专利名称：起下管柱作业自动传送机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田井下作业装置，特别涉及一种油田修井作业的起下管 柱作业自动传送机。二、 背景技术-油田修井作业主要是为了保证油井的正常生产或根据生产需要对油井进行检 修、维护和调整，是保证油田稳产、高产的重要生产环节。修井作业中一个非常繁 重的工作就是起下油管、抽油杆。多年来我国油田起下管柱作业一直沿用传统的作 业方式，油管起下需人工搬运油管定位、倒换月牙吊卡、推放小滑车，工序复杂， 自动化程度低，工作强度大，需要人员多，工作效率低，作业危险性大。因此，管 柱起下作业急需改进。目前国内的修井作业起下油管操作中主要采用人工方式，国内也开发有油管起 下自动化的装置，但由于其要改变油管水平布置的方式及管柱起下工作的特殊性， 另外装置复杂，成本很高，不符合国情，没有真正实现工业应用。国外车载修井机性能较好；但工作条件要求高，价格桌贵，同样也不适于我国国情。国内各油田拥有大量修井设备，如通井机、井架、液压钳、吊卡等，修并作业 方式急需改革，但又不能全部弃用现有设备。因此研制、开发适合我国国情的半自 动油管柱起下作业辅助装置对油田修井作业成为了迫切的需求。三、 实用新型内容-本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种起下管柱作业 自动传送机，该装置具有自动举升和送进油管功能，举升和送进距离可无级调节， 能适合各种不同高度的井口的起下管柱作业施工。其技术方案是主要由平行四边形主机构、驱动部件、底座、中间支承部件、 上油管用外爪工具、自带动力遥控滑车组成，底座用以支承驱动部件和中间支承部 件，所述的平行四边形主机构包括多个曲柄、滑车平台、曲柄配重，曲柄中部和驱 动部件输出轴或中间支承部件输出轴采用平键连接，曲柄的一端和曲柄配重固定连 接，另一端和滑车平台铰接，用以实现油管的升、降及传送；在所述的滑车平台顶 部设有自带动力遥控滑车，可在滑车平台上往复运动；所述的滑车平台的侧面安装 上油管用外爪工具或卸油管用内爪工具，驱动部件带动平行四边形主机构的曲柄作 往复旋转运动，曲柄使滑车平台作平动，通过上油管用外爪工具或卸油管用内爪工具完成上油管作业或卸油管作业。其中，本实用新型的驱动部件主要由斜齿轮一蜗轮蜗杆减速电机和连接螺栓组成，斜齿轮一蜗轮蜗杆减速电机通过连接螺栓固定在底座的T型槽板上，用以调整 驱动部件的输出轴位置。驱动部件用以提供动力，采用功率0.18kW、输出转速 2.0rpm、输出扭矩470Nm的SWD140S90Y4 63斜齿轮一蜗轮蜗杆减速电机，使用 双输出轴形式，为保证平行四边形主机构运转平稳，采用两套相同的驱动部件。
本实用新型的中间支承部件主要由滑动轴承和连接螺栓组成，滑动轴承通过连 接螺栓连接在底座的T型槽板上，用以调整中间支承部件的输出轴位置。用以保证 平行四边形主机构运行稳定及滑车平台受力均衡，中间支承部件采用滑动轴承，也 使用双输出轴形式，和平行四边形主机构的连接同驱动系统；
本实用新M的上油管用外爪工具包括上油管用外爪、固定架、销轴、挡环及开 口销，上油管用外爪通过销轴、挡环及开口销连接在固定架上；固定架用连接螺栓 固定在滑车平台的一侧；用于上油管作业油管的挂入及使油管自动滑入滑车平台的 中部位置，该工具固定在滑车平台的一侧，沿滑车平台纵向分布有两套。
卸油管用内爪工具用于卸油管作业将油管顶出滑车平台并自动滑入油管排放架 上，该工具固定在保证底座位置的连接部件上，同样沿滑车平台纵向分布有两套。
本实用新型的自带动力遥控滑车主要由电机、滚轮、轴承、联轴器、滚轮轴和 小车架组成，采用后轮驱动，两个后驱的滚轮各由一个直流减速电机驱动，并且和 直流减速电机通过套筒联轴器连接并支承于轴承上，轴承固定小车架上；前滚轮自 由滚动，两个后驱的滚轮通过滚轮轴连接并支承于轴承上；滚轮的内侧各有一个挡 边，确保小车不脱离导向架侧翻；自带动力遥控滑车主要用以自动复位滑车，电机 额定功率选用25w，转速150rpm。
底座以及保证底座位置的连接部件，底座有3套，结构完全一样，用以支承两 套驱动部件和中间支承部件，保证底座位置的连接部件用以连接3个独立的底座， 以保证平行四边形主机构的精度；'
本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是
1、快速拆装式，其存放、运输方便；2、节能，采用独特的配重平衡块结构， 动力要求大大降低；3、左、右全部对称设计，结构受力合理、稳定性好；4、通过 控制曲柄的旋转角度，可做到提升高度、送进距离无级调节；5、自带动力遥控滑车， 不需人力往复从两头推来推去，大大减轻了工作量；6、主机构釆用平行四边形结构， 原理方案简单、可靠；整个系统采用模块化设计，产品适应性好，功能扩展性好。 接口界面标准化，可以根据需要添加上油管用外爪工具、卸油管用内爪工具，极大 的提高了产品的应用范围。本实用新型可以直流电机、液压、气动等作为动力，实 现了起下管柱作业部分操作程序的自动化，连接方便，操作简单，大大提高了起下 油管时的工作效率，减少了占井周期，安全性能大大提高。
四、'
结构示意图；附图2为起下管柱作业自动传送机的俯视图；附图3为起下管柱作业自动传送机的右视图；附图4为驱动部件的连接示意图；附图5为中间支承部件的连接示意图；附图6为上油管用外爪工具的侧视图；附图7为上油管用外爪工具的结构示意图；附图8为自带动力遥控滑车的结构示意图；上图中l一平行四边形主机构，'2 —驱动部件，3—中间支承部件，4一底座， 5 —上油管用外爪工具，6—自带动力遥控滑车；l.l一曲柄，1.2—滑车平台，1.3—曲柄配重；2.1—斜齿轮一蜗轮蜗杆减速电机，2.2—连接螺栓；3.1—滑动轴承，3.2 —连接螺栓；4.1— T型槽板；5.1 —上油管 用外爪，5.2 —固定架，5.3 —销轴，5.4—复位弹簧，5.5 —挡环，5.6—开口销；6.1 — 减速电机，6.2—滚轮，6.3 —轴承，6.4—套筒联轴器，6.5—滚轮轴，6.6-小车架。五具体实施方式
以下结合附图1-8阐明本实用新型的结构与工作原理。本实用新型由平行四边形主机构1、驱动部件2、中间支承部件3、底座4、上 油管用外爪工具5、自带动力遥控滑车6等结构组成。起下管柱作业自动传送机纵向 结构示意图如图1所示，图2为起下管柱作业自动传送机俯视图，图3为起下管柱 作业自动传送机右视图。平行四边形主机构包括曲柄1.1 (6个)、滑车平台1.2、曲柄配重1.3 (6块，曲 柄)。曲柄l.l中部和驱动部件2输出轴(或中间支承部件3输出轴)采用普通平键 连接，曲柄1.1 一头和曲柄配重1.3用螺栓固定连接，另一头和滑车平台1.2铰接。驱动部件由斜齿轮一蜗轮蜗杆减速电机2.1和连接螺栓2.2等组成。斜齿轮一蜗 轮蜗杆减速电机2.1通过连接螺栓2.2连接在底座4的T型槽板4.1上，使驱动部件 2输出轴位置容易调整，以保证平行四边形主机构1的精度。驱动系统连接示意图如 图4所示。中间支承部件由滑动轴承3.1和连接螺栓3.2等组成。滑动轴承3.1通过连接螺 栓3.2连哮在底座4的1^型槽板4.1上，使中间支承部件3输出轴位置容易调整，以 保证平行四边形主机构1的精度。中间支承部件连接示意图如图5所示。上油管用外爪工具5包括上油管用外爪5.1 、固定架5.2、销轴5.3、复位弹簧5.4、 挡环5.5及开口销5.6。上油管用外爪5.1通过销轴5.3、挡环5.5及开口销5.6连接 在固定架5.2上；固定架5.2用连接螺栓固定在滑车平台1.2的一侧；复位弹簧5.4 保证上油管用外爪5.1在不受外时恢复到原位，上油管用外爪工具的结构图参照附图6和7。当然，卸油管用内爪工具正好与上油管用外爪工具结构相反。
自带动力遥控滑车6由电机6.1、滚轮6.2、轴承6.3、联轴器6.4、滚轮轴6.5、 小车架6.6等组成，采用后轮驱动，两个后驱的滚轮6.2各由一个直流减速电机6.1 驱动，并且和直流减速电机6.2通过套筒联轴器6.4连接并支承于轴承6.3上，轴承 6.3固定小车架6.6上；前滚轮6.2自由滚动，两个后驱的滚轮6,2通过滚轮轴6.5连 接并支承于轴承6.3上；四个滚轮的内侧各有一个挡边，当侧向受力时，会受到滑车 平台1.2导向架左右分力的作用，能确保小车不会脱离导向架，小车不会侧翻。自带 动力遥控滑车6结构示意图如图8所示。
该系统构思新颖，结构简单，技术可行，并能够与现有修井设备配合使用，实 现油田修井作业的半自动化，主要工作原理为
驱动部件2带动平行四边形主机构1的曲柄1.1作往复旋转运动，曲柄1.1使滑 车平台1.2作平动，自带动力遥控滑车6可在滑车平台1.2上往复运动。上油管作业 时，当曲柄l.l逆时针旋转到向左的水平位置附近时，滑车平台1,2侧面安装的上油 管用外爪5.1外弧面碰到油管架上排放好的油管后，上油管用外爪5.1向内翻转；曲 柄1继续旋转，当外爪5.1内弧面完全处于油管架上排放好的油管的下方时，上油管 用外爪5.1复位；这时控制曲柄1.1反方向顺时针旋转，外爪5.1内弧面将抬起油管， 并使油管沿其弧面向内滚入滑车平台1.2的中间位置；曲柄1继续顺时针旋转，当曲 柄1.1旋转到竖直的位置左右时，滑车平台1.2提升油管并送进到井口附近；这时用 人工方式使用吊卡并拖动自带动力遥控滑车6将油管立起，完成后，遥控自带动力 遥控滑车6回到起点位置。如此往复，达到送进油管的目的。卸油管作业油管的传 送和上述过程相反,只是要将安装在滑车平台1.2侧面上的上油管用外爪工具5卸下， 而采用卸油管用内爪工具；当滑车平台1.2下降到足够的位置时，卸油管用内爪将油 管顶出滑车平台1.2并滑落到油管架上。
权利要求1、一种起下管柱作业自动传送机，其特征是主要由平行四边形主机构(1)、驱动部件(2)、中间支承部件(3)、底座(4)、上油管用外爪工具(5)、自带动力遥控滑车(6)组成，底座(4)用以支承驱动部件(2)和中间支承部件(3)，所述的平行四边形主机构包括多个曲柄(1.1)、滑车平台(1.2)、曲柄配重(1.3)，曲柄(1.1)中部和驱动部件的输出轴或中间支承部件(3)的输出轴采用平键连接，曲柄(1.1)的一端和曲柄配重(1.3)固定连接，另一端和滑车平台(1.2)铰接；在所述的滑车平台(1.2)顶部设有自带动力遥控滑车(6)，可在滑车平台(1.2)上往复运动；所述的滑车平台(1.2)的侧面安装上油管用外爪工具(5)或卸油管用内爪工具，驱动部件(2)带动平行四边形主机构的曲柄(1.1)作往复旋转运动，曲柄(1.1)使滑车平台(1.2)作平动，通过上油管用外爪工具(5)或卸油管用内爪工具完成上油管作业或卸油管作业。
2、 根据权利要求l所述的起下管柱作业自动传送机，其特征是所述的驱动部 件(2)主要由斜齿轮一蜗轮蜗杆减速电机(2.1)和连接螺栓(2.2)组成，斜齿轮 一蜗轮蜗杆减速电机(2.1)通过连接螺栓(2.2)连接在底座(4)的T型槽板(4.1) 上，用以调整驱动部件(2)的输出轴位置。
3、 根据权利要求l所述的起下管柱作业自动传送机，其特征是所述的中间支 承部件主要由滑动轴承(3.1)和连接螺栓(3.2)组成，滑动轴承(3.1)通过连接螺 栓(3.2)连接在底座(4)的T型槽板(4.1)上，用以调整中间支承部件(3)的输 出轴位置。
4、 根据权利要求l所述的起下管柱作业自动传送机，其特征是所述的上油管 用外爪工具(5)包括上油管用外爪(5.1)、固定架(5.2)、销轴(5.3)、挡环(5.5) 及开口销(5.6)，上油管用外爪(5.1)通过销轴(5.3)、挡环(5.5)及开口销(5.6) 连接在固定架(5.2)上；固定架(5.2)用连接螺栓固定在滑车平台(1.2)的一侧。
5、 根据权利要求l所述的起下管柱作业自动传送机，其特征是所述的自带动 力遥控滑车(6)主要由电机(6.1)、滚轮(6.2)、轴承(6.3)、联轴器(6.4)、滚轮 轴(6.5)和小车架(6.6)组成，其中，两个后驱的滚轮(6.2)各由一个直流减速电 机(6.1)驱动，两个滚轮(6.2)和直流减速电机(6.2)通过套筒联轴器(6.4)连 接并支承于轴承(6.3)上，轴承(6.3)固定小车架(6.6)上，前滚轮(6.2)自由 滚动。
6、 根据权利要求5所述的起下管柱作业自动传送机，其特征是:所述的滚轮(6.2) 的内侧各f一个挡边。
专利摘要本实用新型涉及一种油田修井作业的起下管柱作业自动传送机。其技术方案是主要由平行四边形主机构、驱动部件、底座、中间支承部件、上油管用外爪工具、自带动力遥控滑车组成，底座用以支承驱动部件和中间支承部件，所述的滑车平台的侧面安装上油管用外爪工具或卸油管用内爪工具，驱动部件带动平行四边形主机构的曲柄作往复旋转运动，曲柄使滑车平台作平动，通过上油管用外爪工具或卸油管用内爪工具完成上油管作业或卸油管作业。本实用新型可以直流电机、液压、气动等作为动力，实现了起下管柱作业部分操作程序的自动化，连接方便，操作简单，大大提高了起下油管时的工作效率，减少了占井周期，安全性能大大提高。
文档编号E21B7/20GK201428380SQ20092001968
公开日2010年3月24日 申请日期2009年3月30日 优先权日2009年3月30日
发明者杨文俊 申请人:杨文俊