定有销轴七43和销轴八45，销轴七43和销轴八45分别向下铰接有一个右翻转油缸48和左翻转油缸51，右翻转油缸48和左翻转油缸51活塞杆向下分别通过一个销轴六42与一个连杆34中部铰接，每个销轴六42一侧通过一个压板三47防松，连杆34 —端与连杆座35下端的自润滑轴承一 50通过销钉36铰接，销钉36 —端设置有压板二 46用于防止销钉36的松脱，连杆34另一端向下通过销轴四38与调整杆37铰接，调整杆37下端通过销轴五40与钢索吊耳39铰接，钢索吊耳39向下连接有钢丝绳41，钢丝绳41向下穿过油杯二 49，油杯二 49与设置在臂架33内壁的限位块13连接，用于限制油杯二 49的上下移动。
[0049]排管夹持机构105的结构是，
[0050]参照图7、图8、图9、图10，包括夹持主体52，夹持主体52前后两端沿分别固定安装有前压板56及后压板57，在前压板56两边的沉孔中安装有自润滑轴承二 69，在后压板57两边的沉孔中安装有自润滑轴承三70，两个自润滑轴承二 69和两个自润滑轴承三70——同轴对应，在左右每对自润滑轴承二 69与自润滑轴承三70之间安装有左翻转夹头65及右翻转夹头64，在左翻转夹头65和右翻转夹头64的外侧分别偏一端分别安装有左吊耳座71及右吊耳座72 ;在左翻转夹头65和右翻转夹头64外侧的轴孔内分别装有自润滑轴承三73及自润滑轴承四74，自润滑轴承三73和自润滑轴承四74中分别安装有左连接轴75及右连接轴76 ;在左翻转夹头65和右翻转夹头64内侧分别固定安装有左活动夹头54及右活动夹头55，在夹持主体52上固定安装有夹头座66和固定夹头53，夹头座66设置有四个引导柱，固定夹头53与两个活动夹头(54/55)共同组合形成管柱夹持区域，与夹头座66配合将管柱内外夹紧，且夹头座66、固定夹头53与两个活动夹头(54/55)随作业管柱外径大小，可以更换不够规格的尺寸；
[0051]在固定夹头53上固定安装有左缸筒支座68及右缸筒支座67，左缸筒支座68及右缸筒支座67分别通过左半轴58及右半轴60与左联动油缸63外筒接耳及右联动油缸62外筒接耳对应铰接，左联动油缸63与右联动油缸62呈V型排布，左联动油缸63的活塞杆端头耳孔及右联动油缸62的活塞杆端头耳孔分别与左转动轴59及右转动轴61铰接，左转动轴59及右转动轴61分别与左翻转夹头65和右翻转夹头64固定连接。
[0052]在两个联动油缸(62/63)的伸缩作用下，两个翻转夹头(64/65)各自带动相应的活动夹头(54/55)绕自身旋转动轴头90°转动，且转动轴(59/61)与翻转夹头(64/65)通过螺纹副连接成一体；
[0053]参照图6，左翻转夹头65和右翻转夹头64分别通过左连接轴75和右连接轴76与臂架33铰接；连杆驱动机构104中个两根钢丝绳41分别与左吊耳座71和右吊耳座72套接，在两个翻转油缸(48/51)作用下，两根钢丝绳41分别向上拉动左吊耳座71和右吊耳座72，使得排管夹持机构105中的左翻转夹头65和右翻转夹头64 —体转动。
[0054]上述的补偿油缸23、调整油缸24、右翻转油缸48、左翻转油缸51、右联动油缸62和左联动油缸63分别与液压控制机构21控制连接，实现协调动作。
[0055]本发明的工作过程是，
[0056]参照图9，排管夹持机构在两个联动油缸(62/63)作用下，两个翻转夹头￠4/65)带动各自的活动夹头(54/55)绕自身旋转动轴90°转动张开，同时连杆驱动机构104在两个翻转油缸(48/51)作用下，通过两根钢丝绳41拉动排管夹持机构105整体绕两侧销轴(75/76)旋转90°，使排管夹持机构105完全处于接管状态；
[0057]然后，参照图6，调整油缸24驱动回转调整机构102沿回转套环10上的环形导向槽径向微量回转，并联动排管夹持机构105整体也微量回转，使得排管夹持机构105处于管柱最佳夹持位置状态；
[0058]最后，参照图10，管柱通过夹头座66的四个引导柱定位，到达固定夹头53与两个活动夹头(54/55)共同组合形成管柱夹持区域后，右联动油缸62和左联动油缸63带动两侧翻转夹头(64/65)及其两个活动夹头(54/55)绕自身旋转动轴反向90°转动，使排管夹持机构处于完全闭合状态，完成管子由水平到垂直于钻台的调接管作业。
[0059]本发明装置中，丝扣补偿机构101用于缓冲管柱连接过程中出现的硬接触弊端，有效保护管柱螺纹；回转调整机构102带动排管夹持机构105反向微量回转，控制管柱合适的夹持方向。连杆驱动机构104实时调整夹持装置的工作姿态(水平或垂直)。通过固定在夹持支座上的翻转夹头(64/65)控制夹持开合动作，协调连贯完成接抓管动作。本发明装置安全快速，稳定高效，显著提高了管柱处理系统的作业效率，明显减轻了工人的劳动强度。
【主权项】
1.一种自动垂直排管提升装置，其特征在于:包括自上而下有序连接的连接机构、上支架、下支架和排管夹持机构四部分， 上支架的结构是，包括丝扣补偿机构(101)和回转调整机构(102)， 下支架的结构是，包括刚性主体臂架(103)及连杆驱动机构(104)。
2.根据权利要求1所述的自动垂直排管提升装置，其特征在于:所述的连接机构的结构是，包括挂板(1)，挂板(I)向下与连接架(2)固定连接，连接架(2)下端面中心的吊耳通过连接销⑷与上支架中的吊臂(16)勾连，连接架(2)下端面吊耳圆周与支架(9)壳体上端面之间套装有缓冲垫(3)。
3.根据权利要求1所述的自动垂直排管提升装置，其特征在于:所述的丝扣补偿机构(101)设置在支架(9)壳体内腔上部，包括吊臂(16)，吊臂(16)下部端头外壁对称固定安装有两个导向块(17)，两个导向块(17)外侧与支架(9)壳体内壁滑动接触；吊臂(16)下端向下与补偿油缸(23)的活塞杆连接，补偿油缸(23)缸体下端底座接耳与支架(9)内壁上的固定块(19)固定连接。
4.根据权利要求1所述的自动垂直排管提升装置，其特征在于:所述的回转调整机构(102)设置在支架(9)壳体内腔下部， 在支架(9)壳体内腔下部设置有回转套环(10)，回转套环(10)上部内腔焊接有轴座(32)，轴座(32)与调整油缸(24)缸体底座接耳插接；调整油缸(24)的缸体与回转套环(10)之间设置有轴承一(25)，调整油缸(24)的活塞杆向下与转动轴(14)上端插接，转动轴(14)下端圆周上的键槽内装有导向键(22); 在回转套环(10)的筒壁上开有环形导向槽，销轴二(12)两端搭接在回转套环(10)的环形导向槽上； 支架(9)、上法兰(6)与回转套环(10)下端法兰三者紧固为一体，上法兰(6)与内环(7)紧固为一体，内环(7)外壁通过轴承二(26)与下法兰(8)套接，下法兰(8)沿圆周径向开有润滑孔，轴承二(26)外圈下端设置有套环(5)，套环(5)位于内环(7)外壁与下法兰(8)内壁之间。
5.根据权利要求1所述的自动垂直排管提升装置，其特征在于:所述的刚性主体臂架(103)为组焊件，主体为两臂下垂的臂架(33)，臂架(33)焊有顶部法兰，下法兰(8)向下与该顶部法兰连成一体，该顶部法兰轴心孔中设置有导向套(44)，转动轴(14)及其导向键(22)穿过导向套(44) ?
6.根据权利要求1所述的自动垂直排管提升装置，其特征在于:所述的连杆驱动机构(104)的结构是， 在臂架(33)上部两侧内壁分别安装有一个右翻转油缸(48)和左翻转油缸(51)，右翻转油缸(48)和左翻转油缸(51)活塞杆向下分别与一个连杆(34)中部铰接，连杆(34) —端与连杆座(35)下端的自润滑轴承一(50)铰接，连杆(34)另一端向下与调整杆(37)铰接，调整杆(37)下端与钢索吊耳(39)铰接，钢索吊耳(39)向下连接有钢丝绳(41)，钢丝绳(41)向下穿过油杯二(49)。
7.根据权利要求1所述的自动垂直排管提升装置，其特征在于:所述的排管夹持机构(105)的结构是， 包括夹持主体(52)，夹持主体(52)前后两端沿分别固定安装有前压板(56)及后压板(57)，在前压板(56)两边的沉孔中安装有自润滑轴承二(69)，在后压板(57)两边的沉孔中安装有自润滑轴承三(70)，两个自润滑轴承二(69)和两个自润滑轴承三(70) —一同轴对应，在左右每对自润滑轴承二(69)与自润滑轴承三(70)之间安装有左翻转夹头(65)及右翻转夹头(64)，在左翻转夹头(65)和右翻转夹头(64)的外侧偏一端分别安装有左吊耳座(71)及右吊耳座(72);在左翻转夹头(65)和右翻转夹头(64)外侧的轴孔内分别装有自润滑轴承三(73)及自润滑轴承四(74)，自润滑轴承三(73)和自润滑轴承四(74)中分别安装有左连接轴(75)及右连接轴(76);在左翻转夹头(65)和右翻转夹头(64)内侧分别固定安装有左活动夹头(54)及右活动夹头(55)； 在夹持主体(52)上固定安装有夹头座(66)和固定夹头(53)，夹头座(66)设置有四个引导柱，固定夹头(53)与左活动夹头(54)及右活动夹头(55)共同组合形成管柱夹持区域； 在固定夹头(53)上固定安装有左缸筒支座(68)及右缸筒支座(67)，左缸筒支座(68)及右缸筒支座(67)分别通过左半轴(58)及右半轴(60)与左联动油缸(63)外筒接耳及右联动油缸(62)外筒接耳对应铰接，左联动油缸(63)与右联动油缸(62)呈V型排布，左联动油缸(63)的活塞杆端头耳孔及右联动油缸(62)的活塞杆端头耳孔分别与左转动轴(59)及右转动轴(61)铰接，左转动轴(59)及右转动轴(61)分别与左翻转夹头(65)和右翻转夹头(64)固定连接。
8.根据权利要求7所述的自动垂直排管提升装置，其特征在于:所述的左翻转夹头(65)和右翻转夹头(64)分别通过左连接轴(75)和右连接轴(76)与臂架(33)铰接；连杆驱动机构(104)中个两根钢丝绳(41)分别与左吊耳座(71)和右吊耳座(72)套接。
【专利摘要】本发明公开了一种自动垂直排管提升装置，包括自上而下有序连接的连接机构、上支架、下支架和排管夹持机构四部分，上支架的结构是，包括丝扣补偿机构和回转调整机构，下支架的结构是，包括刚性主体臂架及连杆驱动机构。本发明的装置，丝扣补偿机构用于缓冲管柱连接过程中出现的硬接触弊端；回转调整机构带动排管夹持机构反向微量回转，控制管柱合适夹持方向；连杆驱动机构实时调整夹持装置的工作姿态，通过固定在夹持支座上的翻转夹头控制夹持开合动作，协调连贯完成接抓管动作；该装置显著提高了管柱处理系统的作业效率，明显减轻了工人的劳动强度。
【IPC分类】E21B19-14
【公开号】CN104763356
【申请号】CN201510058320
【发明人】王小通, 蒲容春, 王闻涛, 闫永宏, 余朋伟
【申请人】宝鸡石油机械有限责任公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年2月4日