[发明专利]钻杆自动放置和取出装置

说明书

技术领域

本发明是油田钻修井作业现场用的设备，是起下钻杆时用的装置，特别是一种是钻杆自动放置和取出装置。 

背景技术

在油田钻井过程中，要进行起下钻杆及工作，就是把钻杆从井内提出来后将钻杆分段移至到排列架，下入钻杆时将钻杆从排列架移动到井口。目前的做法是：钻机通过吊卡将钻杆从井内提出后，从连接箍部位分段卸开(一般以两根钻杆的长度为一段)，由人工将卸开的钻杆下部先推移到排列架的排列位置处定位，钻机不再吊置钻杆，由井架二层平台上的工人将上一端推拽到上部的排列架内进行固定。这种施工方法在下层平台通常是二到三人进行操作，而且在二层平台施工属高空作业，下层施工处在吊装设备的下部，操作工人均处在非常危险的环境中，而且劳动强度很大，作业效率低。近些年来，在该领域也出现了过一些类似的机械手或机械臂等机械设备，但受国内钻井平台和制造业水平的限制，都没有得到很好的应用。而虽然其它行业有成熟的机械手臂，但它们的承载能力低，不能满足油田钻井行业的要求。中国专利申请：200520125802.1井架二层平台使用的动力机械臂；200620144624.8钻机井架二层平台机械手抓取钻杆装置；2009201000775.6钻井井架二层平台钻杆自动排放装置，都是以需要整体移动钻杆或单独解决二层平台上的自动排放为目标，不能同时在下层平台和二层平台进行机械化排列钻杆。 

发明内容

本发明的目的是提供一种钻杆自动放置和取出装置，将起出的钻杆自动排列在排列架上，下钻杆时，将排列架上的钻杆自动取出移动到进口，减少工人劳动强度，使工人不在危险环境中工作，实现机械化作业，提高工作效率。 

本发明的目的是这样实现的：包括上放取装置、下放取装置，上放取装置安装在二层平台的底部，下放取装置固定在井架的下部，排列架安装在井架上，先由下放取装置抓取钻杆的下部从井口中移动到下层平台的指定位置进行排列，再由上放取装置上的抓取装置抓取钻杆的上部移动到排列架上进行排列，上放取装置包括轨道、齿条副、行走座、侧边轮、液压马达、中心轴总成、连接座、主液压缸、主牵引臂、副牵引臂、副液压缸、四杆机构、抓取装置，轨道固定在二层平台的底部，轨道上安装行走座，行走座上有侧边轮，侧边轮安装在轨道上，行走座上有齿条副，中心轴总成上的齿轮与齿条副啮合，液压马达安装在连接座上，连接座悬挂在中心轴上，液压马达驱动中心轴总成行走，液压马达驱动中心轴总成上的中心轴旋转，主牵引臂与连接座铰链式连接，主液压缸上端与连接座铰链式连接，主液压缸下端与主牵引臂铰链式连接，副牵引臂下端与主牵引臂铰链式连接，副牵引臂上端与抓取装置铰链式连接，四杆机构一端与抓取装置铰链式连接，另一端与主牵引臂下端铰链式连接，副液压缸上端与主牵引臂上部铰链式连接，副液压缸下端与副牵引臂下部铰链式连接，下放取装置包括固定座、旋转座、起落臂液压缸、起落臂、摆动液压缸、摆动臂、连杆机构、浮动抓取旋转轮机构、旋转液压缸，固定座安装在井架下部，旋转座安装在固定座上，旋转液压缸一端与井架铰链式连接，旋转液压缸另一端与旋转座铰链式连接，起落臂后端与旋转座铰链式连接，起落臂前端与摆动臂后端铰链式连接，摆动臂后端与浮动抓取旋转轮机构铰链式连接，起落臂液压缸上端与起落臂铰链式连接，起落臂液压缸下端与旋转座铰链式连接，摆动液压缸后端与起落臂后端铰链式连接，摆动液压缸前端与摆动臂后端后端铰链式连接，连杆机构后端与起落臂前端铰链式连接，连杆机构前端与浮动抓取旋转轮机构铰链式连接，浮动抓取旋转轮机构抓取从井口里起出的钻杆。 

浮动抓取旋转轮机构包括抓取连接座、旋转轮架、旋转轮、心轴、阻挡爪、螺丝钉、伸出轴、摆动油缸，伸出轴由螺丝钉固定在抓取连接座上，伸出轴由摆动油缸驱动，旋转轮架与伸出轴连接，旋转轮安 

装在心轴上，心轴安装在旋转轮架上，阻挡爪安装在旋转轮架上，钻杆旋转轮槽里，并被阻挡爪约束不会脱出。 

本发明的有益效果是：可将起出的钻杆自动排列在排列架上，下钻杆时，可将排列架上的钻杆自动取出移动到井口，只需人工操作设备，不需在人工与钻杆接触操作，减少了工人的劳动强度，不需要工人在危险环境中工作，不会发生人身伤害事故，能安全生产，起下钻杆实现了机械化作业，自动化程度高，工作效率高，具有显著的经济效益和社会效益。 

附图说明

图1是本发明实施例装配视图。 

图2是图1中上放取装置2的装配视图。 

图3是图1中下放取装置5的装配视图。