一種管柱夾持裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油及天然氣鉆探技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種較大范圍管柱夾持，并能較大程度降低對(duì)管柱的傷害的管柱夾持裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆井過(guò)程中，管柱間的連接主要由管柱提取、對(duì)正及旋扣等動(dòng)作組成。管柱提取過(guò)程中，當(dāng)管柱一端被吊卡吊起，另一端即將脫離坡道時(shí)，管柱處于傾斜狀態(tài)，此時(shí)若繼續(xù)上提吊卡，管柱必將在重力作用下作鐘擺運(yùn)動(dòng)，最后緩慢停止到豎直位置。扶正機(jī)械手則可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題，它可以完成管柱傾斜狀態(tài)與豎直狀態(tài)間的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換，并對(duì)正上下管柱間的絲扣。在取鉆具時(shí)，扶正機(jī)械手可以代替人工在鉆臺(tái)面將鉆具由坡道傾斜狀態(tài)接回到井口豎直位置，并將鉆具與原井口中的鉆具對(duì)正；甩鉆具時(shí)，它可以代替人工將鉆具由井口位置推送到坡道上。
[0003]扶正機(jī)械手由定位裝置與管柱夾持裝置組成，定位裝置主要用于調(diào)節(jié)管柱夾持裝置的位置，管柱夾持裝置用于扶持與夾持管柱。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，管柱夾持裝置一般只能用于一個(gè)尺寸或與該尺寸大小接近的套管，無(wú)法同時(shí)用于油管、鉆桿和套管等大范圍尺寸管柱的操作；在管柱夾持裝置閉合后，往往由于管柱與管柱夾持裝置間存在間隙而導(dǎo)致管柱擺動(dòng)，不利對(duì)正絲扣；且在使用時(shí)，管柱夾持裝置與管柱間存在滑動(dòng)，對(duì)管柱傷害較大。有的管柱夾持裝置雖然實(shí)現(xiàn)了大范圍的夾持管柱，但此種結(jié)構(gòu)需要兩個(gè)或多個(gè)油缸，操作繁瑣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:提供一種管柱夾持裝置，它采用一個(gè)油缸控制，適用于油管、鉆桿、套管等較大范圍尺寸管柱的夾持，并將現(xiàn)有管柱夾持裝置與管柱間存在的沿管柱軸線方向的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)運(yùn)動(dòng)，以減小管柱夾持裝置對(duì)管柱的傷害。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:管柱夾持裝置，其特征在于，包括:安裝座，與所述安裝座活動(dòng)連接的左擺臂和右擺臂，與所述安裝座活動(dòng)連接的連桿，與所述連桿活動(dòng)連接的滾筒，與所述左擺臂和所述右擺臂活動(dòng)連接的滾輪，與所述左擺臂和所述右擺臂連接的液缸。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述安裝座上加工有第一導(dǎo)向孔、第二導(dǎo)向孔和第三導(dǎo)向孔，所述第一導(dǎo)向孔和第二導(dǎo)向孔分別水平對(duì)稱的分布在所述安裝座頂部的左右兩邊，且所述第一導(dǎo)向孔和第二導(dǎo)向孔的中心線重合，所述第三導(dǎo)向孔設(shè)置在所述安裝座底部，且所述第三導(dǎo)向孔的中心線與所述第一導(dǎo)向孔和第二導(dǎo)向孔中心線垂直，且所述第三導(dǎo)向孔的中心線與所述第一導(dǎo)向孔和所述第二導(dǎo)向孔的垂直平分線重合。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述安裝座還包括長(zhǎng)銷軸，所述長(zhǎng)銷軸分別安裝在所述第一導(dǎo)向孔、第二導(dǎo)向孔和第三導(dǎo)向孔內(nèi)，所述左擺臂和所述右擺臂的尾端通過(guò)安裝在所述第三導(dǎo)向孔內(nèi)的所述長(zhǎng)銷軸共同與所述安裝座活動(dòng)連接，所述左擺臂中部和所述液缸的一端通過(guò)安裝在所述第一導(dǎo)向孔內(nèi)的所述長(zhǎng)銷軸與所述安裝座活動(dòng)連接，所述右擺臂的中部和所述液缸的另一端通過(guò)安裝在所述第二導(dǎo)向孔內(nèi)的所述長(zhǎng)銷軸與所述安裝座活動(dòng)連接，所述液缸的安裝位置根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求可以進(jìn)行調(diào)整，可以將所述液缸的一端與安裝在所述第三導(dǎo)向孔內(nèi)的所述長(zhǎng)銷軸活動(dòng)連接，所述液缸的另一端與所述短銷軸活動(dòng)連接；還可以將所述液缸的一端安裝在所述的安裝座上，所述液缸的另一端與任一所述短銷軸或任一所述長(zhǎng)銷軸活動(dòng)連接；還可以將所述液缸的一端通過(guò)銷軸安裝在任一所述連桿的任意位置，所述液缸的另一端通過(guò)銷軸安裝在另一所述連桿或者所述左擺臂或者所述右擺臂的任一位置；還可以將所述液缸的一端通過(guò)銷軸連接在所述左擺臂的任一位置，所述液缸的另一端通過(guò)銷軸安裝在任一所述連桿或者所述右擺臂的任一位置；還可以將所述液缸的一端通過(guò)銷軸安裝在所述的安裝座上，所述液缸的另一端通過(guò)銷軸安裝在任一所述連桿或者所述左擺臂或者所述右擺臂上的任一位置。
[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述連桿數(shù)量為2個(gè)，所述連桿的尾端分別通過(guò)安裝在所述第一導(dǎo)向孔和所述第二導(dǎo)向孔內(nèi)的長(zhǎng)銷軸與所述安裝座活動(dòng)連接，所述2個(gè)連桿的前端通過(guò)短銷軸活動(dòng)連接，所述連桿的前端安裝有滾筒銷軸，所述滾筒與所述滾筒銷軸活動(dòng)連接且可繞所述滾筒銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述左擺臂和所述右擺臂的前端安裝有滾輪銷軸，所述滾輪與所述滾輪銷軸活動(dòng)連接且可繞所述滾輪銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011]本發(fā)明管柱夾持裝置工作過(guò)程及原理為:
所述左擺臂和所述右擺臂的尾端通過(guò)所述長(zhǎng)銷鉸接，兩根所述連桿一端通過(guò)另兩根長(zhǎng)銷分別與所述左擺臂和所述右擺臂的中部鉸接，兩根所述連桿的另一端通過(guò)所述短銷軸鉸接，上述4個(gè)鉸點(diǎn)間的所述左擺臂部分、所述右擺臂部分及2個(gè)所述連桿構(gòu)成了一個(gè)四邊形機(jī)構(gòu)。上述四邊形結(jié)構(gòu)保證了管具在夾持的過(guò)程中，中心不發(fā)生偏移。
[0012]管柱裝入:當(dāng)所述油缸伸出時(shí)，所述滾輪在所述左擺臂和所述右擺臂的帶動(dòng)下向兩側(cè)擺開，所述滾筒也在所述連桿的帶動(dòng)下向后移動(dòng)；當(dāng)所述管柱夾持裝置的開口大于管柱外徑后，管柱被裝入所述管柱夾持裝置內(nèi)，此時(shí)管柱與所述滾筒接觸。
[0013]管柱夾持:當(dāng)管柱裝入后，縮回所述油缸，所述滾輪在所述左擺臂和所述右擺臂的帶動(dòng)下向內(nèi)擺動(dòng)，所述滾筒也在所述連桿的帶動(dòng)下向開口端移動(dòng)，開始時(shí)，管柱在所述滾筒的推動(dòng)下向開口端移動(dòng)；移動(dòng)到一定位置時(shí)，管柱同時(shí)與所述滾筒和所述滾輪接觸；繼續(xù)縮回所述油缸，這時(shí)，管柱只與所述滾輪接觸，同時(shí)漸漸遠(yuǎn)離所述滾筒；然后繼續(xù)縮回所述油缸，直到所述滾輪將管柱夾緊。
[0014]管柱松開過(guò)程與管柱夾持過(guò)程相反。
[0015]通過(guò)所述左擺臂和所述右擺臂帶動(dòng)所述滾輪的左右擺動(dòng)，以及所述連桿帶動(dòng)所述滾筒協(xié)調(diào)前后運(yùn)動(dòng)，所述管柱夾持裝置可以?shī)A持較大范圍內(nèi)的任意直徑的管柱，且在所述管柱夾持裝置夾緊管柱后，管柱不會(huì)在所述管柱夾持裝置內(nèi)晃動(dòng)。石油鉆井中，常用的Φ73πιπι~Φ508mm的管柱均可用此管柱夾持裝置進(jìn)行夾持；根據(jù)使用需要，還可以按此原理設(shè)計(jì)出適用于其它尺寸范圍的管柱夾持裝置。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明采用單個(gè)液缸驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式，適用于較大范圍內(nèi)任意尺寸大小管柱的夾持，且在所述管柱夾持裝置工作過(guò)程中，管柱始終與所述滾輪或所述滾筒接觸，而所述滾輪和所述滾筒均可繞所述滾輪銷軸和所述滾筒銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)大大降低了現(xiàn)有技術(shù)中管柱沿管柱夾持裝置滑動(dòng)造成的對(duì)管柱的傷害。
【附圖說(shuō)明】
[0017]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0018]圖1為本發(fā)明管柱夾持裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明管柱夾持裝置實(shí)施例1俯剖圖；
圖3為本發(fā)明管柱夾持裝置實(shí)施例2俯剖圖；
圖4為本發(fā)明管柱夾持裝置安裝座立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明管柱夾持裝置左擺臂和右擺臂的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明管柱夾持裝置連桿的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本發(fā)明管柱夾持裝置夾持較小直徑管柱初始位置示意圖；
圖8為本發(fā)明管柱夾持裝置夾持較小直徑管柱過(guò)渡位置示意圖；
圖9為本發(fā)明管柱夾持裝置夾持較小直徑管柱終點(diǎn)位置示意圖；
圖10為本發(fā)明管柱夾持裝置夾持較大直徑管柱初始位置示意圖；
圖11為本發(fā)明管柱夾持裝置夾持較大直徑管柱過(guò)渡位置示意圖；
圖12為本發(fā)明管柱夾持裝置夾持較大直徑管柱終點(diǎn)位置示意圖。
[0019]圖中標(biāo)記:1_安裝座，Ia-第一導(dǎo)向孔，Ib-第二導(dǎo)向孔，Ic-第二導(dǎo)向孔，2_左擺臂，3-右擺臂，4-油缸，5-連桿，6-