[发明专利]一种自动修井设备及其自动修井方法

权利要求书

1.一种自动修井设备，其特征在于，包括：自走式修井车，包括自走式底盘和安装在所述自走式底盘上的电液系统、控制系统和井架，所述井架为折叠式井架，所述井架通过变幅油缸控制折叠或升起，所述变幅油缸分别与所述电液系统和控制系统连接，所述井架上安装有液压吊卡、推送管机械臂和上卸扣机械臂，所述液压吊卡、推送管机械臂和上卸扣机械臂分别与所述电液系统和控制系统连接；油管检测装置，安装在井口装置上，并与所述控制系统连接，用于检测油管的管箍位置信号并传送给所述控制系统；以及排管装置，包括排管架和移管机构，所述移管机构对应于所述井口装置设置，所述排管架对应设置在所述移管机构的两侧，所述移管机构分别具有一排管位置和一接送管位置，并通过移管控制机构进行所述排管位置和接送管位置的切换，所述移管控制机构与所述控制系统连接；其中，所述控制系统根据所述管箍位置信号通过所述电液系统驱动所述液压吊卡、推送管机械臂、上卸扣机械臂和所述移管控制机构协调动作以完成油管的起管或下管；所述推送管机械臂包括：升降机构，包括滚柱导轨、滑块和升降液压缸，所述滚柱导轨安装在所述井架上，所述滑块和升降液压缸安装在所述滚柱导轨上，所述滑块与所述升降液压缸连接并沿所述滚柱导轨移动；大关节臂，一端通过第一摆动液压缸与所述滑块连接；小关节臂，一端通过第二摆动液压缸与所述大关节臂的另一端连接，所述大关节臂和小关节臂相对于所述滚柱导轨分别具有一修井位置和一运载位置；以及机械手，通过第三摆动液压缸安装在所述小关节臂的另一端，所述机械手包括支座和安装在所述支座上的吊卡推手和油管抓手，所述吊卡推手相对于所述支座分别具有一推出位置和一收回位置，所述油管抓手相对于所述支座分别具有一抓取位置和一放松位置；所述上卸扣机械臂包括：上卸扣平台，包括摆动机构和升降机构，所述升降机构包括升降液压杆和升降滚柱导轨，所述摆动机构安装在所述升降滚柱导轨上，并与所述升降液压杆连接；伸缩机构，安装在所述摆动机构上；以及旋扣机构，包括旋扣钳和背钳，所述背钳安装在所述伸缩机构上，所述旋扣钳设置在所述背钳上方并与所述背钳连接；所述摆动机构包括摆臂和第四摆动液压缸，所述第四摆动液压缸安装在所述升降滚柱导轨的滑块上，所述摆臂的一端与所述第四摆动液压缸连接；所述伸缩机构包括伸缩臂、伸缩液压杆和伸缩滚柱导轨，所述伸缩臂安装在所述伸缩滚柱导轨上，所述伸缩滚柱导轨安装在所述摆臂上，所述伸缩液压杆的一端与所述第四摆动液压缸连接，所述伸缩液压杆的另一端与所述伸缩臂连接。

2.如权利要求1所述的自动修井设备，其特征在于，所述旋扣钳包括旋扣钳体和安装在所述旋扣钳体上的驱动轮、从动轮、旋扣颚板、旋扣卡钳和接近开关，所述旋扣颚板的外表面设置有颚齿，所述旋扣颚板的内表面包括顺序连接的多段圆弧面，所述从动轮分别与所述驱动轮和旋扣颚板外表面的颚齿啮合，所述旋扣卡钳安装在所述旋扣钳体上并与所述旋扣颚板的内表面抵接，所述旋扣钳体上设置有旋扣钳口，所述旋扣颚板与旋扣卡钳分别对应于所述旋扣钳口设置有旋扣开口，所述接近开关安装在所述旋扣钳体上并位于所述旋扣钳体的对称中心线上。

3.如权利要求1或2所述的自动修井设备，其特征在于，所述液压吊卡包括：吊卡钳体，所述吊卡钳体包括本体和连接部，所述本体为中空的圆柱体结构，所述本体的一侧设置有钳口，所述本体上设置有导轨槽，所述本体的圆柱孔内设置有安装凸台，所述安装凸台设置有中心孔和对应于所述钳口的开口，所述开口分别与所述中心孔和所述钳口连通，所述连接部对称设置在所述本体的外圆柱面上；颚板，设置在所述本体的圆柱孔内并沿所述圆柱孔内表面转动，所述颚板设置有与所述钳口适配的颚板开口，所述颚板的外表面与所述本体的圆柱孔内表面适配，所述颚板的内表面设置有多段圆弧面；握杆机构，安装在所述安装凸台上并与所述颚板的内表面连接，所述握杆机构对应于所述颚板内表面的多段圆弧面分别具有一复位位置和一握管位置；以及液压伸缩杆，一端与所述本体的连接部连接，所述液压伸缩杆的另一端通过驱动杆与所述颚板连接，所述驱动杆设置在所述导轨槽内并沿所述导轨槽移动。