一种车载修井机游动系统的游车大钩简易浮动导向装置的制作方法

本实用新型涉及一种车载修井机游动系统的游车大钩简易浮动导向装置，属石油装备的车载修井机配套设备技术领域。

背景技术：

现有车载修井机的游动系统都是针对人工作业设计的，游动系统和吊卡没有轨道导向，在没有提吊井内管柱时，只能靠游动系统和吊卡的自重实现简单的重力导向，这样在吊卡无负载的作业过程中会出现游车大钩和吊卡的晃动和摆动。

随着科学技术的发展，由自动化井架工代替人工在修井机二层台上的作业已经成为一种趋势，使修井作业中最危险、最艰苦、最繁重的高空作业由自动化井架工代替，从本质上改变工人的作业状况，保证作业安全，减少作业人员。自动化井架工代替二层台上的人工作业，需要与液压吊卡配合使用，并且需要液压吊卡稳定和位置与状态可控，也就是保证液压吊卡在刹车、大风等条件下无大的晃动和摆动，且在与自动化井架工交接时受水平外力作用也能保持固定的位置。但在现有石油装备中，还没有能满足车载修井机这一作业要求的装置，在使用自动化井架工时，因大风、刹车等情况产生的液压吊卡晃动导致使用自动化井架工得不偿失。在车载修井机作业中由于井架倾斜作业，且角度也可能因作业过程而变化，加上为保证钻台面作业空间，再加上井架上部空间不够等特殊情况，导向轨道必须采用倾斜方式，所以必须采取浮动导向，因此目前也没有适合的有轨导向装置可以使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种非常简单实用，成本低廉，不需要人工操作，特别适应车载修井机的倾斜井架与狭小空间要求，能帮助液压吊卡与自动化井架工进行管柱较快交接，实现提高作业效率，减轻工人劳动强度，保障作业安全的车载修井机游动系统的游车大钩简易浮动导向装置。

本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

该车载修井机游动系统的游车大钩简易浮动导向装置由导向导轨机构、浮动导向机构构成，其特征在于：所述的导向导轨机构安装在井架上，所述的浮动导向机构吊装在游车大钩上，浮动导向机构与导向导轨机构通过滑动导向小车连接；导向导轨机构通过滑动导向小车控制浮动导向机构竖直方向的运动与左右方向的摆动，浮动导向机构控制游车大钩左右方向的摆动。

所述的导向导轨机构由导向钢丝绳上固定机构、导向钢丝绳、导向钢丝绳下固定机构、索具螺旋扣、索具螺旋扣固定座组成，导向钢丝绳上固定机构安装在井架上部的靠近天车底部的地方，导向钢丝绳下固定机构安装在井架接近钻台面的地方；导向钢丝绳横跨导向钢丝绳上固定机构并将导向钢丝绳分成相等的两部分后分别绕过导向钢丝绳上固定机构两侧的两个导轮与导向钢丝绳下固定机构连接，导向钢丝绳的下部两端分别绕过导向钢丝绳下固定机构两侧的两个导轮后分别与两个索具螺旋扣连接；索具螺旋扣通过索具螺旋扣固定座固定在井架的横梁上，导向钢丝绳的预紧力通过索具螺旋扣调节。

所述的浮动导向机构由滑动导向小车、浮动架、锁紧环和大钩连接轴组成，滑动导向小车采用滚轮式滑动结构，活动安装在两根导向钢丝绳上，能沿两根导向钢丝绳上下滑动；浮动架的一端铰接在滑动导向小车上，另一端通过大钩连接轴活动挂接在游车大钩内，游车大钩通过浮动架带动滑动导向小车上下运动；锁紧环铰接在大钩连接轴两端，锁紧环依靠自重翻转至游车大钩的下部将浮动架与游车大钩锁住。

本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：

该车载修井机游动系统的游车大钩简易浮动导向装置与传统的游动系统比较，结构简单，价格低廉，不需要人工操作，可改变游车大钩几乎无约束的运动，使游车大钩运行平稳，从而保证液压吊卡稳定，使液压吊卡与自动化井架工等的交接过程变得比较容易。本实用新型特别能适应车载修井机作业中由于井架倾斜导致的上下空间变化，以及能适应车载修井机已经配置的现有井架，不需要增加井架高度。本实用新型制造价格低，安装使用方便，工作效率有较大提升，不需要对现有车载修井机进行大的改造即能安装使用。另外，本实用新型解决了液压吊卡左右摆动问题，使得在刹车、大风等条件下无大的左右摆动，在与自动化井架工交接管柱时可以提高作业效率。

附图说明

图1为本实用新型在车载修井机上安装的结构示意图；

图2为图1的A处结构局部放大图：

图3为本实用新型的简易浮动导向装置的主视结构示意图；

图4为本实用新型的简易浮动导向装置的侧视结构示意图；

图5为本实用新型与自动化井架工配合使用的示意图。

图中：1、绞车，2、井架，3、天车，4、导向导轨机构，4-1、导向钢丝绳上固定机构，4-2、导向钢丝绳，4-3、导向钢丝绳下固定机构，4-4、索具螺旋扣，4-5、索具螺旋扣固定座，5、游车大钩，6、浮动导向机构，6-1、滑动导向小车，6-2、浮动架，6-3、锁紧环，6-4、大钩连接轴，7、液压吊卡， 8、二层台，9、自动化井架工，10、管柱，11、气动卡瓦，12、钻台。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述如下。

图1和图2所示是本实用新型在车载修井机上的典型安装实施案例示意图。

该车载修井机游动系统的游车大钩简易浮动导向装置由导向导轨机构4和浮动导向机构6构成，所述的导向导轨机构4安装在井架2上，所述的浮动导向机构6吊装在游车大钩5上，浮动导向机构6与导向导轨机构4通过滑动导向小车6-1连接；导向导轨机构4通过滑动导向小车6-1控制浮动导向机构6竖直方向的运动与左右方向的摆动，浮动导向机构6控制游车大钩5左右方向的摆动。

图中井架2作为修井机游动系统的游车大钩5的提升与下放支撑，将修井机绞车1的转动经过天车3传递给游动系统的游车大钩5；导向导轨机构4的导向钢丝绳4-2为浮动导向机构6提供上下游动导向和左右摆动约束，为了保证钻台面的作业空间和克服井架顶部的空间不足，导向导轨机构4采取倾斜导向方式。浮动导向机构6的浮动架6-2通过大钩连接轴6-4直接挂在游车大钩5内获得上下游动的动力；游车大钩5带动浮动导向机构6通过滑动导向小车6-1顺着导向导轨机构4的导向钢丝绳4-2进行同步上下运动；由于导向导轨机构4采取倾斜导向方式，游车大钩5上下运动时与导向钢丝绳4-2的间距会发生变化，此时铰接于滑动导向小车6-1和游车大钩5之间的浮动架6-2通过转动来自动抵消这个间距变化，保证游车大钩5和液压吊卡7始终对应气动卡瓦11的中心进行上下移动；二层台8既是管柱10的上部支撑装置，也是人工作业的工作平台，还是自动化井架工9的安装与运行平台；自动化井架工9代替作业工人在二层台8上面的移动管柱等作业；管柱10是油管、钻杆等的统称，起下管柱是修井作业中最通常也最繁琐的工作，管柱10在液压吊卡7的提吊下在气动卡瓦11内作上下运动；气动卡瓦11坐在钻台12上，通过控制气动卡瓦11处于卡死状态来悬停管柱，气动卡瓦11的中心与地下井口的中心基本同心；钻台12是工人的作业平台，也是管柱10、气动卡瓦11等的放置平台。

图3和图4所示是本实用新型的结构示意图；

图中导向钢丝绳上固定机构4-1作为导向钢丝绳4-2的上部支撑，安装在井架2上部接近天车3底部的地方，既保证导向行程，又避免万一发生修井机游车撞天车时给本实用新型造成破坏；导向钢丝绳下固定机构4-3安装在井架2接近钻台12的地方，为导向钢丝绳4-2提供下部支撑，同时保证滑动导向小车有足够的下行空间；导向钢丝绳4-2横跨导向钢丝绳上固定机构4-1并将导向钢丝绳4-2分成相等的两部分后分别绕过导向钢丝绳上固定机构4-1两侧的两个导轮与导向钢丝绳下固定机构4-3连接，导向钢丝绳4-2的下部两端分别绕过导向钢丝绳下固定机构4-3两侧的两个导轮后分别与两个索具螺旋扣4-4连接；索具螺旋扣4-4连接导向钢丝绳4-2和索具螺旋扣固定座4-5，用来调节导向钢丝绳4-2的预紧力，保证导向和支撑功能的良好实现；索具螺旋扣固定座4-5固定在井架本体后面的横梁上，为导向钢丝绳提供最终固定点和拉力支撑点。为了保证钻台12的作业空间和克服井架顶部的空间不足，且适应井架12的倾斜，导向导轨机构4采取倾斜导向方式。导向钢丝绳4-2通过滑动导向小车6-1为浮动导向机构6提供竖直方向上的导向与左右摆动约束，使浮动导向机构6随游车大钩5移动时不至于左右摇晃。

图中浮动导向机构6的滑动导向小车6-1随游车大钩5沿导向钢丝绳4-2上下滑动，依靠导向钢丝绳4-2为浮动导向机构6提供垂直方向导向和左右方向摆动约束；浮动架6-2通过铰接结构连接滑动导向小车6-1并通过大钩连接轴6-4活动连接游车大钩5，依靠转动自动抵消游车大钩5在提升下放过程中与倾斜的导向钢丝绳的间距变化，保证游车大钩5和液压吊卡7始终对应气动卡瓦11的中心进行上下移动；锁紧环6-3与浮动架6-2铰接，依靠自重翻转至游车大钩的下部将浮动架与游车大钩锁住，保证浮动架6-2与游车大钩5的连接端不上下窜动。

图5所示是本实用新型与自动化井架工配合使用的典型应用示意图。

本装置最典型的应用是在下钻时保证自动化井架工9与液压吊卡7进行管柱10交接作业的效率。下钻作业过程中，在游动系统上提时液压吊卡7是空载，快速上提后正常刹停也会出现液压吊卡的晃动和左右摆动，大风情况下晃动和摆动更大。自动化井架工9需要代替人将管柱10从二层台8的指梁内取出后送进开口并不大的液压吊卡7内，然后由液压吊卡7关闭吊卡门闩后上提管柱10，使管柱10下部能移至井口中心与井内管柱相接；在液压吊卡7晃动和摆动很大的情况下，自动化井架工9夹持的管柱10很难在对准液压吊卡7的开口，因此效率非常低。本装置解决了液压吊卡7 的左右晃动问题，在刹车、大风等条件下无大的左右晃动，提高了作业效率。

本实用新型的导向导轨机构4为浮动导向机构6提供上下运动导向和左右摆动约束；浮动导向机构利用自动浮动功能保证液压吊卡始终对应气动卡瓦中心进行上下移动；本实用新型特别适合带倾斜角度的井架的安装使用，能方便与自动化井架工进行管柱交接。本装置制造价格低，且不需要任何人工操作。

以上所述只是本实用新型的较佳实施例而已，上述举例说明不对本实用新型的实质内容作任何形式上的限制（包括但不限于如采用钢丝绳导向、滚轮式滑动小车、框架式浮动架等），所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本实用新型的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形、简化或增加部分功能，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本实用新型技术方案的范围内，而不背离本实用新型的实质和范围。