[实用新型]开口式钻杆排放装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种油田钻井设备中用于抓取、移动、排放钻杆的装置，更具体的说是一种用于钻杆排放的开口式钻杆排放装置。

技术背景

钻杆排放是钻井过程中把钻杆从排放架移至井口或者从井口移至排放架的必要过程。目前钻井作业中钻杆的起放是工人操作吊卡，通过吊卡卡接在钻杆的接箍处，然后通过起吊机械吊起(或下放)钻杆到指定位置，再由工人摘挂释放吊卡，这种抓取和释放、移动、排放钻杆作业非常危险且劳动强度大，作业效率也非常低下。近几年，机械手和机械臂在机械加工生产领域中已有应用，由于机加工领域应用的机械手臂总成强调的是灵活性，因此在其结构设计上过于复杂，使用环境要求高，制造和使用成本也高；另外工厂化使用的机械手臂承载能力相对低，难以在钻井装备行业中实施钻杆的抓取和移动。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对上述问题，提出一种承载能力强、满足钻井环境、使用寿命长和全机械化连续作业的开口式钻杆排放装置。

其技术方案是：机械臂包括起升臂和伸缩臂，起升臂一端与伸缩臂铰链，在起升臂铰链端与伸缩臂之间固定连接有伸缩驱动缸，起升臂的另一端铰链在支撑体上，并在支撑体与起升臂之间固定连接有伸缩驱动缸，支撑体上部连接在旋转中心上，旋转中心通过横梁与钻井平台固定，机械手连接在伸缩臂上。

上述方案还包括：伸缩臂是由伸缩驱动缸驱动的加长伸缩臂，机械手固定在伸缩臂的一端，另一端固定有钻杆扶正器。

所述的机械手是在连接块两侧贯穿固定有一个以上导向轴，两侧的导向轴上分别套装有夹持块，两个夹持块同侧端伸出连接块的同侧面，并在伸出部分的相对面分别设有卡瓦牙，在两个夹持块之间还设置沿导向轴方向伸缩的伸缩驱动缸，在连接块或/和夹持块上设有与伸缩臂连接的栓孔。

在夹持块上设置的卡瓦牙与夹持块为一体结构，或者为通过螺栓固定的分体结构，卡瓦牙为内弧形。

所述的钻杆扶正器是在一个直角支撑架的立板上间隔设置两个轴孔，轴孔内分别贯穿有扶正爪，在直角支撑架的水平座上设置垂直伸缩驱动机构，驱动机构的上端部固定有连接块，连接块的两端分别与扶正爪的内侧端通过锁栓和滑槽连接配合，在扶正爪的另一端设置弧形爪。

所述的旋转中心是两块横梁的相对面上分别预制有弧形槽，两个横梁的弧形槽之间贯串轴向带有“U”形槽口的中心轴，中心轴上部连接有开口齿轮和上座，中心轴的下部连接有下座，开口齿轮和下座之间夹持在横梁的上、下弧形槽的外面，并沿中心轴同轴开设“U”形槽口，在两个横梁弧形槽上壁固定有支撑块，在其中的一个或两个横梁的上部固定有小齿轮，小齿轮与开口齿轮啮合，并由液压或电动马达驱动。

所述的伸缩驱动缸为液压缸或气动缸的一种。

本实用新型通过操作控制不同环节的伸缩驱动缸和驱动旋转的马达，实现机械手抓取和释放钻杆，伸缩臂加长并配合扶正器对钻杆垂直定位，以及起升臂升降和移动、旋转的目的。其整体结构设计简单合理，承载能力强，机械化程度高，操控安全、节省人力、提高效率，适合各种钻井平台配套使用。另外可与自动化控制系统配套使用，提高整体自动化使用程度，为全面解决钻杆排放系统的全机械化、自动化进程提供配套，并且能够很好的解决钻杆排放过程中的钻杆承重和尺寸问题。

附图说明

图1为本实用新型的主体部分的主视结构；

图2为机械手部分的结构放大图；

图3为扶正器部分的结构放大图；

图4为旋转中心部分的结构放大图；

图5为本实用新型一种应用在钻井平台的典型实施例的俯视结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步的详述：

参照图1，整体结构包括旋转中心10、支撑体1、机械臂、机械手4、扶正器5和液压缸6、7、8组成。机械臂包括起升臂2和伸缩臂3，起升臂2下端与伸缩臂3铰链，在起升臂铰链端与伸缩臂之间固定连接有用于调整伸缩臂保持垂直的液压缸7，起升臂2的上端铰链在支撑体1上，并在支撑体1与起升臂2之间固定连接有用于调整钻杆升降和移动的液压缸6。伸缩臂3是由内部液压缸8驱动的加长伸缩臂。机械手4和扶正器5分别固定在伸缩臂的下端和上端。旋转中心10下部与支撑体1连接，两侧通过横梁10-7与井架立柱11固定。

整体工作原理是：机械手抓取钻杆后，钻杆上部被扶正器夹持，起升臂上升(或下降)过程中，调整伸缩臂的垂直，到达指定位置后，进行其他的动作。所有动作通过操控相应的液压缸来进行。