专利名称：一种自动小指梁装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动小指梁装置，属油田钻采设备技术领域。
技术背景在石油钻修井作业中，需要将众多的钻杆、钻挺、钻柱或油管临时排列有序地竖立 在井架旁，大、小指梁装置安装在二层台上，形成纵横交错的网格用于固定这些钻杆、钻挺、 钻柱或油管；其中大指梁用于排的固定，小指梁用于列的固定(两根大指梁间每根钻杆、钻 挺、钻柱或油管的固定)。大指梁是固定部件，一经安装，便不再移动；小指梁是活动部件， 也就是说是否固定由小指梁决定。在现有的普通钻修井机上，小指梁是用铁链代替的，需要操作人员在几十米高的 二层台上进行人工操作，不仅效率低，而且危险性也大。在现有的自动钻修井机上，每一个小指梁使用一个小油缸进行控制，虽然降低了 对操作人员的危险，但结构复杂，安装麻烦，且制造成本也很高。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种自动完成竖立在井架旁的钻杆、钻挺、钻柱或油 管的固定与松开，以解决现有普通钻修井机小指梁用人工操作效率低、危险性大，而现有自 动钻修井机小指梁结构复杂、制造成本高等问题的自动小指梁装置。本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的该自动小指梁装置由拔叉A、拔叉B、插销、滑块、梁架、梁座、丝杆、套管、尾座、销、 压板、小指、轴承底座、轴承A、轴承B、磁钢、霍尔件、旋转编码器、联轴器、液压马达、弹簧、 钢珠构成，其特征在于梁架上安装有梁座，梁架的一端装有轴承底座，其上装有轴承A，梁 架的另一端安装有尾座，其上装有轴承B ；丝杆的一端装有轴套A、轴套B、轴套C和轴套D， 丝杆的该端通过轴承A安装在轴承底座上，丝杆的另一端通过轴承B安装在尾座上；丝杆的 一侧设置有套管，套管两端分别通过轴承底座和尾座安装在梁架上；所述的轴承底座上装 有轴承端盖，轴承端盖外端的丝杆端头上装有旋转编码器；丝杆通过联轴器与轴承底座一 侧的液压马达连接。所述的梁座的一端通过螺钉B固定在梁架上，另一端安装在套管上。所述的梁座上设置有插销、拔叉A、销、压板、弹簧和钢珠，插销内安装有磁钢，插销 与拔叉A连接，拔叉A又通过销与压板连接，并通过压板由螺钉F固定在梁座上，钢珠和弹 簧通过螺钉D固定在梁座上。所述的轴承底座和尾座上分别设置有油嘴A和油嘴B，油嘴A和油嘴B分别与轴承 A和轴承B相连通。 所述的丝杆上装有滑块，滑块上设置有滑块滑槽，拔叉B通过滑块滑槽安装在滑 块上。 所述的套管上安装有霍尔件和小指，小指上设置有小指卡槽和小指滑槽。[0013]本实用新型的优点在于该自动小指梁装置由液压马达通过联轴器带动丝杆旋转，丝杆带动滑块向前做直 线运动并进入小指，使小指旋转90度，同时拔叉A被滑块滑槽带动而使插销向前移动并进 入小指，插销受弹簧、钢珠的顶力将小指伸出状态锁死，从而将钻杆、钻挺、钻柱或油管固定 住。旋转编码器通过丝杆的旋转对滑块的位置进行检测，通过磁钢和霍尔件便可检测小指 的伸出与缩回状态，从而形成闭环控制。该装置安装简单、控制容易、成本低廉，钻杆、钻挺、 钻柱或油管的锁定和锁定解除全部自动完成。解决了现有普通钻修井机小指梁用人工操作 不仅效率低，而且危险性也大。而现有自动钻修井机小指梁结构复杂，安装麻烦，且制造成 本高的问题。
图1为一种自动小指梁装置的剖视结构示意图；图2为一种自动小指梁装置的小指卡槽的结构示意图；图3为一种自动小指梁装置的小指滑槽、滑块滑槽的结构示意图。图中1、拔叉A，2、拔叉B，3、插销，4、滑块，5、梁架，6、梁座，7、丝杆，8、套管，9、尾 座，10、销，11、压板，12、小指，13、轴承端盖，14、轴承底座，15、轴套A，16、轴套B, 17、轴套C，
18、轴套D，19、轴承A，20、油嘴A，21、轴承B,22、螺钉A，23、螺钉B, 24、螺钉C，25、磁钢，26、 螺钉D，27、霍尔件，28、旋转编码器，29、联轴器，30、液压马达，31、油嘴B，32、螺钉E，33、螺 钉F，34、小指卡槽，35、小指滑槽，36、滑块滑槽，37、弹簧，38、钢珠。
具体实施方式
该自动小指梁装置由拔叉A1、拔叉B2、插销3、滑块4、梁架5、梁座6、丝杆7、套管 8、尾座9、销10、压板11、小指12、轴承端盖13、轴承底座14、轴套A15、轴套B16、轴套C17、 轴套D18、轴承A19、油嘴A20、轴承B21、螺钉A22、螺钉B23、螺钉C24、磁钢25、螺钉D26、霍 尔件27、旋转编码器28、联轴器29、液压马达30、油嘴B31、螺钉E32、螺钉F33、小指卡槽34、 小指滑槽35、滑块滑槽36、弹簧37和钢珠38构成。梁架5上安装有梁座6，梁架5的一端装有轴承底座14，轴承底座14上装有轴承A
19。梁架5的另一端通过螺钉C24固定安装有尾座9，尾座9上装有轴承B21；丝杆7的一 端装有轴套15、轴套B16、轴套C17和轴套D18并通过轴承A 19安装在轴承底座上。丝杆7 的另一端通过轴承B21安装在尾座9上。轴承底座14和尾座9上分别设置有油嘴A20和 油嘴B31，油嘴A20和油嘴B31分别与轴承A 19和轴承B21相连通。轴承底座14上装有轴 承端盖13，轴承端盖13外端的丝杆7端头上装有旋转编码器28 ；丝杆7通过联轴器29与 轴承底座14 一侧的液压马达30连接。梁架5和轴承端盖13通过螺钉A22和螺钉E32与 轴承底座14连接固定。丝杆7上装有滑块4，滑块4上设置有滑块滑槽36，拔叉B2通过滑 块滑槽36安装在滑块4上。丝杆7的一侧设置有套管8，套管8两端分别通过轴承底座14和尾座9安装在梁 架5上。套管8上安装有霍尔件27和小指12，小指12上设置有小指卡槽34和小指滑槽 35。梁架5上安装有梁座6，梁座6的一端通过螺钉B23固定在梁架5上，另一端安装在套管8上。梁座6上设置有插销3、销10、拔叉A1、压板11、钢珠38和弹簧37，插销3内 安装有磁钢25，插销3与拔叉A1连接，拔叉A1又通过销10与压板11连接，并通过压板11 由螺钉F33固定在梁座6上；钢珠38和弹簧37通过螺钉D25固定在梁座6上(参见附图 1-3)。工作时，液压马达30正向旋转，通过联轴器29带动丝杠7正向旋转，丝杠7带动 滑块4向前做直线运动。当滑块4进入小指12时，滑块4底部的拔叉B2顺着小指滑槽35 拔动小指12，使小指12旋转90度，即小指由向下指向变为水平指向(小指伸出)，同时拔 叉A1被滑块滑槽36带动而使插销3慢慢向前移动，直到拔叉A1走完滑块滑槽36整个行 程，此时插销3也插入小指12的卡槽中使其保持现状(即小指伸出状态)，同时插销3也会 受到来自弹簧37钢珠38的顶力并保持最后受力的位置，从而将小指伸出状态锁死。小指 伸出便将钻杆、钻挺、钻柱或油管固定住，使其不滑倒。液压马达30反向旋转时，通过联轴器29带动丝杠7反向旋转，丝杠7带动滑块4 向后做直线运动。滑块4退回再带动拔叉A1联动插销3回到最初位置，即将小指伸出锁死 状态解除，当滑块4进入小指12时，滑块4底部的拔叉B2顺着小指滑槽35拔动小指12使 小指12反向旋转90度，S卩小指由水平指向变为向下指向，从而解除钻杆、钻挺、钻柱或油管 的固定状态。旋转编码器28通过对滑块4的位置检测，通过磁钢25和霍尔件27便可检测小指 的伸出与缩回状态，从而形成闭环控制。
权利要求一种自动小指梁装置，它由拔叉A(1)、拔叉B(2)、插销(3)、滑块(4)、梁架(5)、梁座(6)、丝杆(7)、套管(8)、尾座(9)、销(10)、压板(11)、小指(12)、轴承底座(14)、轴承A(15)、轴承B(16)、磁钢(25)、霍尔件(27)、旋转编码器(28)、联轴器(29)、液压马达(30)、弹簧(37)、钢珠(38)构成，其特征在于梁架(5)上安装有梁座(6)，梁架(5)的一端装有轴承底座(14)，轴承底座(14)上装有轴承A(19)，梁架(5)的另一端安装有尾座(9)，尾座(9)上装有轴承B(21)；丝杆(7)的一端装有轴套A(15)、轴套B(16)、轴套C(17)和轴套D(18)，丝杆(7)的该端通过轴承A(19)安装在轴承底座(14)上，丝杆(7)的另一端通过轴承B(21)安装在尾座(9)上；丝杆(7)的一侧设置有套管(8)，套管(8)两端分别通过轴承底座(14)和尾座(9)安装在梁架(5)上；所述的轴承底座(14)上装有轴承端盖(13)，轴承端盖(13)外端的丝杆(7)端头上装有旋转编码器(28)；丝杆(7)通过联轴器(29)与轴承底座(14)一侧的液压马达(30)连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动小指梁装置，其特征在于所述的梁座(6)上设置 有插销(3)、拔叉A(l)、销(10)、压板(11)、弹簧(37)和钢珠(38)，插销(3)内安装有磁钢 (25)，插销(3)与拔叉A(l)连接，拔叉A(l)又通过销(10)与压板(11)连接，并通过压板 (11)由螺钉F(33)固定在梁座(6)上，钢珠(38)和弹簧(37)通过螺钉D(26)固定在梁座 (6)上。
3.根据权利要求1所述的一种自动小指梁装置，其特征在于所述的梁座(6)的一端 通过螺钉B (23)固定在梁架(5)上，另一端安装在套管(8)上。
4.根据权利要求1所述的一种自动小指梁装置，其特征在于所述的轴承底座(14) 和尾座(9)上分别设置有油嘴A(20)和油嘴B(31)，油嘴A(20)和油嘴B(31)分别与轴承 A(19)和轴承B (21)相连通。
5.根据权利要求1所述的一种自动小指梁装置，其特征在于所述的丝杆(7)上装有 滑块(4)，滑块(4)上设置有滑块滑槽(36)，拔叉B (2)通过滑块滑槽(36)安装在滑块(4) 上。
6.根据权利要求1所述的一种自动小指梁装置，其特征在于所述的套管(8)上安装 有霍尔件(27)和小指(12)，小指(12)上设置有小指卡槽(34)和小指滑槽(35)。
专利摘要本实用新型涉及一种自动小指梁装置，属油田钻采设备技术领域。它由梁架、丝杆、套管、尾座、压板、小指、轴承底座、联轴器、液压马达等构成。梁架上装有梁座，梁架的一端装有轴承底座，另一端装有尾座，丝杆的一端装在轴承底座上，另一端装在尾座上；丝杆的一侧设有套管，套管通过轴承底座和尾座装在梁架上，丝杆端头上装有旋转编码器，丝杆通过联轴器与液压马达连接。它是通过控制液压马达，由丝杆带动滑块运动使小指旋转伸出或缩回，从而将钻杆、钻挺、钻柱或油管固定或松开。解决了现有钻修井机小指梁人工操作的效率低，危险性大；而自动操作的结构复杂，安装麻烦，制造成本高的问题。该装置结构简单，成本低，锁定和解除程序全部自动完成。
文档编号E21B19/14GK201614900SQ201020039390
公开日2010年10月27日 申请日期2010年1月12日 优先权日2010年1月12日
发明者刘嗣云, 李家安 申请人:荆州市元泽石油设备有限公司