吊卡8上部卡入吊座13中，吊座13向上通過(guò)吊環(huán)12與通井機(jī)游動(dòng)滑車(chē)11相連，吊座13另一側(cè)連接板14與導(dǎo)輪15連接，導(dǎo)輪15卡入導(dǎo)軌16兩側(cè)的槽內(nèi)，導(dǎo)軌16垂直固定于井口附近，并通過(guò)輔助支撐機(jī)構(gòu)20支撐于井架上。
下自封1結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中30是鋼制支撐環(huán)，31是膠皮芯子，32是紫銅密封圈，33是頂絲，34是油管掛座內(nèi)錐面。膠皮芯子31與鋼制支撐環(huán)30制成一個(gè)整體，鋼制支撐環(huán)30的外側(cè)為與油管掛座內(nèi)錐面34相配合的錐面，其上嵌入紫銅圈32。
動(dòng)力卡瓦2如圖3、4、5、6所示，其中35是卡瓦驅(qū)動(dòng)桿末端密封，36是動(dòng)力卡瓦箱體，37是卡瓦座，38是卡瓦體，39是卡瓦牙，40是上自封，41是頂絲，42是卡瓦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，43是卡瓦座連接螺栓，44是密封端蓋，45是電驅(qū)動(dòng)器(或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器)，46是推桿，47是螺套，48是復(fù)位彈簧，49是長(zhǎng)螺桿，50是密封裝置，51是齒輪，52是卡瓦座鎖定機(jī)構(gòu)，53是卡瓦驅(qū)動(dòng)桿，54是燕尾槽結(jié)構(gòu)，55是拉桿固定螺母，56是拉桿鞘，57是拉桿，58是油管(或抽油桿)。動(dòng)力卡瓦箱體36支撐卡瓦座37和動(dòng)力卡瓦(38，39)，并形成一個(gè)密封腔防止油污漏出?？ㄍ咦?7為半錐環(huán)結(jié)構(gòu)，座于動(dòng)力卡瓦箱體36下部的支撐面上，兩側(cè)面可沿動(dòng)力卡瓦箱36側(cè)壁滑動(dòng)，內(nèi)側(cè)為帶燕尾槽54的錐面，左右各一個(gè)?？ㄍ哂煽ㄍ唧w38和卡瓦牙39組成，卡瓦體38為半錐環(huán)結(jié)構(gòu)，由高強(qiáng)度鋼制成，其外側(cè)面為與卡瓦座37內(nèi)壁配合的燕尾結(jié)構(gòu)54，卡瓦(38，39)可沿卡瓦座37內(nèi)壁上下滑動(dòng)，卡瓦牙39嵌入卡瓦體38內(nèi)側(cè)的溝槽中，為半階梯柱環(huán)結(jié)構(gòu)，由鐵基摩擦片制成，內(nèi)壁卡緊油管(或抽油桿)58，卡瓦牙39可根據(jù)不同作業(yè)對(duì)象(油管或抽油桿)進(jìn)行更換。卡瓦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)42裝于動(dòng)力卡瓦箱體36的一側(cè)，主要部件包括電驅(qū)動(dòng)器(或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器)45、推桿46、螺套47、復(fù)位彈簧48、長(zhǎng)螺桿49、齒輪51、卡瓦座鎖定機(jī)構(gòu)52、卡瓦驅(qū)動(dòng)桿53，電驅(qū)動(dòng)器(或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器)45端部與推桿46連接，推桿46左右兩端軸向推動(dòng)相應(yīng)螺套47，螺套47裝于長(zhǎng)螺桿49上，長(zhǎng)螺桿49后部裝有齒輪51，齒輪51與卡瓦驅(qū)動(dòng)桿53上的齒條相嚙合。電驅(qū)動(dòng)器(或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器)45推動(dòng)螺套47外側(cè)端面，使長(zhǎng)螺桿49和齒輪51轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)卡瓦驅(qū)動(dòng)桿53、卡瓦(38、39)下行卡住油管(或抽油桿)58，同時(shí)借助油管(或抽油桿)58自身重力摩擦力將其卡緊；卡瓦驅(qū)動(dòng)力解除，司機(jī)上起油管，卡瓦(38、39)在復(fù)位彈簧48及與油管(或抽油桿)58的上行磨擦力作用下復(fù)位，松開(kāi)油管(或抽油桿)58?？ㄍ唑?qū)動(dòng)桿53下端設(shè)密封裝置35。動(dòng)力卡瓦箱體36上部連接管內(nèi)裝有上自封40，上自封用頂絲41固定，用于密封油管和箱體間的環(huán)形空間，保持卡瓦清潔。輔助換牙裝置由拉桿57、拉桿鞘56及固定螺母55組成，拉桿57外端固定于動(dòng)力卡瓦箱體36密封蓋44側(cè)面，并用固定螺母56上緊，拉桿57由拉桿鞘56固定于動(dòng)力卡瓦箱體36側(cè)壁上，拉桿57可在拉桿鞘56內(nèi)滑動(dòng)，拉桿鞘56起支撐和導(dǎo)向的作用，拉桿57末端有防脫結(jié)構(gòu)；密封蓋44和卡瓦座37用螺栓相連，密封蓋44拆下后，在拉桿鞘56的支撐和導(dǎo)向作用下，可將動(dòng)力卡瓦(38、39)及卡瓦座整37體拉出，可方便地進(jìn)行換牙和檢修工作或讓開(kāi)井口便于大直徑的井下工具的起下。
多用三通3如圖7所示，其中59是三通本體，60是多用三通上定位器傳感器，61是油管接箍，62是瀉流管口，63是多用三通下定位器傳感器。多用三通3內(nèi)裝有多用三通上定位器傳感器60和多用三通下定位器傳感器，通過(guò)傳感器61、63可將油管接箍61定位于多用三通3的上部；三通本體59一側(cè)設(shè)有瀉流管口52，該管口可與軟管連接，用于輔助放噴。
防噴器4如圖8、9所示，其中64是封管器密封橡膠，65是封管器，66是封口器，67是密封圈，68是封口器彈簧，69是驅(qū)動(dòng)汽缸，70是左進(jìn)、排氣管，71是中間公共進(jìn)、排氣管，72是右進(jìn)、排氣管，73是活塞桿，74是連接螺栓，75是密封蓋。防噴器4的主體通孔為圓柱形，從下到上依次為封管器65、封口器66和密封圈67。封管器65為兩半閘板，閘板內(nèi)側(cè)為帶半圓形凹陷的密封橡膠64形成的，封口器66鑲于封管器65上部的槽中，左右各有一半小閘板，封口器66可在封管器65上部的槽中滑動(dòng)，封口器66兩半小閘板后端裝有彈簧68，將封口器66兩塊閘板卡緊；密封圈67為內(nèi)徑略小于油管套筒吊卡8的橡膠圈，裝于防噴器4上端法蘭22的內(nèi)壁。防噴器4前后各裝一個(gè)閘板驅(qū)動(dòng)汽缸69，驅(qū)動(dòng)汽缸69的活塞桿73端部通過(guò)一螺栓74與封管器65閘板外端側(cè)面相連，汽缸中部裝有公共進(jìn)、排氣管71，兩端側(cè)壁裝有相應(yīng)側(cè)的進(jìn)、排氣管(70、72)，汽缸69雙向作用，使封管器65和封口器的閘板反復(fù)開(kāi)啟、關(guān)閉；汽缸及相關(guān)部件由密封蓋75封裝，以實(shí)現(xiàn)密封。
液壓鏈鉗5如圖10、11所示，其中76是彈簧支腿，77是主動(dòng)齒輪，78是主動(dòng)齒輪軸，79是驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制盒，80是驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，81是液壓鏈鉗殼體，82是鏈條，83是從動(dòng)齒輪軸承，84是從動(dòng)齒輪，85是從動(dòng)齒輪導(dǎo)輪，86是鏈輪換向器，87是鏈輪傳動(dòng)輪，88是摩擦輪，89是鏈輪軸，90是鏈輪，91是計(jì)數(shù)器，92是抽油桿定位傳感器，93是卡牙，94是卡牙座，95是卡牙復(fù)位鋼絲繩子，96是摩擦輪導(dǎo)輪，97是摩擦片，98是卷軸彈簧，99是卡牙導(dǎo)向桿，100是油管(或抽油桿)。液壓鏈鉗5包括上下兩部分，下部由彈簧支腿76和連接法蘭21組成，上部為液壓鏈鉗5主體。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)80及控制盒79裝于液壓鏈鉗5殼體81上部一側(cè)，控制盒79控制液壓馬達(dá)80的進(jìn)油壓力、轉(zhuǎn)換進(jìn)油方向，根據(jù)要求變換油管和抽油桿的上卸扭矩和液壓馬達(dá)80的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，以完成油管和抽油桿的上卸。液壓馬達(dá)80軸的下端與主動(dòng)齒輪軸78的上端通過(guò)套筒式聯(lián)軸器連接，主動(dòng)齒輪軸78的下部安裝主動(dòng)齒輪77，從動(dòng)齒輪84與主動(dòng)齒輪77外嚙合，從動(dòng)齒輪84下端通過(guò)軸承83支撐于摩擦輪88上，其上端開(kāi)有環(huán)形槽，安裝在殼體上部?jī)?nèi)壁的多個(gè)環(huán)形排布的導(dǎo)輪85嵌入從動(dòng)齒輪84上部的環(huán)形槽中，從動(dòng)齒輪84轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)環(huán)形槽內(nèi)壁(或外壁)摩擦導(dǎo)輪外徑使導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而對(duì)從動(dòng)齒輪84起到定位和引導(dǎo)作用。在殼體81底面環(huán)形安裝多個(gè)磨擦輪導(dǎo)輪96上，磨擦輪導(dǎo)輪96上端面用螺釘固定環(huán)形摩擦片97，磨擦輪88下部環(huán)形槽頂面支撐在環(huán)形摩擦片97上，環(huán)形槽側(cè)面支撐于磨擦輪導(dǎo)輪96側(cè)面上，并可繞磨擦輪導(dǎo)輪96形成的環(huán)形軌道運(yùn)動(dòng)，磨擦輪導(dǎo)輪用于支撐、定位和引導(dǎo)磨擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)；磨擦輪88支撐裝于其上的部件，在卡緊油管時(shí)通過(guò)與磨擦片97產(chǎn)生的磨擦力，使磨擦輪88不動(dòng)，從而使鏈輪90纏緊鏈條82、收緊卡牙93，卡緊油管?？ㄑ?3嵌在卡牙座94上，卡牙座94安裝在卡牙導(dǎo)向桿99上，四個(gè)卡牙導(dǎo)向桿99以磨擦輪88圓心為中心對(duì)稱(chēng)的安裝在磨擦輪88內(nèi)側(cè)，工作時(shí)只需要一對(duì)卡牙座94安裝卡牙93，其余一對(duì)只起支撐鏈條82的作用，卡牙93可隨上卸油管或抽油桿而進(jìn)行更換?？ㄑ缹?dǎo)向桿99分為兩節(jié)，一節(jié)為套筒滑動(dòng)安裝于在磨擦輪88上部的槽中，另一節(jié)為實(shí)心桿安裝在套筒內(nèi)，兩節(jié)都可伸縮，從而使卡牙座94沿導(dǎo)向桿的伸縮方向前后移動(dòng)。卷軸彈簧98通過(guò)連接板安裝在磨擦輪88下部，并通過(guò)卡牙復(fù)位鋼絲繩95將卡牙座94拉緊。鏈條82一端固定在磨擦輪88內(nèi)壁上，另一端沿磨擦輪88內(nèi)側(cè)從卡牙座94外側(cè)穿過(guò)，形成一個(gè)鏈條圈將卡牙座94、卡牙93箍在圈內(nèi)，然后與鏈輪90相接，鏈輪90的位置與鏈條固定端相對(duì)。鏈輪90通過(guò)傳動(dòng)軸89與鏈輪傳動(dòng)齒輪87連接，鏈輪傳動(dòng)齒輪87與從動(dòng)齒輪84嚙合，傳動(dòng)軸89上端裝有換向器86；換向器86中間為壓縮彈簧，兩端為帶有斜面的滑塊，滑塊和彈簧壓縮裝配于傳動(dòng)軸89上端的槽內(nèi)；當(dāng)液壓驅(qū)動(dòng)力切斷后，在卷軸彈簧的拉力作用下，鏈條復(fù)位，并帶動(dòng)鏈輪90和傳動(dòng)軸89反轉(zhuǎn)，使換向器斜面與傳動(dòng)齒輪做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，形成超越離合，減少鏈條復(fù)位時(shí)的阻力；反之，當(dāng)液壓驅(qū)動(dòng)力開(kāi)啟時(shí)，從動(dòng)輪84帶動(dòng)傳動(dòng)輪87逆換向器86斜面轉(zhuǎn)動(dòng)，使滑塊卡在傳動(dòng)齒輪87的鍵槽中，液壓鉗開(kāi)始工作；換向器可根據(jù)上卸油管的要求，更換安裝方向。液壓鏈鉗準(zhǔn)備工作時(shí)，首先將換向器斜面調(diào)整到相應(yīng)方向，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)80依次帶動(dòng)主動(dòng)齒輪77、從動(dòng)齒輪84、鏈輪傳動(dòng)齒輪87、鏈輪90轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)鏈輪纏繞鏈條82，使鏈條82環(huán)不斷收縮，并帶動(dòng)卡牙93、卡牙座94在導(dǎo)向桿99的支撐和引導(dǎo)下向油管收縮靠攏，最終使卡牙93卡緊油管(或抽油桿)；此時(shí)，鏈條82已繃緊、鏈輪90和鏈輪傳動(dòng)輪87已無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈輪90、鏈輪傳動(dòng)輪87與從動(dòng)輪84成為一體，跟隨從動(dòng)輪84帶動(dòng)鏈條90和磨擦輪88圍繞油管轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始上卸油管。上卸油管完畢后，馬達(dá)80關(guān)閉，卷軸彈簧98通過(guò)復(fù)位鋼絲繩95拉動(dòng)卡牙座94帶動(dòng)鏈條82復(fù)位。抽油桿接箍上定位傳感器92安裝于液壓鏈鉗殼體81底板下部一側(cè)，可依據(jù)抽油桿接箍尺寸調(diào)節(jié)其相對(duì)于液壓鏈鉗卡牙93的高度，只須松開(kāi)液壓鏈鉗上接箍定位傳感器92兩端的固定螺母，移動(dòng)到合適高度，然后上緊。
機(jī)械手6是抓舉油管和抽油桿的裝置，如圖12、13、14所示，其中101是機(jī)械手卡緊塊，102是機(jī)械手驅(qū)動(dòng)器，103是機(jī)械手芯軸，104是機(jī)械手連接板，105是機(jī)械手安裝桿，106為左調(diào)節(jié)螺母，107為右調(diào)節(jié)螺母，108是機(jī)械臂副臂，109是機(jī)械手止轉(zhuǎn)銷(xiāo)安裝座，110是機(jī)械手止轉(zhuǎn)銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)汽缸，111是機(jī)械手止轉(zhuǎn)銷(xiāo)，112是機(jī)械手連接軸，113是機(jī)械手卡緊傳感器，114機(jī)械手殼體，115是夾持滾柱，116夾持滾柱座，117是支撐桿，118是復(fù)位彈簧，119是導(dǎo)向片，120是油管(或抽油桿)，121是夾持滾柱軸。機(jī)械手6為左右兩半的鉗形結(jié)構(gòu)，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)器(電動(dòng)或氣動(dòng))102、卡緊塊101、驅(qū)動(dòng)柄和復(fù)位彈簧等部件，驅(qū)動(dòng)器(電動(dòng)或氣動(dòng))102安裝于固定驅(qū)動(dòng)柄的中間部位，機(jī)械手卡緊傳感器113安裝在機(jī)械手芯軸103的中間部位上，驅(qū)動(dòng)器102通過(guò)推桿連接卡緊塊101，卡緊塊的另一側(cè)與轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)柄接觸，驅(qū)動(dòng)器將卡緊塊推向下止點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)臂外轉(zhuǎn)，機(jī)械手卡緊；自由狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)器復(fù)位，在彈簧作用下機(jī)械手張開(kāi)，機(jī)械手處于常開(kāi)狀態(tài)。夾持機(jī)構(gòu)為左右兩半，每半包括三層法蘭半環(huán)114，法蘭半環(huán)114之間有數(shù)根支撐桿117穿過(guò)，相鄰兩層法蘭間支撐桿117上裝有夾持滾柱座116，夾持滾柱座116內(nèi)側(cè)凹槽內(nèi)裝設(shè)夾持滾柱115，夾持滾柱115為外壁帶螺紋溝槽的圓柱體，通過(guò)夾持滾柱軸121嵌在夾持滾柱座116內(nèi)側(cè)的槽中，可以圍繞自身軸121轉(zhuǎn)動(dòng)，夾持滾柱座116下端的支撐桿117上套有復(fù)位彈簧118，夾持滾柱座116可壓縮復(fù)位彈簧118沿支撐桿117向下滑動(dòng)。夾持滾柱115外壁的螺紋溝槽是增加與油管的磨擦力，防止油管在機(jī)械手6中下滑，而且由于夾持滾柱115可以在夾持滾座116中轉(zhuǎn)動(dòng)，所以機(jī)械手6可以抓著油管進(jìn)行上卸扣作業(yè)，防止大風(fēng)吹偏油管，影響正常油管對(duì)接、上卸扣作業(yè)，有效的起到扶正作用。機(jī)械手安裝桿105一端插到機(jī)械臂副臂108下端的安裝孔中，用調(diào)節(jié)螺母106、107固定，另一端帶有機(jī)械手連接軸孔，該軸孔中有機(jī)械手連接軸112穿過(guò)，軸孔的上方開(kāi)有止轉(zhuǎn)銷(xiāo)孔，連接軸1 12上開(kāi)有止轉(zhuǎn)銷(xiāo)槽，機(jī)械手6與機(jī)械臂108平行時(shí)，槽口對(duì)準(zhǔn)止轉(zhuǎn)銷(xiāo)111，實(shí)現(xiàn)止轉(zhuǎn)，正常情況下止轉(zhuǎn)銷(xiāo)111僅穿過(guò)安裝桿105連接軸孔上的止轉(zhuǎn)銷(xiāo)孔。機(jī)械手連接軸112兩端與機(jī)械手連接板104連接，連接板104為刀形，連接板104下部與固定驅(qū)動(dòng)柄焊接連接。止轉(zhuǎn)銷(xiāo)111通過(guò)止轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)汽缸110安裝在止轉(zhuǎn)銷(xiāo)安裝座109上，機(jī)械手止轉(zhuǎn)銷(xiāo)安裝座109固定在機(jī)械手6與機(jī)械臂副臂108之間的安裝桿105上；止轉(zhuǎn)裝置109主要是為了抵消機(jī)械手6的偏心力，使機(jī)械手6與機(jī)械臂108保持平行，防止大風(fēng)天氣和機(jī)械手6到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，油管帶動(dòng)機(jī)械手連接軸112發(fā)生擺動(dòng)。如圖13所示，機(jī)械手的顯著特征是機(jī)械手6閉合后，夾持滾柱115外側(cè)母線位于同一圓周上，支撐桿117分別對(duì)稱(chēng)位于一錐面的母線上，夾持滾柱座116沿支撐桿117越向下滑動(dòng)，夾持滾柱88外側(cè)母線所形成的圓越小，從而可以卡緊油管(或抽油桿)，并具有自緊作用。當(dāng)機(jī)械手夾持滾柱115夾住油管上行時(shí)，在油管的重力和磨擦力作用下，夾持滾柱115和夾持滾柱座116會(huì)隨油管沿支撐桿117壓縮復(fù)位彈簧118下行，使夾持滾柱115向內(nèi)收縮，達(dá)到自緊功能，當(dāng)機(jī)械手6松開(kāi)油管120后，夾持滾柱座116在復(fù)位彈簧118的作用下，帶動(dòng)夾持滾柱115復(fù)位。機(jī)械手連接軸112和止轉(zhuǎn)裝置109用于保持機(jī)械手中線與機(jī)械臂中心線平行，當(dāng)機(jī)械手6下行從地面油管(抽油桿)架上抓油管(抽油桿)時(shí)，機(jī)械手6的前端接觸油管時(shí)，機(jī)械手6不能下行，但機(jī)械臂帶動(dòng)機(jī)械手后端繼續(xù)下行，使機(jī)械手6圍繞連接軸112向上轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)油管完全卡入機(jī)械手中時(shí)，壓縮機(jī)械手卡緊傳感器113，指示驅(qū)動(dòng)器102動(dòng)作，推動(dòng)機(jī)械手卡緊塊101，使轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)臂外張，帶動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)抓住油管，此時(shí)，機(jī)械手6與油管(抽油桿)平行，與機(jī)械臂108有一定的角度；當(dāng)?shù)踝鶐?dòng)機(jī)械臂7上行時(shí)，機(jī)械臂7仍剎住車(chē)不能自由向下轉(zhuǎn)動(dòng)，但機(jī)械手6在重力作用下要向下轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)油管轉(zhuǎn)到與機(jī)械臂108平行位置時(shí)，止轉(zhuǎn)銷(xiāo)汽缸110充汽，止轉(zhuǎn)裝置109的止轉(zhuǎn)銷(xiāo)111穿過(guò)機(jī)械手連接桿105的止轉(zhuǎn)孔卡入機(jī)械手連接軸112上的止轉(zhuǎn)槽中，機(jī)械手6不能發(fā)生擺動(dòng)。
機(jī)械臂7結(jié)構(gòu)如圖15、16、17所示，其中122是機(jī)械臂緩沖彈簧，123是機(jī)械臂主臂，124是機(jī)械臂主汽缸，125是機(jī)械臂主汽缸控制盒，126是可轉(zhuǎn)支撐板，127機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)定位傳感器，128為變速箱，9為驅(qū)動(dòng)裝置，10為機(jī)械臂剎車(chē)裝置，129為套筒吊卡卡牙頂出傳感器，130是套筒吊卡開(kāi)啟推盤(pán)，131是套筒吊卡開(kāi)啟開(kāi)關(guān)，132是機(jī)械臂軸，133是套筒吊卡承重凸緣，134是剎車(chē)傳動(dòng)凸輪，135為剎車(chē)柱塞，136為流量傳感器，137為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，138為剎車(chē)上油缸，139為單向閥，140為彈簧，141為下油缸，142是剎車(chē)裝置殼體。機(jī)械臂主臂123為中空的圓柱體，主臂123中部裝有主臂汽缸124，主臂123下部裝有緩沖彈簧122，汽缸124活塞桿下端與副臂108相連，副臂108可隨主臂汽缸124活塞桿上下運(yùn)動(dòng)，副臂108下端與機(jī)械手6鉸接。主臂123裝于主臂軸132上，并可繞主臂軸132轉(zhuǎn)動(dòng)，主臂軸132與變速箱128相聯(lián)，另一側(cè)與機(jī)械臂剎車(chē)裝置10相連，變速箱128、機(jī)械臂剎車(chē)裝置10裝于可轉(zhuǎn)支撐板126上，可轉(zhuǎn)支撐板126一側(cè)有圓孔，配套穿座在吊座13下方的圓柱體上，機(jī)械臂可繞吊座13轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)械臂剎車(chē)裝置10為自反饋液壓阻尼系統(tǒng)，柱塞135在油缸141內(nèi)運(yùn)動(dòng)，油從下油缸141流動(dòng)上油缸138，流量傳感器136的信號(hào)使電動(dòng)調(diào)節(jié)閥137的開(kāi)度自動(dòng)調(diào)節(jié)，保持機(jī)械臂7轉(zhuǎn)速恒定。機(jī)械臂7在驅(qū)動(dòng)裝置9的作用下可從豎制直位置向外轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)定位傳感器127可給出信號(hào)使機(jī)械臂7止轉(zhuǎn)，止轉(zhuǎn)由剎車(chē)裝置10來(lái)完成，通過(guò)剎車(chē)裝置10的液壓阻尼是機(jī)械臂7回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速保持恒定。在下油管時(shí)，當(dāng)機(jī)械手6從地面排管架上抓住油管時(shí)，吊座13帶動(dòng)機(jī)械臂7與套筒吊卡8成一定夾角上行，此時(shí)機(jī)械臂7并沒(méi)有在重力的作用下下落，而是在機(jī)械臂剎車(chē)機(jī)構(gòu)10和機(jī)械手止轉(zhuǎn)裝置109的作用下，挑著油管上行離開(kāi)地面，當(dāng)達(dá)到適當(dāng)高度后，機(jī)械臂剎車(chē)機(jī)構(gòu)10松開(kāi)，機(jī)械臂7在重力和扭力的作用下，圍繞變速箱軸旋轉(zhuǎn)下行，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到與套筒吊卡8平行且油管處在套筒吊卡8與液壓鏈鉗5之間的中心線時(shí)，汽缸124充汽，活塞桿上行，帶動(dòng)機(jī)械臂副臂108和機(jī)械手6使油管節(jié)箍頂開(kāi)套筒吊卡卡牙162，將油管節(jié)箍推入套筒吊卡8之中，使套筒吊卡8卡住油管節(jié)箍，并輔助套筒吊卡8將油管與井內(nèi)油管對(duì)接，防止油管擺動(dòng)，當(dāng)液壓鏈鉗5將油管上緊完后機(jī)械手6才松開(kāi)油管，當(dāng)機(jī)械手6松開(kāi)油管后，機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)機(jī)械臂7、機(jī)械手6外擺，讓開(kāi)套筒吊卡8下行的位置，并做好抓舉下一根油管的準(zhǔn)備。在起油管時(shí)，套筒吊卡8在卡住井內(nèi)油管上行的同時(shí)，機(jī)械臂剎車(chē)機(jī)構(gòu)10松開(kāi)，機(jī)械臂7下旋并使汽缸充汽，做好接放油管的準(zhǔn)備，當(dāng)機(jī)械手6抓住已卸完的油管后，套筒吊卡8的開(kāi)啟裝置130、131和汽缸124的放汽開(kāi)關(guān)打開(kāi)，卡牙162松開(kāi)油管，機(jī)械手6抓住油管一起下落，使油管脫離開(kāi)套筒吊卡8，當(dāng)副臂108下落到下置點(diǎn)時(shí)，油管和機(jī)械臂副臂108下落停止，油管仍被機(jī)械手6抓著不能下落。此時(shí)，機(jī)械臂7帶動(dòng)油管外擺一定角度并剎住車(chē)，讓開(kāi)套筒吊卡8下行的位置，套筒吊卡8下行，機(jī)械臂7也挑著油管下行，最后油管的尾部先觸及離井口最遠(yuǎn)的油管架，機(jī)械臂7繼續(xù)下行，機(jī)械手6以油管為力臂以機(jī)械手連接軸112為軸上旋，最終將油管平放到油管架上。機(jī)械臂7挑著油管上行或下行，目的是不讓油管下端與油管架和地面接觸，防止碰壞油管絲扣和污染絲扣，替代了現(xiàn)在起下油管用推拉小滑車(chē)辦法來(lái)保護(hù)油管絲扣的環(huán)節(jié)。
油管套筒吊卡8如圖18所示，其中11為游動(dòng)滑車(chē)，12為吊環(huán)，13為吊座，126為可轉(zhuǎn)支撐板，133為套筒吊卡承重凸緣，143是卡牙復(fù)位觸柄，144是鎖定塊壓緊彈簧，145是卡牙推桿鎖定塊，146是油管接箍，147芯管止推軸承結(jié)構(gòu)，148是芯管壓緊裝置支撐軸承結(jié)構(gòu)，149是芯管壓緊裝置止轉(zhuǎn)擋板，150是壓緊裝置主動(dòng)齒輪，151是壓緊裝置從動(dòng)齒輪，152是驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制盒，153是驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，154是芯管閥，155是芯管軟管接頭，156是卸載傳感機(jī)構(gòu)，157是吊座耳掛，158是芯管密封，159是芯管，160是芯管下端密封錐，161是卡牙內(nèi)推彈簧片，162是套筒吊卡卡牙，163是卡牙推桿，164是卡牙止動(dòng)和復(fù)位裝置組件，165是復(fù)位彈簧，166是推環(huán)。油管套筒吊卡頂部承重凸緣133卡入吊座13，吊座耳掛157通過(guò)吊環(huán)12與通井機(jī)游動(dòng)滑車(chē)11相連。油管套筒吊卡8主體外形為圓柱形，內(nèi)部為通孔結(jié)構(gòu)，下端設(shè)有導(dǎo)向斜面，卡牙162裝于吊卡主體8下部的凹槽中，卡牙162上部一端距離的油管套筒吊卡8主體筒壁處裝有一定數(shù)量的卸載傳感器201?？ㄑ?62為長(zhǎng)方體，內(nèi)端面為斜面、中部自上而下開(kāi)有卡牙驅(qū)動(dòng)槽，其中一面為導(dǎo)向斜面，推桿163從其中穿過(guò)，彈簧片161、卡牙驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)笥覍?duì)稱(chēng)的安裝在推桿163上，并嵌入到卡牙驅(qū)動(dòng)槽中，其中卡牙驅(qū)動(dòng)輥與卡牙導(dǎo)向斜面滑動(dòng)連接，推桿的下端從套筒下部穿出連接推環(huán)，卡牙止動(dòng)和復(fù)位機(jī)構(gòu)由觸柄143、鎖定塊145及壓緊彈簧144徑向裝于套筒吊卡8主體的最下部。推桿163、卡牙162、彈簧片161共4套。油管接箍146碰撞卡牙162下部斜面，迫使卡牙162外移，使接箍146進(jìn)入套筒吊卡內(nèi)，卡牙162在彈簧片161的作用下復(fù)位，油管接箍146卡在卡牙162的上部平面上。套筒吊卡的開(kāi)啟裝置130、131推動(dòng)推環(huán)166、推桿163推動(dòng)卡牙驅(qū)動(dòng)輥驅(qū)動(dòng)卡牙導(dǎo)向斜面，使吊卡牙162外移，可釋放油管。卡牙止動(dòng)和復(fù)位機(jī)構(gòu)164有二套，以套筒吊卡的軸線為中心，對(duì)稱(chēng)的安裝在套筒吊卡8的下部槽中，由觸柄143、鎖定塊145及復(fù)位彈簧144組成，觸柄143的半球形端伸向內(nèi)周，觸柄143桿部套有觸柄復(fù)位彈簧144，觸柄143的另一端與鎖定塊145相連，鎖定塊145中部有通槽，通槽內(nèi)壁外端設(shè)有齒形卡牙，通槽中間有推桿163穿過(guò)，推桿163下部亦設(shè)有齒形卡牙，在復(fù)位彈簧144的作用下，鎖定塊145卡緊推桿163，卡牙相互嚙合即可鎖住推桿163。在下油管時(shí)，當(dāng)套筒吊卡8卡住油管下行到多用三通3內(nèi)時(shí)，油管被動(dòng)力卡瓦2卡住，套筒吊卡8繼續(xù)下行，到達(dá)上自封上端面時(shí)，推環(huán)166被擋住不能下行，套筒吊卡8壓縮推桿復(fù)位彈簧144，推桿163上行，通過(guò)卡牙驅(qū)動(dòng)輥推動(dòng)套筒吊卡卡牙162后移，同時(shí)推桿163上齒形卡牙與鎖定塊145的齒形卡牙嚙合，推桿163被卡住，吊卡牙162無(wú)法復(fù)位，這時(shí)套筒吊卡8上行，油管節(jié)箍從套筒吊卡8中脫出，油管接箍下端觸動(dòng)觸柄143的半球端，推動(dòng)鎖定塊145外移，推桿163在推桿復(fù)位彈簧165推動(dòng)下下行，套筒吊卡8卡牙162復(fù)位。芯管159安裝于油管套筒吊卡8的上部，芯管159主體為一中空的管子，其下端為連接頭，連接頭的最下端為與油管接箍146孔配合的密封錐160，密封錐后部為止推軸承結(jié)構(gòu)147；芯管146向上從套筒吊卡8上部穿出，并穿過(guò)芯管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的支撐軸承148和從動(dòng)齒輪151；芯管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體通過(guò)止推軸承148固定于套筒吊卡8頂部的承重凸緣133上，信號(hào)傳給控制盒152，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)153轉(zhuǎn)動(dòng)，使主動(dòng)齒輪150帶動(dòng)從動(dòng)齒輪151轉(zhuǎn)動(dòng)，止轉(zhuǎn)擋板149使壓緊裝置不整體轉(zhuǎn)動(dòng)，而使芯管159旋轉(zhuǎn)，芯管159上部的螺紋與從動(dòng)齒輪151的螺紋配合，向下壓緊芯管159，使芯管159下端密封錐160與油管接箍146孔配合，以實(shí)現(xiàn)沖砂作業(yè)；芯管159頂部為倒“L”彎管結(jié)構(gòu)，其外伸端部接有一閥門(mén)154，閥門(mén)另一端接有一能與軟管連接的短管155。
抽油桿套筒吊卡17如圖19所示，其中167是上部卡緊連接端，168是中間接管，169是吊卡部分，170卡牙推桿，171是卡牙內(nèi)推彈簧片，172是抽油桿卡牙，173是卡牙止動(dòng)復(fù)位機(jī)構(gòu)，174推桿復(fù)位彈簧，175推環(huán)，176是推桿鎖定塊卡緊彈簧，177是推桿鎖定塊，178是觸柄，179是抽油桿卸載傳遞器。上部連接端167與油管接箍結(jié)構(gòu)相同，可卡入油管套筒吊卡8中，如圖1中所示；下部吊卡部分169與油管套筒吊卡8下部相同，但結(jié)構(gòu)尺寸與抽油桿相適應(yīng)；中部為連接管168。抽油桿套筒吊卡17與油管套筒吊卡8的工作原理相同，套筒吊卡17筒壁上距卡牙一段距離處裝設(shè)抽油桿卸載傳遞器179，在此不贅述。但是當(dāng)起下抽油桿時(shí)，吊卡開(kāi)啟汽缸130要沿中軸旋轉(zhuǎn)180°，卡牙伸出傳感器129和動(dòng)力卡瓦卡緊傳感器201要下移至相應(yīng)位置，如圖25所示。
導(dǎo)軌16如圖20、21、22所示，其中180是液壓千斤頂，181是導(dǎo)軌底座，182是固定螺栓，183是導(dǎo)輪架，184是導(dǎo)軌液壓連接桿，185是導(dǎo)輪，186是井架，187是液壓缸左右油口，188是連接螺栓。連接板14一端打有長(zhǎng)圓孔，并通過(guò)螺栓與吊座13一端連接，連接板14另一端與導(dǎo)輪架183連接，導(dǎo)輪架183兩側(cè)各裝兩個(gè)導(dǎo)輪185，導(dǎo)輪185卡入導(dǎo)軌16主體工字型鋼凹槽內(nèi)，并可在槽內(nèi)滾動(dòng)，導(dǎo)軌16通過(guò)底座181垂直固定于一液壓千斤頂上180，并通過(guò)連接螺栓182與輔助支撐雙向液壓缸184的缸端孔連接，輔助支撐雙向液壓缸184的活塞桿端孔用連接螺栓188連接于井架186一側(cè)，輔助支撐雙向液壓缸184兩端均為鉸接。通過(guò)連接板14上的長(zhǎng)圓孔可以調(diào)節(jié)導(dǎo)軌與吊座13的距離，當(dāng)?shù)踝?3與導(dǎo)軌16距離不合適時(shí)，松開(kāi)連接螺栓，使連接板14沿長(zhǎng)圓孔滑動(dòng)動(dòng)，達(dá)到調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的目的；也可調(diào)節(jié)導(dǎo)軌16與吊座13的角度，當(dāng)?shù)踝?6與導(dǎo)軌13的角度不合適時(shí)，松開(kāi)螺栓以螺桿為軸調(diào)整吊座與導(dǎo)軌的角度，然后再上緊螺栓。導(dǎo)軌16通過(guò)上下二個(gè)輔助支撐雙向液壓缸184和固定螺栓182、188與井架連接，輔助支撐雙向液壓缸184的油口187、188以及底部液壓千斤頂180的油口都與液壓鉗的供油裝置連接，可在地面進(jìn)行導(dǎo)軌16高度和相對(duì)井架186距離的調(diào)整。通過(guò)液壓缸184活塞桿的伸縮可調(diào)節(jié)輔助支撐距離，分別調(diào)整上、下導(dǎo)軌輔助支撐雙向液壓缸184活塞桿的伸出長(zhǎng)度，可始終保持導(dǎo)軌16與地面垂直。導(dǎo)軌16可長(zhǎng)期安裝在井架186上，當(dāng)作業(yè)完后，井架186放倒準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移井場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)軌16在重力的作用下，使輔助支撐雙向液壓缸184繞螺桿188的光桿部分轉(zhuǎn)動(dòng)，使輔助支撐雙向液壓缸184、導(dǎo)軌16與井架186平行，并被井架車(chē)背走；在立井架時(shí)，同樣也可在重力下隨井架186立起而打開(kāi)。導(dǎo)軌16對(duì)套筒吊卡(8、17)起導(dǎo)向和定位作用，并用來(lái)抵消機(jī)械臂7和機(jī)械手6在抓舉油管時(shí)所產(chǎn)生的扭矩，并防止大風(fēng)吹偏套筒吊卡(8、17)而造成的無(wú)法對(duì)接油管(抽油桿)現(xiàn)象。
自動(dòng)控制系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)可編程控制器和相應(yīng)傳感器組成，如圖23所示，可編程控制器和傳感器的原理與現(xiàn)有通用設(shè)備的原理相同，在此不贅述。其中，79是液壓馬達(dá)控制盒，45是動(dòng)力卡瓦驅(qū)動(dòng)器，63是三通下定位傳感器，60是三通上定位傳感器，69是封管器閘板驅(qū)動(dòng)氣缸，92是液壓鉗抽油桿接箍上定位傳感器(或防噴器開(kāi)閉傳感器)，91是液壓鉗圈數(shù)記數(shù)器，102是機(jī)械手電機(jī)，113是油管(抽油桿)卡緊傳感器，189是機(jī)械手止轉(zhuǎn)汽缸控制盒，190是活動(dòng)吊卡開(kāi)啟汽缸控制盒，125是機(jī)械臂主臂汽缸控制盒，129是活動(dòng)吊卡卡牙頂出傳感器，127機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)定位傳感器，9是機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置，136是機(jī)械臂剎車(chē)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，137是機(jī)械臂剎車(chē)流量傳感器，152是芯管壓緊裝置液壓馬達(dá)控制盒，201是卸載傳感器，191是操作手控制面板，192是操作柄傳感器，193是PLC可編程控制器，194是指示燈a，195是指示燈b，208是抽油桿下定位傳感器，213是抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)汽缸控制盒。各傳感器與PLC193控制器之間有信號(hào)傳遞，PLC193根據(jù)所設(shè)定程序要求執(zhí)行指令，控制各裝置動(dòng)作的完成。
正常起下油管和抽油桿作業(yè)的部件配置如圖24、25所示，其中196是芯管壓緊裝置，197是上部油管，198是機(jī)械手抓住的油管，199是油管接箍，200是下部的油管，202機(jī)械手抓住的抽油桿，203是上面的抽油桿，204是抽油桿接箍，205是下面的抽油桿，206是抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，207是抽油桿裝卸定位筒，208是抽油桿下定位傳感器，209是抽油桿吊卡頂開(kāi)器，210是抽油桿自封，211是油管掛，212是油管。進(jìn)行抽油桿裝卸時(shí)，油管套筒吊卡8下部卡入抽油桿套筒吊卡17，井口法蘭28以上依次為抽油桿自封210、動(dòng)力卡瓦2、抽油桿裝卸定位筒207、液壓鏈鉗3、抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)206，以上各部件通過(guò)法蘭連接。抽油桿活動(dòng)吊卡頂開(kāi)器209外形與動(dòng)力卡瓦2上自封40相同。抽油桿裝卸下定位筒207上法蘭與液壓鏈鉗連接法蘭21連接，下法蘭與動(dòng)力卡瓦2上法蘭連接，定位筒207中部裝設(shè)抽油桿下定位傳感器208。液壓鏈鉗3上蓋上裝有抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)206，抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)206左右各一套，安裝于與液壓馬達(dá)80所處直徑垂直的直徑位置上。
抽油桿自封210如圖26所示，圖中214是下法蘭，215是筒體，216是上法蘭，217是壓蓋，218是抽油桿，219是膠皮芯子。下法蘭214與井口法蘭28配合，并與筒體215焊接連接，膠皮芯子219裝于筒體215內(nèi)，其上部錐面相互配合，壓蓋217置于膠皮芯子219上面，壓蓋217上端面與上法蘭216接觸，上法蘭216與筒體215通過(guò)法蘭連接，擰緊上法蘭216同時(shí)使壓蓋217壓緊膠皮芯子219。
抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)206如圖27所示，其中213是驅(qū)動(dòng)汽缸控制盒，220是支座，221是驅(qū)動(dòng)汽缸，222是導(dǎo)向塊，223是活塞桿，224是活塞桿端連接板，225是導(dǎo)向錐體，226是抽油桿，227是另一套導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。支座220下端通過(guò)螺栓與液壓鏈鉗3上蓋81連接，支座220上面與驅(qū)動(dòng)汽缸221連接，活塞桿223穿過(guò)導(dǎo)向塊222與端部連接板224相連，連接板224與導(dǎo)向錐體225通過(guò)螺栓連接。
正常操作程序如下述一、起油管作業(yè)1.按下輔助控制面板191上的″起油管″鍵。
2.PLC193可編程控制器193初始化起油管程序及相關(guān)設(shè)備，并給出指示，輔助控制面板上“起油管鍵”亮，相關(guān)設(shè)備處于起油管狀態(tài)。
3.司機(jī)操作使游動(dòng)滑車(chē)下降，操作柄傳感器192給出信號(hào)，可編程控制器193給出指令機(jī)械臂7外展，展至與油管套筒吊卡中心線成70°，機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)定位傳感器127給可編程控制器PLC193信號(hào)①機(jī)械臂剎車(chē)裝置10動(dòng)作，機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置9停；②機(jī)械手止轉(zhuǎn)汽缸110放氣，止轉(zhuǎn)銷(xiāo)退出，機(jī)械手6可在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.油管套筒吊卡8到達(dá)液壓鏈鉗下部防噴器開(kāi)閉傳感器92，信號(hào)傳到PLC193，PLC193發(fā)出指令，防噴器4閘板完全打開(kāi)。
5.游動(dòng)滑車(chē)11繼續(xù)下落，套筒吊卡8到達(dá)三通下定位傳感器63，信號(hào)傳到PLC193，表明接箍卡入套筒吊卡8，機(jī)械手6中油管198觸及油管支架，PLC193同時(shí)發(fā)出指令(1)動(dòng)力卡瓦動(dòng)力源關(guān)閉；(2)機(jī)械手打開(kāi)，油管下落。
6.隨后套筒吊卡8卡住油管上升，當(dāng)下一根油管接箍199到達(dá)三通下部定位傳感器63，PLC193發(fā)出指令①剎車(chē)指示燈a亮，提示司機(jī)準(zhǔn)備剎車(chē)；②主臂汽缸、機(jī)械手止轉(zhuǎn)銷(xiāo)汽缸充汽，做好接放油管的準(zhǔn)備。
7.接箍199到達(dá)三通上定位傳感器60，a指示燈滅，司機(jī)剎住車(chē)，下放油管，當(dāng)油管節(jié)箍再次到達(dá)上定位傳感器時(shí)，b指示燈亮，PLC193發(fā)出指令①動(dòng)力卡瓦39開(kāi)啟卡住下面油管200，油管下行停止；②防噴器關(guān)閉。
8.套筒吊卡繼續(xù)下行，當(dāng)套筒吊卡內(nèi)的卸載傳感器201被油管節(jié)箍頂開(kāi)時(shí)，PLC193接到信號(hào)，發(fā)出指令①a指示燈亮，表明套筒吊卡已卸載，司機(jī)剎住車(chē)；②液壓鏈鉗5動(dòng)力源開(kāi)通，開(kāi)始卸油管197。此時(shí)機(jī)械臂7同時(shí)回轉(zhuǎn)到豎直位，抓住正在卸扣的油管。
9.當(dāng)計(jì)數(shù)器91值大于一定值后，給PLC193信號(hào)，表明油管197已卸下，司機(jī)操作游動(dòng)滑車(chē)11將油管提出井口裝置。
10.手動(dòng)柄傳感器接給PLC193信號(hào)，主臂汽缸124放氣，同時(shí)，套筒吊卡8開(kāi)啟氣缸131上行，推動(dòng)推桿頂開(kāi)卡牙162，此時(shí)油管197和機(jī)械手副臂同時(shí)下落，油管離開(kāi)套筒吊卡8，但仍被機(jī)械手抓住。
11.操作柄動(dòng)(司機(jī)操作)套筒吊卡下降，同時(shí)操作柄傳感器192給出信號(hào)，機(jī)械臂7外展。
12.重復(fù)步驟3～11。
二、下油管作業(yè)。
1.按下輔助控制面板191上的″下油管″鍵。
2.PLC193 193初始化下油管程序及相關(guān)設(shè)備，并給出指示，輔助控制面板191上的“下油管鍵”亮，相關(guān)設(shè)備處于下油管狀態(tài)。
3.操作柄動(dòng)(司機(jī)操作)套筒吊卡下行，同時(shí)操作柄傳感器192給出信號(hào)，機(jī)械臂7松開(kāi)已上好的油管外展，展至與套筒吊卡8成70°轉(zhuǎn)動(dòng)限位器127給出信號(hào)，機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置9停，并剎車(chē)；機(jī)械手止轉(zhuǎn)汽缸110放氣，止轉(zhuǎn)銷(xiāo)111退出，機(jī)械手6可在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，做好抓舉下一根油管的準(zhǔn)備。
4.套筒吊卡8到達(dá)液壓鏈鉗下部防噴器開(kāi)閉傳感器92，信號(hào)傳到PLC193，PLC193發(fā)出指令，防噴器4閘板(65、66)打開(kāi)。
5.繼續(xù)下行，套筒吊卡8到達(dá)三通下定位傳感器63，信號(hào)傳到PLC193，返回指令，使動(dòng)力卡瓦39動(dòng)力源開(kāi)啟，卡緊油管200；此時(shí)，機(jī)械手6中卡入油管架上的油管
6. 199，并觸動(dòng)后部的傳感器113，信號(hào)傳到PLC193，給出指令，機(jī)械手6閉合。
7.套筒吊卡8繼續(xù)下行，壓縮推桿頂開(kāi)卡牙，鎖定機(jī)構(gòu)鎖住推桿，使卡牙不能復(fù)位，然后套筒吊卡8上升，油管節(jié)箍199從套筒吊卡中脫出并觸動(dòng)鎖定機(jī)構(gòu)，使卡牙復(fù)位。
8.套筒吊卡8繼續(xù)上升，當(dāng)通過(guò)防噴器開(kāi)閉傳感器92時(shí)，PLC193接到信號(hào)發(fā)出關(guān)閉防噴器的指令，防噴器關(guān)閉。當(dāng)機(jī)械臂達(dá)到一定高度時(shí)，機(jī)械臂剎車(chē)閥136開(kāi)，機(jī)械臂7帶動(dòng)機(jī)械手抓著油管回轉(zhuǎn)到與套筒吊卡8中心保持同一直線時(shí)，位置傳感器129給PLC193信號(hào)，返回指令，使主氣缸124充氣，使油管198頂開(kāi)卡牙進(jìn)入套筒吊卡內(nèi)，同時(shí)卡牙伸出套筒吊卡外壁，觸動(dòng)傳感器129，返回指令，使主臂汽缸124放氣，機(jī)械手抓著油管197同時(shí)下落，油管節(jié)箍落在卡牙162面上，油管被套筒吊卡卡住。
9.游動(dòng)滑車(chē)11下落，油管197下降，當(dāng)油管未端到達(dá)液壓鏈鉗下的防噴器開(kāi)閉傳感器92時(shí)，防噴器閘板(65、66)打開(kāi)，在導(dǎo)軌16的引導(dǎo)下油管未端對(duì)中下部油管接箍199中，游動(dòng)滑車(chē)11繼續(xù)下落，套筒吊卡內(nèi)的節(jié)箍頂開(kāi)卸載傳感機(jī)構(gòu)156給PLC193信號(hào)，①a指示燈194亮，說(shuō)明油管節(jié)箍已離開(kāi)卡牙，卡牙卸載，可以上接油管，司機(jī)剎車(chē)，套筒吊卡停止下行；②液壓鏈鉗5開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，上緊油管197。
10.上完油管后(記數(shù)器91給PLC193信號(hào))①關(guān)閉液壓鏈鉗；②機(jī)械手6松開(kāi)油管，機(jī)械臂7外展；③動(dòng)力卡瓦關(guān)閉；11.司機(jī)操縱套筒吊卡卡著已接好的油管上行，同時(shí)帶動(dòng)動(dòng)力卡瓦的卡瓦牙上行，卡瓦打開(kāi)，司機(jī)剎住車(chē)。此時(shí)，機(jī)械臂7展達(dá)到轉(zhuǎn)動(dòng)限位器127位置，PLC193發(fā)出批令，機(jī)械手止轉(zhuǎn)汽缸110放氣，止轉(zhuǎn)銷(xiāo)111退出，機(jī)械手6可在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
12.司機(jī)松開(kāi)剎車(chē)油管下行，當(dāng)套筒吊卡8卡著油管到達(dá)液壓鏈鉗下部防噴器開(kāi)閉傳感器92時(shí)，PLC193發(fā)出指令，防噴器閘板(65、66)完全打開(kāi)，套筒吊卡8卡著油管繼續(xù)下行，到達(dá)三通下定位傳感器63時(shí)，PLC193發(fā)出指令，動(dòng)力卡瓦39開(kāi)啟，卡緊油管198；此時(shí)，機(jī)械手中卡入油管架上的油管，并觸動(dòng)后部的傳感器113，信號(hào)傳到PLC193，給出指令，機(jī)械手6閉合。
13.重復(fù)步驟6～11。三、起抽油桿作業(yè)1.按下輔助控制面板191上的″手動(dòng)優(yōu)先″鍵，手動(dòng)操作將抽油桿套筒吊卡17卡入油管套筒吊卡8，并通過(guò)芯管壓緊機(jī)構(gòu)196，將抽油桿套筒吊卡17卡緊。
2.按下輔助控制面板191上的″起抽油桿″鍵，PLC193初始化起抽油桿程序及相關(guān)設(shè)備，并給出指示，輔助控制面板191上的“起抽油桿鍵”亮。相關(guān)設(shè)備處于起抽油桿狀態(tài)，抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)206始終處于全開(kāi)位置。
3.操作柄動(dòng)(司機(jī)操作)游動(dòng)滑車(chē)下降，同時(shí)操作柄傳感器192給出信號(hào)，機(jī)械臂7外展，展至與套筒吊卡成70°限位器127給出信號(hào)，機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置9停，并剎車(chē)；機(jī)械手6止轉(zhuǎn)汽缸110放氣，止轉(zhuǎn)銷(xiāo)111退出，機(jī)械手6可在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，做好放抽油桿的準(zhǔn)備。
4.繼續(xù)下落，套筒吊卡17到達(dá)抽油桿裝卸定位筒207中的定位傳感器208，信號(hào)傳到PLC193，表明接箍卡入套筒吊卡17。同時(shí)機(jī)械手6中抽油桿202觸及抽油桿支架，PLC193給出指令①動(dòng)力卡瓦動(dòng)力源關(guān)閉；②機(jī)械手止轉(zhuǎn)銷(xiāo)充汽；③機(jī)械手6打開(kāi)抽油桿202落下。
5.隨后套筒吊卡17和抽油桿上升，當(dāng)抽油桿下部節(jié)箍204通過(guò)液壓鏈鉗下部接箍定位器92時(shí)，a指示燈194亮，通過(guò)后燈滅，然后司機(jī)剎住車(chē)，慢放抽油桿，當(dāng)節(jié)箍再次到達(dá)節(jié)箍定位器時(shí)，發(fā)出指令動(dòng)力卡瓦開(kāi)啟，卡住抽油桿；機(jī)械臂剎車(chē)閥136開(kāi)，機(jī)械臂7旋轉(zhuǎn)復(fù)位，機(jī)械手6抓住抽油桿。
6.游動(dòng)滑車(chē)11下落，套筒吊卡17下降，吊卡內(nèi)的節(jié)箍頂開(kāi)卸載傳感器201，表明吊卡卸載，PLC193發(fā)出指令①a指示燈亮，司機(jī)剎車(chē)；②液壓鉗鉗開(kāi)啟，卸抽油桿203。
7.抽油桿節(jié)箍離開(kāi)卡牙，套筒吊卡17卸載，動(dòng)力卡瓦卡緊傳感器201給PLC193信號(hào)，反饋給信號(hào)使司機(jī)剎車(chē)，液壓鏈鉗5轉(zhuǎn)動(dòng)，卸抽油桿203。
8.計(jì)數(shù)器91達(dá)到一定圈數(shù)后，給PLC193信號(hào)，液壓鉗關(guān)閉。司機(jī)將抽油桿提出井口裝置，手柄傳感器開(kāi)啟，主臂汽缸124放氣，套筒吊卡17開(kāi)啟氣缸130上行，頂開(kāi)卡牙，抽油桿203和機(jī)械手6下落，機(jī)械手6仍抓著抽油桿。
9.重復(fù)3～7步。
四、下抽油桿作業(yè)1.按下輔助控制面板191上的″手動(dòng)優(yōu)先″鍵，手動(dòng)操作將抽油桿套筒吊卡17卡入油管套筒吊卡8，并通過(guò)芯管壓緊機(jī)構(gòu)196，將抽油桿套筒吊卡17卡緊。
2.按下輔助控制面板191上的″下抽油桿″鍵，PLC193初始化下抽油桿程序及相關(guān)設(shè)備，并給出指示，輔助控制面板191上的“下抽油桿鍵”亮。相關(guān)設(shè)備處于下抽油桿狀態(tài)，抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)206始終處于關(guān)閉位置。
3.操作柄動(dòng)(司機(jī)操作)套筒吊卡卡著抽油桿下行，同時(shí)操作柄傳感器192給出信號(hào)，抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)206充汽，機(jī)械臂7外展，展至與套筒吊卡17成70°限位器127給出信號(hào)，機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置9停，并剎車(chē)；機(jī)械手止轉(zhuǎn)汽缸110放氣，止轉(zhuǎn)銷(xiāo)111退出，機(jī)械手6可在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，做好抓抽油桿的準(zhǔn)備。
4.當(dāng)抽油桿接箍經(jīng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)206導(dǎo)向與下面接箍對(duì)接，抽油桿停，套筒吊卡繼續(xù)下行，吊卡內(nèi)的節(jié)箍頂開(kāi)卸載傳感器201，表明吊卡卸載，PLC193發(fā)出批令①指示燈亮，司機(jī)剎住車(chē)；②液壓鏈鉗5啟動(dòng)上緊該油管。
5.當(dāng)計(jì)數(shù)器91達(dá)到一定圈數(shù)后，PLC193發(fā)出指令①液壓鏈鉗關(guān)閉；②抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)206全開(kāi)；③動(dòng)力卡瓦動(dòng)力源關(guān)閉。
6.司機(jī)上提抽油桿，卡瓦打開(kāi)，司機(jī)松開(kāi)剎車(chē)，抽油桿下行。當(dāng)套筒吊卡17到達(dá)抽油桿裝卸定位筒207中的定位傳感器208，信號(hào)傳到PLC193，返回指令使動(dòng)力卡瓦39卡緊抽油桿205。
7.套筒吊卡17和機(jī)械臂7繼續(xù)下行，并壓縮推桿頂開(kāi)卡牙172，同時(shí)推桿170被鎖定塊177卡住。此時(shí)，機(jī)械手6接觸抽油桿202，下降的同時(shí)抽油桿202卡入機(jī)械手6內(nèi)，抽油桿202觸及機(jī)械手內(nèi)的傳感器113，PLC193返回指令使機(jī)械手6閉合。
8.隨后套筒吊卡17上升，機(jī)械手6抓著地面桿架上抽油桿上升，同時(shí)已下入井內(nèi)的抽油桿205的節(jié)箍204從套筒吊卡中脫離，并撞動(dòng)止動(dòng)塊觸柄使卡牙172復(fù)位。
9.套筒吊卡17繼續(xù)上升，一段距離后，機(jī)械臂剎車(chē)閥136開(kāi)，機(jī)械臂7回轉(zhuǎn)，機(jī)械手止轉(zhuǎn)汽缸110充氣，機(jī)械手6鎖住，其夾持中心線與套筒吊卡17中心一致；豎直時(shí)，位置傳感器129給PLC193信號(hào)，返回指令，使主氣缸124充氣，使抽油桿203卡入套筒吊卡17，卡牙未端從殼體內(nèi)伸出，觸動(dòng)傳感器129，返回指令，使主臂汽缸124放氣抽油桿203落在卡牙172面上，同時(shí)機(jī)械手6下落，機(jī)械手6只起輔助定位作用。
10.重復(fù)步驟3～9步。
五、沖砂(或壓井)及其他作業(yè)在下放油管過(guò)程中的步驟11后，增加沖砂工序，即按下圖23中輔助控制面板191上的“沖砂按鈕”，芯管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)196將芯管159壓下，其下端密封錐160卡入油管接箍，并密封，高壓水經(jīng)接管155、閥154、芯管159到達(dá)油管，進(jìn)行沖砂作業(yè)，沖洗完畢，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)196抬起。進(jìn)行后續(xù)步驟。
對(duì)于特殊工況，可以按下圖23中輔助控制面板191上的的“手動(dòng)優(yōu)先”按鈕，進(jìn)行手動(dòng)操作。
權(quán)利要求
1.一種油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，包括安裝在井口上方的游動(dòng)滑車(chē)、吊環(huán)、吊卡、支撐架組成的懸吊裝置和安裝在井口上的油管自封、液壓鉗，其特征是該裝置還包括在油管自封和液壓鉗之間由法蘭連接的動(dòng)力卡瓦、多用三通，以及自動(dòng)控制裝置，其中動(dòng)力卡瓦包括動(dòng)力卡瓦箱體、卡瓦座、卡瓦、卡瓦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；多用三通上、下分別裝有位移傳感器，一側(cè)設(shè)有瀉流管口；自動(dòng)控制裝置由可編程控制器PLC和相應(yīng)的傳感器、控制電路組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是該裝置還包括安裝在吊座一側(cè)的機(jī)械手和機(jī)械臂，所述機(jī)械手包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)，夾持機(jī)構(gòu)為左右兩半結(jié)構(gòu)，每半包括三層法蘭半環(huán)，法蘭環(huán)之間有數(shù)根支撐桿穿過(guò)，相鄰兩層法蘭間支撐桿上裝有夾持滾柱座，夾持滾柱座內(nèi)側(cè)凹槽內(nèi)裝設(shè)夾持滾柱，夾持滾柱外形加工有多道凹凸結(jié)構(gòu)，中間有夾持滾柱軸穿過(guò)，該軸兩端固定于夾持滾柱座上下兩端，夾持滾柱座可沿支撐桿上下滑動(dòng)，夾持滾柱座下面支撐桿上套有復(fù)位彈簧，保持夾持滾柱座處于支撐桿上端；機(jī)械手后部為驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)器安裝于固定的驅(qū)動(dòng)柄上，驅(qū)動(dòng)器通過(guò)推桿連接卡緊塊，卡緊塊的另一側(cè)與轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)柄接觸，驅(qū)動(dòng)電機(jī)將卡緊塊推至外止點(diǎn)，機(jī)械手卡緊；機(jī)械手閉合后，夾持滾柱外側(cè)母線位于同一圓周上，支撐桿對(duì)稱(chēng)位于一錐面的母線上；機(jī)械臂包括機(jī)械臂主臂、機(jī)械臂副臂和機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂剎車(chē)機(jī)構(gòu)，機(jī)械臂主臂機(jī)結(jié)構(gòu)為中空的圓形桿，機(jī)械臂主臂內(nèi)裝有主臂汽缸，氣缸活塞桿下端與機(jī)械臂副臂相連，機(jī)械臂副臂下端與機(jī)械手鉸接；機(jī)械臂主臂可繞機(jī)械臂上端軸轉(zhuǎn)動(dòng)，上端軸一端接入變速箱，另一端連接剎車(chē)裝置的傳動(dòng)凸輪，剎車(chē)裝置通過(guò)底座安裝于吊座的可轉(zhuǎn)支撐板上，變速箱安裝在可轉(zhuǎn)支撐板上與剎車(chē)裝置相對(duì)的一側(cè)，可轉(zhuǎn)支撐板套在吊座下部圓柱部分外側(cè)，可繞該圓柱外圓轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是該裝置還包括連接在液壓鉗與下定位器之間的防噴器，所述防噴器包括封管器、封口器和密封圈組成，其主體通孔為圓柱形，上、下端法蘭分別與液壓卸鉗和下定位器連接，封管器為兩半閘板，閘板內(nèi)側(cè)為密封橡膠，密封橡膠中部為半圓形凹陷，封口器鑲于封管器上部的槽中，左右各有一半小閘板，在封管器上部槽中滑動(dòng)，兩半小閘板后端裝有彈簧，將兩塊閘板卡緊，密封圈為內(nèi)徑略小于油管活動(dòng)吊卡的橡膠圈，裝于防噴器上端法蘭的內(nèi)壁，防噴器前后各裝一個(gè)閘板驅(qū)動(dòng)汽缸，驅(qū)動(dòng)汽缸的活塞桿端部通過(guò)一螺栓與封管器閘板外端側(cè)面相連，汽缸中部裝有公共進(jìn)、排氣管，兩端側(cè)壁裝有相應(yīng)側(cè)的進(jìn)、排氣管，防噴器側(cè)面用密封殼封閉，形成密閉的空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是懸吊裝置包括連接在吊座下部的套筒吊卡主體，套筒吊卡主體是一個(gè)圓筒體，下端部設(shè)有導(dǎo)向斜面，在導(dǎo)向斜面上方徑向開(kāi)設(shè)兩個(gè)以上凹槽，每個(gè)凹槽內(nèi)插入一塊卡牙，卡牙為長(zhǎng)方體，內(nèi)端面為斜面、中部自上而下開(kāi)有卡牙驅(qū)動(dòng)槽，其中一面為導(dǎo)向斜面，推桿從其中穿過(guò)，彈簧片、卡牙驅(qū)動(dòng)輥分別安裝于推桿上左右相對(duì)的一側(cè)，并嵌入到卡牙驅(qū)動(dòng)槽中，其中卡牙驅(qū)動(dòng)輥與卡牙導(dǎo)向斜面滑動(dòng)接觸，推桿的下端從套筒下部穿出與推環(huán)連接，卡牙止動(dòng)和復(fù)位機(jī)構(gòu)由觸柄、鎖定塊及壓緊彈簧徑向裝于套筒吊卡主體的最下部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是在油管套筒吊卡內(nèi)安裝有芯管主體，在吊座上面裝有芯管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，芯管主體為一中空的管子，其下端為連接頭，連接頭的最下端為與油管端部孔配合的密封錐，密封錐后部為止推軸承結(jié)構(gòu)，芯管向上從芯管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)穿出；芯管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)止推軸承固定于套筒吊卡頂部的承重凸緣上，主要由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、殼體及止動(dòng)柄組成，從動(dòng)輪通過(guò)止推軸承座于殼體底板上，上面由固定在殼體頂板內(nèi)的導(dǎo)輪導(dǎo)向，中間設(shè)有螺紋孔，與芯管上部預(yù)制的螺紋旋轉(zhuǎn)配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是油管下自封為油管內(nèi)置自封結(jié)構(gòu)，由油管掛內(nèi)錐面和裝置在油管掛內(nèi)錐面內(nèi)的膠皮芯子、支撐環(huán)和密封圈組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是液壓鉗為液壓鏈鉗結(jié)構(gòu)，包括上下兩部分，下部由彈簧支腿和連接法蘭與多用三通連接，上部為液壓鉗主體，液壓鉗主體包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制電路和管件卡緊機(jī)構(gòu)組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制盒、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪導(dǎo)輪、鏈輪換向器、摩擦輪、鏈條、鏈輪傳動(dòng)輪、鏈輪、卡牙拉緊鋼絲、摩擦輪導(dǎo)輪、卷軸彈簧連接板、卷軸彈簧、卡牙導(dǎo)向桿，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及控制盒裝于液壓鉗殼體上部一側(cè)，主動(dòng)齒輪軸的下端與主動(dòng)齒輪連接，從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪外嚙合，從動(dòng)齒輪通過(guò)軸承支撐于摩擦輪上，從動(dòng)齒輪上面凹槽中嵌有許多導(dǎo)輪，導(dǎo)輪環(huán)形安裝在殼體上部?jī)?nèi)壁上，摩擦輪內(nèi)壁對(duì)稱(chēng)裝有可以內(nèi)外移動(dòng)的卡牙座，卡牙裝于卡牙座內(nèi)側(cè)，卡牙座外側(cè)由鏈條圍繞，卡牙座其外側(cè)下端通過(guò)鋼絲繩與復(fù)位卷軸彈簧相連，卡牙座其外側(cè)上端裝有卡牙導(dǎo)向桿，卡牙導(dǎo)向桿為內(nèi)外兩節(jié)結(jié)構(gòu)，外節(jié)在摩擦輪中滑動(dòng)，內(nèi)節(jié)在外節(jié)中滑動(dòng)，鏈條的一端與摩擦輪的內(nèi)側(cè)相連，另一端纏于鏈輪上，鏈輪傳動(dòng)齒輪位于從動(dòng)齒輪外側(cè)與主動(dòng)齒輪相對(duì)的一端，并與從動(dòng)齒輪嚙合，與鏈輪裝于同一轉(zhuǎn)軸上，該軸的上端裝有換向器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是在摩擦輪的外側(cè)安裝有計(jì)數(shù)器，在液壓鉗主體底板下部的一側(cè)安裝定位傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是動(dòng)力卡瓦的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在卡瓦箱體的外側(cè)，包括驅(qū)動(dòng)器、推桿、螺套、螺桿、復(fù)位彈簧、齒輪、卡瓦驅(qū)動(dòng)桿、輔助換牙裝置，驅(qū)動(dòng)器輸出端與推桿連接，推桿左右兩端水平推動(dòng)相應(yīng)螺套，螺套裝于長(zhǎng)螺桿上，長(zhǎng)螺桿外套有復(fù)位彈簧，長(zhǎng)螺桿后部裝有齒輪，齒輪與卡瓦驅(qū)動(dòng)桿上的齒條相嚙合，輔助換牙裝置裝于箱體的兩側(cè)，輔助換牙裝置由拉桿、拉桿鞘及固定螺母組成，拉桿外端固定于動(dòng)力卡瓦箱體密封蓋側(cè)面，并用固定螺母上緊，拉桿由拉桿鞘固定于動(dòng)力卡瓦箱體側(cè)壁上，拉桿可在拉桿鞘內(nèi)滑動(dòng)，拉桿鞘起支撐和導(dǎo)向的作用，拉桿木端有防脫結(jié)構(gòu)；密封蓋和卡瓦座用螺栓相連；動(dòng)力卡瓦座為半錐環(huán)結(jié)構(gòu)，座于動(dòng)力卡瓦箱體下部支撐面上，兩側(cè)面可沿動(dòng)力卡瓦箱側(cè)壁滑動(dòng)，內(nèi)側(cè)為帶燕尾槽的錐面，左右各一個(gè)，卡瓦由卡瓦體和卡瓦牙組成，卡瓦體為半錐環(huán)結(jié)構(gòu)，外側(cè)橫斷面為燕尾結(jié)構(gòu)，與動(dòng)力卡瓦座內(nèi)壁的燕尾槽配合，卡瓦可沿卡瓦座內(nèi)壁上下滑動(dòng)，卡瓦牙嵌入卡瓦體內(nèi)側(cè)的溝槽中，為半階梯柱環(huán)結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是機(jī)械手包括機(jī)械手卡緊塊、機(jī)械手電機(jī)、機(jī)械手芯軸、機(jī)械手連接板、機(jī)械手止轉(zhuǎn)銷(xiāo)安裝座、機(jī)械手止轉(zhuǎn)銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)汽缸、機(jī)械手止轉(zhuǎn)銷(xiāo)、機(jī)械手連接軸、夾持滾柱、夾持滾柱座、支撐桿、復(fù)位彈簧、導(dǎo)向板、夾持滾柱軸，機(jī)械手通過(guò)連接板、連接軸及機(jī)械手安裝桿安裝于與機(jī)械臂的副臂下端，機(jī)械手連接軸裝有銷(xiāo)軸止轉(zhuǎn)裝置，銷(xiāo)軸止轉(zhuǎn)裝置由機(jī)械手止轉(zhuǎn)銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)汽缸、與汽缸聯(lián)動(dòng)的止轉(zhuǎn)銷(xiāo)和機(jī)械手連接軸上的孔插接配合；機(jī)械手為左右兩半結(jié)構(gòu)，左右兩半殼體可繞芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)；機(jī)械手后部的卡緊塊為楔塊結(jié)構(gòu)，卡緊塊后部與驅(qū)動(dòng)器相連，夾持滾柱外壁上加工有多道凹凸結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求2或11所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)械臂剎車(chē)機(jī)構(gòu)裝置在吊座的一側(cè)可轉(zhuǎn)支撐板上，機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和裝置在變速箱體內(nèi)的驅(qū)動(dòng)軸輪、從動(dòng)輪和機(jī)械臂軸，機(jī)械臂軸向一側(cè)延伸后，分別與機(jī)械臂主臂和機(jī)械臂剎車(chē)機(jī)構(gòu)連接；機(jī)械臂剎車(chē)機(jī)構(gòu)為自反饋液壓阻尼結(jié)構(gòu)，包括剎車(chē)傳動(dòng)凸輪、下油缸、剎車(chē)柱塞、彈簧、單向閥、剎車(chē)上油缸和連接在上下油缸之間的調(diào)節(jié)閥組成，剎車(chē)傳動(dòng)凸輪固定在機(jī)械臂軸上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是連接在上下油缸之間的調(diào)節(jié)閥是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，連接回路上同時(shí)連接有流量傳感器，與電動(dòng)調(diào)節(jié)閥配合。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是機(jī)械手安裝桿與機(jī)械臂副臂之間通過(guò)左調(diào)節(jié)螺母和右調(diào)節(jié)螺母固定，在相鄰?qiáng)A持滾柱座之間安裝有機(jī)械手卡緊傳感器。
15.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是套筒吊卡裝置下部還連接有抽油桿套筒吊卡，它包括上部卡緊連接端、中間接管、吊卡外體、卡牙推桿、卡牙內(nèi)推彈簧片、抽油桿卡牙、卡牙止動(dòng)復(fù)位機(jī)構(gòu)、推桿復(fù)位彈簧、推環(huán)、推桿鎖定塊卡緊彈簧、推桿鎖定塊、觸柄，上部連接端與油管接箍結(jié)構(gòu)相同，可卡入油管套筒吊卡，下部吊卡部分與油管套筒吊卡下部相同，但結(jié)構(gòu)尺寸與抽油桿相適應(yīng)，中部為連接管。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是動(dòng)力卡瓦箱體上部連接法蘭內(nèi)裝有上自封和上自封頂絲。
17.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是套筒吊卡上部卡入吊座，套筒吊卡可以在吊座中轉(zhuǎn)動(dòng)和上下滑動(dòng)，吊座向上通過(guò)吊環(huán)與游動(dòng)滑車(chē)相連，吊座一側(cè)通過(guò)連接板與滑輪架連接，滑輪卡入導(dǎo)軌的槽內(nèi)，導(dǎo)軌垂直固定于支撐架，導(dǎo)軌包括導(dǎo)軌底座、液壓千斤頂、導(dǎo)軌本體、固定螺栓、導(dǎo)輪架、液壓連桿、導(dǎo)輪，吊座一側(cè)通過(guò)連接板與導(dǎo)輪架連接，導(dǎo)輪架兩側(cè)各裝兩個(gè)導(dǎo)輪，導(dǎo)輪卡入導(dǎo)軌主體工字型鋼凹槽內(nèi)，并可在槽內(nèi)滾動(dòng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求5所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是芯管頂部為倒“L”彎管結(jié)構(gòu)，其外伸端部接有一閥門(mén)，閥門(mén)另一端接有一能與軟管連接的短管。
19.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是下自封由膠皮芯子與鋼制支撐環(huán)制成一個(gè)整體，鋼制支撐環(huán)的外壁為與油管掛內(nèi)表面相配合的錐面，錐面上開(kāi)密封槽，嵌入紫銅圈。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是動(dòng)力卡瓦機(jī)構(gòu)中的上自封由膠皮芯子與鋼制支撐環(huán)制成一個(gè)整體，鋼制支撐環(huán)的外壁為與油管掛內(nèi)表面相配合的錐面，錐面上開(kāi)密封槽，嵌入紫銅圈。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是進(jìn)行抽油桿裝卸時(shí)，油管套筒吊卡下部還卡入抽油桿套筒吊卡，井口法蘭以上依次為抽油桿自封、動(dòng)力卡瓦、抽油桿裝卸定位筒、液壓鏈鉗、抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是抽油桿自封由下法蘭、筒體、膠皮芯子、壓蓋和上法蘭組成，下法蘭與井口法蘭配合，并與筒體焊接連接，膠皮芯子裝于筒體內(nèi)，其上部錐面相互配合，壓蓋置于膠皮芯子上面，壓蓋上端面與上法蘭接觸，上法蘭與筒體通過(guò)法蘭連接，擰緊上法蘭同時(shí)使壓蓋壓緊膠皮芯子。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是抽油桿裝卸定位筒上法蘭與液壓鏈鉗下法蘭連接，下法蘭與動(dòng)力卡瓦上法蘭連接，定位筒中部裝設(shè)抽油桿下定位傳感器。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，其特征是液壓鏈鉗上蓋上裝有抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)左右各一套，每套裝置由支座、汽缸、汽缸控制盒、導(dǎo)向塊、活塞桿端連接板、導(dǎo)向錐組成，支座下端通過(guò)螺栓與液壓鏈鉗上蓋連接，上面與汽缸連接，活塞桿穿過(guò)導(dǎo)向塊與端部連接板相連，連接板與導(dǎo)向錐通過(guò)螺栓連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型的、具有環(huán)保功能的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置。主要包括下自封、動(dòng)力卡瓦、上自封、多用三通、防噴器、液壓鏈鉗、套筒吊卡、機(jī)械臂、機(jī)械手、抽油桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、抽油桿裝卸定位筒、抽油桿自封導(dǎo)軌及自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。該裝置可實(shí)現(xiàn)油管和抽油桿的自動(dòng)卡緊、上卸、抓起、下放、對(duì)接油管和抽油桿的油田修井自動(dòng)作業(yè)裝置，并且能夠防止原油和污水污染井場(chǎng)。既提高油井維修工作效率，又減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)性，對(duì)于油田修井作業(yè)具有十分重要的意義。
文檔編號(hào)E21B41/00GK1450246SQ03112330
公開(kāi)日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2003年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月18日
發(fā)明者崔時(shí)光 申請(qǐng)人:崔時(shí)光