一种立根连接移运装置的制作方法

本发明涉及石油钻机设备技术领域，具体的说是适用于排管机安装在钻机井架外侧的一种立根连接移运装置。

背景技术：

立根的连接作业是石油钻机或修井机作业的一项重要工序，目前立根连接作业主要有两种方式：1、利用排管机与鼠洞协同作业，完成立根连接操作后将立根送入立根盒内；2、利用立根连接装置将猫道运来的水平管具转换到竖直状态，完成立根连接操作后，交给排管机排放到立根盒内。以上两种作业方式，要求排管机及立根盒必须搭建在扁平颈式结构的塔架的内侧，造成塔架的高度必须满足立根长度的要求，因此塔架的体积庞大，自重过重；随着海洋钻采深度的加深，所配套的塔架受风面积过大，使得设备的安全性能不能够得到保证。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种立根连接移运装置，以解决现有的立根连接装置在塔架的内部进行立根的连接，排管机、立根盒均设置在塔架内侧，造成塔架体积庞大，安全性能不高的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：

一种立根连接移运装置，该装置安装在塔架的内侧中，塔架的内壁上设有竖直的导轨，它包括装卡在导轨上的游动滑车，设置在游动滑车中的导向机构上安装有回转装置，回转装置底部通过销轴与机械臂顶端相连接，摆动液缸的底座固定在回转装置上，摆动液缸的活塞端连接在机械臂上，机械臂的底端铰接有夹持头。

优选的，所述游动滑车的顶端安装有钢丝绳，钢丝绳穿过安装在导轨上方的提升组件缠绕在固定于塔架外侧的升降绞车上。

优选的，所述回转装置与游动滑车之间设有补偿液缸。

优选的，所述夹持头与机械臂之间安装有姿态调整液缸。

优选的，所述游动滑车上设有与回转装置相连接的导向机构，回转装置能够沿着导向机构上下移动。

优选的，所述回转装置上安装有液压马达驱动回转装置带动机械臂旋转。

优选的，所述提升组件包括钢丝绳与安装在塔架上的滑轮组。

本发明的工作过程为：

本发明在升降绞车与提升组件的作用下沿着导轨向下运动，夹持头到达从猫道送来的管具位置后，姿态调整液缸动作，调整夹持头的姿态，控制夹持头夹紧管具的顶端；作业人员控制升降绞车拉动游动滑车向上行走至一定位置后，姿态调整液缸再次调整夹持头的姿态，使所夹持的管具处于竖直状态；作业人员控制摆动液缸的活塞端逐渐收缩，机械臂向上抬升，将竖直状态的管具送至井口上方，与前面夹持在井口处的另一管具进行连接上扣作业，同时补偿液缸动作，以抵消设备的重量，缓解管具上扣时管具上的丝扣所承受的压力。

重复上述管具的移运、连接作业，直至立根连接完毕后，夹持头再次夹紧立根，摆动液缸的活塞端伸长，机械臂向下运动至初始位置，立根保持竖直状态，作业人员控制液压马达运转，驱动回转装置带动机械臂旋转180°；控制摆动液缸的活塞端再次回缩，机械臂向相反方向逐渐抬升，将立根送至安装在塔架外部的排管机，排管机再将立根送入立根盒内。

立根拆卸时可利用本发明按上述动作将管具进行卸扣作业。

本发明的有益效果为：

（1）本发明将机械臂安装在回转装置的底部，通过回转装置的旋转、摆动液缸的动作，利用机械臂实现立根从塔架内部、外部、井口位置的相互移运，能够满足立根盒设置于塔架外部的钻机设备立根连接移运作业的要求，大幅降低了塔架的高度及重量，减少塔架的受风面积，增强设备的稳定性能，同时降低了设备运行的能耗；

（2）本发明通过机械臂的抬升与回复原位，能够防止回转机构在旋转时立根与塔架等设备的碰触，保证作业过程安全可靠；

（3）本发明通过游动滑车在竖直导轨上的上下运动，能够满足猫道与整个立根高度之间的行程需求；

（4）本发明在管具上、卸扣作业时，通过补偿液缸抵消设备的重量，以缓解管具上的丝扣所承受的压力。

附图说明

图1是本发明的安装示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明抓取夹紧管具的使用状态图；

图4是本发明将管具转换为竖直状态的使用状态图；

图5是本发明将管具移运至井口位置的使用状态图；

图6是本发明将连接好的立根向塔架外部移运机械臂旋转180°后的使用状态图；

图7是本发明将立根移运至塔架外部的使用状态图；

图中：1、升降绞车，2、提升组件，3、导轨，4、立根连接移运装置，41、游动滑车，411、导向机构，412、液压马达，42、回转装置，43、摆动液缸，44、机械臂，45、夹持头，46、补偿液缸，47、姿态调整液缸，48、管具，5、塔架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1、图2所示的一种立根连接移运装置，该装置安装在塔架5的内侧中，塔架5的内壁上设有竖直的导轨3，其特征在于：它包括装卡在导轨3上的游动滑车41，设置在游动滑车41中的导向机构411上安装有回转装置42，回转装置42底部通过销轴与机械臂44顶端相连接，摆动液缸43的底座固定在回转装置42上，摆动液缸43的活塞端连接在机械臂44上，机械臂44的底端铰接有夹持头45，夹持头45与机械臂44之间安装有姿态调整液缸47。

游动滑车41的顶端安装有钢丝绳，钢丝绳穿过安装在导轨3上方的提升组件2缠绕在固定于塔架5外侧的升降绞车1上。

回转装置42与游动滑车41的之间设有补偿液缸46。

游动滑车41上设有与回转装置42相连接的导向机构411，回转装置42能够沿着导向机构411上下移动。回转装置42上安装有液压马达412驱动回转装置42带动机械臂44旋转。

提升组件2包括钢丝绳与安装在塔架5上的滑轮组。

本发明的工作过程为：

本发明在升降绞车1与提升组件2的作用下沿着导轨3向下运动，夹持头45到达从猫道送来的管具位置后，姿态调整液缸47动作，调整夹持头45的姿态，控制夹持头45夹紧管具的顶端；作业人员控制升降绞车1拉动游动滑车41向上行走至一定位置后，姿态调整液缸47再次调整夹持头45的姿态，使所夹持的管具48处于竖直状态；作业人员控制摆动液缸43的活塞端逐渐收缩，机械臂44向上抬升，将竖直状态的管具48送至井口上方，与前面夹持在井口处的另一管具进行连接上扣作业，同时补偿液缸46动作，以抵消设备的重量，缓解管具上扣时管具上的丝扣所承受的压力。

重复上述管具的移运、连接作业，直至立根连接完毕后，夹持头45再次夹紧立根，摆动液缸43的活塞端伸长，机械臂44向下运动至初始位置，立根保持竖直状态，作业人员控制液压马达412运转，驱动回转装置42带动机械臂44旋转180°；控制摆动液缸43的活塞端再次回缩，机械臂44向相反方向逐渐抬升，将立根送至安装在塔架5外部的排管机，排管机再将立根送入立根盒内。

立根拆卸时可利用本发明按上述动作将管具进行卸扣作业。

本发明将机械臂安装在回转装置的底部，通过回转装置的旋转、摆动液缸的动作，利用机械臂实现立根从塔架内部、外部、井口位置的相互移运，能够满足立根盒设置于塔架外部的钻机设备立根连接移运作业的要求，大幅降低了塔架的高度及重量，减少塔架的受风面积，增强设备的稳定性能，同时降低了设备运行的能耗。