塔架的制作方法

本发明涉及连续管作业配套装置领域，尤其涉及一种整体跨井吊装防爆智能型塔架。

背景技术：

对于一些速度管柱作业工艺，其场地小、从式井作业、气井安全性要求高、注入头要在一定范围内移动及转动等特点，现有技术中的塔架无法满足施工要求。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种塔架，其能更广泛地适用于各种管柱。

本发明的具体技术方案是：

一种塔架，包括：

钢架，所述钢架包括钢主体以及顶座，所述顶座包括固定设置在所述钢主体上部的第一顶框架以及能沿纵向移动地设置在所述第一顶框架上的第二顶框架；

调整装置，所述调整装置包括：

旋转支撑架，所述旋转支撑架设置在所述第二顶框架上，且能绕竖直方向转动；

第一移动机构，所述第一移动机构能沿第一轴向移动地设置在所述旋转机构的上方；

第二移动机构，所述第二移动机构能沿第二轴向移动地设置在所述第一移动机构的上方；

操作平台，所述操作平台设置在所述第二移动机构的上方；

其中，所述第一轴向和所述第二轴向分别与纵向相垂直，所述第一轴向与所述第二轴向呈预设夹角。

优选地，所述第一顶框架与所述第二顶框架之间设置有第一液压油缸，所述第二顶框架与所述旋转支撑架之间设置有第二液压油缸，所述旋转支撑架与所述第一移动机构之间设置有第三液压油缸，所述第一移动机构与所述第二移动机构之间设置有第四油缸。

优选地，所述旋转支撑架包括旋转支撑板和凸设在所述旋转支撑板外缘的旋转锁止夹板，所述旋转支撑板的上侧设置有沿第一轴向延伸的第一导轨，所述第一移动机构包括第一移动支撑架、设置在所述第一移动支撑架下侧并能与所述旋转支撑板的第一导轨配合的第一滑套。

优选地，所述第一移动机构还包括设置在所述第一移动支撑架上侧并且沿第二轴向延伸的第二导轨，所述第二移动机构包括第二移动支撑架、设置在所述第二移动支撑架下侧并能与所述第一移动支撑架的第二导轨配合的第二滑套。

优选地，所述操作平台包括设置在第二移动机构的顶层平台、设置在所述顶层平台四周的护栏、设置在所述顶层平台上并用于固定注入头的立柱。

优选地，所述钢主体包括底座和多个中间支撑架，所述底座固设在地面上，用于支撑整个设备；多个所述中间支撑架层叠设置。

优选地，所述底座包括四个支腿，各个支腿的底部设置有可调节丝杠，可调节丝杠可分别对单个支腿进行调节便于根据不同地形将塔架整体进行调平，进一步提高整体稳定性。

优选地，在所述中间支撑架的四个角上可以焊接有用于方便单独吊装及整体安装时固定的吊耳。

优选地，所述第一顶框架的顶部四个角上焊接有用于单独吊装所述第一顶框架及塔架整体跨井吊装用的d型拉环。

优选地，所述第二顶框架的顶部中心设置有沿纵向延伸的定位孔，所述定位孔内设置有能相对所述第二顶框架转动的旋转支承，所述旋转支承与所述旋转支撑架固定连接。

优选地，所述调整装置包括控制器和遥控器，所述遥控器通过有线或无线控制所述控制器，以向所述调整装置输出指令，从而控制所述旋转支撑架转动和所述移动机构移动。

本发明采用上述结构可以具有以下优点：一方面在没有起重机的情况下用于支撑注入头，减少施工过程中的作业风险，同时满足注入头的多轴运动的特殊要求。另一方面搭建完毕后，可以实现作业塔架带注入头和防喷系统整体跨井吊装，节省安装时间，提高了效率。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明的总体图；

图2为底座的结构示意图；

图3为中间支撑座的结构示意图；

图4为第一顶框架的结构示意图；

图5为第二顶框架的结构示意图；

图6为旋转支撑架的结构示意图；

图7为第一移动机构的结构示意图；

图8为第二移动机构和操作平台的底部结构示意图；

图9为第二移动机构和操作平台的结构示意图；

图10为液压系统原理示意图；

图11为电器系统原理示意图；

以上附图的附图标记：1、操作平台；2、电器系统；3、调整装置；4、第一液压油缸；5、顶座；6、液压系统；7、绷绳；8、中间支撑架；9、爬梯总成；10、底座；11、底框架；12、宽踏板；13、窄踏板；14、爬梯部件；15、支腿；16、可调节丝杠；17、中间支撑框架；18、限位块；19、第一顶框架；20、d型拉环；21、锁止装置；22、旋转支承；23、连接耳板；24、第二顶框架；25、旋转锁止夹板；26、第一导轨；27、第一移动锁止夹板；28、旋转支撑架；29、第一耳座；30、第一移动支撑架；31、第二耳座；32、第二移动锁止夹板；33、第一滑套；34、第二移动支撑架；35、连接短节；36、护栏；37、液压管线；38、顶层平台；39、固定立柱；40、主控制集成块；41、第三液压油缸；42、第四液压油缸；43、第二液压油缸；44、平衡阀；45、制动器；46、电磁换向阀；47、液控换向阀；48、溢流阀；49、卸荷阀；50、调速阀；51、控制器；52、遥控器；53、防爆电缆；54、防爆灯；55、第二导轨；56、第二滑套。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

参照图1所示，本申请公开了一种塔架，包括：钢架，所述钢架包括钢主体以及顶座5，所述顶座5包括固定设置在所述顶座5上部的第一顶框架19以及能沿纵向移动地设置在所述第一顶框架19上的第二顶框架24；旋转机构，所述旋转机构设置在所述第二顶框架24上，且能绕一轴线转动；第一移动机构，所述第一移动机构能沿第一轴向移动地设置在所述旋转机构上；第二移动机构，所述第二移动机构能沿第二轴向移动地设置在所述第一移动机构上；其中，所述第一轴向和所述第二轴向分别与纵向相垂直。

在本实施方式中，钢主体包括底座10和多个中间支撑架8。参照图2所示，所述底座10固设在地面上，用于支撑整个设备，根据井口情况进行设计尽量增大其跨度保证整体稳定性并避开输气管线及能够容纳井场的采油树。所述底座10为钢结构焊接而成的底框架11，具体结构依据井口情况进行设计，既满足现场作业要求又最大程度上保证塔架整体的稳定性。优选地，所述底座10包括四个支腿15。各个支腿15的底部设置有可调节丝杠16，可调节丝杠16可分别对单个支腿15进行调节便于根据不同地形将塔架整体进行调平，进一步提高整体稳定性。所述底座10还包括宽踏板12及窄踏板13，以便于在橇架内作业及检修。所述底座10的其中一侧设置有爬梯，所述底座10的另一侧设置有面板。参照图1所示，多个所述中间支撑架8层叠设置，并且相邻的两个所述中间支撑架8通过螺栓等连接件连接。参照图3所示，所述中间支撑架8为钢结构焊接而成的中间支撑框架17。位于最下方的中间支撑架8设置在所述底座10的上方，且该中间支撑架8与所述底座10连接。位于最上方的中间支撑架8设置在所述顶座5的下方，且该中间支撑架8与所述顶座5连接。所述中间支撑架8内部装有宽踏板12及窄踏板13，以便于在中间支撑架8内作业及检修。在所述中间支撑架8的四个角上可以焊接有用于方便单独吊装及整体安装时固定的吊耳。

参照图1所示，在本实施方式中，顶座5包括第一顶框架19和第二顶框架24。参照图4所示，所述第一顶框架19固定设置在所述钢主体的上部。所述第一顶框架19为钢结构焊接而成。所述第一顶框架19的内部装有宽踏板12及窄踏板13，以便于在所述第一顶框架19内作业及检修。参照图5所示，所述第二顶框架24设置在所述第一顶框架19上，且能沿纵向相对所述第一顶框架19移动。在本实施方式中，所述第二顶框架24与所述第一顶框架19之间设置有第一液压油缸4。所述第一液压油缸4的一端固定于第一顶框架19，所述第一液压油缸4的另一端固定于第二顶框架24以实现升降动作。所述第二顶框架24为钢结构焊接而成。在本实施方式中，所述第二顶框架24的钢结构位于所述第一顶框架19的钢结构的外侧。所述第一顶框架19的固定立柱39外侧可以设置(例如焊接)有限位块18，以限制所述第二顶框架24上移的最大距离。在本实施方式中，所述第一顶框架19的顶部四个角上焊接有用于单独吊装所述第一顶框架19及塔架整体跨井吊装用的d型拉环20。所述第二顶框架24的顶部中心设置有沿纵向延伸的定位孔。所述定位孔内设置有能相对所述第二顶框架24转动的旋转支承22。旋转支承通过螺栓等固设有旋转支撑架28。在所述旋转支撑架28与所述第二顶框架24的顶部之间设置有第二液压油缸43。即所述第二液压油缸43的一端与所述旋转支撑架28连接，所述第二液压油缸43的另一端通过焊接在所述第二顶框架24的顶部上的连接耳板23与所述第二顶框架24的顶部连接，以使所述旋转支撑架28能相对所述第二顶框架24转动。

参照图6所示，所述旋转支撑架28包括旋转支撑板和凸设在所述旋转支撑板外缘的旋转锁止夹板25，所述旋转支撑板的上侧设置有沿第一轴向延伸的第一导轨26以及第一移动锁止夹板27，所述第一移动锁止夹板27能限制所述第一移动支撑架30沿第一轴向的移动距离。

参照图7所示，所述第一移动机构包括第一移动支撑架30、设置在所述第一移动支撑架30下侧并能与所述旋转支撑板的第一导轨26配合的第一滑套33、设置在所述第一移动支撑架30上侧并且沿第二轴向延伸的第二导轨55。其中，所述第一轴向与所述第二轴向垂直。所述第一移动机构与所述旋转支撑架28之间设置有第三液压油缸41。例如，所述第三液压油缸41的一端通过固设在所述旋转支撑架28的第一耳座29与所述旋转支撑架28连接，所述第三液压油缸41的另一端与所述第一移动支撑架30连接，以实现所述第一移动支撑架30能沿第一轴向相对所述旋转支撑架28来回移动，从而实现注入头沿第一轴向移动。所述第一移动支撑架30上设置有第二移动锁止夹板32，以限制所述第二移动支撑架34沿所述第二轴向的移动距离。

参照图8所示，所述第二移动机构包括第二移动支撑架34、设置在所述第二移动支撑架34下侧并能与所述第一移动支撑架30的第二导轨55配合的第二滑套56。所述第二移动机构与所述第一移动机构之间设置有第四液压油缸42。例如，所述第四液压油缸42的一端通过固设在所述第一移动支撑架30上的第二耳座31与所述第一移动支撑架30连接，所述第四液压油缸42的另一端与所述第二移动支撑架34的耳板连接，以实现所述第二移动支撑架34能沿第二轴向相对所述第一移动支撑架30来回移动，从而实现注入头沿第二轴向移动。所述第二移动支撑架34的上侧与操作平台1通过连接短节35固定。

优选地，在底框架11、中间支撑框架17、第一顶框架19等设置有爬梯部件14，从而形成爬梯总成9，以便于操作人员攀爬。

优选地，在第二顶框架24上、第一移动支撑架30、第二移动支撑架34上设置有分别能对第二液压油缸43、第三液压油缸41、第四液压油缸42进行锁止的锁止装置21。当处于供油状态时锁止装置21打开，从而能使第二液压油缸43、第三液压油缸41、第四液压油缸42驱动注入头进行相应动作。当处于断油状态时锁止装置21锁死，使注入头能牢靠固定。

参照图9所示，所述操作平台1包括顶层平台38、设置在所述顶层平台38四周的护栏36、设置在所述顶层平台38上并用于固定所述注入头的固定立柱39。结合图9和图1所示，液压管线37沿着钢架固定在所述顶层平台38上。

本发明的调整装置3均由液压系统6进行驱动，液压系统6包含主控制集成块40、第三液压油缸41、第四液压油缸42、第一液压油缸4、第二液压油缸43、平衡阀44、制动器45等。各动作液压油缸与对应制动器45实现联动，即给液压油缸供油的同时给制动器45也进行供油，先将制动器45打开之后液压油缸才进行相应动作，第一液压油缸4带有平衡阀44防止自动下降及提高运行平稳性。主控制集成块40上集成控制各组液压油缸的电磁换向阀46，控制制动器45动作的液控换向阀47，溢流阀48、卸荷阀49、调速阀50等。

本发明的调整装置3均由电器系统2进行控制，电器系统2包含控制器51、遥控器52等，通过地面遥控器52控制塔架的顶升、左右平移、前后平移、旋转动作。电器系统2采用防爆电缆53、防爆灯54(设置在底座上的底层防爆灯、设置在中间支撑架上的中间层防爆灯、设置在顶座上的顶层防爆灯)满足井场现场防爆要求。

参照图10和图11所示，所述调整装置3的动作及各个液压油缸是通过液压系统6进行驱动及电器系统2进行控制，达到电液结合实现智能控制，通过遥控器52对控制器51进行控制实现精确稳定控制塔架各动作，方便依据井口及井况适当顶升第二顶框架24，便于防喷管安装及进行适当的前后、左右移动和绕中心旋转便于井口安装。通过主控制集成块40实现各组液压油缸单独控制互不影响，设置溢流阀48以防超压，安全卸荷阀49实现有效节能，调速阀50实现精确稳定控制各动作。整套塔架电器系统2采用防爆电缆53，塔架内部安装有防爆灯54便于夜间作业时进行照明及检修工作。

以下结合具体工况的实例，进行详细施工过程描述。首先查看井场现场情况，考虑好井场布置，将底座10放置到井口调整好方位，调节支腿15上的可调节丝杠16将底座10进行调平，再根据作业工艺所需防喷管长度吊装合适的中间支撑架8到底座10上，通过螺栓进行牢靠固定好；之后将顶座5吊装到中间支撑座上通过螺栓进行牢靠固定好；观察整套塔架是否调平，并确定整套塔架安装牢靠再拉好绷绳7进行固定。将各橇之间液压管线37及电器线路连接好，之后再通电检查各处是否正常，启动液压系统6通过控制遥控器52检查左右移动、前后移动、旋转动作、顶座5升降等是否正常。再将注入头吊装到操作平台1上并固定好，之后进一步通过遥控器52升降顶座5并进行左右移动、前后移动、旋转动作将注入头位置调整好并对各部件进行牢靠固定后进行现场作业。一口井作业完成后将液压系统6油源关闭并关掉电源，拔开底座10面板上的液压管线37及电器线路，将吊锁安装到第一顶框架19的d型拉环20上，再将井口防喷系统及采油树连接部件的螺栓松开，通过吊具对塔架整体进行吊装快速到另一口井进行安装并作业。

本发明减少现场作业人员工作量，占用人工少，节约人工成本；同时本发明提高现场操作的安全性，也提高了使用效率及加快现场作业进度；极大的丰富了现场作业工艺的特殊化需求，可满足多种特殊工况。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。