鐵架工的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于石油鉆井【技術領域】，具體涉及一種鐵架工。一種鐵架工，包括軌道梁，齒條、小車，齒輪行走驅動機構，回轉支撐，齒輪回轉驅動機構，回轉座，變幅油缸，變幅主臂，變幅次臂，前座，垂直調整油缸，抓管頭，提升臂，抱管頭；齒條固定在軌道梁上；齒輪行走驅動機構固定在小車上；變幅主臂上端鉸接在回轉座上，下端鉸接在前座上；變幅油缸一端鉸接在回轉座上，另一端鉸接在變幅主臂中上部；變幅次臂上端與回轉座鉸接，下端與前座鉸接；前座前端與提升臂鉸接，下端與調整油缸鉸接；抓管頭固定在提升臂的下部，抱管頭固定在提升臂的上部。本實用新型的鐵架工不占用猴臺操作空間，可以與人工操作兼容，提升能力高，操作直觀簡便。
【專利說明】鐵架工
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于石油鉆井【技術領域】，具體涉及一種鐵架工。
【背景技術】
[0002]在石油鉆井行業，起下鉆時需要將鉆柱從井心移至指梁處存放以及從指梁處移至井心，鉆柱通常為近30米的鉆桿或鉆鋌的組合，重量最重近10噸。傳統人工作業中井架工需爬至井架猴臺距地面30米的高空進行排放鉆柱作業，勞動強度高，危險性大。傳統人工作業勞動強度高，危險性大，正逐步被機械化設備所替代，市面上主要有以下幾類設備:
[0003]1、移管天吊形式設備可以很好的解決替代人工作業的問題，但是存在設備笨重，難以適應鉆機快速安裝、轉場的特點；
[0004]2、雙臂立式排管設備，可以同時完成接管功能，但控制系統復雜，設備笨重，難以適應鉆機快速安裝、轉場的特點；
[0005]3、猴臺上機械手設備可以解決替代人工作業的問題，也方便轉場安裝，但占用了猴臺操作空間，在某些需要人工猴臺作業的時候不太方便操作，同時受設備限制，載荷提升能力較弱；
[0006]4、猴臺下機械手設備不占用猴臺人工操作空間，提升能力高，但目前市面上設備均為固定底座式，操作復雜，控制系統復雜不易維護。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的是為了解決現有技術中存在的上述問題，提供一種鐵架工，解決了人工排管作業勞動強度高、危險性大等問題，相對市面同類設備，解決了快速安裝轉場、控制操作難、提升能力弱、占用人工操作空間等問題。
[0008]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種鐵架工，包括軌道梁，齒條、小車，齒輪行走驅動機構，回轉支撐，齒輪回轉驅動機構，回轉座，變幅油缸，變幅主臂，變幅次臂，前座，垂直調整油缸，抓管頭，提升臂，抱管頭；
[0009]齒條固定在軌道梁上；小車可在軌道梁槽間滾動；齒輪行走驅動機構固定在小車上，其驅動齒輪與齒條嚙合；回轉支撐上端固定在小車上，下端固定在回轉座上；齒輪回轉驅動機構固定在小車上，其驅動齒輪與回轉支撐上的齒輪嚙合；變幅主臂上端鉸接在回轉座上，下端絞接在如座上；變幅油缸一端絞接在回轉座上，另一端絞接在變幅王臂中上部;變幅次臂上端與回轉座鉸接，下端與前座鉸接；前座前端與提升臂鉸接，下端與垂直調整油缸鉸接；抓管頭固定在提升臂的下部，抱管頭固定在提升臂的上部。
[0010]所述的提升臂由下臂，外滑塊，內滑塊，提升油缸，上臂組成；下臂套裝在上臂內；外滑塊固定在上臂下端內壁，與下臂之間可相對滑動；內滑塊固定在下臂上端外側，與上臂之間可相對滑動；提升油缸的上端鉸接在上臂上，下端鉸接在下臂上。
[0011]所述的抓管頭由半爪，拉桿，爪前軸，爪后軸，油缸，拉桿軸，前桿，圓弧槽板，板牙組構成；所述抓管頭各件為左右對稱；半爪前端與拉桿鉸接于爪前軸處，半爪后端與油缸后端鉸接于爪后軸處；前桿固定在油缸桿上；前桿與拉桿鉸接于拉桿軸處；板牙組固定在圓弧槽板上，可沿圓弧面在一定角度內轉動；圓弧槽板固定在半爪前端。
[0012]所述的抱管頭由半爪，第一銷軸，第二銷軸，拉桿，前桿，油缸構成；所述抱管頭各件為左右對稱；半爪與油缸鉸接于第一銷軸處；前桿固定在油缸桿前端，拉桿一端與半爪后端鉸接，另一端與前桿鉸接于第二銷軸處。
[0013]本實用新型的鐵架工采用猴臺下布置，不占用猴臺操作空間，可以與人工操作兼容，提升能力高，底座采用可行走形式，控制系統簡單，操作直觀簡便；可隨鉆機迅速轉場安裝。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的鐵架工的主視圖；
[0015]圖2是本實用新型的鐵架工的立體圖；
[0016]圖3是圖1中提升臂的結構示意圖；
[0017]圖4是圖1中抓管頭的結構示意圖；
[0018]圖5是圖1中抱管頭的結構示意圖；
[0019]圖6?8是本實用新型的鐵架工的工作狀態圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1、圖2所示，鐵架工包括軌道梁1，齒條2，小車3，齒輪行走驅動機構4，回轉支撐5，齒輪回轉驅動機構6，回轉座7，變幅油缸8，變幅主臂9，變幅次臂10，前座11，垂直調整油缸12，抓管頭13，提升臂14，抱管頭15。齒條2固定在軌道梁I上；小車3為輪式結構輪子可在軌道I梁槽間滾動；齒輪行走驅動機構4固定在小車3上，其驅動齒輪與齒條2嚙合；回轉支撐5上端固定在小車3上，下端固定在回轉座7上；齒輪回轉驅動機構6固定在小車3上，其驅動齒輪與回轉支撐5上的齒輪嚙合；變幅主臂9上端鉸接在回轉座7上，下端鉸接在前座11上；變幅油缸8 —端鉸接在回轉座7上，另一端鉸接在變幅主臂9中上部，變幅次臂10上端與回轉座鉸接7，下端與前座11鉸接；前座11前端與提升臂14鉸接，下端與垂直調整油缸12鉸接；抓管頭13固定在提升臂14的下部，抱管頭15固定在提升臂14的上部。
[0021]如圖3所示，提升臂14由下臂16，外滑塊17，內滑塊18，提升油缸19，上臂20組成。下臂16套裝在上臂20內；外滑塊17固定在上臂20下端內壁，與下臂16之間可相對滑動；內滑塊18固定在下臂16上端外側，與上臂20之間可相對滑動；提升油缸19的上端鉸接在上臂20上，下端鉸接在下臂16上。
[0022]如圖4所示，抓管頭13由第一半爪21，第一拉桿22，爪前軸23，爪后軸24，第一油缸25,拉桿軸26,第一前桿27,圓弧槽板28,板牙組29構成。抓管頭各件為左右對稱；第一半爪21前端與第一拉桿22鉸接于爪前軸23處,第一半爪21后端與第一油缸25后端鉸接于爪后軸24處；第一前桿27固定在第一油缸25桿上；第一前桿27與第一拉桿22鉸接于拉桿軸26處；板牙組29固定在圓弧槽板28上，可沿圓弧面在一定角度內轉動；圓弧槽板28固定在第一半爪21前端。
[0023]如圖5所示，抱管頭15由第二半爪31，第一銷軸32，第二銷軸33，第二拉桿34，第二前桿35，第二油缸36構成。抱管頭各件為左右對稱；第二半爪31與第二油缸36鉸接于第一銷軸32處；第二前桿35固定在第二油缸36桿前端，第二拉桿34 —端與第二半爪31后端鉸接，另一端與第二前桿35鉸接于第二銷軸33處。
[0024]本實用新型的鐵架工的工作原理及動作如下所述:
[0025]小車3在齒輪行走驅動機構4的驅動下，沿軌道梁I前后運動；
[0026]回轉座7通過回轉支撐5及軸承連接在小車3下方，在齒輪回轉驅動機構6的驅動下，回轉座7及其下部組件可在水平面內完成周向360度回轉；
[0027]變幅主臂9和變幅次臂10在變幅油缸8的驅動下可在豎直平面內擺動，帶動前端的組件完成向斜上方伸出縮回的動作；
[0028]變幅主臂9、變幅次臂10，回轉座7及前座11組成平行四邊形結構，保證變幅運動過程中前端組件保持豎直狀態；
[0029]提升臂14在垂直調整油缸12的驅動下，可使提升臂14在豎直范圍內完成小角度微調功能；
[0030]提升臂14的組件下臂16在提升油缸19的驅動下，可沿上臂20內沿完成提升、下降功能；
[0031]抓管頭13的組件第一油缸25推動第一前桿27通過第一拉桿22帶動第一半爪21開合來完成抓取鉆具功能；
[0032]抱管頭15的組件第二油缸36推動第二前桿35通過第二拉桿34帶動第二半爪31開合來完成環繞抱住鉆具功能。
[0033]典型的一些運動操作如圖6、7、8所示；分別完成抓取鉆桿30，提升鉆桿并縮回中心，整體旋轉一定角度，小車移動等動作。與井架指梁、頂驅等設備配合可代替井架工完成垂直排放鉆柱的任務。
【權利要求】
1.一種鐵架工，其特征在于:包括軌道梁，齒條、小車，齒輪行走驅動機構，回轉支撐，齒輪回轉驅動機構，回轉座，變幅油缸，變幅主臂，變幅次臂，前座，垂直調整油缸，抓管頭，提升臂，抱管頭；齒條固定在軌道梁上；小車可在軌道梁槽間滾動；齒輪行走驅動機構固定在小車上，其驅動齒輪與齒條嚙合；回轉支撐上端固定在小車上，下端固定在回轉座上；齒輪回轉驅動機構固定在小車上，其驅動齒輪與回轉支撐上的齒輪嚙合；變幅主臂上端鉸接在回轉座上，下端鉸接在前座上；變幅油缸一端鉸接在回轉座上，另一端鉸接在變幅主臂中上部；變幅次臂上端與回轉座鉸接，下端與前座鉸接；前座前端與提升臂鉸接，下端與垂直調整油缸鉸接；抓管頭固定在提升臂的下部，抱管頭固定在提升臂的上部。
2.根據權利要求1所述的鐵架工，其特征在于:所述的提升臂由下臂，外滑塊，內滑塊，提升油缸，上臂組成；下臂套裝在上臂內；外滑塊固定在上臂下端內壁，與下臂之間可相對滑動；內滑塊固定在下臂上端外側，與上臂之間可相對滑動；提升油缸的上端鉸接在上臂上，下端鉸接在下臂上。
3.根據權利要求1所述的鐵架工，其特征在于:所述的抓管頭由半爪，拉桿，爪前軸，爪后軸，油缸，拉桿軸，前桿，圓弧槽板，板牙組構成；所述抓管頭各件為左右對稱；半爪前端與拉桿鉸接于爪前軸處，半爪后端與油缸后端鉸接于爪后軸處；前桿固定在油缸桿上；前桿與拉桿鉸接于拉桿軸處；板牙組固定在圓弧槽板上，可沿圓弧面在一定角度內轉動；圓弧槽板固定在半爪前端。
4.根據權利要求1所述的鐵架工，其特征在于:所述的抱管頭由半爪，第一銷軸，第二銷軸，拉桿，前桿，油缸構成；所述抱管頭各件為左右對稱；半爪與油缸鉸接于第一銷軸處；前桿固定在油缸桿前端，拉桿一端與半爪后端鉸接，另一端與前桿鉸接于第二銷軸處。
【文檔編號】E21B19/14GK203488119SQ201320496652
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年8月15日 優先權日:2013年8月15日
【發明者】劉世斌 申請人:青島泰眾能源技術有限公司