油管传递装置及其使用方法与流程

文档序号:15234859发布日期:2018-08-21 20:21阅读:461来源:国知局

本发明涉及石油工程设备技术领域,是一种油管传递装置及其使用方法。



背景技术:

在油水井的常规修井作业中,提下油管时对油管的推送、拨送及移运操作通常是通过以下方法完成的:提油管是修井三岗将油管滑车推至滑道的最前端,修井一岗将卸扣后的油管置于油管滑车内,油管滑车便会借助油管下落的势能向滑道后端移动,当油管快要落下时修井三岗人员使用管钳将油管向后拉,等油管母扣端完全落到油管滑道上时,井口两人将油管吊卡去掉,三岗再次将油管向后拉动,与管桥位置合适后将油管翻撬至管桥上,遇到管桥油管超过两层时,三岗人员需要使用很大的力将油管抬至管桥上,同时还增加了油管滑落伤人的危险,最后二岗人员将油管摆排整齐。下油管是修井三岗将油管滑车停放至滑道的最后端,修井二岗、三岗再将管桥上的油管公扣端抬放至油管滑车内,提起的油管带动滑车一起运行至滑道前端,由三岗将滑车推至滑道最后端,再与二岗配合准备下一根油管。这种方法基本都要靠人力拉送和搬运,工人的劳动强度高,安全系数低,要求人员之间配合程度高。虽然目前国内已有油管的输送装置,但它的滑道是采用液压翻倒与摆正,油管是靠翻甩从自动滑道送至油管桥上的,是靠液压拨钩将油管勾住后甩向自动滑道,再滑道前端或后端使用差速器作为滑车往返的动力,它存在以下弊端:(1)翻甩太快、太猛,动作太过粗暴,容易引起其他机构的损坏。(2)每次摆放一根油管靠近自动滑道的管桥上,而且必须定位在拨钩运动的范围内,操作麻烦,效率很低;拨钩轴向运动的速度太快,甩起来的油管存在不安全因素;遇到下较重的钻杆时无法甩到自动滑道上,还需要人工再次搬运调整,使用的局限性很大;(3)差速器使用一段时间后,其收缩力就会减弱,就导致油管滑车常常运行不到位,还要靠人工移动;(4)与滑车连接的细钢丝绳很容易就被撞断;(5)在提、下油管转换时,必须要把差速器前后位置调换,降低了工作效率。



技术实现要素:

本发明提供了一种油管传递装置及其使用方法,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有油管传递操作存在的操作繁琐,费时费力,需要人工搬运,工作效率低的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的:一种油管传递装置,包括安装座、油管移运装置和油管拨送装置,安装座上安装有能放置油管的油管移运装置,对应油管移运装置左侧位置的安装座上固定安装有能将油管从右侧上方导入左侧下方的油管拨送装置,油管拨送装置包括轴承座、传动轴、轴承本体、拨轮和动力驱动装置,对应油管移运装置左侧位置的安装座上沿前后向间隔固定有至少两个轴承座,传动轴由前至后依次穿过所有的轴承座中部,传动轴与对应的轴承座之间安装有轴承本体;传动轴外侧沿前后向间隔固定有至少两片拨轮,每片拨轮上均沿圆周均布有至少一个能使油管从一侧卡入并通过拨轮翻转将油管从另一侧送出的的卡口,所有拨轮上卡口的分布朝向均一致;安装座上固定有能驱动传动轴转动的动力驱动装置。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进:

上述油管移运装置的右侧可沿前后方向间隔分布有至少两个推管器,对应油管移运装置的油管放置高度的每个推管器的左侧均设有能伸缩的推管活塞杆。

上述推管活塞杆的左端可固定有推板,推板的左侧覆盖有缓冲垫。

上述卡口可呈对勾形,位于上方的卡口轮廓包括位于左侧且左高右低的拦截段和位于右侧呈左低右高的导向段,拦截段和导向段的连接处设有圆弧倒角。

上述拦截段和导向段均可呈平滑过渡的曲线状。

上述油管移运装置可包括滑移轨道、滑车、接收限位器和推力发生器,滑移轨道的下方设有安装座,滑移轨道的后端与安装座铰接在一起,滑移轨道的前端下侧与安装座之间铰接有举升液压缸;在滑移轨道上安装有能相对其沿前后向自由滑动的滑车,滑移轨道的前端设有支撑部,对应支撑部后侧位置的滑移轨道内设有接收限位器,滑移轨道的后部设有终点限位件,对应终点限位件后侧位置的滑移轨道上设有能通过向滑车施加瞬时作用力使滑车向前滑移至与接收限位器限位的推力发生器。

上述滑移轨道可包括滑移座和轨道本体,轨道本体安装在滑移座内且两者之间设有能使轨道本体前后移动的伸缩导轨,轨道本体的后端与滑移座的后部前侧之间设有能推动轨道本体向前移动的推进液压缸,轨道本体上安装有能相对其沿前后向自由滑动的滑车,支撑部位于轨道本体的前端,对应支撑部后侧位置的轨道本体内设有接收限位器,轨道本体的后部设有终点限位件,对应终点限位件后侧位置的滑移座上设有推力发生器,滑移座的后端与安装座铰接在一起,滑移座的前端下侧与安装座之间铰接有举升液压缸。

上述终点限位件可为挡板,挡板的中部设有通孔,推力发生器为推力气缸,推力气缸的前端设有能向前穿过通孔并作用于滑车后端的推车活塞杆。

上述对应支撑部前侧位置的滑移轨道上可安装有能转动的滑轮,滑轮呈纺线锤形。

上述滑车的顶面可覆盖有仿形保护层,仿形保护层为铜片覆盖层或橡胶覆盖层。

上述支撑部的上端可设有呈上大下小的梯形的支撑口,滑车的顶部中间设有与支撑口呈相同形状的凹槽,凹槽内沿前后向间隔分布有凸起棱。

上述接收限位器可为开口向后的圆筒体,滑车的前端固定有能卡入圆筒体内的顶杆,圆筒体与顶杆之间内设有能产生径向形变的弹性套;滑车的后端固定有传力杆。

上述安装座的下方设有开口向上的底座,安装座位于底座内且两者之间安装有能使安装座相对底座上下移动的升降导轨,安装座的下方与底座之间沿前后向间隔分布有两个升降液压缸。

上述对应每个拨轮前侧或后侧位置的油管移运装置的左侧均可固定有导料板,导料板的右端与油管移运装置的顶面高度相匹配,导料板的左端与开口朝向油管移运装置的卡口的右端高度相匹配,导料板的顶面呈平滑过渡的曲面状。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的:一种上述油管传递装置的使用方法,包括步骤如下:

第一步,将油管传递装置放在井口处,并使油管拨送装置的左侧靠近现有的油管存放装置;

第二步,进行油管上提作业,具体为:初始状态下,使滑车与接收限位器限位,并使一组前后对应的卡口朝向油管移运装置,且两者的高度相匹配,该组卡口在拨轮逆时针旋转时的送出位置与油管存放装置的高度相匹配,当操作者将油管提出后,将油管的一端置于滑车上,然后下放油管的另一端,此时滑车将在油管下放的作用力下向后滑移至终点,再将油管的前端置于支撑部上,由此完成油管放置在油管移运装置上的操作,之后启动推管装置,并在将油管向左侧推出至对应的卡口处后启动动力驱动装置和推力发生器,动力驱动装置将带动传动轴逆时针旋转,从而将油管送至油管存放装置上,推力发生器将向滑车施加向前作用力并使滑车能向前滑移至与接收限位器限位,回复初始状态,等待下一次上提油管的操作;或,进行油管的下放作业,具体为:初始状态下,使油管存放装置的右端设有油管,使滑车位于滑移轨道后部的终点处,并使滑移轨道呈前高后低状,使一组前后对应的卡口朝向油管存放装置处,且两者的高度相匹配,该组卡口在拨轮顺时针旋转时的送出位置应与油管移运装置的高度相匹配,先驱动动力驱动装置带动拨轮顺时针转动,从而将位于油管存放装置右端的油管卡入对应的卡口内,并带动油管沿顺时针方向滑移至油管移运装置上,此时油管的前后两端将分别座于支撑部和滑车上,由操作者抬起油管的前端,并向前拖动油管,此时油管的后端将带动滑车一起向前,由于在本过程中仅需取用油管,无需使滑车与接收限位器实现限位,待油管取下后,滑车将在重力作用下,沿呈倾斜状的滑移轨道回落至初始位置,等待下一次下放油管的操作。

本发明结构合理而紧凑,通过油管移运装置和油管拨送装置的联动,以及推管器的配合,可实现对油管由左至右和自右向左两个方向的自动化传递操作,通过增设推力发生器可使得滑车在上提油管的操作中自行复位,省去一岗和三岗的作业,操作简单,使用方便,无需人工搬运可降低劳动强度,省时省力,油管拨送装置的设置可实现连续作业,工作效率高。

附图说明

附图1为本发明实施例一的立体结构示意图。

附图2为附图1在举升液压缸呈举升状态下的右视局部剖视结构示意图。

附图3为附图1中的拨轮的主视放大结构示意图。

附图中的编码分别为:1为安装座,2为轴承座,3为传动轴,4为拨轮,5为动力驱动装置,6为推管器,7为卡口,8为拦截段,9为导向段,10为滑车,11为接收限位器,12为推力气缸,13为举升液压缸,14为支撑部,15为终点限位件,16为滑移座,17为轨道本体,18为底座,19为推车活塞杆,20为滑轮,21为支撑口,22为凸起棱,23为顶杆,24为传力杆,25为导料板。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的,如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述:

实施例一:如附图1、2、3所示,该油管传递装置包括安装座1、油管移运装置和油管拨送装置,安装座1上安装有能放置油管的油管移运装置,对应油管移运装置左侧位置的安装座1上固定安装有能将油管从右侧上方导入左侧下方的油管拨送装置,油管拨送装置包括轴承座2、传动轴3、轴承本体、拨轮4和动力驱动装置5,对应油管移运装置左侧位置的安装座1上沿前后向间隔固定有至少两个轴承座2,传动轴3由前至后依次穿过所有的轴承座2中部,传动轴3与对应的轴承座2之间安装有轴承本体;传动轴3外侧沿前后向间隔固定有至少两片拨轮4,每片拨轮4上均沿圆周均布有至少一个能使油管从一侧卡入并通过拨轮4翻转将油管从另一侧送出的的卡口7,所有拨轮4上卡口7的分布朝向均一致;安装座1上固定有能驱动传动轴3转动的动力驱动装置5。使用过程中,可在油管拨送装置的左侧设置现有的油管存放装置,如油管管桥等,当需要将油管从油管移运装置拨送至油管存放装置上时,应有一组前后对应的卡口7朝向油管移运装置,且两者的高度相匹配,该组卡口7在拨轮4逆时针旋转时的送出位置应与油管存放装置的高度相匹配,此时可在将位于油管移运装置上的油管送至对应的卡口7处后,能通过驱动动力驱动装置5带动传动轴3逆时针旋转,从而可将油管送至油管存放装置上;当需要将油管存放装置上的油管拨送至油管移运装置上时,应有一组前后对应的卡口7朝向油管存放装置处,且两者的高度相匹配,该组卡口7在拨轮4顺时针旋转时的送出位置应与油管移运装置的高度相匹配,此时可通过驱动动力驱动装置5带动拨轮4顺时针转动,从而将位于油管存放装置右端的油管卡入对应的卡口7内,并带动油管沿顺时针方向滑移至油管移运装置上;本发明结构合理而紧凑,通过油管移运装置和油管拨送装置的联动,实现对油管由左至右和自右向左两个方向的自动化传递操作,操作简单,使用方便,无需人工搬运可降低劳动强度,省时省力,油管拨送装置的设置可实现连续作业,工作效率高。根据需求,动力驱动装置5可采用现有公知技术,如动力驱动装置5包括液压马达和传动组件,安装座1上固定安装有液压马达,液压马达与传动轴3之间设有传动组件;由此可驱动液压马达通过传动组件带动传动轴3转动;其中,传动组件可采用现有公知技术,如链轮传动、齿轮传送或带轮传动等;传动轴3上可沿前后向等间隔固定有三片拨轮4,每片拨轮4上均可沿圆周均布有三个卡口7,由此可使得拨轮4对油管起到良好的支撑作用,卡口7的分布可使得拨轮4能通过每次旋转120°实现对油管的拨送。

可根据实际需要,对上述油管传递装置作进一步优化或/和改进:

如附图1、2所示,油管移运装置的右侧沿前后方向间隔分布有至少两个推管器6,对应油管移运装置的油管放置高度的每个推管器6的左侧均设有能伸缩的推管活塞杆。由此可通过驱动推管器6使其推管活塞杆向左伸出,从而将油管推送至油管拨送装置的卡口7内,通过对推管活塞杆伸出力度的控制,可使油管被缓慢推动,减少对油管或其他部件的损伤。根据需求,推管器6可采用现有公知技术,如气缸等;推管器6的数量可为两个,且推管器6的控制可采用联动控制,即所有的推管器6实现同步作业。

如附图1、2所示,推管活塞杆的左端固定有推板,推板的左侧覆盖有缓冲垫。根据需求,推板可采用现有公知形状,如能与油管外壁匹配的弧形板等,由此可扩大油管的受力面积,减少损坏;缓冲垫可采用现有公知技术,如橡胶层等柔性垫,或铜片等柔软的金属片,由此可进一步保护油管。

如附图1、2、3所示,卡口7呈对勾形,位于上方的卡口7轮廓包括位于左侧且左高右低的拦截段8和位于右侧呈左低右高的导向段9,拦截段8和导向段9的连接处设有圆弧倒角。对于以此分布的卡口7,油管可从右侧上方通过位于上方的卡口7进入,并通过拨轮4的逆时针旋转,从左下侧导出,具体为:油管可从右侧上方沿导向段9自右向左滑入卡口7内,并通过拦截段8限位于卡口7内,当需要将油管送出时,可通过控制动力驱动装置5使传动轴3带动拨轮4向逆时针方向,当拦截段8逆时针旋转至呈向左下方倾斜时,油管将沿着拦截段8向左下方滑出;油管也可从左侧下部通过位于左侧的卡口7进入,并通过拨轮4顺时针旋转,从右上侧导出,具体可参照上述方式。

如附图1、2、3所示,拦截段8和导向段9均呈平滑过渡的曲线状。由此可使油管能缓慢滑入卡口7处或从卡口7处缓慢滑出,对油管起到保护作用。

如附图1、2所示,油管移运装置包括滑移轨道、滑车10、接收限位器11和推力发生器,滑移轨道的下方设有安装座1,滑移轨道的后端与安装座1铰接在一起,滑移轨道的前端下侧与安装座1之间铰接有举升液压缸13;在滑移轨道上安装有能相对其沿前后向自由滑动的滑车10,滑移轨道的前端设有支撑部14,对应支撑部14后侧位置的滑移轨道内设有接收限位器11,滑移轨道的后部设有终点限位件15,对应终点限位件15后侧位置的滑移轨道上设有能通过向滑车10施加瞬时作用力使滑车10向前滑移至与接收限位器11限位的推力发生器。由此可通过对举升液压缸13的控制,实现对滑移轨道前端的升降操作;油管移运装置在使用时,滑移轨道的前端应位于井口位置一侧,由此可便于操作者进行施工作业;在进行上提油管操作时,可将滑车10与接收限位器11限位作为初始状态,当操作者将油管提出后,可将油管的一端置于滑车10上,然后下放油管的另一端,此时滑车10将在油管下放的作用力下向后滑移至终点,此时将油管的前端置于支撑部14上,当油管从支撑部14和滑车10上移除后,可启动推力发生器,由此可向滑车10施加向前作用力并使滑车10能向前滑移至与接收限位器11限位,回复初始状态,等待下一次上提油管的操作,在移除油管之前的操作中,可通过控制举升液压缸13使滑移轨道呈前高后低的倾斜状,由此可使油管放置于本发明上的操作更加方便省力,待滑车10移至终点,可控制举升液压缸13使滑移轨道呈水平状,此时可驱动推管器6使推管活塞杆能将油管推送至对应的卡口7内;在进行向井内下放油管操作时,可将滑车10位于滑移轨道后部的终点处作为初始状态,并使滑移轨道呈前高后低状,当需要下放的油管被放置于支撑部14和滑车10上时,操作者可抬起油管的前端,并向前拖动油管,此时油管的后端将带动滑车10一起向前,由此可便于操作者轻松省力的将油管从本发明上取下,由于在本过程中仅需取用油管,无需使滑车10与接收限位器11实现限位,待油管取下后,滑车10将在重力作用下,沿呈倾斜状的滑移轨道回落至初始位置,等待下一次下放油管的操作;本发明通过增设推力发生器可使得滑车10在上提油管的操作中自行复位,省去一岗和三岗的作业,操作简单,使用方便,省时省力,由此可消除安全隐患,缩短作业时间,提高工作效率。

如附图1、2所示,滑移轨道包括滑移座16和轨道本体17,轨道本体17安装在滑移座16内且两者之间设有能使轨道本体17前后移动的伸缩导轨,轨道本体17的后端与滑移座16的后部前侧之间设有能推动轨道本体17向前移动的推进液压缸,轨道本体17上安装有能相对其沿前后向自由滑动的滑车10,支撑部14位于轨道本体17的前端,对应支撑部14后侧位置的轨道本体17内设有接收限位器11,轨道本体17的后部设有终点限位件15,对应终点限位件15后侧位置的滑移座16上设有推力发生器,滑移座16的后端与安装座1铰接在一起,滑移座16的前端下侧与安装座1之间铰接有举升液压缸13。由此可通过推进液压缸驱动轨道本体17相对滑移座16向前移动,使得在向井内下入油管的操作中,可将油管送至操作者便于取用的位置。根据需求,轨道本体17可包括左滑轨和右滑轨,左滑轨与滑车10的下部左侧之间以及右滑轨与滑车10的下部右侧之间均设有滚轮,由此可使滑车10相对滑移轨道的移动更加顺滑;其中,滚轮可采用现有公知技术,优选为隐藏式安装,由此可防止长期使用中被油泥、沙土等污染,确保其能顺滑滚动。

如附图1、2所示,终点限位件15为挡板,挡板的中部设有通孔,推力发生器为推力气缸12,推力气缸12的前端设有能向前穿过通孔并作用于滑车10后端的推车活塞杆19。通过对推力气缸12的控制可实现推车活塞杆19的快速伸缩,从而可通过推车活塞杆19向滑车10提供瞬时动力,使得滑车10在瞬时动力的作用下向前滑移至与接收限位器11限位;挡板的设置可对滑车10起到终点定位的作用。

如附图1、2所示,对应支撑部14前侧位置的滑移轨道上安装有能转动的滑轮20,滑轮20呈纺线锤形。由此可通过滑轮20对油管起到导向作用,使其上提和下放更加顺滑。根据需求,当滑移轨道包括滑移座16和轨道本体17时,滑轮20可安装在轨道本体17上。

如附图1、2所示,滑车10的顶面覆盖有仿形保护层,仿形保护层为铜片覆盖层或橡胶覆盖层。仿形保护层可沿滑车10顶部的轮廓通过粘黏或固定等方式覆盖于滑车10的顶面,由此可通过仿形保护层对油管或/和油管扣起到保护作用,防止发生损坏。

如附图1、2所示,支撑部14的上端设有呈上大下小的梯形的支撑口21,滑车10的顶部中间设有与支撑口21呈相同形状的凹槽,凹槽内沿前后向间隔分布有凸起棱22。支撑口21和凹槽均呈上大下小的梯形,由此便于油管的放入,且可对油管起到限位,防止油管滑脱,凸起棱22的设置便于使滑车10与油管同步移动。根据需求,凸起棱22应位于仿形保护层下方。

如附图1、2所示,接收限位器11为开口向后的圆筒体,滑车10的前端固定有能卡入圆筒体内的顶杆23,圆筒体与顶杆23之间内设有能产生径向形变的弹性套;滑车10的后端固定有传力杆24。由此可通过弹性套实现圆筒体对顶杆23的限位作用,且便于在顶杆23随滑车10受到外力时与圆筒体脱离;传力杆24的设置可便于推力发生器施加瞬时作用力。根据需求,弹性套可采用现有公知技术,如橡胶套等。

如附图1、2所示,安装座1的下方设有开口向上的底座18,安装座1位于底座18内且两者之间安装有能使安装座1相对底座18上下移动的升降导轨,安装座1的下方与底座18之间沿前后向间隔分布有两个升降液压缸。由此可通过升降液压缸的设置实现对安装座1、滑移轨道的整体升降操作,在使用时,可通过控制升降液压缸使得位于滑移轨道上的油管能与油管存放装置的顶部保持适配的高度,从而便于推管器6将油管平稳的推送至油管存放装置上。

如附图1、2所示,对应每个拨轮4前侧或后侧位置的油管移运装置的左侧均固定有导料板25,导料板25的右端与油管移运装置的顶面高度相匹配,导料板25的左端与开口朝向油管移运装置的卡口7的右端高度相匹配,导料板25的顶面呈平滑过渡的曲面状。由此可通过导料板25将位于油管移运装置上的油管导入相应卡口7内,确保油管传递的精确对接,进一步提高油管传递的稳定性,对油管起到良好的保护作用。

实施例二:如附图1、2、3所示,上述油管传递装置的使用方法,包括步骤如下:

第一步,将油管传递装置放在井口处,并使油管拨送装置的左侧靠近现有的油管存放装置;

第二步,进行油管上提作业,具体为:初始状态下,使滑车10与接收限位器11限位,并使一组前后对应的卡口7朝向油管移运装置,且两者的高度相匹配,该组卡口7在拨轮4逆时针旋转时的送出位置与油管存放装置的高度相匹配,当操作者将油管提出后,将油管的一端置于滑车10上,然后下放油管的另一端,此时滑车10将在油管下放的作用力下向后滑移至终点,再将油管的前端置于支撑部14上,由此完成油管放置在油管移运装置上的操作,之后启动推管装置,并在将油管向左侧推出至对应的卡口7处后启动动力驱动装置5和推力发生器,动力驱动装置5将带动传动轴3逆时针旋转,从而将油管送至油管存放装置上,推力发生器将向滑车10施加向前作用力并使滑车10能向前滑移至与接收限位器11限位,回复初始状态,等待下一次上提油管的操作;或,进行油管的下放作业,具体为:初始状态下,使油管存放装置的右端设有油管,使滑车10位于滑移轨道后部的终点处,并使滑移轨道呈前高后低状,使一组前后对应的卡口7朝向油管存放装置处,且两者的高度相匹配,该组卡口7在拨轮4顺时针旋转时的送出位置应与油管移运装置的高度相匹配,先驱动动力驱动装置5带动拨轮4顺时针转动,从而将位于油管存放装置右端的油管卡入对应的卡口7内,并带动油管沿顺时针方向滑移至油管移运装置上,此时油管的前后两端将分别座于支撑部14和滑车10上,由操作者抬起油管的前端,并向前拖动油管,此时油管的后端将带动滑车10一起向前,由于在本过程中仅需取用油管,无需使滑车10与接收限位器11实现限位,待油管取下后,滑车10将在重力作用下,沿呈倾斜状的滑移轨道回落至初始位置,等待下一次下放油管的操作。由此可完成油管的传递作业,全程采用机械自动化实现,省时省力,方便快捷。

以上技术特征构成了本发明的实施例,其具有较强的适应性和实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。

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