[实用新型]一种油田修井机械作业装置

说明书

技术领域

本发明涉及油田修井作业设备领域，具体来说是一种油田修井机械作业装置。

背景技术

多年来我国油田修井一直沿用传统的作业方式，用月牙吊卡来实现起下管柱作业。基本上是人工作业，需人工倒换油管或抽油杆吊卡、摘挂吊环、推拉液压钳、推放小滑车、辅助油管定位，工序复杂，自动化程度低，工作强度大，需要人员多，工作效率低，作业危险性大，工作环境恶劣，在油井维修作业中遇到油套管有溢流或大风雨雪天气时，不但会影响正常作业，还会造成井内液体喷洒井场、无法对接油管，形成环境和人员、设备的污染。国内各油田拥有大量修井设备，如通井机、井架、液压钳、吊卡等，修井作业方式急需改革，但又不能全部弃用现有设备。国外车载修井机性能较好，但该种作业机完全摒弃了原有的修井设备，工作条件要求高，价格昂贵，不适于我国国情。

本人在先申请了3项油田修井自动作业装置方面的专利（申请号分别为03112330.9、200410036305.4、201310053190.9），包括防喷器、固定卡瓦、油管/抽油杆导向机构、油管/抽油杆定位机构、油管/抽油杆吊卡组件、机械臂组件、液压钳、液压钳支架、底座组件、管柱排架以及控制系统。但是机械臂组件、液压钳支架组件、底座组件等部件的设计还存在不足；比如现有技术的机械臂组件、液压钳支架分别安装在底座组件上，且机械臂组件、液压钳支架通过联动组件控制在水平和竖直状态下转换；但是实际制作和使用中存在结构复杂、操作繁琐，且二者之间配合度和牢固度均不理想。

发明内容

本发明的目的就是针对现有油田修井管柱起下方式与设备的不足，提供一种油田修井机械作业装置，其一解决了现有自动起下系统在机械臂组件、液压钳支架的上述缺陷，其二进一步改进了底座组件的结构；从而更好的实现油管和抽油杆抓起、对接、卡紧、上卸、上提、下放和排布等动作的自动化，并尽量简化设备机构，优化操作程序。

本发明的技术方案是通过以下方案实现的：包括防喷器、固定卡瓦、油管/抽油杆导向机构、油管/抽油杆定位机构、油管/抽油杆吊卡组件、机械臂组件、液压钳、液压钳支架、底座组件、管柱排架以及控制系统，其中油管/抽油杆导向机构、油管/抽油杆定位机构、固定卡瓦以及防喷器自上而下同轴安装，并向上同轴对准油管/抽油杆吊卡组件，所述的液压钳安装液压钳支架上，所述的控制系统包括可编程控制器PLC以及传感器、执行器；所述的机械臂组件包括与底座组件固定的铰接座、与铰接座铰接的机械臂以及机械臂上连接的摆动手臂及机械手爪，所述的机械臂与底座组件之间安装主臂旋转驱动液压缸且机械臂受其控制能够在水平位置与竖直位置之间翻转；所述液压钳支架安装于机械臂上并能够随其同步在水平位置与竖直位置之间翻转，且当机械臂处于竖直位置时，所述液压钳支架能够受控在空间内相对机械臂移动来实现液压钳正对井口。即本发明将液压钳支架由底座组件改为直接安装在机械臂上，当机械臂翻转时液压钳支架能够随其同步翻转，这样就不需要复杂的联动组件来实现二者的同步翻转；

以下提供两种液压钳支架与机械臂的连接方式：

第一种，所述液压钳支架包括由上至下间隔固定在机械臂上的悬臂横梁、悬臂斜梁和液压钳摆动液压缸；所述悬臂斜梁为长度可调结构，且所述悬臂斜梁的下端与所述铰接座铰接、上端与液压钳滑动连接，所述滑动连接为：所述液压钳上设有液压钳耳座，所述液压钳耳座上设有竖向滑孔，所述悬臂斜梁上端设有滑动件，所述滑动件嵌在竖向滑孔内并能沿其上下滑动；所述液压钳摆动液压缸的第一端与所述机械臂铰接、第二端与所述悬臂斜梁中部铰接；所述液压钳通过吊绳与悬臂横梁连接。即通过调节悬臂斜梁长度（上下位置调节）和调节液压钳摆动液压缸的伸缩（左右位置调节）可以调节液压钳在空间中的位置，使其正对井口。