[实用新型]一种方钻杆接单根对扣装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油钻井设备技术领域，特别涉及一种方钻杆接单根对扣装置。

背景技术

在石油钻井过程中，随着钻井深度的增加，需要不断地连接钻杆，满足钻井深度增加的要求，即当钻完一根钻杆后，需要将方钻杆提出井口，并将方钻杆从井口位置移动到存放待接钻杆的小鼠洞位置，完成方钻杆与小鼠洞待接钻杆的对扣连接，然后再提出小鼠洞内的钻杆与井口钻杆连接，这一过程称为钻井接单根作业。目前接单根作业时，均是由施工人员借助铁钩等简易工具，将井口的方钻杆推拉到小鼠洞位置进行对扣，由于方钻杆和悬吊系统的重量大、钻台面泥浆湿滑、方钻杆摆动惯性大等因素，因此，施工人员推拉方钻杆时，存在劳动强度大，安全隐患多，工作效率低等问题，甚至经常是一次对扣不准，重新提起方钻杆，再次进行对扣，从而造成方钻杆的大幅度摆动，对钻杆接头产生撞击和损伤。 

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种方钻杆接单根对扣装置，利用液压驱动、机械动作迅速准确地将方钻杆移动到小鼠洞待接钻杆的上方，并与其准确对扣连接，使接单根操作省力、安全、高效、可靠。

本实用新型的目的是这样实现的，一种方钻杆接单根对扣装置，包括与井架固定的安装基座和固定在安装基座上的装置底座，所述装置底座上通过支脚一铰接有折形支撑架，所述支撑架顶端设有向前折的支臂一，所述支撑架上铰接连接有折形摆杆，所述摆杆顶端设有与支臂一折向相反的支臂二，所述安装底座上还设有向后支出的支脚二，所述支脚二顶端与支臂二的顶端之间铰接连接有后连杆，所述摆杆的下端铰接连接有三折拐杆，所述支臂一的未端铰接连接前连杆，所述前连杆的下端与拐杆的第一折点铰接连接，所述支撑架、支臂二、后连杆和支脚二构成后端摆杆机构，所述摆杆、支臂一、前连杆和拐杆构成前端平行四边形机构，所述支撑架与摆杆之间连接有摆杆油缸，靠近所述拐杆的第二折点的折臂上连接有机械臂，所述机械臂上连接有用于抓取钻杆的机械手和用于左右调节机械手抓取钻杆对准位置的摆动油缸。

本实用新型的装置中，支撑架、支臂二、后连杆和支脚二构成的后端摆杆机构相当于一个以支脚一为支点的四边形摆杆，摆杆、支臂一、前连杆和拐杆构成的前端平行四边形机构相当于一个以绕上述四边形摆杆摆动的摆臂，折形相反的支撑架和摆杆分别交织构成后端摆杆机构和前端平行四边形机构的构件。工作时， 向摆杆油缸供油使其活塞杆伸长，装置就通过后端摆杆机构和前端平行四边形机构构成的摆动机构向前伸出，同时，拐杆随前端平行四边形机构的摆动而转动，带动机械臂向前移动并通过机械手抓持方钻杆由井口向小鼠洞位置移动，进行准确对扣和钻具连接，并通过摆动油缸的缩伸动作实现机械手抓持方钻杆的左右移动，进行方钻杆与小鼠洞内的待接钻杆对扣位置的左右微调，从而最终实现方钻杆接单根对扣连接。然后摆杆油缸反向供油，装置就通过后端摆杆机构和前端平行四边形机构的反向运动缩回至待命状态。因此，本实用新型的方钻杆接单根对扣装置，结构合理、设计巧妙，操作简单、省力，动作安全可靠，通过液压缸的伸缩动作可以实现精确的钻杆接单根对扣连接，大大降低施工人员的劳动强度并提高工作效率。

 为增强装置的稳定性，所述支撑架和前连杆分别并列设有两组，所述摆杆铰接连接于两支撑架之间，所述拐杆铰接设置于两前连杆之间，所述机械臂铰接于拐杆前端。

为使机械臂动作稳定，所述机械臂处于垂直状态时，所述机械臂与拐杆的铰接销轴轴心偏离机械臂的重心，所述摆杆对应机械臂的一侧设有用于顶推机械臂使机械臂保持平衡的顶头，所述拐杆内固定连接有凹形弹簧片，所述凹形弹簧片弹性抵靠机械臂的末端用于援冲机械臂绕铰接销轴转动冲击，所述机械臂上还设有限位销轴，所述限位销轴两端伸出机械臂外并且当机械臂处于水平工作位置时所述限位销轴的两伸出端与拐杆折角处的边缘抵靠以保持机械臂处于水平状态。本结构的机械臂连接装置，当整个装置缩起机械臂处于垂直状态时，机械臂通过铰接销轴和顶头的作用稳定的处于垂直状态，当整个装置在摆杆油缸的推动下向前伸出时，顶头慢慢与机械臂分开，机械臂在重力和偏心的作用下绕铰接销轴向前转动，此过程中，凹形弹簧片弹性抵靠机械臂的末端，缓冲机械臂转动产生的振动和冲击，并阻止机械臂推动方钻杆前行时向上翻转，限位销轴可以保证机械臂偏转后保持水平工作状态，从而实现机械臂的稳定动作。