[发明专利]一种管具扶正装置

说明书

    技术领域

本发明涉及一种管具扶正装置，属于石油钻井设备技术领域。

背景技术

在油气勘探开发钻井过程中，钻具从猫道上被游吊系统提升到钻台后，钻具下端呈自由状态，自由摆动，危及台面人员和设备安全，并且钻具下端很难与钻柱对准。依靠人员手工扶正管具，劳动强度大其存在较大的安全隐患。

而且，现有技术中采用的管具扶正装置，针对不同直径的管具，需要更换钳头，而且不能完全约束管具，不能用于辅助对扣。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种管具扶正装置，该管具扶正装置，能自动适应不同直径的管具，减小了管具扶正的劳动强度，提高了钻井工作效率。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种管具扶正装置，包括基座总成、伸缩臂总成和导向头总成，所述伸缩臂总成的一端安装在所述基座总成上，另一端连接在所述导向头总成上，所述伸缩臂总成推动所述导向头总成移动，所述导向头总成包括框架、导向滚轮、翻转臂、夹持部件和翻转臂驱动装置；所述框架安装在所述伸缩臂总成上，所述框架上安装有所述导向滚轮；所述翻转臂的一端通过销轴三铰接在所述框架上，所述翻转臂的另一端安装所述夹持部件，所述翻转臂驱动装置通过驱动所述翻转臂绕所述销轴三转动，实现所述夹持部件与所述导向滚轮的配合。上述结构的管具扶正装置通过所述基座总成安装在安装座上，装置工作时，首先所述伸缩臂总成伸缩带动所述导向头运动至指定位置，直至所述导向滚轮与待扶正管具接触，然后所述翻转臂驱动装置通过驱动所述翻转臂绕所述销轴三转动，实现所述夹持部件与所述导向滚轮的配合，即将所述待扶正管具夹持住。然后通过所述伸缩臂总成将所述待扶正钻具运送至目标位置。本发明的管具扶正装置，装置自动化程度高，同一导向头总成可用于不同直径的管具扶正，大大降低了管具扶正工序的劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的优选方案，所述销轴三与所述导向滚轮轮轴相互平行。销轴三与导向滚轮轮轴平行，装置待机状态至所述夹持部件与所述导向滚轮接触过程，所述翻转臂转动路程最短，夹持部件与所述滚轮配合效果好，夹持管具稳固，装置工作安全性好。

作为本发明的优选方案，所述夹持部件包括摆杆驱动装置和摆杆，所述摆杆的一端通过销轴四与所述翻转臂铰接，所述摆杆驱动装置驱动所述摆杆绕所述销轴四转动；所述销轴三和所述销轴四有一夹角。上述结构的夹持部件，首先调节所述翻转臂转动到位，然后所述摆杆驱动装置驱动所述摆杆绕所述销轴四转动到位，然后在通过所述翻转臂驱动装置驱动所述翻转臂绕所述销轴三转动调整所述摆杆的位置，直至所述摆杆与所述待扶正管具接触并与所述导向滚轮配合夹持住所述待扶正管具。上述结构的夹持部件，装置结构简单，操作方便。

作为本发明的优选方案，所述翻转臂驱动装置为翻转臂驱动液缸，所述摆杆驱动装置为摆杆驱动液缸；所述翻转臂驱动液缸一端铰接在所述框架上，另一端铰接在所述翻转臂上，所述翻转臂驱动液缸伸缩带动所述翻转臂绕所述销轴三转动；所述摆杆驱动液缸一端铰接在所述翻转臂上，另一端铰接在所述摆杆上；所述摆杆驱动液缸伸缩带动所述摆杆绕所述销轴四转动。上述结构的导向头驱动装置，结构简单，驱动过程容易实现，且装置生产成本低。

作为本发明的优选方案，所述销轴三和所述销轴四相互垂直。所述销轴三和所述销轴四相互垂直时，所述摆杆的运动行程最短，管具扶正定位效果好。

作为本发明的优选方案，所述导向滚轮为V型滚轮。V型滚轮结构简单、加工方便，定位效果好。

作为本发明的优选方案，所述伸缩臂总成包括基本臂、小臂和小臂驱动装置；所述基本臂安装在所述基座总成上，所述基本臂内部安装有所述小臂，所述小臂与所述框架连接；所述小臂驱动装置带动所述小臂在所述基本臂内伸缩移动。上述结构的伸缩臂总成，结构简单，将伸缩小臂安装在基本臂内部，伸缩臂总成的定位效果好，装置不容易发生损坏。

作为本发明的优选方案，所述小臂驱动装置为伸缩驱动液缸，所述伸缩驱动液缸的一端铰接在所述基本臂上，另一端铰接在所述小臂上。上述结构的小臂采用液缸驱动，驱动装置结构简单，驱动过程容易实现，且装置生产成本低。

作为本发明的优选方案，所述基座总成包括基座和伸缩臂总成驱动装置，所述伸缩臂总成的一端通过销轴一铰接安装到所述基座上；所述伸缩臂总成驱动装置驱动所述伸缩臂总成绕所述销轴一转动。所述伸缩臂总成铰接在所述基座总成，装置处于待机状态下，可以将所述伸缩臂总成转动至于所述基座平行的位置，管具扶正装置的整体体积小，方便装置的收纳安装。