自動垂直排管提升裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，用于石油鉆、修井作業(yè)自動化管柱處理系統(tǒng)中垂直管子處理裝置，涉及一種自動垂直排管提升裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)起下鉆、接單根及引導(dǎo)隔水管作業(yè)過程的不足是:作業(yè)周期長、勞動強(qiáng)度大、管柱操作重復(fù)性危險(xiǎn)性高、且需要多人合作才能完成。尤其在海上鉆井作業(yè)中，工作環(huán)境惡劣，安全狀況特征突出。如何避免工人與管柱的直接接觸，降低作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)，加快起下鉆速度，縮短鉆井周期，降低海上鉆井成本，顯得尤為緊迫重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種自動垂直排管提升裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中在海上鉆井作業(yè)中，管柱操作重復(fù)性危險(xiǎn)性高，且需要多人合作才能完成的問題。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種自動垂直排管提升裝置，包括自上而下有序連接的連接機(jī)構(gòu)、上支架、下支架和排管夾持機(jī)構(gòu)四部分，
[0005]上支架的結(jié)構(gòu)是，包括絲扣補(bǔ)償機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)調(diào)整機(jī)構(gòu)，
[0006]下支架的結(jié)構(gòu)是，包括剛性主體臂架及連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
[0007]本發(fā)明的自動垂直排管提升裝置，其特征還在于:
[0008]連接機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，包括掛板，掛板向下與連接架固定連接，連接架下端面中心的吊耳通過連接銷與上支架中的吊臂勾連，連接架下端面吊耳圓周與支架殼體上端面之間套裝有緩沖墊。
[0009]絲扣補(bǔ)償機(jī)構(gòu)設(shè)置在支架殼體內(nèi)腔上部，包括吊臂，吊臂下部端頭外壁對稱固定安裝有兩個導(dǎo)向塊，兩個導(dǎo)向塊外側(cè)與支架殼體內(nèi)壁滑動接觸；吊臂下端向下與補(bǔ)償油缸的活塞桿連接，補(bǔ)償油缸缸體下端底座接耳與支架內(nèi)壁上的固定塊固定連接。
[0010]回轉(zhuǎn)調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)置在支架殼體內(nèi)腔下部，
[0011]在支架殼體內(nèi)腔下部設(shè)置有回轉(zhuǎn)套環(huán)，回轉(zhuǎn)套環(huán)上部內(nèi)腔焊接有軸座，軸座與調(diào)整油缸缸體底座接耳插接；調(diào)整油缸的缸體與回轉(zhuǎn)套環(huán)之間設(shè)置有軸承一，調(diào)整油缸的活塞桿向下與轉(zhuǎn)動軸上端插接，轉(zhuǎn)動軸下端圓周上的鍵槽內(nèi)裝有導(dǎo)向鍵；
[0012]在回轉(zhuǎn)套環(huán)的筒壁上開有環(huán)形導(dǎo)向槽，銷軸二兩端搭接在回轉(zhuǎn)套環(huán)的環(huán)形導(dǎo)向槽上;
[0013]支架、上法蘭與回轉(zhuǎn)套環(huán)下端法蘭三者緊固為一體，上法蘭與內(nèi)環(huán)緊固為一體，內(nèi)環(huán)外壁通過軸承二與下法蘭套接，下法蘭沿圓周徑向開有潤滑孔，軸承二外圈下端設(shè)置有套環(huán)，套環(huán)位于內(nèi)環(huán)外壁與下法蘭內(nèi)壁之間。
[0014]剛性主體臂架為組焊件，主體為兩臂下垂的臂架，臂架焊有頂部法蘭，下法蘭向下與該頂部法蘭連成一體，該頂部法蘭軸心孔中設(shè)置有導(dǎo)向套，轉(zhuǎn)動軸及其導(dǎo)向鍵穿過導(dǎo)向套。
[0015]連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，
[0016]在臂架上部兩側(cè)內(nèi)壁分別安裝有一個右翻轉(zhuǎn)油缸和左翻轉(zhuǎn)油缸，右翻轉(zhuǎn)油缸和左翻轉(zhuǎn)油缸活塞桿向下分別與一個連桿中部鉸接，連桿一端與連桿座下端的自潤滑軸承一鉸接，連桿另一端向下與調(diào)整桿鉸接，調(diào)整桿下端與鋼索吊耳鉸接，鋼索吊耳向下連接有鋼絲繩，鋼絲繩向下穿過油杯二。
[0017]排管夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，
[0018]包括夾持主體，夾持主體前后兩端沿分別固定安裝有前壓板及后壓板，在前壓板兩邊的沉孔中安裝有自潤滑軸承二，在后壓板兩邊的沉孔中安裝有自潤滑軸承三，兩個自潤滑軸承二和兩個自潤滑軸承三--同軸對應(yīng)，在左右每對自潤滑軸承二與自潤滑軸承三之間安裝有左翻轉(zhuǎn)夾頭及右翻轉(zhuǎn)夾頭，在左翻轉(zhuǎn)夾頭和右翻轉(zhuǎn)夾頭的外側(cè)偏一端分別安裝有左吊耳座及右吊耳座；在左翻轉(zhuǎn)夾頭和右翻轉(zhuǎn)夾頭外側(cè)的軸孔內(nèi)分別裝有自潤滑軸承三及自潤滑軸承四，自潤滑軸承三和自潤滑軸承四中分別安裝有左連接軸及右連接軸；在左翻轉(zhuǎn)夾頭和右翻轉(zhuǎn)夾頭內(nèi)側(cè)分別固定安裝有左活動夾頭及右活動夾頭；
[0019]在夾持主體上固定安裝有夾頭座和固定夾頭，夾頭座設(shè)置有四個引導(dǎo)柱，固定夾頭與左活動夾頭及右活動夾頭共同組合形成管柱夾持區(qū)域；
[0020]在固定夾頭上固定安裝有左缸筒支座及右缸筒支座，左缸筒支座及右缸筒支座分別通過左半軸及右半軸與左聯(lián)動油缸外筒接耳及右聯(lián)動油缸外筒接耳對應(yīng)鉸接，左聯(lián)動油缸的活塞桿端頭耳孔及右聯(lián)動油缸的活塞桿端頭耳孔分別與左轉(zhuǎn)動軸及右轉(zhuǎn)動軸鉸接，左轉(zhuǎn)動軸及右轉(zhuǎn)動軸分別與左翻轉(zhuǎn)夾頭和右翻轉(zhuǎn)夾頭固定連接。
[0021]左翻轉(zhuǎn)夾頭和右翻轉(zhuǎn)夾頭分別通過左連接軸和右連接軸與臂架鉸接；連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)中個兩根鋼絲繩分別與左吊耳座和右吊耳座套接。
[0022]本發(fā)明的有益效果是，結(jié)構(gòu)新穎，操作方便，安全可靠，作業(yè)自動化程度高，工人勞動強(qiáng)度極大降低，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控，解決了傳統(tǒng)管柱作業(yè)過程中，更換頻繁、安全性差、勞動強(qiáng)度大等不足，提高了鉆、修井效率；另外，解決了鉆井平臺移動產(chǎn)生的管柱操作困難的問題，在穩(wěn)定作業(yè)操作速度加快起下鉆的同時(shí)，極大地保證了安全的工作環(huán)境。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明裝置中的上支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為圖1中的A-A截面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為圖1中的B視向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明裝置中的下支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5為本發(fā)明裝置中的連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)104左、右側(cè)在翻轉(zhuǎn)油缸縮回及伸出位置的狀態(tài)變化不意圖；
[0028]圖6為本發(fā)明裝置中的排管夾持機(jī)構(gòu)105在翻轉(zhuǎn)油缸作用下，旋轉(zhuǎn)位置狀態(tài)變化示意圖；
[0029]圖7為本發(fā)明裝置中的排管夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖8為本發(fā)明裝置中的排管夾持機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖；
[0031]圖9為本發(fā)明排管夾持機(jī)構(gòu)在聯(lián)動油缸作用下，翻轉(zhuǎn)夾頭帶動活動夾頭繞自身旋轉(zhuǎn)動軸頭90°后的閉合狀態(tài)示意圖；
[0032]圖10為本發(fā)明排管夾持機(jī)構(gòu)在聯(lián)動油缸作用下，翻轉(zhuǎn)夾頭帶動活動夾頭繞自身旋轉(zhuǎn)動軸頭90°后的張開狀態(tài)示意圖。
[0033]圖中，1.掛板，2.連接架，3.緩沖墊，4.連接銷，5.套環(huán)，6.上法蘭，7.內(nèi)環(huán)，8.下法蘭，9.支架，10.回轉(zhuǎn)套環(huán)，11.銷軸一，12.銷軸二，13.限位塊，14.轉(zhuǎn)動軸，15.銷軸三，16.吊臂，17.導(dǎo)向塊，19.固定塊，20.壓板一，21.液壓控制機(jī)構(gòu)，22.導(dǎo)向鍵，23.補(bǔ)償油缸，24.調(diào)整油缸，25.軸承一，26.軸承二，27.軸套，28.螺釘一，29.螺釘二，30.螺釘三，31.油杯一，32.軸筒，33.臂架，34.連桿，35.連桿座，36.銷釘，37.調(diào)整桿，38.銷軸四，39.鋼索吊耳，40.銷軸五，41.鋼絲繩，42.銷軸六，43.銷軸七，44.導(dǎo)向套，45.銷軸八，46.壓板二，47.壓板三，48.右翻轉(zhuǎn)油缸，49.油杯二，50.自潤滑軸承一，51.左翻轉(zhuǎn)油缸，52.夾持主體，53.固定夾頭，54.左活動夾頭，55.右活動夾頭，56.前壓板，57.后壓板，58.左半軸，59.左轉(zhuǎn)動軸，60.右半軸，61.右轉(zhuǎn)動軸，62.右聯(lián)動油缸，63.左聯(lián)動油缸，64.右翻轉(zhuǎn)夾頭，65.左翻轉(zhuǎn)夾頭，66.夾頭座，67.右缸筒支座，68.左缸筒支座，69.自潤滑軸承二，70.自潤滑軸承三，71.左吊耳座，72.右吊耳座，73.自潤滑軸承四，74.自潤滑軸承五，75.左連接軸，76.右連接軸，
[0034]101.絲扣補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，102.回轉(zhuǎn)調(diào)整機(jī)構(gòu)，103.剛性主體臂架，104.連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)，105.排管夾持機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0036]以下文本中的左右方向命名僅以附圖為基準(zhǔn)，實(shí)際設(shè)置位置以此類推。
[0037]本發(fā)明自動垂直排管提升裝置的結(jié)構(gòu)是，包括自上而下有序連接的連接機(jī)構(gòu)、上支架、下支架和排管夾持機(jī)構(gòu)四部分，
[0038]參照圖1，連接機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，包括掛板1，掛板I用于向上柔性連接管柱處理系統(tǒng)中的其他設(shè)備，掛板I向下與連接架2固定連接，連接架2下端面中心的吊耳通過連接銷4與上支架中的吊臂16勾連，連接架2下端面吊耳圓周與支架9殼體上端面之間套裝有緩沖墊3。
[0039]上支架的結(jié)構(gòu)是，包括絲扣補(bǔ)償機(jī)構(gòu)101和回轉(zhuǎn)調(diào)整機(jī)構(gòu)102，絲扣補(bǔ)償機(jī)構(gòu)101位于圖1中的上部雙點(diǎn)劃線區(qū)域內(nèi)，回轉(zhuǎn)調(diào)整機(jī)構(gòu)102位于圖1中的下部雙點(diǎn)劃線區(qū)域內(nèi)，
[0040]絲扣補(bǔ)償機(jī)構(gòu)101設(shè)置在支架9殼體內(nèi)腔上部，參照圖2，包括吊臂16，吊臂16下部端頭外壁對稱固定安裝有兩個導(dǎo)向塊17，兩個導(dǎo)向塊17外側(cè)與支架9殼體內(nèi)壁滑動接觸；吊臂16下端向下與補(bǔ)償油缸23的活塞桿同軸螺紋連接，補(bǔ)償油缸23缸體下端底座接耳通過銷軸三15與支架9內(nèi)壁上的固定塊19固定連接，使得補(bǔ)償油缸23缸體軸向固定不動，在導(dǎo)向塊17引導(dǎo)下補(bǔ)償油缸23的活塞桿在行程范圍內(nèi)伸縮帶動吊臂16沿支架9殼體內(nèi)壁上下滑動，使得連接機(jī)構(gòu)與上方的設(shè)備實(shí)現(xiàn)連接。
[0041]回轉(zhuǎn)調(diào)整機(jī)構(gòu)102設(shè)置在支架9殼體內(nèi)腔下部，
[0042]包括設(shè)置在支架9殼體內(nèi)腔下部的回轉(zhuǎn)套環(huán)10，回轉(zhuǎn)套環(huán)10上部內(nèi)腔焊接有軸座32，軸座32通過銷軸一 11與調(diào)整油缸24缸體底座接耳插接，銷軸一 11 一側(cè)外端通過壓板一 20與回轉(zhuǎn)套環(huán)10固定連接，壓板一 20用于防止銷軸一 11松脫；調(diào)整油缸24的缸體與回轉(zhuǎn)套環(huán)10之間設(shè)置有軸承一 25，調(diào)整油缸24的活塞桿向下通過銷軸二 12與轉(zhuǎn)動軸14上端插接，銷軸二 12與轉(zhuǎn)動軸14之間設(shè)置有配合限位槽，該限位槽內(nèi)安裝有限位塊13，轉(zhuǎn)動軸14下端圓周上的鍵槽內(nèi)裝有導(dǎo)向鍵22 ;
[0043]在回轉(zhuǎn)套環(huán)10的筒壁上開有環(huán)形導(dǎo)向槽(見圖3)，銷軸二 12兩端搭接在回轉(zhuǎn)套環(huán)10的環(huán)形導(dǎo)向槽上，銷軸二 12 —端安裝有軸套27，軸套27通過螺釘一 28與銷軸二 12固定連接成為一體。在調(diào)整油缸24的活塞桿行程范圍內(nèi)伸縮動作時(shí)，銷軸二 12帶動轉(zhuǎn)動軸14沿回轉(zhuǎn)套環(huán)10上的環(huán)形導(dǎo)向槽既軸向移動同時(shí)又徑向轉(zhuǎn)動。
[0044]支架9、上法蘭6與回轉(zhuǎn)套環(huán)10下端法蘭三者共同采用螺釘二 29緊固為一體，上法蘭6與內(nèi)環(huán)7采用螺釘三30緊固為一體，內(nèi)環(huán)7外壁通過軸承二 26與下法蘭8套接，下法蘭8沿圓周徑向開有潤滑孔，潤滑孔上裝有油杯一 31，軸承二 26外圈下端設(shè)置有套環(huán)5，套環(huán)5位于內(nèi)環(huán)7外壁與下法蘭8內(nèi)壁之間，實(shí)現(xiàn)對軸承二 26的定位。
[0045]參照圖4，下支架的結(jié)構(gòu)是，包括剛性主體臂架103及連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)104，連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)104位于圖2中的雙點(diǎn)劃線區(qū)域內(nèi)，位于剛性主體臂架103內(nèi)部，
[0046]剛性主體臂架103為組焊件，主體為兩臂下垂的臂架33，臂架33焊有頂部法蘭，下法蘭8沿圓周設(shè)有螺栓孔，下法蘭8向下與該頂部法蘭連成一體后可繞軸承26轉(zhuǎn)動，該頂部法蘭軸心孔中設(shè)置有導(dǎo)向套44，轉(zhuǎn)動軸14及其導(dǎo)向鍵22穿過導(dǎo)向套44，轉(zhuǎn)動軸14下端通過導(dǎo)向鍵22與導(dǎo)向套44配合套接，在調(diào)整油缸24驅(qū)動作用下，導(dǎo)向套44帶動下支架整體隨轉(zhuǎn)動軸14轉(zhuǎn)動。
[0047]連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)104的結(jié)構(gòu)是，
[0048]參照圖4、圖5，在臂架33上部兩側(cè)內(nèi)壁分別固