一种液压式管状钻具传送装置的制造方法
【专利说明】一种液压式管状钻具传送装置
[0001 ]所属领域
[0002]本发明涉及一种传送装置，具体涉及一种液压式管状钻具传送装置。
【背景技术】
[0003]早在二十世纪初，国外就展开了钻具自动传送系统的研究，到二十世纪中后期，该技术趋于成熟并开始广泛应用，目前，国外在钻具输送方面取得了显著的成果，但国内对钻具传送装置的研究和应用依然比较少。钻具的上钻台方式，国内以前一直采用的是吊车起吊方式，随着科学技术的发展，各方面技术水平和要求的提高，钻井技术逐渐向高精度，高效率，高水平的方向靠拢。钻具传送装置作为钻井机器不可或缺的组成部分，在美国、德国、日本等发达国家已经取得了广泛的应用。近年来，由于钻井技术的不断发展与革新，对钻井速度提出了更高的要求，如何让钻具由平台快速安全地运送到钻台，则要求钻具传送装置具有更高的机械化水平，让石油工人从繁重的劳动中解放出来，这是钻井工艺的必然。所以，目前各国都重视钻具传送装置的研制与应用，随着我国钻机的发展，自动化钻机是钻机的发展趋势，从钻杆的输送，到起下钻，再到钻杆的排放等，都可在操作室内完成，这样不仅简化了数据管理，减少了停工时间，而且大大的提高了钻机在钻井时的安全性。
【发明内容】
[0004]本发明旨在解放劳动力，提高工作效率以及提高钻具的传送精确度，提供了一种安全性较高，精确度稳定的液压式管状钻具传送装置。
[0005]为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下:
[0006]—种液压式管状钻具传送装置，包括:液压系统，料架，机械手，机械手导轨，底板；所述液压系统是动力源;所述料架和所述机械手相连;所述机械手与所述机械手导轨之间采用间隙配合;所述底板采用高强度结构钢，是支撑和固定整个装置的基座板。
[0007]优选地，所述液压系统包括支腿液压缸、起升液压缸和斜推液压缸，所述支腿液压缸有3个，所述支腿液压缸运动同步，工作行程一致，均为30-40cm;所述起升液压缸包括I起升液压缸和II起升液压缸，所述I起升液压缸和所述II起升液压缸是2个结构相同的多级液压缸，满足平台甲板安装空间有限的需要;所述斜推液压缸安装在所述机械手导轨的侧面，工作行程为50-100cm，可以推动II机械手沿着所述机械手导轨移动。
[0008]优选地，所述料架采用3块相等厚度的钢板，分别与料架后支腿铰接，钢板在安装好后具有相同的平面度，由支腿液压缸驱动绕着料架后支腿倾斜一定的角度，使管状钻具在重力的作用下滚动到所述机械手中，所述料架前端有档柱，防止管状钻具反向滚落。
[0009]优选地，所述机械手包括I机械手和II机械手，所述II机械手比所述I机械手多一块挡板，起到对管状钻具的横向定位作用，所述机械手底面是一个斜面，保证卸料时管状钻具从所述机械手中方便地滚动到所述料架上。
[0010]优选地，所述机械手导轨包括I导轨、II导轨和m导轨，所述I导轨和所述II导轨是竖直导轨，保证平行度，所述I机械手在所述I导轨、所述II机械手在所述II导轨能顺畅同步运动;所述m导轨是一条倾斜的导轨，所述m导轨与所述I导轨和所述II导轨无缝连接，所述II机械手在所述m导轨中移动。
[0011 ]实施本发明的一种液压式管状钻具传送装置，其有益效果在于:
[0012]本发明的一种液压式管状钻具传送装置，克服了许多钻井作业中的困难。在钻井过程中，需要将钻具从平台甲板输送到钻井平台，而随着井身的增加，需要不断地将钻具接到钻柱中，使钻井过程持续进行，为了更换钻具，需频繁地将钻柱从井眼中提出来，安装完钻具或者其它的设备后，再将钻具放入井下。通常钻头等钻具比较长、直径粗、重量大，因此传送钻具是一个重复性高和强度大的工作。而本发明的一种液压式管状钻具传送装置，支腿液压缸升起，钻具就可以沿着料架滚动到机械手中，机械手闭合后带着钻具在起升液压缸的驱动下沿着左轨道和右轨道分别升高到合适位置，再由斜推液压缸推动II机械手将钻具传送到钻台，整个过程机械化程度高，减少了钻井时操作人员的数量，降低了劳动强度，提尚了钻井效率。
【附图说明】
[0013]图1为本发明一种液压式管状钻具传送装置初始位置的立体示意图；
[0014]图2为本发明一种液压式管状钻具传送装置管状钻具滚动到机械手中的立体示意图；
[0015]图3为本发明一种液压式管状钻具传送装置第三个工作位置的立体示意图；
[0016]图4为本发明一种液压式管状钻具传送装置第四个工作位置的立体示意图；
[0017]图5为本发明一种液压式管状钻具传送装置最终工作位置的立体示意图。
[0018]图中:1-底板，2-支腿液压缸，3-管状钻具，4-1机械手，5-导轨，51-1导轨，52-11导轨，53-ΙΠ导轨，6-斜推液压缸，7-1I机械手，8-1I起升液压缸，9-料架后支腿，10-料架，11_1起升液压缸。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步描述。
[0020]如图1、2、3、4、5所示，液压式管状钻具传送装置包括:液压系统，料架10，机械手，机械手导轨5，底板I。液压系统是动力源，料架10和机械手相连，机械手与机械手导轨5之间采用间隙配合，底板I采用高强度结构钢，是支撑和固定整个装置的基座板。液压系统包括支腿液压缸2、起升液压缸及斜推液压缸6，支腿液压缸2设置了 3个，它们运动同步，工作行程一致，均为30-40cm;起升液压缸包括I起升液压缸11和II起升液压缸8，它们是2个结构相同的多级液压缸，以满足平台甲板安装空间有限的需要;斜推液压缸安装在所述机械手导轨的侧面，工作行程为50-100cm，可以推动II机械手沿着所述机械手导轨移动。料架采用3块相等厚度的钢板，分别与料架后支腿9铰接，可由支腿液压缸2驱动绕着后支腿9倾斜，使管状钻具在重力的作用下滚动到机械手中，料架前端有档柱，防止管状钻具反向滚落;机械手包括I机械手4和II机械手7，11机械手7比I机械手4多一挡板，起到对管状钻具的横向定位作用，I机械手4和II机械手7的底面是一个斜面，以保证卸料时管状钻具方便地滚动到所述料架10上。机械手导轨5包括I导轨51、II导轨52和ΙΠ导轨53，I导轨51和II导轨52是竖直导轨，有较高的平行度，保证I机械手4和II机械手7在其中能顺畅同步运动；ΙΠ导轨53是一条倾斜的导轨，与I导轨4和II导轨7无缝连接，II机械手在其中移动。
[0021]如图1、2、3、4、5所示，本发明一种液压式管状钻具传送装置的具体实施步骤如下:
[0022]图1为本发明一种液压式管状钻具传送装置初始位置的立体示意图，初始时料架10水平，管状钻具3被平稳放置在料架10上，随后支腿液压缸2动作，驱动料架10以料架后支腿9为中心转动，于是料架10的前端被抬起，整个料架10倾斜，管状钻具3在重力的作用下滚动至1」1机械手4和II机械手7中，I机械手4和II机械手7迅速闭合，防止管状钻具3滚出，即图2所示立体示意图的工作位置;然后I起升液压缸11和II起升液压缸8同步动作，推动I机械手4沿左轨道51和II机械手7沿右轨道52同时起升到图3所示工作位置;此时，II起升液压缸8停止工作，II机械手7停止运动，而I起升液压缸11继续动作，I机械手4继续向上运动，到达左轨道51的顶端，如图4所示;此时，I起升液压缸11停止工作，I机械手4停止运动，斜推液压缸6开始动作，推动II机械手7沿着ΙΠ导轨53斜向上运动，直到管状钻具3到达钻台机械手抓取位置处，I机械手4和II机械手7打开，如图5所示。卸料时，首先把管状钻具3放到I机械手4和II机械手7中，II机械手7随斜推液压缸6慢慢缩回到ΙΠ导轨53的右端，动作完成时如图4所示;接着I起升液压缸11动作，I机械手4向下运动，直到与II机械手7平齐，如图3所示;I机械手4与II机械手7平齐瞬间，II起升液压缸8动作，带动由机械手7沿右轨道52与I机械手等速下降，到达的最低位置如图2所示;此时I机械手4与II机械手7打开，在重力的作用下，管状钻具3沿机械手的斜坡底面滚出，滚动到料架10中，卸料完成。
【主权项】
1.一种液压式管状钻具传送装置，包括:液压系统，料架，机械手，机械手导轨，底板;所述液压系统是动力源;所述料架和所述机械手相连;所述机械手与所述机械手导轨之间采用间隙配合;所述底板采用高强度结构钢，是支撑和固定整个装置的基座板。2.如权利要求1所述的一种液压式管状钻具传送装置，其特征在于:所述液压系统包括支腿液压缸、起升液压缸和斜推液压缸，所述支腿液压缸有3个，所述支腿液压缸运动同步，工作行程一致，均为30-40cm;所述起升液压缸包括I起升液压缸和II起升液压缸，所述I起升液压缸和所述II起升液压缸是结构相同的多级液压缸，满足平台甲板安装空间有限的需要;所述斜推液压缸安装在所述机械手导轨的侧面，工作行程为50-100cm，推动所述II机械手沿着所述机械手导轨移动。3.如权利要求1所述的一种液压式管状钻具传送装置，其特征在于:所述料架采用3块相等厚度的钢板，分别与料架后支腿铰接，钢板在安装好后具有相同的平面度，由所述支腿液压缸驱动绕着所述料架后支腿倾斜一定的角度，使管状钻具在重力的作用下滚动到所述机械手中；所述料架前端有档柱，防止管状钻具反向滚落。4.如权利要求1所述的一种液压式管状钻具传送装置，其特征在于:所述机械手包括I机械手和II机械手，所述II机械手比所述I机械手多一块挡板，起到对管状钻具的横向定位作用，所述机械手底面是一个斜面，保证卸料时管状钻具从所述机械手中方便地滚动到所述料架上。5.如权利要求1所述的一种液压式管状钻具传送装置，其特征在于:所述机械手导轨包括I导轨、II导轨和m导轨，所述I导轨和所述II导轨是竖直导轨，保证平行度，所述I机械手在所述I导轨、II机械手在所述II导轨能顺畅同步运动;所述m导轨是一条倾斜的导轨，所述m导轨与所述I导轨和所述II导轨无缝连接，所述II机械手在所述m导轨中移动。
【专利摘要】本发明公开了一种液压式管状钻具传送装置，包括：液压系统，料架，机械手，机械手导轨，底板；所述液压系统是动力源，包括支腿液压缸、起升液压缸及斜推液压缸；所述料架由所述支腿液压缸驱动绕着料架后支腿倾斜，使管状钻具在重力的作用下滚动到所述机械手中；所述起升液压缸及斜推液压缸驱动所述机械手夹持管状钻具在所述机械手导轨中运动；所述底板采用高强度结构钢，是支撑和固定整个装置的基座板；本发明提供的液压式管状钻具传送装置可以使钻具方便地在甲板和钻台之间进行传送，整个过程机械化程度高，减少了钻井时操作人员的数量，降低了劳动强度，提高了钻井效率。
【IPC分类】E21B19/14
【公开号】CN105545230
【申请号】CN201610092142
【发明人】杨福芹, 杨维坤, 鞠云鹏, 孙坤岩
【申请人】青岛科技大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年2月19日