[实用新型]一种石油钻井用起下钻机械助力装置

说明书

本实用新型涉及机械助力工具技术领域，公开一种石油钻井用起下钻机械助力装置，包括竖直设置的工作架，工作架底部设有吊卡推送油缸，顶部设有横向的连接杆；连接杆左右两端各设一机械抓手机构，所述机械抓手机构包括机械臂、左右摆油缸和上下摆油缸；所述机械臂一端通过万向节铰接于固定在连接杆上的固定座上，另一端设置有电磁铁抓手；所述左右摆油缸一端设置于连接杆上，另一端铰接于机械臂上，实现机械臂的左右摆动；所述上下摆油缸一端设置于工作架上，另一端铰接于机械臂上，实现机械臂的上下摆动。本实用新型能够替代人工操作，减少施工人员长时间频繁重复作业，减降低作业强度，实现钻井施工自动化。

技术领域

本实用新型涉及机械助力工具技术领域，具体为一种石油钻井用起下钻机械助力装置。

背景技术

国内石油钻井施工中一直采用双吊卡起下钻作业，发展几十年以来一直没有什么改变，还是采用两到三人在井口进行操作，对人员的体力有较高的要求，常时间重体力操作容易造成人员腰肌劳损，露天作业人员安全也得不到保障。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能够替代人工操作，减少施工人员长时间频繁重复作业，减降低作业强度，实现钻井施工自动化的石油钻井用起下钻机械助力装置。技术方案如下：

一种石油钻井用起下钻机械助力装置，包括竖直设置的工作架，工作架底部设有吊卡推送油缸，顶部设有横向的连接杆；连接杆左右两端各设一机械抓手机构，所述机械抓手机构包括机械臂、左右摆油缸和上下摆油缸；所述机械臂一端通过万向节铰接于固定在连接杆上的固定座上，另一端设置有电磁铁抓手；所述左右摆油缸一端设置于连接杆上，另一端铰接于机械臂上，实现机械臂的左右摆动；所述上下摆油缸一端设置于工作架上，另一端铰接于机械臂上，实现机械臂的上下摆动。

进一步的，所述吊卡推送油缸、左右摆油缸和上下摆油缸为高速液压油缸。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能够模拟井口人工操作流程和动作，完成以往井口多人协调完成的挂入吊环入吊卡、更换双吊卡、推动吊卡就位、钻杆推入钻杆盒就位、吊卡销插入和拔出等一系列操作，替换人工进行井口高风险和强体力作业，实现钻井施工自动化。

附图说明

图1为本实用新型石油钻井用起下钻机械助力装置的结构示意图。

图2为本实用新型石油钻井用起下钻机械助力装置机械抓手机构的结构示意图。

图3为吊环和吊卡工作过程示意图。

图中：1-工作架；2-吊卡推送油缸；3-连接杆；4-机械抓手机构；5-机械臂；6-左右摆油缸；7-上下摆油缸；8-万向节；9-固定座；10-电磁铁抓手；11-小气缸；12-吊环；13-吊卡；14-气动吊卡销。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。如图1和图2所示，本实用新型的石油钻井用起下钻机械助力装置，包括竖直设置的工作架1，工作架1底部设有吊卡推送油缸2，顶部设有横向的连接杆3；连接杆3左右两端各设一机械抓手机构4，所述机械抓手机构4包括机械臂5、左右摆油缸6和上下摆油缸7；所述机械臂5一端通过万向节8铰接于固定在连接杆3上的固定座9上，另一端设置有电磁铁抓手10；所述左右摆油缸6一端设置于连接杆3上，另一端铰接于机械臂5上，实现机械臂5的左右摆动；所述上下摆油缸7一端设置于工作架1上，另一端铰接于机械臂5上，实现机械臂5的上下摆动。

工作工程如下：

起钻工作时，吊卡13下放到井口上方1.5米时，由两根防真机械臂5水平伸出，电磁铁抓手10握住吊环12并校正；同步回缩0.5米空吊卡13放在转盘面，气动吊卡销14回收；两根机械臂5左右张开，吊环12脱离空吊卡13，机械臂5同步伸出到井口吊卡位置，机械臂5左右回收吊环12挂入井口吊卡，气动吊卡销14向下伸出插入吊卡，机械臂5抓手松开，机械臂5回到到待令工况。

下钻时工程流程相反，完全可以在大多数工况下替代人工操作。此装置采用高速液压油缸，工作快速无停顿，可以较快完成各个工作动作，提高生产效率。