專利名稱：鉆井平臺立根單向排放裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于石油鉆井裝備制造技術領域，特別涉及一種用于在實施石油、天然氣鉆井過程中將立根(或稱立桿)由井架中心拉進鉆井平臺內或由鉆井平臺內拉至井架中心的鉆井平臺立根自動單向排放裝置。
背景技術：
石油鉆井過程中需要頻繁的進行立根的拆卸、排放、連接。目前，國內鉆臺立根的排放一直依靠鉆工在鉆井平臺推和拉的手動操作，特別是在井架二層臺的操作。雖然有些平臺配備了小型風動絞車，但僅起助力作用，排放依然靠人工，井架工長時間在高空作業，常工作在刮風、下雪等惡劣環境下，工作非常危險且勞動強度大，效率較低。國外一些技術先進國家，在鉆井過程中已有采用機械手和控制系統，實現鉆井中立根的自動化排放，但基本采用機械手夾持、舉升、移動的工作方式，立根的全部重量作用在機械手上，因此，結構復雜、重量大、成本高，且安裝時必須對二層臺加固，不適合于國內現有陸地鉆機使用。國內對二層臺立根排放技術的研究才剛剛起步，石油鉆機二層臺均未使用立根排放裝置。
發明內容本實用新型的目的是在不改變國內現有鉆機井架和二層臺結構的前提下，模仿二層臺井架工操作立根的過程，提供一種鉆井平臺立根單向排放裝置，本實用新型克服現有技術的不足，實現立根由井架中心至二層臺內或由二層臺內至井架中心的自動移動與排放，可廣泛應用于現有鉆機的自動化改造。為達到上述目的，本實用新型的技術解決方案是包括固定導軌總成、移動導軌總成、機械手總成和驅動機構，其特征在于固定導軌總成由兩條平行的前置導軌和后置導軌組成；移動導軌總成是由搭在固定導軌總成上的移動導軌和橫向移動滑座組成，其中，橫向移動滑座固定在移動導軌與固定導軌的結合部，并與固定導軌形成滑動配合；機械手總成由縱向移動滑座、擺動缸、擺動臂、伸縮導向套、夾緊手指、夾緊缸和伸縮缸組成，其中，縱向移動滑座與移動導軌形成滑動配合，擺動缸固定部分與縱向移動滑座連接，擺動缸活動部分與擺動臂連接，伸縮導向套固定在擺動臂的前端，伸縮缸固定在擺動臂的后部，與伸縮導向套形成伸縮配合，夾緊手指連同夾緊缸固定在伸縮導向套上。驅動機構包括設置在前置導軌上與橫向移動滑座聯動的驅動機構，設置在左前置導軌和右前置導軌與連接總成移動滑座聯動的驅動機構，設置在移動導軌上與縱向移動滑座聯動的驅動機構，所述驅動機構包括鏈條、鏈輪配合的驅動機構，或者皮帶與皮帶輪配合的驅動機構，或者液壓缸驅動。所述導軌為工字鋼結構，與之配合的滑座為燕尾槽結構。在中前置導軌前端設有C型的立根定位結構。本實用新型將立根由井架中心拉進二層臺的過程為吊環將立根送至中前置導軌的C型立根定位結構后，伸縮缸伸出，帶動伸縮導向套前移，到達設定位置后，夾緊缸伸出帶動夾緊手指動作，夾緊立根的上端，自動吊卡松開，吊環回位；擺動缸旋轉90度，帶動擺動臂旋轉90度，立根跟隨擺動臂旋轉，伸縮缸縮回，帶動伸縮導向套后移，立根跟隨伸縮導向套后移；移動導軌總成上的主動鏈輪旋轉，帶動鏈條移動，鏈條帶動縱向移動滑座移動，縱向移動滑座帶動機械手總成移動，立根跟隨機械手總成移動到達設定位置；縱向移動達到設定位置后，連接總成擺動缸動作，帶動連接總成擺動臂動作，連接總成擺動臂與連接桿連接，固定導軌總成上的主動鏈輪旋轉，帶動鏈條移動，帶動橫向移動滑座移動，在兩組同步運動的移動滑座牽引下移動導軌總成運動，立根跟隨移動導軌總成移動到達設定位置，完成一次立根的排放。將立根由二層臺拉至井架中心的過程為上述的逆過程。與現有技術相比，本實用新型具有重量輕、結構簡單、操作方便、成本低的特點，模仿目前二層臺井架工操作立根的過程，鉆井平臺立根排放裝置僅對立根撥、推或拉，立根重量由鉆臺承受，二層臺受力小；可安裝在鉆機現有的二層臺上，低位安裝，隨井架整體起升，安裝、調式、維修方便；液壓系統的流量和壓力可調，能適應不同重量、不同速度輸送的要求；采用遠程控制，避免可高空作業，減輕了工人的勞動強度和危險性。
圖1是本實用新型的鉆井平臺立根排放裝置安裝在二層臺上的側視圖。圖2是本實用新型的鉆井平臺立根排放裝置的側視圖。圖3是本實用新型的鉆井平臺立根排放裝置中機械手總成的側視圖。其中1_ 二層臺；2-鉆井平臺立根排放裝置；3_吊環；4-自動吊卡；5-立根；201-固定導軌總成；202_移動導軌總成；203-機械手總成；20101-從動鏈輪總成；20102_鏈條；20103_后置導軌；20104_主動鏈輪總成；20109-C型的立根定位結構；20110-前置導軌；20201-移動導軌；20202_橫向移動滑座；20203_主動鏈輪總成；20204-鏈條；20206-從動鏈輪總成；20301_縱向移動滑座；20302_擺動缸；20303_擺動臂；20304_伸縮導向套；20305_夾緊手指；20306_夾緊缸；20307_伸縮缸。
具體實施方式
現結合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步的描述一種鉆井平臺立根單向排放裝置2主要由固定導軌總成201、移動導軌總成202、機械手總成203組成，固定導軌總成201通過螺栓與二層臺I連接，移動導軌總成202通過橫向移動滑座20202與固定導軌總成201連接，機械手總成203通過縱向移動滑座20301與移動導軌總成202連接。固定導軌總成201由后置導軌20103、前置導軌20110、從動鏈輪總成20101、主動鏈輪總成20104、鏈條20102組成，后置導軌20103、前置導軌20110均為工字鋼結構，在兩端分別安裝有從動鏈輪總成20101、主動鏈輪總成20104 ;鏈條20102安裝在從動鏈輪總成20101與主動鏈輪總成20104之間，前置導軌20109設計有C型的立根定位結構。移動導軌總成202由移動導軌20201、橫向移動滑座20202、主動鏈輪總成20203、鏈條20204、從動鏈輪總成20206組成，移動導軌20201為工字鋼結構，在兩端安裝有從動鏈輪總成20206、主動鏈輪總成20203，鏈條20204安裝在從動鏈輪總成20206與主動鏈輪總成20203之間，橫向移動滑座20202為燕尾槽結構，通過螺栓與鏈條20102連接。機械手總成203由縱向移動滑座20301、擺動缸20302、擺動臂20303、伸縮導向套20304、夾緊手指20305、夾緊缸20306、伸縮缸20307組成，縱向移動滑座20301為燕尾槽結構，通過螺栓與鏈條20204連接，擺動缸20302固定部分通過螺栓與縱向移動滑座20301連接，擺動缸20302活動部分通過螺栓與擺動臂20303連接，伸縮導向套20304為口型結構可在擺動臂20303的一端前后移動，夾緊手指20305、夾緊缸20306通過螺栓固定在伸縮導向套20304上，伸縮缸20307通過螺栓固定在擺動臂20303上。。本實用新型可安裝在鉆機現有的鉆井平臺或二層臺上，低位安裝，隨井架整體起升，安裝就位后，連接好相應的液壓與控制管線、啟動液壓站即可使用。工作原理(以將立根由井架中心拉進二層臺右側為例)吊環將立根送至中前置導軌的C型立根定位結構后，伸縮缸伸出，帶動伸縮導向套前移，到達設定位置后，夾緊缸伸出帶動夾緊手指動作，夾緊立根的上端，自動吊卡松開，吊環回位，擺動缸旋轉90度，帶動擺動臂旋轉90度，立根跟隨擺動臂旋轉，伸縮缸縮回，帶動伸縮導向套后移，立根跟隨伸縮導向套后移，移動導軌總成上的主動鏈輪旋轉，帶動鏈條移動，鏈條帶動縱向移動滑座移動，縱向移動滑座帶動機械手總成移動，立根跟隨機械手總成移動到達設定位置后，固定導軌總成上的主動鏈輪旋轉，帶動鏈條移動，帶動橫向移動滑座移動，在兩組同步運動的移動滑座牽引下移動導軌總成向右運動，立根跟隨移動導軌總成移動到達設定位置，完成一次立根的排放。將立根由二層臺拉至井架中心的過程為上述的逆過程。上述實施例給出的驅動機構方式采用鏈條、鏈輪配合驅動的方式，借助該方式替換成皮帶與皮帶輪，或者鋼絲繩與鋼絲輪等方式具有同樣的效果。基于上述實施例，可以在現有控制技術中選擇單片機整體控制，或者分控電路單獨控制，以實現其自動化作業程度。
權利要求1.鉆井平臺立根單向排放裝置，包括固定導軌總成、移動導軌總成、機械手總成和驅動機構，其特征在于固定導軌總成由兩條平行的前置導軌和后置導軌組成；移動導軌總成是由搭在固定導軌總成上的移動導軌和橫向移動滑座組成，其中，橫向移動滑座固定在移動導軌與固定導軌的結合部，并與固定導軌形成滑動配合；機械手總成由縱向移動滑座、擺動缸、擺動臂、伸縮導向套、夾緊手指、夾緊缸和伸縮缸組成，其中，縱向移動滑座與移動導軌形成滑動配合，擺動缸固定部分與縱向移動滑座連接，擺動缸活動部分與擺動臂連接，伸縮導向套固定在擺動臂的前端，伸縮缸固定在擺動臂的后部，與伸縮導向套形成伸縮配合， 夾緊手指連同夾緊缸固定在伸縮導向套上。
2.根據權利要求1所述的鉆井平臺立根單向排放裝置，其特征在于驅動機構包括設置在前置導軌上與橫向移動滑座聯動的驅動機構，設置在左前置導軌和右前置導軌與連接總成移動滑座聯動的驅動機構，設置在移動導軌上與縱向移動滑座聯動的驅動機構，所述驅動機構包括鏈條、鏈輪配合的驅動機構，或者皮帶與皮帶輪配合的驅動機構，或者液壓缸驅動。
3.根據權利要求1或2所述的鉆井平臺立根單向排放裝置，其特征在于所述導軌為工字鋼結構，與之配合的滑座為燕尾槽結構。
4.根據權利要求1或2所述的鉆井平臺立根單向排放裝置，其特征在于在前置導軌前端設有C型的立根定位結構。
專利摘要本實用新型公開了一種鉆井平臺立根單向排放裝置，由固定導軌總成、移動導軌總成、機械手總成和驅動機構組成。固定導軌總成由兩條平行的前置導軌和后置導軌組成；移動導軌總成是由搭在固定導軌總成上的移動導軌和橫向移動滑座組成；機械手總成由縱向移動滑座、擺動缸、擺動臂、伸縮導向套、夾緊手指、夾緊缸和伸縮缸組成。本實用新型解決了井架工長時間高空作業產生的問題，具有重量輕，結構簡單，操作方便，成本低的特點，可在鉆機現有的二層臺上低位安裝，隨井架整體起升，安裝、調式、維修方便。
文檔編號E21B19/14GK202882798SQ20122050189
公開日2013年4月17日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者江正清, 董懷榮, 安慶寶, 李進付, 李琴 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院