一种油田钻机用全自动猫道的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种油田钻机用全自动猫道，全自动猫道包括猫道主体、升降机构、主云梁和钻杆排放架，猫道主体内设置有收纳箱、第一液压缸、第二液压缸和动力腔，第一液压缸通过第一进油管和第一回油管固定连接动力腔，第二液压缸通过第二进油管和第二回油管固定连接动力腔，升降机构包括支护架、顶升螺杆和定位夹板，顶升螺杆穿过定位夹板实现主云梁与猫道主体的连接，主云梁上设置有梯形导向槽，梯形导向槽的侧壁上均匀设置有托轮，主云梁的侧面上设置有辅助云梁。本实用新型提高了全自动猫道在运送钻杆时的安全性和稳定性，可以对多余的钻杆进行存放，根据钻杆的不同型号调节云梁的长度，降低了运输成本，提高了钻井效率，经济效益显著。
【专利说明】一种油田钻机用全自动猫道
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种油田钻机用全自动猫道。
【背景技术】
[0002]近年来，随着自动化技术水平的提高和在石油钻机上的应用，钻机主要配套设备如液压盘刹、自动送钻、液压猫头等装置机械化程度有了一定的提升，但相对钻机外围配套的辅助设备而言，钻具排放和上下钻台操作水平较低，劳动强度大、工作危险系数高，随之带来的负面效应与钻机行业整体发展水平不相适应。
[0003]我国现有钻机在钻井过程中，上、下钻具仍以工人手工操作配合钻台与猫道上的启动绞车拉、拽等方式进行，不仅操作效率低、工人劳动强度大、安全性差、钻具的损坏程度也很高；而国外主要采用固定式自动化猫道、举升式自动化猫道和机械手臂，固定式自动化猫道虽然操作简单，但是对钻具的保护不够，磨损严重，不能用于大型钻机，举升式自动化猫道需要设置坡道，而坡道的高度和长度需要固定，使用灵活性差，机械手臂容易损坏、不易维修，成本高，安装复杂，不易频繁拆装和运输。
实用新型内容
[0004]本实用新型目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种油田钻机用全自动猫道的技术方案，通过第一液压缸和第二液压缸控制叶轮的正转和反转，实现顶升螺杆的伸缩，带动主云梁的上升和下降，可以满足不同位置高度钻井平台的钻杆输送，提高了钻井效率，同时多余的钻杆可以在钻杆排放架中的储存箱进行存放，防止钻杆直接裸露在空气中而造成锈蚀，降低了成本，辅助云梁可以根据不同钻杆的型号大小进行调节，提高了输送时的安全性。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种油田钻机用全自动猫道，全自动猫道包括猫道主体、升降机构、主云梁和钻杆排放架，主云梁通过升降机构连接在猫道主体的上方，钻杆排放架通过转动机构转动连接在猫道主体的两侧，猫道主体的底面上设置有固定支腿，其特征在于:猫道主体内设置有收纳箱、第一液压缸、第二液压缸和动力腔，第一液压缸和第二液压缸分别位于收纳箱的两侦牝动力腔位于收纳箱的下方，第一液压缸通过第一进油管和第一回油管固定连接动力腔，第二液压缸通过第二进油管和第二回油管固定连接动力腔，第一进油管和第二进油管上分别设置有第一液压泵和第二液压泵，第一回油管和第二回油管上分别设置有第一单向阀和第二单向阀，动力腔内设置有转轴，转轴上设置有叶轮；升降机构包括支护架、顶升螺杆和定位夹板，支护架通过铰链连接，两个支护架之间通过定位夹板连接，顶升螺杆穿过定位夹板实现主云梁与猫道主体的连接，顶升螺杆的底端固定连接转轴；主云梁上设置有梯形导向槽，梯形导向槽的侧壁上均匀设置有托轮，主云梁的侧面上设置有辅助云梁，辅助云梁与主云梁上均设置有滑槽，滑槽的上下两侧设置有固定槽，梯形导向槽内移动连接有助推车；当需要提升钻杆时，开启第一液压泵和第二单向阀，关闭第二液压泵和第一单向阀，使液压油从第一液压缸通过第一进油管进入动力腔，推动叶轮正转，使转轴转动，进而带动顶升螺杆转动，使主云梁得到上升的推力，当卸下后的钻杆需要放入钻杆排放架时，开启第二液压泵和第一单向阀，关闭第一液压泵和第二单向阀，使液压油从第二液压缸通过第二进油管进入动力腔，推动叶轮反转，使转轴转动，进而带动顶升螺杆转动，使主云梁慢慢下降，直到与猫道主体相接触，顶升螺杆为主云梁的上升和下降提供动力，支护架可以支撑主云梁，防止主云梁在移动过程中摇晃，不仅可以满足不同高度位置钻井平台的钻杆输送，而且输送平稳，安全性高，梯形导向槽可以对钻杆起到支撑作用，方便助推车推拉钻杆，同时使钻杆的运输更稳定，梯形导向槽上的托轮不仅可以起到保护钻杆的作用，防止钻杆表面磨损，而且可以减小钻杆与梯形导向槽之间的接触面积，使钻杆的移动更灵活。
[0007]进一步，转动机构包括连接耳板和扣槽，连接耳板固定连接在猫道主体上，扣槽位于钻杆排放架内，连接耳板与扣槽相匹配，当需要运送钻杆时，可以转动钻杆排放架，使钻杆滑入主云梁的梯形导向槽中，实现了钻杆的连续运输，降低了操作者的劳动强度。
[0008]进一步，支护架的顶端固定连接在主云梁上，支护架的底端固定连接在收纳箱内，支护架的宽度与收纳箱的长度相匹配，当主云梁下降到猫道主体的顶面上时，支护架可以移动至收纳箱内进行存放，防止支护架直接裸露在空气中而造成锈蚀，进而影响支护架的强度和使用寿命。
[0009]进一步，顶升螺杆包括第一螺杆和第二螺杆，第二螺杆套接在第一螺杆内，当主云梁上升的高度为第一螺杆的长度时，第二螺杆固定在第一螺杆内，当主云梁上升的高度大于第一螺杆的长度时，第二螺杆从第一螺杆中旋转出来继续进行顶升，直至到达钻井平台。
[0010]进一步，辅助云梁的侧面上设置有挡板，当钻杆的一端通过助推车进行固定时，另一端则可以通过挡板进行固定，防止钻杆的运输过程中滑落而造成安全隐患。
[0011]进一步，钻杆排放架的底部设置有支腿液压缸，支腿液压缸通过万向球连接在钻杆排放架上，钻杆排放架的内部设置有储存箱，储存箱内设置有模板，钻杆排放架的顶面上设置有钻杆定位槽，钻杆排放架的侧面上设置有提升装置，当需要运送钻杆时，只需启动支腿液压缸，使钻杆排放架倾斜，方便钻杆滑入主云梁，同时多余的钻杆可以存放在储存箱内，需要使用时可以直接拿取，不需要来回输送钻杆，降低了运送成本，提高了钻井效率。
[0012]进一步，提升装置内设置有移动槽和传动链，移动槽内设置有提升夹板，提升夹板固定连接在传动链上，传动链转动连接第一电机，第一电机位于提升装置的侧面上，当需要使用储存箱内的钻杆时，通过提升夹板将模板上的钻杆通过移动槽运送至钻杆定位槽，使用方便快捷。
[0013]进一步，助推车内设置有第二电机、红外感应器和限位孔，限位孔的周围均匀设置有夹紧机构，助推车的侧壁上设置有通槽和导轨，通槽与托轮相匹配，导轨与滑槽相匹配，导轨的上下两侧均设置有滑轮，滑轮与固定槽相匹配，第二电机可以带动导轨上的滑轮滚动，使助推车在梯形导向槽内快速滑动，当助推车接近挡板时，红外感应器将信号传递给第二电机，使滑轮减速，防止助推车撞上挡板，滑槽可以限制助推车的上下移动，固定槽可以限制助推车的左右移动，提高了助推车在移动时的稳定性。
[0014]进一步，夹紧机构包括弹性夹板、伸缩杆和同步电机，同步电机位于助推车内，弹性夹板通过伸缩杆连接同步电机，可以根据钻杆的不同型号大小调节弹性夹板的位置，使弹性夹板与钻杆的接触面夹紧，防止在拖动钻杆时发生打滑，提高了钻杆的输送效率。
[0015]进一步，辅助云梁移动连接在主云梁上，当钻杆的长度小于主云梁的长度时，将辅助云梁固定在主云梁内，当钻杆的长度大于主云梁的长度时，将辅助云梁移出，并根据钻杆的长度移动至适当位置，提高了钻杆在提升时的安全性，防止钻杆滑落。
[0016]本实用新型由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果:
[0017]1、通过在猫道主体内设置第一液压缸、第二液压缸和动力腔，并在第一进油管和第二进油管上分别设置第一液压泵和第二液压泵，在第一回油管和第二回油管上分别设置第一单向阀和第二单向阀，实现叶轮的正转和反转，进而带动主云梁上升和下降，使用方便灵活，输送效率高；
[0018]2、支护架可以支撑主云梁，防止主云梁在移动过程中摇晃，不仅可以满足不同高度位置钻井平台的钻杆输送，而且输送平稳，安全性高；
[0019]3、梯形导向槽可以对钻杆起到支撑作用，方便助推车推拉钻杆，同时使钻杆的运输更稳定，梯形导向槽上的托轮不仅可以起到保护钻杆的作用，防止钻杆表面磨损，而且可以减小钻杆与梯形导向槽之间的接触面积，使钻杆的移动更灵活；
[0020]4、钻杆排放架内设置有储存箱，当需要运送钻杆时，只需启动支腿液压缸，使钻杆排放架倾斜，方便钻杆滑入主云梁，同时多余的钻杆可以存放在储存箱内，需要使用时可以直接拿取，不需要来回输送钻杆，降低了运送成本，提高了钻井效率；
[0021]5、第二电机可以带动导轨上的滑轮滚动，使助推车在梯形导向槽内快速滑动，当助推车接近挡板时，红外感应器将信号传递给第二电机，使滑轮减速，防止助推车撞上挡板，滑槽可以限制助推车的上下移动，固定槽可以限制助推车的左右移动，提高了助推车在移动时的稳定性。
[0022]本实用新型结构简单，实用性强，不仅提高了全自动猫道在运送钻杆时的安全性和稳定性，而且可以对多余的钻杆进行存放，根据钻杆的不同型号可以调节云梁的长度，降低了运输成本，提高了钻井效率，经济效益显著。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0024]图1为本实用新型一种油田钻机用全自动猫道的结构示意图；
[0025]图2为图1中八方向的结构示意图；
[0026]图3为本实用新型中猫道主体的结构示意图；
[0027]图4为本实用新型中钻杆排放架的结构示意图；
[0028]图5为本实用新型中主云梁的结构示意图；
[0029]图6为本实用新型中助推车的结构示意图；
[0030]图7为本实用新型中第一螺杆与第二螺杆的连接示意图。
[0031]图中:1-猫道主体；2-主云梁；3-钻杆排放架；4-升降机构；5-支护架；6-顶升螺杆；7-助推车；8-固定支腿；9-支腿液压缸；10-定位夹板；11-收纳箱；12-第一液压缸；13-第二液压缸；14-第一进油管；15-第一液压泵；16-第二进油管；17-第二液压泵；18-第一回油管；19-第二回油管；20-第一单向阀；21-第二单向阀；22-转轴；23-动力腔；24-叶轮；25-连接耳板；26-扣槽；27-钻杆定位槽；28-储存箱；29-模板；30-万向球；31-提升装置；32-移动槽；33-传动链；34-提升夹板；35-第一电机；36-梯形导向槽；37-托轮；38-辅助云梁；39-滑槽；40-固定槽；41-挡板；42-第二电机；43-红外感应器；44-通槽；45-限位孔；46-弹性夹板；47-伸缩杆；48-同步电机；49-导轨；50-滑轮；51-第一螺杆；52-第二螺杆。
【具体实施方式】
[0032]如图1至图7所示，为本实用新型一种油田钻机用全自动猫道，全自动猫道包括猫道主体1、升降机构4、主云梁2和钻杆排放架3，主云梁2通过升降机构4连接在猫道主体1的上方，钻杆排放架3通过转动机构转动连接在猫道主体1的两侧，转动机构包括连接耳板25和扣槽26，连接耳板25固定连接在猫道主体1上，扣槽26位于钻杆排放架3内，连接耳板25与扣槽26相匹配，当需要运送钻杆时，可以转动钻杆排放架3，使钻杆滑入主云梁2的梯形导向槽36中，实现了钻杆的连续运输，降低了操作者的劳动强度，钻杆排放架3的底部设置有支腿液压缸9，支腿液压缸9通过万向球30连接在钻杆排放架3上，钻杆排放架3的内部设置有储存箱28，储存箱28内设置有模板29，钻杆排放架3的顶面上设置有钻杆定位槽27，钻杆排放架3的侧面上设置有提升装置31，当需要运送钻杆时，只需启动支腿液压缸9，使钻杆排放架3倾斜，方便钻杆滑入主云梁2，同时多余的钻杆可以存放在储存箱28内，需要使用时可以直接拿取，不需要来回输送钻杆，降低了运送成本，提高了钻井效率，提升装置31内设置有移动槽32和传动链33，移动槽32内设置有提升夹板34，提升夹板34固定连接在传动链33上，传动链33转动连接第一电机35，第一电机35位于提升装置31的侧面上，当需要使用储存箱28内的钻杆时，通过提升夹板34将模板29上的钻杆通过移动槽32运送至钻杆定位槽27，使用方便快捷，猫道主体1的底面上设置有固定支腿8，猫道主体1内设置有收纳箱11、第一液压缸12、第二液压缸13和动力腔23，第一液压缸12和第二液压缸13分别位于收纳箱11的两侧，动力腔23位于收纳箱11的下方，第一液压缸12通过第一进油管14和第一回油管18固定连接动力腔23，第二液压缸13通过第二进油管16和第二回油管19固定连接动力腔23，第一进油管14和第二进油管16上分别设置有第一液压泵15和第二液压泵17，第一回油管18和第二回油管19上分别设置有第一单向阀20和第二单向阀21，动力腔23内设置有转轴22，转轴22上设置有叶轮24。
[0033]升降机构4包括支护架5、顶升螺杆6和定位夹板10，支护架5通过铰链连接，支护架5的顶端固定连接在主云梁2上，支护架5的底端固定连接在收纳箱11内，支护架5的宽度与收纳箱11的长度相匹配，当主云梁2下降到猫道主体1的顶面上时，支护架5可以移动至收纳箱11内进行存放，防止支护架5直接裸露在空气中而造成锈蚀，进而影响支护架5的强度和使用寿命，两个支护架5之间通过定位夹板10连接，顶升螺杆6穿过定位夹板10实现主云梁2与猫道主体1的连接，顶升螺杆6的底端固定连接转轴22，顶升螺杆6包括第一螺杆51和第二螺杆52，第二螺杆52套接在第一螺杆51内，当主云梁2上升的高度为第一螺杆51的长度时，第二螺杆52固定在第一螺杆51内，当主云梁2上升的高度大于第一螺杆51的长度时，第二螺杆52从第一螺杆51中旋转出来继续进行顶升，直至到达钻井平台。
[0034]主云梁2上设置有梯形导向槽36，梯形导向槽36的侧壁上均匀设置有托轮37，主云梁2的侧面上设置有辅助云梁38，辅助云梁38移动连接在主云梁2上，当钻杆的长度小于主云梁2的长度时，将辅助云梁38固定在主云梁2内，当钻杆的长度大于主云梁2的长度时，将辅助云梁38移出，并根据钻杆的长度移动至适当位置，提高了钻杆在提升时的安全性，防止钻杆滑落，辅助云梁38的侧面上设置有挡板41，当钻杆的一端通过助推车7进行固定时，另一端则可以通过挡板41进行固定，防止钻杆的运输过程中滑落而造成安全隐患，辅助云梁38与主云梁2上均设置有滑槽39，滑槽39的上下两侧设置有固定槽40，梯形导向槽36内移动连接有助推车7，助推车7内设置有第二电机42、红外感应器43和限位孔45，限位孔45的周围均匀设置有夹紧机构，助推车7的侧壁上设置有通槽44和导轨49，通槽44与托轮37相匹配，导轨49与滑槽39相匹配，导轨49的上下两侧均设置有滑轮50，滑轮50与固定槽40相匹配，第二电机42可以带动导轨49上的滑轮50滚动，使助推车7在梯形导向槽36内快速滑动，当助推车7接近挡板41时，红外感应器43将信号传递给第二电机42，使滑轮50减速，防止助推车7撞上挡板41，滑槽39可以限制助推车7的上下移动，固定槽40可以限制助推车7的左右移动，提高了助推车7在移动时的稳定性，夹紧机构包括弹性夹板46、伸缩杆47和同步电机48，同步电机48位于助推车7内，弹性夹板46通过伸缩杆47连接同步电机48，可以根据钻杆的不同型号大小调节弹性夹板46的位置，使弹性夹板46与钻杆的接触面夹紧，防止在拖动钻杆时发生打滑，提高了钻杆的输送效率；当需要提升钻杆时，开启第一液压泵15和第二单向阀21，关闭第二液压泵17和第一单向阀20，使液压油从第一液压缸12通过第一进油管14进入动力腔23，推动叶轮24正转，使转轴22转动，进而带动顶升螺杆6转动，使主云梁2得到上升的推力，当卸下后的钻杆需要放入钻杆排放架3时，开启第二液压泵17和第一单向阀20，关闭第一液压泵15和第二单向阀21，使液压油从第二液压缸13通过第二进油管16进入动力腔23，推动叶轮24反转，使转轴22转动，进而带动顶升螺杆6转动，使主云梁2慢慢下降，直到与猫道主体1相接触，顶升螺杆6为主云梁2的上升和下降提供动力，支护架5可以支撑主云梁2，防止主云梁2在移动过程中摇晃，不仅可以满足不同高度位置钻井平台的钻杆输送，而且输送平稳，安全性高，梯形导向槽36可以对钻杆起到支撑作用，方便助推车7推拉钻杆，同时使钻杆的运输更稳定，梯形导向槽36上的托轮37不仅可以起到保护钻杆的作用，防止钻杆表面磨损，而且可以减小钻杆与梯形导向槽36之间的接触面积，使钻杆的移动更灵活。
[0035]以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种油田钻机用全自动猫道，所述全自动猫道包括猫道主体、升降机构、主云梁和钻杆排放架，所述主云梁通过所述升降机构连接在所述猫道主体的上方，所述钻杆排放架通过转动机构转动连接在所述猫道主体的两侧，所述猫道主体的底面上设置有固定支腿，其特征在于:所述猫道主体内设置有收纳箱、第一液压缸、第二液压缸和动力腔，所述第一液压缸和所述第二液压缸分别位于所述收纳箱的两侧，所述动力腔位于所述收纳箱的下方，所述第一液压缸通过第一进油管和第一回油管固定连接所述动力腔，所述第二液压缸通过第二进油管和第二回油管固定连接所述动力腔，所述第一进油管和所述第二进油管上分别设置有第一液压泵和第二液压泵，所述第一回油管和所述第二回油管上分别设置有第一单向阀和第二单向阀，所述动力腔内设置有转轴，所述转轴上设置有叶轮；所述升降机构包括支护架、顶升螺杆和定位夹板，所述支护架通过铰链连接，两个所述支护架之间通过所述定位夹板连接，所述顶升螺杆穿过所述定位夹板实现所述主云梁与所述猫道主体的连接，所述顶升螺杆的底端固定连接所述转轴；所述主云梁上设置有梯形导向槽，所述梯形导向槽的侧壁上均匀设置有托轮，所述主云梁的侧面上设置有辅助云梁，所述辅助云梁与所述主云梁上均设置有滑槽，所述滑槽的上下两侧设置有固定槽，所述梯形导向槽内移动连接有助推车。
2.根据权利要求1所述的一种油田钻机用全自动猫道，其特征在于:所述转动机构包括连接耳板和扣槽，所述连接耳板固定连接在所述猫道主体上，所述扣槽位于所述钻杆排放架内，所述连接耳板与所述扣槽相匹配。
3.根据权利要求1所述的一种油田钻机用全自动猫道，其特征在于:所述支护架的顶端固定连接在所述主云梁上，所述支护架的底端固定连接在所述收纳箱内，所述支护架的宽度与所述收纳箱的长度相匹配。
4.根据权利要求1所述的一种油田钻机用全自动猫道，其特征在于:所述顶升螺杆包括第一螺杆和第二螺杆，所述第二螺杆套接在所述第一螺杆内。
5.根据权利要求1所述的一种油田钻机用全自动猫道，其特征在于:所述辅助云梁的侧面上设置有挡板。
6.根据权利要求1所述的一种油田钻机用全自动猫道，其特征在于:所述钻杆排放架的底部设置有支腿液压缸，所述支腿液压缸通过万向球连接在所述钻杆排放架上，所述钻杆排放架的内部设置有储存箱，所述储存箱内设置有模板，所述钻杆排放架的顶面上设置有钻杆定位槽，所述钻杆排放架的侧面上设置有提升装置。
7.根据权利要求6所述的一种油田钻机用全自动猫道，其特征在于:所述提升装置内设置有移动槽和传动链，所述移动槽内设置有提升夹板，所述提升夹板固定连接在所述传动链上，所述传动链转动连接第一电机，所述第一电机位于所述提升装置的侧面上。
8.根据权利要求1所述的一种油田钻机用全自动猫道，其特征在于:所述助推车内设置有第二电机、红外感应器和限位孔，所述限位孔的周围均匀设置有夹紧机构，所述助推车的侧壁上设置有通槽和导轨，所述通槽与所述托轮相匹配，所述导轨与所述滑槽相匹配，所述导轨的上下两侧均设置有滑轮，所述滑轮与所述固定槽相匹配。
9.根据权利要求8所述的一种油田钻机用全自动猫道，其特征在于:所述夹紧机构包括弹性夹板、伸缩杆和同步电机，所述同步电机位于所述助推车内，所述弹性夹板通过所述伸缩杆连接所述同步电机。
10.根据权利要求1所述的一种油田钻机用全自动猫道，其特征在于:所述辅助云梁移动连接在所述主云梁上。
【文档编号】E21B19/15GK204200121SQ201420602172
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】连宏, 宾建军, 刘廷鹏, 张涧 申请人:杭州海勒科技有限公司