箱式吊卡及修井设备的制作方法

本发明涉及油田修井作用设备技术领域，尤其是涉及一种箱式吊卡及修井设备。

背景技术：

吊卡是在修井作业中起下油管的重要装置，其性能直接影响到修井作业的效率和安全性。

目前在油田自动修井作业时，广泛应用的是闭锁环式油管吊卡。但是现有技术中的吊卡，在施工过程中经常遇到手柄螺丝松动，导致闭锁环关闭不严而掉油管，轻则造成吊卡闭锁环打不开或扣合不严，致使吊卡不能正常使用，重则起吊油管时发生伤人或砸坏设备，造成较大的安全隐患；另外由于吊卡设备安装位置比较紧凑，如何在有限的空间内解决上述问题也成为了一个难题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供箱式吊卡及修井设备，以缓解现有技术中难以在有限的空间内改善吊卡闭锁环不严，容易造成吊卡意外打开，油管掉落，具有安全隐患问题的技术问题。

本发明提供的一种箱式吊卡，包括：吊卡本体、左吊卡块、右吊卡块、驱动机构、传动机构和防打开机构；

所述左吊卡块和所述右吊卡块设置于所述吊卡本体内，且所述左吊卡块和所述右吊卡块均与所述吊卡本体连接，且所述左吊卡块和所述右吊卡块能够相对运动，所述左吊卡块和所述右吊卡块之间形成用于悬持油管的夹持通道；所述驱动机构用于通过所述传动机构带动所述左吊卡块和所述右吊卡块相对运动；

所述防打开机构与所述左吊卡块抵接，或，所述防打开机构与所述右吊卡块抵接，所述防打开机构用于限定所述左吊卡块或所述右吊卡块能够相对运动；所述防打开机构与所述传动机构连接，所述传动机构用于带动所述防打开机构转动，以使所述防打开机构与所述左吊卡块或所述右吊卡块分离。

在本发明较佳的实施例中，所述传动机构包括传动接头、连接部和第一转动轴；

所述传动接头与所述驱动机构连接，所述驱动机构用于带动所述传动接头直线往复运动，所述传动接头设置有弧形孔，所述连接部的一端设置于所述弧形孔内，所述连接部的一端与所述第一转动轴连接，所述传动接头和所述驱动机构均位于所述吊卡本体的外侧，所述第一转动轴穿过所述吊卡本体与所述左吊卡块或所述右吊卡块连接，所述连接部沿着所述传动接头的弧形孔滑动，以通过所述第一转动轴的转动带动所述左吊卡块和所述右吊卡块的相对运动。

在本发明较佳的实施例中，所述连接部包括转动臂和连接销；

所述连接销与所述转动臂的一端连接，所述连接销设置于所述弧形孔内，所述转动臂的另一端与所述第一转动轴连接，所述连接销能够沿着所述弧形孔的内部滑动，以带动所述转动臂转动。

在本发明较佳的实施例中，所述弧形孔包括第一弧形段和第二弧形段；

所述第一弧形段和所述第二弧形段连接，所述第一弧形段和所述第二弧形段均能够与所述连接销抵接，且当所述连接销与所述第一弧形段抵接时，所述左吊卡块或所述右吊卡块处于水平位置，所述第一弧形段具有限定所述连接销沿着竖直方向滑动的抵接面，以防止所述左吊卡块或所述右吊卡块无动力驱动时开启。

在本发明较佳的实施例中，所述防打开机构包括第二转动轴、力臂和挡块；

所述力臂的一端与所述传动接头抵接，所述力臂的另一端与所述第二转动轴连接，所述传动接头用于带动所述力臂转动，以使所述力臂带动所述第二转动轴转动；

所述挡块设置于所述第二转动轴上，且所述挡块与所述左吊卡块或所述右吊卡块抵接，用于防止与所述挡块抵接的所述左吊卡块或所述右吊卡块无动力驱动时开启。

在本发明较佳的实施例中，还包括弹性部；

所述弹性部设置于所述第二转动轴靠近所述力臂的一端，所述弹性部的一端与所述力臂抵接，所述弹性部具有令所述力臂靠近所述传动接头的弹性趋势。

在本发明较佳的实施例中，所述力臂靠近所述传动接头的一端设置有圆弧面，以使所述力臂能够沿着所述传动接头的外壁滑动。

在本发明较佳的实施例中，还包括联动机构；

所述联动机构分别与所述左吊卡块和所述右吊卡块连接，所述联动机构用于将所述左吊卡块和所述右吊卡块形成一体，所述联动机构与所述传动机构连接，以使所述驱动机构能够带动所述左吊卡块和所述右吊卡块同步转动。

在本发明较佳的实施例中，所述联动机构包括第三转动轴和同步齿轮系；

所述同步齿轮系位于所述吊卡本体的外侧，且所述第三转动轴穿过所述吊卡本体，并与所述右吊卡块连接，所述第一转动轴与所述左吊卡块连接，所述同步齿轮系的两端分别与第一转动轴和第三转动轴传动连接，以使所述第一转动轴和所述第三转动轴完成同步转动；

或者，所述第三转动轴穿过所述吊卡本体，并与所述左吊卡块连接，所述第一转动轴与所述右吊卡块连接，所述同步齿轮系的两端分别与第一转动轴和第三转动轴传动连接，以使所述第一转动轴和所述第三转动轴完成同步转动。

在本发明较佳的实施例中，所述吊卡本体设置有圆锥通孔，所述圆锥通孔与所述左吊卡块和所述右吊卡块之间形成的夹持通道呈同心匹配。

本发明提供了一种修井设备，包括所述的箱式吊卡。

本发明提供的箱式吊卡，包括：吊卡本体、左吊卡块、右吊卡块、驱动机构、传动机构和防打开机构；左吊卡块和右吊卡块设置于吊卡本体内，且左吊卡块和右吊卡块均与吊卡本体连接，且左吊卡块和右吊卡块能够相对运动，从而通过左吊卡块和右吊卡块之间形成夹持通道对油管进行悬持；并且左吊卡块或者右吊卡块能够通过驱动机构的动力驱动进行开启或关闭，进一步地，传动机构与防打开机构连接，当传动机构运动时，会带动防打开机构进行运动，以使防打开机构解除对左吊卡块或者右吊卡块的限定；当左吊卡块和右吊卡块关闭时，驱动机构不对传动机构进行动力输出时，防打开机构能够将左吊卡块或者右吊卡块限定在吊卡本体，缓解了现有技术中难以在有限的空间内改善吊卡闭锁环不严，容易造成吊卡意外打开，油管掉落，具有安全隐患问题的技术问题；驱动机构通过传动机构带动左吊卡块或右吊卡块打开的同时，能够带动防打开机构解除限定，具有操作简单，提高箱式吊卡工作时安全性的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的箱式吊卡的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的箱式吊卡的局部放大结构示意图；

图3为本发明实施例提供的箱式吊卡的俯视图。

图标：100-吊卡本体；200-左吊卡块；300-右吊卡块；400-驱动机构；500-传动机构；501-传动接头；502-连接部；512-转动臂；522-连接销；503-第一转动轴；600-防打开机构；601-第二转动轴；602-力臂；603-挡块；604-弹性部；700-弧形孔；701-第一弧形段；702-第二弧形段；800-联动机构；801-第三转动轴；802-同步齿轮系；900-圆锥通孔；110-夹持通道。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图3所示，本实施例提供的一种箱式吊卡，包括：吊卡本体100、左吊卡块200、右吊卡块300、驱动机构400、传动机构500和防打开机构600；左吊卡块200和右吊卡块300设置于吊卡本体100内，且左吊卡块200和右吊卡块300均与吊卡本体100连接，且左吊卡块200和右吊卡块300能够相对运动，左吊卡块200和右吊卡块300之间形成用于悬持油管的夹持通道110；驱动机构400通过传动机构500能够分别与左吊卡块200或右吊卡块300传动连接，用于带动左吊卡块200和右吊卡块300的相对运动，以使左吊卡块200或右吊卡块300能够相对于吊卡本体100转动；防打开机构600与左吊卡块200抵接，或，防打开机构600与右吊卡块300抵接，防打开机构600用于限定左吊卡块200或右吊卡块300能够相对运动；防打开机构600与传动机构500连接，传动机构500用于带动防打开机构600转动，以使防打开机构600与左吊卡块200或所述右吊卡块300分离。

其中，箱式吊卡是油田自动修井作业中用于悬持管柱的结构，通过利用左吊卡块200和右吊卡块300能够相对于吊卡本体100进行相对运动，以使左吊卡块200和右吊卡块300之间形成用于悬持油管的夹持通道110。

本实施例中，左吊卡块200和右吊卡块300的相对于吊卡本体100的运动方式为相对于吊卡本体100进行转动，以使左吊卡块200和右吊卡块300之间形成的悬持油管进行开启或关闭；具体地，吊卡本体100呈四方体，并且吊卡本体100的两侧设置有连接孔，通过连接孔能给与外部的升降设备进行连接，吊卡本体100内部设置有容置槽，左吊卡块200和右吊卡块300位于容置槽内，而且左吊卡块200和右吊卡块300分别与吊卡本体100铰接，左吊卡块200、右吊卡块300和吊卡本体100形成封闭式整体结构，驱动机构400位于吊卡本体100的外部，驱动机构400通过传动机构500能与左吊卡块200或者右吊卡块300传动连接，从而能够带动左吊卡块200或者右吊卡块300相对于吊卡本体100进行转动，从而能够完成油管的悬持。

进一步地，由于驱动机构400只能够控制左吊卡块200或者右吊卡块300的打开或关闭，无法将左吊卡块200或者右吊卡块300完全维持于关闭的状态，为了避免现有技术中存在的吊卡闭锁环不严，容易造成油管掉落的情况，通过在吊卡本体100内设置有防打开机构600，防打开机构600能够与左吊卡块200或者右吊卡块300抵接，而且防打开机构600与传动机构500是同步运动，当传动机构500进行运动时，可以开启防打开机构600，当传动机构500回归原始状态时，此时防打开机构600能够与左吊卡块200或者右吊卡块300进行抵接，从而保证了左吊卡块200或者右吊卡块300的稳定性，保证了左吊卡块200和右吊卡块300不能发生相对运动，而且由于箱式吊卡的结构较小，无法放置更多的结构，通过一个传动机构500带动能够同步带动左吊卡块200或者右吊卡块300运动以及对防打开机构600进行开启的操作，本实施例具有操作简便，可以大幅度减小辅助操作时间，具有工作安全可靠，施工成本低的优点。

可选地，驱动机构400可以采用直线驱动机构400，例如：液压缸、气缸或者步进电机等。

本实施例提供的箱式吊卡，包括：吊卡本体100、左吊卡块200、右吊卡块300、驱动机构400、传动机构500和防打开机构600；左吊卡块200和右吊卡块300设置于吊卡本体100内，且左吊卡块200和右吊卡块300均与吊卡本体100铰接，且左吊卡块200和右吊卡块300能够相对于吊卡本体100呈相对运动，从而通过左吊卡块200和右吊卡块300之间形成夹持通道110对油管进行悬持；并且左吊卡块200或者右吊卡块300能够通过驱动机构400的动力驱动进行开启或关闭，进一步地，传动机构500与防打开机构600连接，当传动机构500运动时，会带动防打开机构600进行运动，以使防打开机构600解除对左吊卡块200或者右吊卡块300的限定；当左吊卡块200和右吊卡块300关闭时，驱动机构400不对传动机构500进行动力输出时，防打开机构600能够将左吊卡块200或者右吊卡块300限定在吊卡本体100，缓解了现有技术中存在的吊卡闭锁环不严，容易造成吊卡意外打开，油管掉落，具有安全隐患问题的技术问题；驱动机构400通过传动机构500带动左吊卡块200或右吊卡块300打开的同时，能够带动防打开机构600解除限定，具有操作简单，提高箱式吊卡工作时安全性的技术效果。

如图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，在本发明较佳的实施例中，传动机构500包括传动接头501、连接部502和第一转动轴503；传动接头501与驱动机构400连接，驱动机构400用于带动传动接头501直线往复运动，传动接头501设置有弧形孔700，连接部502的一端设置于弧形孔700内，连接部502的一端与第一转动轴503连接，传动接头501和驱动机构400均位于吊卡本体100的外侧，第一转动轴503穿过吊卡本体100与左吊卡块200或右吊卡块300连接，连接部502沿着传动接头501的弧形孔700滑动，以通过第一转动轴503的转动带动左吊卡块200和右吊卡块300的相对运动。

可选地，连接部502与传动接头501的弧形孔700连接，连接部502随传动接头501的往复移动而转动，连接部502带动第一转动轴503与左吊卡块200和右吊卡块300一同转动。

可选地，传动接头501可以设置有多种结构，例如传动杆或者传动块等，优选地，传动接头501采用传动块。

本实施例中，驱动机构400和传动接头501均位于吊卡本体100的外部，而且传动接头501与吊卡本体100之间可以通过滑轨和滑轨进行滑动连接，传动接头501的一端与驱动机构400连接，驱动机构400能够带动传动接头501呈直线往复运动；进一步地，利用传动接头501设置有弧形孔700，连接部502的一端设置于弧形孔700内，另一端与第一转动轴503固定连接，第一转动轴503穿过吊卡本体100能够与左吊卡块200或者右吊卡块300连接，当传动接头501呈直线运动时，连接部502的一端会沿着弧形孔700进行运动，进而能够带动连接部502进行转动，连接部502通过转动能够使得第一转动轴503相对于吊卡本体100转动，以带动与之相连的左吊卡块200或者右吊卡块300进行转动。

可选地，第一转动轴503与左吊卡块200或者右吊卡块300之间的连接方式可以为多种，例如：通过销插接或者一体成型等，优选地，第一转动轴503以及与之相连的左吊卡块200或者右吊卡块300通过销插接固定连接。

在本发明较佳的实施例中，连接部502包括转动臂512和连接销522；连接销522与转动臂512的一端连接，连接销522设置于弧形孔700内，转动臂512的另一端与第一转动轴503连接，连接销522能够沿着弧形孔700的内部滑动，以带动转动臂512转动。

可选地，转动臂512采用水滴状，其中水滴状较小的一端与连接销522固定连接，水滴状较大的一端与第一转动轴503固定连接，连接销522插设于传动接头501的弧形孔700内，由于传动接头501呈直线运动，当传动接头501运动时，连接销522会沿着弧形孔700的内侧弧边移动，从而完成转动的动作，由于连接销522和转动臂512之间固定连接，进而会带动转动臂512进行转动，转动臂512最终完成带动第一转动轴503的转动。

可选地，第一转动轴503与转动臂512的连接方式可以为焊接、一体成型或者通过销连接等，优选地，第一转动轴503与转动臂512之间通过销固定连接。

为了更好的保证第一转动轴503的稳定性，在本发明较佳的实施例中，弧形孔700包括第一弧形段701和第二弧形段702；第一弧形段701和第二弧形段702连接，第一弧形段701和第二弧形段702均能够与连接销522抵接，且当连接销522与第一弧形段701抵接时，左吊卡块200或右吊卡块300处于水平位置，第一弧形段701具有限定连接销522沿着竖直方向滑动的抵接面，以防止左吊卡块200或右吊卡块300无动力驱动时开启。

如图2所示，弧形孔700采用异形孔的形式，具体地，弧形孔700通过采用第一弧形段701和第二弧形段702，其中第二弧形段702为沿着弧形侧壁一直延伸的弧度，第二弧形段702的延伸方向为沿着竖直方向进行逐渐延伸，因此第二弧形段702为带动连接销522进行转动的贴合面；进一步地，为了保证连接销522只会收到水平方向的推动力才会发生运动，在连接销522的竖直方向设置有第一弧形段701，第一弧形段701在竖直方向设置有抵接面，当左吊卡块200或右吊卡块300处于水平位置时，此时传动接头501处于原始位置，第一弧形段701在竖直方向与连接销522抵接，因此当连接销522受到竖直方向的推动力，由于第一弧形段701会限制连接销522在竖直方向的滑动，从而能够辅助左吊卡块200或者右吊卡块300在受到竖直方向的外力时，限制左吊卡块200或者右吊卡块300不会开启，进而能够辅助左吊卡块200或者右吊卡块300限定在吊卡本体100的稳定性。

可选地，第一弧形段701在水平方向的延伸距离大于连接销522的外径，以使连接销522能够完全抵接于第一弧形段701在竖直方向的抵接位置。

在本发明较佳的实施例中，还包括联动机构800；联动机构800分别与左吊卡块200和右吊卡块300连接，联动机构800用于将左吊卡块200和右吊卡块300形成一体，联动机构800与传动机构500连接，以使驱动机构400能够带动左吊卡块200和所述右吊卡块300同步转动。

可选地，联动机构800作为将左吊卡块200和右吊卡块300形成一体的结构，能够保证一个驱动机构400和传动机构500同时驱动左吊卡块200和右吊卡块300进行转动开启或者关闭。

联动机构800可以设置有多种，例如：将左吊卡块200和右吊卡块300通过传动杆进行传动连接，或者将左吊卡块200和右吊卡块300通过同步齿轮系802进行传动连接等，优选地，联动机构800采用同步齿轮系802将左吊卡块200和右吊卡块300形成一体传动结构。

如图3所示，在本发明较佳的实施例中，联动机构800包括第三转动轴801和同步齿轮系802；同步齿轮系802位于吊卡本体100的外侧，且第三转动轴801穿过吊卡本体100，并与右吊卡块300连接，第一转动轴503与左吊卡块200连接，同步齿轮系802分别与第一转动轴503和第三转动轴801传动连接，以使第一转动轴503和第三转动轴801完成同步转动；或者，第三转动轴801穿过吊卡本体100，并与左吊卡块200连接，第一转动轴503与右吊卡块300连接，同步齿轮系802分别与第一转动轴503和第三转动轴801传动连接，以使第一转动轴503和第三转动轴801完成同步转动。

需要说明的是，当左吊卡块200与第一转动轴503连接时，则第三转动轴801与右吊卡块300连接；或者当左吊卡块200与第三转动轴801连接时，则第一转动轴503与右吊卡块300连接；其中，第一转动轴503为传动机构500的主动轴，第三转动轴801为从动轴，当驱动机构400带动第一转动轴503进行转动是，第一转动轴503远离驱动机构400的一端通过同步齿轮系802与第三转动轴801传动连接，因此第一转动轴503能够通过同步齿轮系802将动力传输至第三转动轴801上，以使第三转动轴801完成转动。

可选地，第三转动轴801与左吊卡块200或者右吊卡块300之间的连接方式可以为多种，例如：通过销插接或者一体成型等，优选地，第三转动轴801以及与之相连的左吊卡块200或者右吊卡块300通过销插接固定连接。

另外，由于将两个转动轴通过同步齿轮系802进行啮合传动的连接方式属于常规连接方式，因此针对第一转动轴503、第三转动轴801以及同步齿轮系802的连接方式此处不再赘述。

如图1和图2所示，在本发明较佳的实施例中，防打开机构600包括第二转动轴601、力臂602和挡块603；力臂602的一端与传动接头501抵接，力臂602的另一端与第二转动轴601连接，传动接头501用于带动力臂602转动，以使力臂602带动第二转动轴601转动；挡块603设置于第二转动轴601上，且挡块603与左吊卡块200或右吊卡块300抵接，用于防止左吊卡块200或右吊卡块300无动力驱动时开启。

可选地，第二转动轴601与力臂602的连接方式可以为销连接或者一体成型，优选地，第二转动轴601与力臂602的连接方式为销固定连接。需要说明的是，力臂602在传动接头501回归至原始位置时，即驱动机构400位于初始位置，左吊卡块200和右吊卡块300均处于水平设置时，此时力臂602位于传动接头501的最低部，而且挡块603完全与左吊卡块200或者右吊卡块300抵接，而且由上述可以得知，左吊卡块200和右吊卡块300可以通过联动机构800形成一体，因此当挡块603挡住左吊卡块200或者右吊卡块300中的任意一个，均能够保证左吊卡块200和右吊卡块300均无法打开；进一步地，当驱动机构400带动传动接头501进行水平方向移动时，此时传动接头501会向力臂602的一端移动，力臂602会沿着传动接头501的外侧侧壁向上转动，因此力臂602会带动第二转动轴601进行转动，由于挡块603设置于第二转动轴601上，进而第二转动轴601会带动挡块603与左吊卡块200或者右吊卡块300分离，使得左吊卡块200和右吊卡块300能够正常开启。

其中，挡块603与第二转动轴601的连接方式可以为焊接、销连接或者一体成型等，优选地，挡块603与第二转动轴601的连接方式为通过销连接。

优选地，挡块603与之相抵接的左吊卡块200或者右吊卡块300的抵接位置，为左吊卡块200或者右吊卡块300的中间位置，进而能够最大限度对左吊卡块200或者右吊卡块300的限制。

在本发明较佳的实施例中，还包括弹性部604；弹性部604设置于第二转动轴601靠近力臂602的一端，弹性部604的一端与力臂602抵接，弹性部604具有令力臂602靠近传动接头501的弹性趋势。

可选地，弹性部604采用扭簧，扭簧具有令力臂602靠近传动接头501的弹性趋势，换句话说，扭簧具有令左吊卡块200和右吊卡块300呈相对于靠近的运动趋势，因此当传动接头501没有动力输出时，此时扭簧会保证力臂602和第二转动轴601的稳定性，使得挡块603会一直抵接在左吊卡块200或者右吊卡块300的位置处，当左吊卡块200和右吊卡块300之间的夹持通道110油管时，能够保证左吊卡块200和右吊卡块300卡紧的稳定性，进而提高箱式吊卡在工作时安全性。

另外，弹性部604还可以采用水平向弹性片等，能够满足在水平方向具有令力臂602靠近传动接头501的弹性趋势弹性部604均属于本实施例的保护结构，此处将不再赘述。

为了减小传动接头501对力臂602推动时的摩擦力，在本发明较佳的实施例中，力臂602靠近传动接头501的一端设置有圆弧面，以使力臂602能够沿着传动接头501的外壁滑动。

可选地，力臂602和传动接头501之间还可以设置有弧形滑道等。

在本发明较佳的实施例中，吊卡本体100设置有圆锥通孔900，圆锥通孔900与左吊卡块200和右吊卡块300之间形成的夹持通道110呈同心匹配。

本实施例中，吊卡本体100设置的圆锥通孔900是沿着靠近夹持通道110的一端向另一端逐渐扩宽，当夹持通道110悬持油管时，油管沿着圆锥通孔900穿过吊卡本体100；需要说明的是，圆锥通孔900与夹持通道110同心匹配，而且圆锥通孔900的最小内径大于等于夹持通道110的最大内径。

本实施例提供的箱式吊卡，具有操作简单，可以大幅度减小辅助操作时间，工作安全可靠，施工成本低的技术效果。

本实施例提供了一种修井设备，包括所述的箱式吊卡；由于本实施例提供的修井设备的技术效果与上述实施例提供的箱式吊卡的技术效果相同，此处将不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。