[发明专利]钻井平台钻杆直臂起重装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种钻井平台起重装置，特别涉及钻井平台钻杆的起重。

背景技术：

20世纪60年代，自动化程度较高的钻杆排放系统开始投入商业应用。主要有悬臂起重机、折臂起重机和桥架式钻杆起重机。这些起重机体积庞大，重量大，占用空间，造价高，操作复杂。都是由于自身条件的限制，而没有得到大规模的使用。桥架式钻杆起重机该系统因结构所限，受力状态不佳，导致提升能力有限；同时，系统的设计与井架结构密切相关，产品的独立性和适应性不佳。悬臂起重机沿轨道移动，制造增加成本，占用空间。举升高度有限。折臂起重机。传送距离有限。起重过程中，载荷由塔身承担。因此对塔身有较高的要求。还要考虑到其整体的抗倾覆稳定性。钻杆排放的数量有限，而且不利于钻台的平衡。

发明内容：

本发明的目的是为提供一种能在钻井平台上工作的、能通过PLC控制液压驱动的、钻井平台直臂起重装置。它与现有技术相比，能够更加准确、快速地执行吊起和卸下钻杆操作。特点是占用的空间小，只需要将钻井平台钻杆直臂起重机安装在钻井平台基座的地面上，就可以实现安装和卸下钻杆的操作。因此对钻井平台的负荷没有影响。由于钻井平台钻杆直臂起重机工作时是将排放在地面上的钻杆直接提起。这样就减轻了钻井平台的承载负荷。而且排放的钻杆数量不再受到钻井平台的限制，因此也能够排放更多的钻杆。同时也为钻井平台节约了排放钻杆的空间。

在钻井平台下方的地面上，安装一个可以旋转的立柱，立柱的侧面有两个平行的水平三级伸缩臂，每个水平三级伸缩臂的一端有一个机械持装置。可以准确的抓紧钻杆。并使钻杆保始终持垂直的状态。

钻井平台钻杆直臂起重机可分为三部分组装，容易搬运。质量轻，造价低。将三维运动分成两个层面上的二维运动，操作简单。不仅能满足海上钻井平台的钻杆的自动化操作，而且由于其结构简单，也容易在陆上钻井平台上普及。

钻井平台钻杆直臂起重机的三级伸缩臂由液压作为动力，液压传动器通过一个可编程的ARM3单片机控制。通过改变AD/DA 12位精确度，进行精确控制液压驱动器的工作。钻杆直臂起重机有自动和手动两种工作模式可以切换工作，可以满足不同的工作需要。

附图说明：

图中：1-起重机底座，2-连接螺栓，3-垂直三级起伸缩臂底座，4-垂直三级伸缩臂主体，5-钻井平台二层平台，6-下连接法兰，7-旋转马达，8-上连接法兰，9-配重，10-水平三级伸缩臂，11-机械夹持装置，12-被起的钻杆，13-排放在地面上的立根盒

具体实施方式：

如图所示，旋转马达带动起重机的上部旋转到预定的位置，两个水平伸缩臂伸向立根盒，同时机械夹持装置打开，准备抓取钻杆。待两个水平伸缩臂伸长到指定位置时，机械夹持装置加持好钻杆。固定在地面上的垂直三级起伸缩臂做出缓慢上升的动作，将钻杆从立根盒内提起，与此同时，水平三级伸缩臂做收缩动作，避免碰撞到钻井平台，同时也为了减少转动惯量。当上升到预定的高度后，起重机的旋转马达带动水平三级伸缩臂旋转相应的角度，直到对准钻井口的方向，水平三级伸缩臂开始伸展，当到达钻井井口的正上方时，停止该动作。待钻杆被吊起后，恢复到初始状态，等待下一个操作。

当钻井作业是起钻操作时，执行反相程序。钻井平台钻杆直臂起重装置的垂直三级伸缩臂上升到指定的高度为初始状态。旋转马达执行旋转动作带动水平伸缩臂对准井口。待钻机提起钻杆之后，水平三级伸缩臂伸向钻杆，水平三级伸缩臂向钻杆运动到一定位置之后，机械持装置夹持好钻杆，等钻机卸下钻杆后，水平三级伸缩臂开始收缩，与此同时，旋转马达带动水平三级伸缩臂旋转到摆放在地面的立根盒入口角度、垂直三级起伸缩臂做出缓慢下降的动作，直到将钻杆排放在立根盒内。再回到起始的状态，等待下一个卸下钻杆的命令。