一种可自动测长的油管输送装置的制作方法

本实用新型涉及石油装备技术领域，尤其涉及一种可测油管长度的可自动测长的油管输送装置。

背景技术：

在修井作业中经常需要起下油管作业，即需要将数百根油管起升拆卸、排放到地面，修好井后再逐根连接并下到规定深度，但是由于油管长度相差较大，作业时需要先由两人用皮尺测长度、记录、累计，再由人工或猫道机把油管举升过井口高度，再由修井机吊卡起吊、接管、下放，这样既费人工，也费人力，也不便于及时指导控制在特定深度的下放速度。但是，目前只有功能单一的猫道机以及通过大勾行程测油管长度的仪器。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种结构简单，能够送油管和测量油管的可自动测长的油管输送装置。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种可自动测长的油管输送装置，包括：

底座；

输送机构，用于支撑和输送油管，所述输送机构的一端与所述底座铰接、另一端通过第一动力装置可升降地设置于所述底座上；

递管机构，用于将油管挑送至所述输送机构中和/或用于将油管从输送机构中卸出；以及，

测长机构，所述测长机构包括基准臂、游动臂、第六动力装置、磁致伸缩位移传感器和测控装置，所述基准臂和所述游动臂分别设置于所述输送机构的可升降端和铰接端以用于抵接所述油管的两端，所述第六动力装置用于驱动所述游动臂沿所述输送机构的延伸方向运动，所述磁致伸缩位移传感器设置于所述第六动力装置上，所述磁致伸缩位移传感器用于测量所述第六动力装置的驱动组件的位移量，所述测控装置用于根据所述第六动力装置的驱动组件的初始位置与所述基准臂间的距离和所述第六动力装置的驱动组件的位移量来计算所述油管的长度。

进一步地，所述输送机构包括：

举升架，其一端与所述底座铰接、另一端通过所述第一动力装置可升降地设置于所述底座上；

滑轨，其沿所述举升架的延伸方向设置于所述举升架上；

滑架，滑动设置于所述滑轨上；

第二动力装置，用于驱动所述滑架沿所述滑轨滑动；

油管滑道，可摆动地设置于所述滑架上，用于支撑油管并作为油管滑动的导向滑道；以及，

第三动力装置，设置于所述滑架上，用于驱动所述油管滑道在与所述举升架延伸方向垂直的平面内摆动。

进一步地，所述油管滑道的纵截面呈V形，所述可自动测长的油管输送装置包括油管滑道摆动限位件，所述底座上在所述举升架两侧分别设置有第一安装位和第二安装位，所述油管滑道摆动限位件可安装在所述第一安装位或所述第二安装位，所述油管滑道摆动限位件用于在所述油管滑道的V口处于竖直向上状态时抵接所述油管滑道。

进一步地，所述递管机构包括在所述输送机构的至少一侧设置的挑钩，且所述输送机构一侧的挑钩的数量为至少两个，所述挑钩可在第四动力装置的驱动下相对于所述底座上下转动，所述挑钩用于勾住油管并向所述输送机构挑送油管；

和/或，所述递管机构包括卸管臂，所述卸管臂可相对于所述底座上下转动，所述卸管臂用于在卸油管时作为油管下滚的导轨。

进一步地，所述第六动力装置为液压缸，所述液压缸包括缸体和驱动组件，所述驱动组件包括活塞和活塞杆；

所述磁致伸缩位移传感器包括电子仓、磁环和测量尺，所述电子仓设置于所述第六动力装置的缸体上，所述磁环设置于所述第六动力装置的活塞上，所述测量尺穿设于所述第六动力装置的活塞杆和活塞上。

进一步地，所述测长机构还包括第五动力装置，所述第五动力装置设置于所述举升架上，其用于驱动所述基准臂相对于所述输送机构上下运动。

进一步地，所述基准臂包括：

基准滑架，其与所述第五动力装置连接；

基准板，设置于所述基准滑架与所述游动臂之间且与所述基准滑架弹性连接；以及

到位传感器，设置于所述基准滑架上，用于在所述基准板被油管挤压到预设位置时通知所述测控装置读取油管长度数据；

所述可自动测长的油管输送装置还包括保护罩，其设置于所述输送机构的可升降端，用于防护所述基准臂并作为所述基准滑架上下运动时的导向。

进一步地，所述基准臂包括多根导向柱，各根所述导向柱的一端均与所述基准板连接，各根所述导向柱的另一端均与所述基准滑架固定连接且所述导向柱为可伸缩柱，或者各根所述导向柱的另一端均穿过所述基准滑架与防脱件连接；各根所述导向柱上分别套设有位于所述基准滑架与所述基准板之间的弹性件。

进一步地，所述可自动测长的油管输送装置还包括导杆，所述导杆滑动设置于所述输送机构上且所述导杆与所述第六动力装置的活塞杆平行，所述导杆和所述第六动力装置的活塞杆均与所述游动臂连接。

进一步地，所述测控装置用于控制整个可自动测长的油管输送装置的运行、记录当前油管长度、累计油管长度和累计已下油管数量。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供的可自动测长的油管输送装置，可以将待下井的油管支撑于输送机构上，通过输送机构的可升降端升起来将油管一端起升；或者可以将拆卸下来的油管支撑于输送机构上，通过输送机构的可升降端下降将油管放倒；同时，还能通过测长机构来测量位于输送机构上的油管的长度，输送油管的同时，完成管长的测量，累计油管长度和累计已下油管数量，操作简便、更节省人力，使现场作业更安全，性价比高，具有很好的市场前景。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的可自动测长的油管输送装置的主视图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的可自动测长的油管输送装置的俯视图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的可自动测长的油管输送装置的右视图；

图4是本实用新型具体实施方式提供的基准臂的结构示意图；

图5是本实用新型具体实施方式提供的第六动力装置的结构示意图。

图中：

100、底座；200、输送机构；

201、举升架；202、第一动力装置；203、滑架；204、第二动力装置；205、油管滑道；206、第三动力装置；207、滑轨；208、稳定杆；209、油管滑道摆动限位件；210、挑钩；211、第四动力装置；212、支架；213、挑管轴；214、挑管臂；215、卸管臂；216、保护罩；

301、基准臂；302、游动臂；303、第五动力装置；304、第六动力装置；305、导杆；

3011、基准滑架；3012、基准板；3013、到位传感器；3014、弹性件；3015、防脱件；

3041、第六动力装置的缸体；3042、第六动力装置的活塞；3043、第六动力装置的活塞杆；

3061、电子仓；3062、磁环；3063、测量尺。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本具体实施方式提供了一种可自动测长的油管输送装置，如图1至图3所示，其包括底座100、输送机构200、递管机构和测长机构。输送机构200用于支撑和输送油管，输送机构200的一端与底座100铰接、另一端通过第一动力装置202可升降地设置于底座100上。具体地，输送机构200包括举升架201，举升架201可以但不局限为由方管型材及筋板焊接而成的框架结构，举升架201的一端与底座100铰接、另一端通过第一动力装置202可升降地设置于底座100上，具体地第一动力装置202的缸体和驱动杆分别与举升架201和底座100铰接；优选地，第一动力装置202的缸体与底座100铰接、驱动杆与举升架201铰接，第一动力装置202的驱动杆伸长可以将举升架201的可升降端抬高至井口平台上方。递管机构用于将油管挑送至输送机构200中和用于将油管从输送机构200中卸出。其他实施方式中，递管机构也可仅用于将油管挑送至输送机构200中或仅用于将油管从输送机构200中卸出。测长机构用于测量位于输送机构200上的油管的长度。其中，底座100的结构不限，能够起到整个可自动测长的油管输送装置的承载与稳定作用的支座即可。例如，其可以包括由方管型材及板材焊接而成的框架结构。为了增强装置的稳定性，在框架结构的两端底部的两侧分别设置脚架(图中未标识)。

本具体实施方式提供的可自动测长的油管输送装置，可以将待输送的油管上挑、支撑于举升架201上，通过举升架201的可升降端升起来将油管一端抬起；或者可以将拆卸下来的油管支撑于举升架201上，通过举升架201的可升降端下降将油管放倒；同时，送管时还能通过测长机构来测量位于举升架201上的油管的长度，操作简便、更节省人力，使现场作业更安全，性价比高，具有很好的市场前景。

如图1所示，为了能够便于调节油管与井口的相对位置，输送机构200还包括滑轨207、滑架203、第二动力装置204、油管滑道205和第三动力装置206。滑轨207设置于举升架201上，滑架203滑动设置于滑轨207上，第二动力装置204用于驱动滑架203沿滑轨207滑动，滑轨207的延伸方向与举升架201的延伸方向(可理解地，举升架201的延伸方向与其上承载的油管的延伸方向一致)一致，具体地，第二动力装置204的缸体和驱动杆中的一者与举升架201连接、另一者与滑架203连接。油管滑道205可摆动地设置于滑架203上，具体地，油管滑道205通过沿举升架201延伸方向设置的转动轴转动设置于滑架203上，第三动力装置206设置于滑架203上，第三动力装置206用于驱动油管滑道205在与举升架201延伸方向垂直的平面内摆动。具体地，第三动力装置206的缸体和驱动杆中的一者与滑架203连接、另一者与油管滑道205铰接。更具体地，第三动力装置206与固定于油管滑道205底部的连接架铰接，该连接架优选但不局限为呈Y形。其中，油管滑道205优选但不局限为由角钢制成，其纵截面呈V形。油管滑道205的内表面可以设置耐腐蚀、磨损且低摩擦系数的聚四氟乙烯层。可以在举升架201上设置供滑架203滑动的滑轨207。滑架203的数量可以根据油管的长度具体设置。但优选地，滑架203的数量为至少三个，其中位于中间的滑架203优选为与第三动力装置206的驱动杆转动连接，靠近举升架201可升降端的滑架203优选为与第二动力装置204的驱动杆连接。本具体实施方式中所采用的动力装置均优选但不局限为液压缸。滑轨207的数量可以与滑架203的数量相同，每一个滑架203分别与其中一个滑轨207配合。滑轨207的数量也可以为一个，该滑轨207的长度与举升架201的长度大致相同，各个滑架203均滑动设置于该滑轨207上。

为了使得举升架201的可升降端抬起时，能够被更稳定地支撑，可自动测长的油管输送装置还包括稳定杆208，稳定杆208的一端与底座100铰接，另一端与滑块铰接，滑块滑动设置于举升架201的底部。

通常油管滑道205在其V口处于竖直向上状态时(V口处于竖直向上状态时，其中心线沿竖直方向设置)的位置为允许滑动油管的位置。为了保证油管滑道205能够准确处于该位置，可自动测长的油管输送装置包括油管滑道摆动限位件209，中部滑架203两侧分别设置有第一安装位和第二安装位，第一安装位和第二安装位优选但不局限为设置于处于中间的滑架203上或者靠近处于中间的滑架203的位置上，油管滑道摆动限位件209可安装在第一安装位或第二安装位，油管滑道摆动限位件209用于在油管滑道205的V口处于竖直向上状态时抵接油管滑道205外侧以阻止油管滑道205继续转动。例如，当从第二安装位所在一侧上油管时，则人工将油管滑道摆动限位件209安装于第一安装位上；当从第一安装位所在一侧上油管时，将油管滑道摆动限位件209人工安装于第二安装位上。

为了实现自动将油管上送至油管滑道中，递管机构包括在底座100的两侧均设置至少两个挑钩210，挑钩210的自由端呈向上弯曲的勾状，挑钩210可在第四动力装置211的驱动下相对于底座100上下转动，挑钩210用于勾住油管并向输送机构200挑送油管。可理解地，其他实施方式中，也可以仅在输送机构200的一侧设置挑钩210。

挑钩210可以但不局限于通过如下方式相对于底座100转动：输送机构200的每侧均设置有至少两个固定于底座100上的支架212，挑管轴213通过轴套转动设置于支架212上，挑管轴213通过焊接等方式固连有挑管臂214，第四动力装置211的缸体和驱动杆中的一者与底座100铰接、另一者与挑管臂214铰接。优选地，第四动力装置211的缸体与底座100铰接、驱动杆与挑管臂214铰接。

为了实现油管的下卸，递管机构还包括卸管臂215，卸管臂215可相对于底座100上下转动，卸管臂215用于在卸油管时作为油管下滚的导轨。挑管臂214的自由端可以为呈向内侧(内侧指挑管臂214朝向输送机构200的一侧)弯曲的圆弧形搭钩，搭钩可搭接在油管排架上，以使得卸管臂215用作下管时下滚油管的轨道。卸管臂215可通过销轴铰接在上述支架212上。可以在输送机构200的两侧均设置卸管臂215；也可以仅在一侧设置，而根据具体需要卸管的方向将卸管臂215的安装位置进行更换。

如图1所示，测长机构包括基准臂301、游动臂302、第五动力装置303、第六动力装置304和磁致伸缩位移传感器。其中，基准臂301靠近输送机构200的可升降端设置，游动臂302靠近输送机构200的铰接端设置(可理解地，基准臂301靠近输送机构200的可升降端设置，游动臂302靠近输送机构200的铰接端设置只是为了说明基准臂301和游动臂302在输送机构200上的相对位置，而不是表明基准臂301和游动臂302的确定位置)，基准臂301和游动臂302分别用于抵接油管的两端，可理解地，基准臂301和游动臂302的测量基准面均与举升架201的延伸方向垂直；更具体地，基准臂301和游动臂302均设置于举升架201上。可自动测长的油管输送装置还包括保护罩216。保护罩216设置于所述输送机构200的可升降端，用于防护基准臂301并作为基准滑臂301上下运动时的导向(图1中基准臂301罩设于保护罩216中并不可视，图1中只是示意性地指示除了基准臂301的大致位置)。第五动力装置303和第六动力装置304设置于举升架201上，第五动力装置303用于驱动基准壁301相对于举升架201在保护罩216内上下运动。

第六动力装置304用于驱动游动臂302沿举升架201的延伸方向运动，以适用于不同长度油管的测量，游动臂302在测试时可伸出于举升架201的铰接端后再缩回测量。具体地，第六动力装置304为液压缸，第六动力装置304包括缸体3041和驱动组件，驱动组件包括活塞3042和活塞杆3043，第六动力装置304的缸体3041端固定在举升架201上，其活塞杆3043则与游动臂302连接。磁致伸缩位移传感器设置于第六动力装置304上，磁致伸缩位移传感器用于测量第六动力装置304的驱动组件的位移量，测控装置用于根据第六动力装置304的驱动组件的初始位置与基准臂301间的距离和第六动力装置304的驱动组件的位移量来计算油管的长度。其中，驱动组件的位移量由磁致伸缩位移传感器输出的模拟电信号给出。更具体地，磁致伸缩位移传感器包括电子仓3061、磁环3062和测量尺3063，电子仓3061设置于第六动力装置的缸体3041上，磁环3062设置于第六动力装置的活塞3042上，测量尺3063穿设于第六动力装置的活塞杆3043和活塞3042上。活塞3042移动时，带动磁环3062所在测量尺3063的位置发生改变，从而磁致伸缩位移传感器可以输出与磁环3062位置对应的电流信号，由测控装置计算油管长度，油管长度＝驱动组件的初始位置与基准臂301间的距离-该电流信号对应的驱动组件的位移量。

为了保证游动臂302沿举升架201延伸方向平稳运动，可自动测长的油管输送装置还包括导杆305，导杆305滑动设置于输送机构上，具体地，导杆305滑动设置于输送机构的举升架201上且导杆305与第六动力装置304的活塞杆3043平行，导杆305和第六动力装置304的活塞杆3043均与游动臂302固定连接。导杆305为表面光滑的杆，导杆305穿设于滚珠轴套中，滚珠轴套固定于举升架201上。

为了保护油管的端部、以及便于知晓油管已经处于可测量位置，如图4所示基准臂301包括：基准滑架3011、基准板3012和到位传感器3013(图中未标出)，基准滑架3011与第五动力装置303连接并能在第五动力装置303的驱动下相对于举升架201上下运动，以在需要时抵接油管或者避免基准滑架3011妨碍油管的运动；基准板3012设置于基准滑架3011与游动臂302之间且与基准滑架3011弹性、可接近连接；到位传感器3013为装在基准滑架3011上的接近开关，到位传感器3013用于在基准板3012被油管挤压到预设位置时通知测控装置可读取油管长度数据，读取油管长度数据后，测控装置会显示测量结果；测控装置优选为PLC，显示结果至少包括当前油管长度，也可包括累计油管长度、累计已下油管数量。

为了保证基准板3012随油管端伸出方向运动，基准臂301包括多根(多根指至少两根)导向柱，各根导向柱的一端均与基准板3012固定连接，固定方式优选但不限于螺纹连接，另一端均穿过基准滑架3011与防脱件3015连接，防脱件3015用于防止导向柱与基准滑架3011脱离；为了减小基准板3012受到的冲击及保证测试完毕复位，各根导向柱上分别套设有位于基准滑架与基准板3012之间且分别套有弹性件3014(图4中由于导向柱外套设有弹性件3014，所以导向柱未示出)。弹性件3014优选但不限于压簧。需要说明的是，其他实施方式中，也可以令各根导向柱的一端均与基准滑架3011连接同时导向柱为可伸缩柱。

本具体实施方式提供的测控装置优选为包括遥控器和设置于底座上的电控箱，遥控器和防爆电控箱用于控制可自动测长的油管输送装置的工作，例如，控制整个装置送管、或卸管、方向选择以及修改各个动力装置的工作参数等。上述电控箱内置有PLC、遥控接收器、显示屏及操作面板组成的主机，显示数据可由主机无线远传到遥控器显示，使操作员一目了然。本具体实施方式可以通过遥控器或者电控箱来半自动控制整个可自动测长的油管输送装置的工作。

以下简要介绍本具体实施方式提供的可自动测长的油管输送装置的使用方法：

送管与测长工作流程：

检查油管滑道摆动限位件209安装位置是否正确(是否位于与送管侧相对的一侧)，必要时调换位置。准备好后，首先按遥控器(或电控箱内面板，下同)上的“送管/接管”功能键，“送管”指示灯亮，再按“左侧/复位”或“右侧/复位”键(左右以人站立输送装置的铰接端并朝向井口方向来分)选择送管侧，使各动力装置进入送管预备状态，即送管侧的第一动力装置202、第二动力装置204、第四动力装置211和第五动力装置303的驱动杆缩回，第六动力装置304的活塞杆3043伸出，第三动力装置206根据选择动作使油管滑道205向送管侧倾倒。当油管滚入挑钩210后，按遥控器的“开始”键，第四动力装置211的驱动杆伸出，将油管挑入油管滑道205，第三动力装置206动作扶正油管滑道205使其V口沿竖直向上方向摆动，第五动力装置303的驱动杆伸出举起基准臂301，第六动力装置304的活塞杆3043缩回，基准板被油管挤压到预设位置时，到位传感器3013通知测控装置读取油管长度数据，第五动力装置303的驱动杆缩回收起基准臂301。然后，第二动力装置204的驱动杆伸出，将油管滑道205与油管一同向前输送到位，同时，第一动力装置202的驱动杆伸出，将油管举过井口平台高度，油管取走后，按送管侧键(“左侧/复位”或“右侧/复位”)，所有油缸退回预备状态，等待下一次输送指令。

卸管工作流程：检查油管滑道摆动限位件209安装位置是否正确(是否位于与卸管侧相对的一侧)，必要时调换位置，并把卸管臂215在卸管一侧搭接好，准备工作完成后，先按“卸管”功能键，“卸管”指示灯亮，再按“左侧/复位”或“右侧/复位”键选择卸管侧，各油缸进入卸管状态，即相应侧的第四动力装置211、第五动力装置303的驱动杆和第六动力装置304的活塞杆3043均处于缩回状态，第一动力装置202和第二动力装置204的驱动杆处于伸出状态，第三动力装置206使油管滑道205正立。当油管滑入油管滑道205后，按“开始”键，第一动力装置202和第二动力装置204的驱动杆缩回，第三动力装置206动作使油管滑道205向卸管侧倾倒，油管顺着卸管臂215滚到油管搁架上。按卸管侧键(“左侧/复位”或“右侧/复位”)，所有油缸进入接管预备状态，等待下一次“开始”指令。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。