[发明专利]一种石油钻井和修井井架用伸缩液压缸扶正系统

说明书

本发明公开了一种石油钻井和修井井架用伸缩液压缸扶正系统。本发明设计的井架伸缩液压缸扶正系统包括扶正架1、扶正架2、扶正架安装座3、单作用弹簧复位气缸4（即气缸内置压缩弹簧）、连杆5、二位三通顶杆阀6、气动控制管路7等组成，扶正架1和扶正架2展开由气缸活塞杆及内置压缩弹簧共同作用，扶正架回缩由上节井架的立柱、挡板靠上节井架自重自动压回。本发明伸缩液压缸扶正系统代替传统的外置弹簧式伸缩液压缸扶正系统，提高了系统耐久性、可靠性，系统使用成熟、通用的元器件，维护方便。

技术领域

本发明涉及一种石油钻井和修井用轻便井架伸缩液压缸扶正系统，系统包括扶正架、扶正架固定座、单作用弹簧复位气缸、二位三通顶杆阀、控制管路等组件。

背景技术

石油钻井和修井用轻便井架通常采用二节伸缩式结构，上节井架伸出通常采用液压缸。在井架伸出过程中，为了保持活塞杆的稳定性，需要设计一套扶正系统。

目前国内外井架伸缩液压缸扶正结构均采用结构简单的外置弹簧式扶正装置。扶正装置主要由扶正架、扶正架固定座、拉簧、拉簧支座等零部件组成，扶正架展开由拉簧复位时带动，扶正架缩回靠上节井架下落时，由上节井架立柱、挡板自动挤压扶正架回位。

外置弹簧式扶正装置的缺点：井架在非工作状态，即上节井架缩回状态，外置弹簧被拉伸，承受较大的拉力，容易疲劳失效，且由于弹簧外置，处于暴露的大气环境，容易腐蚀，过早失效。而弹簧一旦失效，未然及时发现时，会导致扶正装置失效，并最终使井架伸缩液压缸工作失稳、弯曲。

发明内容

为解决上述缺陷，本发明设计一种石油钻井和修井用井架伸缩液压缸扶正系统。

为达到上述目的，本发明设计的井架伸缩液压缸扶正系统采用气动控制、气缸内置压缩弹簧进行辅助的结构，扶正架展开由气缸活塞杆及内置压缩弹簧共同作用，扶正架回缩由上节井架立柱、挡板自动压回。

与现有技术相比，由于采用二位三通顶杆阀实现气路自动导通或切断，活塞杆及气缸内置压缩弹簧同时工作，即采用单作用弹簧复位气缸工作原理来展开扶正架，本发明提供的设计结构具有良好的操作性和可靠性。由于弹簧内置，可有效防止野外作业、大气环境造成的弹簧腐蚀，避免弹簧过早失效。

附图说明

下面结合附图及实施例，对本发明作进一步描述。

图1是扶正系统扶正状态俯视图。

图2是扶正系统扶正状态立面图。

图3是气动控制系统原理图。

图4是扶正系统缩回状态立面图。

具体实施方式

石油钻机和修井机轻便井架按照井架规格通常配置1-2个伸缩液压缸。下文以配置2个伸缩液压缸井架结构为例，取其中一个伸缩液压缸的扶正系统进行描述，另一个伸缩液压缸的扶正装置对称布置即可。

根据液压缸的长度，扶正系统可由1至3组扶正装置组成，每组扶正装置又包括两个扶正架，即扶正架1、扶正架2及其扶正架安装座3（参见图1），扶正架1、2可绕扶正安装座3转动。

每个扶正架控制系统包括1个单作用弹簧复位气缸（以下简称气缸）4、连杆5、若干个二位三通顶杆阀6、气动控制管路7、限位块8等组成（参见图2）。多个二位三通顶杆阀6及控制管路7组成气控系统。连接杆5一端与扶正架固接，另一端与气缸4铰接。