專利名稱：全液壓頂驅車載鉆機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田鉆井領域鉆井所用的鉆機，尤其是全液壓頂驅車載鉆機。
技術背景"鉆頭不到，原油不冒"，鉆井行業(yè)是原油生產的排頭兵。石油鉆機又是鉆井的重要 設備。鉆機由天車、游車、大鉤及專用工具組成，在鉆井過程中完成起下鉆、下套管等操作。 鉆機按傳動方式分直驅和頂驅；按移動方式分車載式和解體運輸式。而目前的鉆機尤其是 中淺井鉆機不同程度存在著體積大、重量重、移動和拆裝不方便，結構和操作復雜、自動控 制程度低的問題，而且存在著安全隱患，因而影響鉆井成本和效益，不利于鉆井技術發(fā)展
實用新型內容
為了解決現(xiàn)有鉆機體積大、重量重、移動和拆裝不方便，結構和操作復雜、自動控 制程度低及存在著安全隱患的問題，本實用新型提供一種全液壓頂驅車載鉆機。該全液壓 頂驅車載鉆機不僅體積小、重量輕、移動和拆裝方便、結構和操作簡單、自動控制程度高，而
且安全可靠。 本實用新型的技術方案是該全液壓頂驅車載鉆機包括車載井架，井架通過液壓 缸能夠起落并通過鎖定裝置固定，井架由內架及外架組成并能夠升降，內架內置有主液壓 缸，主液壓缸既能帶動內架升降又能帶動頂驅上下移動，外架上有升降鎖定裝置，外架上升 降鎖定裝置下部有接力支座，內架及外架上分別連接有導軌板，內架及外架上的導軌板間 有對接裝置，頂驅上鋼絲繩繞過天車與主液壓缸下端的滑輪相連，并帶動頂驅沿導軌板滑 動。 上述方案中的內架及外架均為矩形框架結構；鎖定裝置由鎖定液壓缸連接銷軸， 通過鎖定液壓缸控制銷軸進出外架上的銷孔；主液壓缸的缸體頭球鉸鏈在內架上，主液壓 缸的柱塞下端球鉸鏈有滑輪；升降鎖定裝置由升降鎖定液壓缸控制銷軸進出內架上的銷 孔；內架中部有與升降鎖定裝置銷軸相配的接力銷孔；接力支座由接力液壓缸控制支架翻 轉；主液壓缸、鎖定液壓缸及接力液壓缸主管道依次采用鋼性升降管道及鉸鏈管道與液壓 站相連通，鋼性升降管道及鉸鏈管道連接在外架上；內架上的導軌板通過四連桿與內架相 連接；內架及外架上導軌板對接裝置為機械式；內架及外架上導軌板對接裝置為液壓式； 井架的頂驅一側地面上置有鉆桿動力遞送裝置，鉆桿動力遞送裝置主架兩側前后橫向鉸鏈 有排架，排架內外端頭分別設置有傾角調整裝置、旋轉定位撥盤及平衡液壓支腿，主架上縱 向設置有起落架，起落架上有夾緊裝置，通過傾角調整裝置可調整排架內外傾角，利用排架 傾角、鉆桿重力、旋轉定位撥盤及起落架依次將鉆桿送出。 本實用新型具有如下有益效果該全液壓頂驅車載鉆機由于采用主液壓缸與內架 和頂驅相連接，升降鎖定液壓缸及接力液壓缸與銷軸及支架相連接結構，利用液壓原理，因 而縮小體積，減輕該鉆機的重量，移動和拆裝該鉆機方便，該鉆機結構和操作簡單化，提高 了自動控制程度，降低了工人勞動強度，縮短轉場時間，提高了鉆井效率，降低鉆井成本，安全可靠。而且液壓主管道因采用鋼性升降管道及鉸鏈管道與液壓站相連通結構，保證了液 壓系統(tǒng)的安全性。所以說該全液壓頂驅車載鉆機不僅體積小、重量輕、移動和拆裝方便、結 構和操作簡單、自動控制程度高，而且安全可靠。
附圖1是本實用新型升起后立體結構示意圖； 附圖2是本實用新型鉆桿動力遞送裝置圖。 圖中1-內架，2-外架，3-主液壓缸，4-頂驅，5-升降鎖定裝置，6-接力支座，7_導 軌板，8-鎖定液壓缸，9-滑輪，10-旋轉定位撥盤，11-支架，12-鉸鏈管道，13-主架，14-排 架，15-傾角調整裝置，16-平衡液壓支腿，17-起落架。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明 如附圖所示，該全液壓頂驅車載鉆車連接有鉆井平臺，鉆井平臺上鉸鏈有外架2， 外架2與車之間連接有液壓缸并能夠起落外架2，外架2升起后由鎖定液壓缸8及銷軸鎖定 裝置固定，鎖定液壓缸8推動銷軸進入外架2上的銷孔內，達到固定外架2的目的，而且由 手動控制改為自動控制，因而減輕工人勞動強度，消除了安全隱患。井架由矩形框架的內架 1及外架2組成，并能夠升降，內架1內下端球鉸鏈有主液壓缸3，主液壓缸3的柱塞下端球 鉸鏈有滑輪9，主液壓缸3采用了缸頭球鉸連接和桿端球鉸連接，保證了缸體柱塞桿永遠在 一條直線上，最大限度地減少密封件的磨損，提高油缸的壽命。同時，缸頭鉸接減少了支點 間距，大大提高長行程油缸的壓桿穩(wěn)定性能。滑輪9上連接的鋼絲繩繞過天車與頂驅4相 連，這樣主液壓缸2既能帶動內架1升降又能帶動頂驅4沿導軌板7上下移動，省去了絞車、 盤剎等繁雜的設備，因而縮短高度，減輕該鉆機的重量，使結構和操作簡單化。外架2上有 升降鎖定裝置5，升降鎖定裝置5由升降鎖定液壓缸及銷軸組成，由升降鎖定液壓缸推動銷 軸進出內架1上的接力銷孔及銷孔，實現(xiàn)內架1與外架2自動固定連接目的。外架2上升 降鎖定裝置5下部有接力支座6，接力支座6由接力液壓缸控制支架11翻轉，通過接力支座 6使內架1升至到設計高度，最終提高了自動化程度，減輕工人勞動強度，消除了安全隱患。 主液壓缸3、鎖定液壓缸8及接力液壓缸主管道依次采用鋼性升降管道及鉸鏈管道12與液 壓站相連通，鋼性升降管道及鉸鏈管道12連接在外架2上，因主液壓缸3隨桅桿升降距離 較長，故采用長行程滑動伸縮鋼性升降管道，同時采用特殊裝置消除了鋼性升降管道的軸 向力，使其不對井架產生影響，并且在液壓系統(tǒng)主管道上用鉸鏈管道12，主管道上無液壓軟 管，避免因軟管爆裂或遭磕碰破損而造成瞬間壓降過大而發(fā)生重大設備及人身事故。內架1 及外架2上分別連接有導軌板7，內架1上的導軌板7通過四連桿與內架1相連接，內架1 及外架2上的導軌板7對應端分別有凸臺和凹槽，并在內架1與導軌板7間鉸鏈有液壓缸， 通過液壓缸向外下推動內架1上導軌板7使內架1上導軌板7的凸臺進入外架2導軌板7 的凹槽內，實現(xiàn)自動對接，保證內架1與外架2上的導軌板7連接成一體，大大減輕操作者 的勞動強度，提高工作效率，可大幅減少鉆機轉場的輔助時間。導軌板7上有頂驅4，頂驅4 并能夠沿導軌板7滑動。井架的頂驅4一側地面上置有鉆桿動力遞送裝置。鉆桿動力遞送 裝置由主架13兩側前后橫向鉸鏈有排架14，排架14用于擺放鉆桿，排架14內外端頭分別設置有傾角調整裝置15、旋轉定位撥盤10及平衡液壓支腿16，傾角調整裝置15和平衡液 壓支腿16能使排架14產生內高或外高，通過傾角調整裝置15和平衡液壓支腿16可調整 傾角，利用排架14傾角、鉆桿重力和旋轉定位撥盤10向起落架17供鉆桿，起落架17單根 進給，平衡液壓支腿16主架13上縱向設置有起落架17，通過起落架17將鉆桿立起，起落 架17上有夾緊裝置，通過夾緊裝置將鉆桿固定在起落架17上，通過起落架17依次將鉆桿 送給頂驅4，實現(xiàn)自動接、送鉆桿一體化的目的。 實際使用時，首先通過車載將該鉆機移動到井位，完成移動過程。再通過控制臺控 制液壓缸將內架1及外架2支起，再通過控制臺控制鎖定液壓缸8推動銷軸進入外架2上 的銷孔內，達到固定外架2的目的。再通過控制臺控制主液壓缸3，主液壓缸3推動內架1 向上升起，當升到一定高度時，主液壓缸3停止上升，升降鎖定裝置5的升降鎖定液壓缸推 動銷軸進入接力銷孔內，內架1臨時鎖定，這時主液壓缸3的柱塞回縮，當回縮到接力支座6 上方時停止回縮，接力支座6由接力液壓缸控制支架11落下，這時主液壓缸3座在接力支 座6上繼續(xù)上升，當上升到設計高度時，主液壓缸3再次停止上升，升降鎖定裝置5的升降 鎖定液壓缸推動銷軸進入銷孔內，內架1鎖定，同時液壓缸向外下推動內架1上的導軌板7 使內架1上導軌板7的凸臺進入外架2導軌板7的凹槽內，主液壓缸3繼續(xù)上升一定高度 后，接力支座6由接力液壓缸控制支架11翻起，即完成立井架過程。主液壓缸3開始下降， 主液壓缸3的下降通過鋼絲繩及天車帶動頂驅4沿導軌板7上移，在這同時鉆桿動力遞送 裝置排架14上的鉆桿在排架14傾角、鉆桿重力和旋轉定位撥盤10的作用下向起落架17 單根供鉆桿，再通過起落架17將鉆桿立起并送給頂驅4，頂驅4連接好后，即可正常鉆井施 工。 綜上所述，該全液壓頂驅車載鉆機具有如下特點全液壓控制，體積小，重量輕； 鉆機主要動作由程序控制，自動化程度高；可按工況自動控制鉆壓，提高工作效率；鉆臺、 井架一體化，全部設備車載，可實現(xiàn)快速轉場，較少非工作時間；鉆桿動力遞送裝置自動送 鉆桿，減輕操作者體力勞動強度；利用主液壓缸3通過鋼絲繩帶動頂驅升降運動，主液壓缸 3的缸頭鉸接，油缸工況好，壓桿穩(wěn)定性好，密封件壽命長；各油缸進、回油管道為鋼性升降 管道，液壓系統(tǒng)主管道為鉸鏈管道12，主系統(tǒng)無軟管連接，安全性好；頂驅4導軌板7自動 對接，勞動強度小，工作效率高。該鉆機既適用于頻繁轉場中淺井鉆井也適用于套管鉆井。
權利要求一種全液壓頂驅車載鉆機，包括車載井架，井架通過液壓缸能夠起落并通過鎖定裝置固定，其特征在于井架由內架(1)及外架(2)組成并能夠升降，內架(1)內置有主液壓缸(3)，主液壓缸(3)既能帶動內架(1)升降又能帶動頂驅(4)上下移動，外架(2)上有升降鎖定裝置(5)，外架(2)上升降鎖定裝置(5)下部有接力支座(6)，內架(1)及外架(2)上分別連接有導軌板(7)，內架(1)及外架(2)上的導軌板(7)間有對接裝置，頂驅(4)上鋼絲繩繞過天車與主液壓缸(3)下端的滑輪(9)相連，并帶動頂驅(4)沿導軌板(7)滑動。
2. 根據(jù)權利要求1所述的全液壓頂驅車載鉆機，其特征在于內架(1)及外架(2)均 為矩形框架結構。
3. 根據(jù)權利要求1所述的全液壓頂驅車載鉆機，其特征在于鎖定裝置由鎖定液壓缸 (8)上連接銷軸，通過鎖定液壓缸(8)控制銷軸進出外架(2)上的銷孔。
4. 根據(jù)權利要求1所述的全液壓頂驅車載鉆機，其特征在于主液壓缸(3)的缸體頭 球鉸鏈在內架(1)上，主液壓缸(3)柱塞下端球鉸鏈有滑輪(9)。
5. 根據(jù)權利要求l所述的全液壓頂驅車載鉆機，其特征在于升降鎖定裝置(5)由升 降鎖定液壓缸控制銷軸進出內架(1)上的銷孔。
6. 根據(jù)權利要求l所述的全液壓頂驅車載鉆機，其特征在于內架(1)中部有與升降鎖定裝置銷軸相配的接力銷孔。
7. 根據(jù)權利要求l所述的全液壓頂驅車載鉆機，其特征在于接力支座(6)由接力液壓缸控制支架(11)翻轉。
8. 根據(jù)權利要求1所述的全液壓頂驅車載鉆機，其特征在于主液壓缸(3)、升降鎖定液壓缸及接力液壓缸主管道依次采用鋼性升降管道及鉸鏈管道(12)與液壓站相連通，鋼 性升降管道及鉸鏈管道(12)連接在外架(2)上。
9. 根據(jù)權利要求l所述的全液壓頂驅車載鉆機，其特征在于內架(1)上的導軌板(4)通過四連桿與內架(1)相連接。
10. 根據(jù)權利要求1所述的全液壓頂驅車載鉆機，其特征在于內架(1)及外架(2)上導軌板(4)對接裝置為機械式。
11. 根據(jù)權利要求1所述的全液壓頂驅車載鉆機，其特征在于內架(1)及外架(2)上導軌板(4)對接裝置為液壓式。
12. 根據(jù)權利要求1所述的全液壓頂驅車載鉆機，其特征在于井架的頂驅(4) 一側地面上置有鉆桿動力遞送裝置，鉆桿動力遞送裝置由主架(13)兩側前后橫向鉸鏈有排架 (14)，排架(14)內外端頭分別設置有傾角調整裝置(15)、旋轉定位撥盤(10)及平衡液壓支 腿(16)，主架(13)上縱向設置有起落架(17)，起落架(17)上有夾緊裝置，通過傾角調整裝 置(15)可調整排架(14)內外傾角，利用排架(14)傾角、鉆桿重力、旋轉定位撥盤(10)及 起落架(17)依次將鉆桿送出。
專利摘要一種全液壓頂驅車載鉆機。主要解決現(xiàn)有鉆機移動和拆裝不方便、結構和操作復雜、自動控制程度低及存在著安全隱患的問題。其特征在于井架由內架(1)及外架(2)組成，內架(1)內置有主液壓缸.(3)，外架(2)上有升降鎖定裝置(5)，外架(2)上升降鎖定裝置(5)下部有接力支座(6)，內架(1)及外架(2)上分別連接有導軌板(7)，內架(1)及外架(2)上的導軌板(7)間有對接裝置，頂驅(4)上鋼絲繩繞過天車與主液壓缸(3)下端的滑輪相連。該全液壓頂驅車載鉆機不僅移動和拆裝方便、結構和操作簡單、自動控制程度高，而且安全可靠。
文檔編號E21B3/00GK201486467SQ200920216269
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月21日 優(yōu)先權日2009年9月21日
發(fā)明者張寶有 申請人:張寶有