行吊式多根管柱移运装置的制作方法

1.本发明属于石油钻机和修井装备技术领域，涉及行吊式多根管柱移运装置。


背景技术：

2.钻井及修井作业过程中，随着动力猫道(输管机)等技术及产品的推广应用及不断优化，管柱在动力猫道(输管机)排管架与井口之间的输送作业能够完全实现自动化，大大提高了作业效率及安全性。但动力猫道(输管机)排管架通常较短，无法大量存储各类管柱，管柱还需存储在管柱堆场(常规排管架)内，由管柱堆场(常规排管架)向动力猫道(输管机)排管架移运过程需要通过吊机或叉车等辅助完成，作业效率低、周期长、安全性低。
3.针对该问题，国内大部分井队配置了液压排管架或动力钻杆盒等设备，但该类设备主要靠简单的造斜动作促使管柱滚动来完成管柱的移运作业，管柱滚动不可控，易出现滚偏等现象，影响后续作业。少部分厂家采用常规钻杆盒+电磁铁龙门吊形式，克服管柱滚动不可控情况，但该方案存在以下问题：1、管柱比较多时，钻杆盒的数量也随之增加，运输单元增多；2、该方案控制相对复杂，成本偏高；3、对管柱排放要求相对较高，钻杆等管柱需提前摆放至钻杆盒内，前期准备工作多。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种行吊式多根管柱移运装置，解决了现有技术中存在人工劳动强度大、前期准备工作多的问题。
5.本发明所采用的技术方案是，行吊式多根管柱移运装置，包括动力猫道，动力猫道的两端处均设置有轨道，两个轨道相平行，轨道上配设有行走机构，行走机构上设置有提管机构。
6.本发明的特点还在于：
7.行走机构包括行架，行架的两边底部均设置有两个行走滚轮，行走滚轮与轨道相匹配，其中一个或多个行走滚轮上配设有行走驱动总成，行走驱动总成固接在行架上。
8.提管机构包括驱动绞车总成，驱动绞车总成固接在行架上，行架上设置有两个自锁输送臂，驱动绞车总成上连接有钢丝绳ⅰ，钢丝绳ⅰ一端缠绕在驱动绞车总成滚筒上，钢丝绳ⅰ另一端与钢丝绳连接环相连，钢丝绳连接环上连接有钢丝绳ⅱ和钢丝绳ⅲ，钢丝绳ⅱ一端连接在钢丝绳连接环上，钢丝绳ⅱ另一端连接在一个自锁输送臂，钢丝绳ⅲ一端连接在钢丝绳连接环上，钢丝绳ⅲ另一端连接在另一个自锁输送臂。
9.驱动绞车总成与钢丝绳连接环之间、钢丝绳连接环与两个自锁输送臂之间均配设有若干滑轮总成，滑轮总成固接在行架上。
10.自锁输送臂包括运载臂，运载臂上设置有两个耳座，一个耳座连接有复位弹簧，另一个耳座上铰接有安全压钩，安全压钩远离耳座的一端与复位弹簧相连接。
11.运载臂的底部设置有计数触碰器。
12.一个自锁输送臂上的安全压钩连接钢丝绳ⅲ，钢丝绳ⅲ连接在安全压钩上靠近耳
座处，另一个自锁输送臂上的安全压钩连接钢丝绳ⅱ，钢丝绳ⅱ连接在安全压钩上靠近耳座处。
13.运载臂的顶部贯穿行架且运载臂能在行架内上下运动。
14.本发明的有益效果是：本发明行吊式多根管柱移运装置，解决了现有技术中存在人工劳动强度大、管柱滚动不可靠、前期准备工作多的问题。堆场管柱移运作业能够机械化、自动化，减少对吊机、叉车等需求，降低人工作业劳动强度及安全风险；管柱移运不再采用常规的滚动方式，管柱移运过程平稳可靠，噪音小；一次可移运多根管柱，作业效率高；不改变现有管柱排放方式(常规排管架+隔杆分层)，适应性好，无需提前将管柱装入钻杆盒中；结构简单，成本低，适合各种老旧钻机改造。
附图说明
15.图1是本发明行吊式多根管柱移运装置的结构示意图；
16.图2是本发明行吊式多根管柱移运装置的主视图；
17.图3是本发明行吊式多根管柱移运装置中提管臂总成空载示意图；
18.图4是本发明行吊式多根管柱移运装置中提管臂总成带载示意图。
19.图中，1.轨道，2.行走机构，21.行架，22.行走驱动总成，23.行走滚轮，3.提管机构，31.驱动绞车总成，321.钢丝绳ⅰ，322.钢丝绳连接环，323.钢丝绳ⅱ，324.钢丝绳ⅲ，33.滑轮总成，34.自锁输送臂，341.运载臂，342.安全压钩，343.复位弹簧，344.计数触碰器，4.管柱堆场，5.动力猫道，51.动力猫道排管架，6.管柱。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
21.本发明行吊式多根管柱移运装置，如图1，包括动力猫道5，动力猫道5的两端处均设置有轨道1，两个轨道1相平行，轨道1上配设有行走机构2，行走机构2能够沿所述轨道在动力猫道一侧左右移动，行走机构2上设置有提管机构3，提管机构3能够将管柱堆场(常规排管架)的管柱提升或下降一定高度。行走机构2包括行架21，行架21的两边底部均设置有两个行走滚轮23，行走滚轮23与轨道1相匹配，其中一个或多个行走滚轮23上配设有行走驱动总成22，行走驱动总成22固接在行架21上。如图2所示，提管机构3包括驱动绞车总成31，驱动绞车总成31固接在行架21上，行架21上设置有两个自锁输送臂34，驱动绞车总成31上连接有钢丝绳ⅰ321，钢丝绳ⅰ321一端缠绕在驱动绞车总成31滚筒上，钢丝绳ⅰ321另一端与钢丝绳连接环322相连，钢丝绳连接环322上连接有钢丝绳ⅱ323和钢丝绳ⅲ324，钢丝绳ⅱ323一端连接在钢丝绳连接环322上，钢丝绳ⅱ323另一端连接在一个自锁输送臂34，钢丝绳ⅲ324一端连接在钢丝绳连接环322上，钢丝绳ⅲ324另一端连接在另一个自锁输送臂34。自锁输送臂能够在所述驱动绞车总成的驱动下，在行走机构行架上同步上下移动；驱动绞车总成31与钢丝绳连接环322之间、钢丝绳连接环322与两个自锁输送臂34之间均配设有若干滑轮总成33，滑轮总成33固接在行架21上。如图3和图4所示，自锁输送臂34包括运载臂341，运载臂341上设置有两个耳座，一个耳座连接有复位弹簧343，另一个耳座上铰接有安全压钩342，安全压钩342远离耳座的一端与复位弹簧343相连接。空载情况下，安全压钩342在复位弹簧343作用下，向上抬起，便于管柱6进入，当由管柱6进入带载后，安全压钩342在所述
钢丝绳作用下向下旋转，将管柱6环抱，防止管柱6脱离。运载臂341的底部设置有计数触碰器344。一个自锁输送臂34上的安全压钩342连接钢丝绳ⅲ324，钢丝绳ⅲ324连接在安全压钩342上靠近耳座处，另一个自锁输送臂34上的安全压钩342连接钢丝绳ⅱ323，钢丝绳ⅱ323连接在安全压钩342上靠近耳座处。运载臂341的顶部贯穿行架21且运载臂341能在行架21内上下运动。
22.本发明行吊式多根管柱移运装置的结构是，由轨道1、行走机构2及提管机构3等组成。
23.轨道1共两条，平行摆放在猫道前后两端，每条轨道由多段组成，每段之间采用活连接，便于拆卸运输及拓展加长，以适应不同的井场需求；
24.行走机构2设置在轨道1上方，由行架21，行走驱动总成22，行走滚轮23组成。行走机构2整体可在行走驱动总成22及行走滚轮23的作用下沿轨道1左右方向移动，行走驱动总成22可为电机减速机驱动或马达减速机驱动；行架21为提管机构3的安装基础，中间部位对称设置自锁输送臂总成34的两处导向，便于自锁输送臂总成34上下移动。
25.提管机构3为本发明行吊式多根管柱移运装置的核心部件，由提升绞车总成31、钢丝绳a321，钢丝绳连接环322，钢丝绳b323，钢丝绳c324、滑轮总成33、自锁输送臂34组成。驱动绞车总成31设置在行走机构行架21上，可为电动绞车或液压绞车。滑轮总成33同样设置在行走机构行架21上，由多个滑轮组成，主要为钢丝绳提供导向。自锁输送臂34共两件，左右对称设置在行走机构行架21导向内。钢丝绳a321一端缠绕在驱动绞车总成31滚筒上，一端与钢丝绳连接环322相连，钢丝绳b323和钢丝绳c324一端同时连接在钢丝绳连接环322上，另一端分别通过滑轮总成33导向后与其中一件自锁输送臂34相连。通过该种连接方式，保证了作用两件自锁输送臂34同步上升或同步下降。自锁输送臂34主要由运作臂341、安全压钩342、复位弹簧343、计数触碰器344组成，运载臂341设有两处耳座，其中一耳座连接有复位弹簧343，另一耳座与安全压钩342铰接，安全压钩342一端连接钢丝绳32，一端连接复位弹簧343，运载臂341耳座高度可调，满足不同钻具需求。空载情况下，复位弹簧343保证安全压钩342处于打开状态。
26.本发明行吊式多根管柱移运装置具体作业流程如下：
27.送钻流程(管柱由常规排管架向动力猫道排管架输送)：第一步，行走机构2在行走驱动总成22的驱动下，移动至管柱堆场4的最外侧，然后提升绞车总成31驱动钢丝绳将自锁输送臂总成34下放至目标管柱层高度；第二步，行走机构2整体向管柱堆场4移动，计数触碰器344记录进入管柱数量，待数量与程序设定数量一致后，行走机构停止运行；第三步，提升绞车总成31驱动钢丝绳将自锁输送臂总成34上提，当运载臂341接触管柱6时，钢丝绳323及钢丝绳324拉力变大，在钢丝绳作用下，安全压钩342克服复位弹簧343的拉力并旋转至极限位置，将管柱5环抱在运载臂341上，保证管柱5不会脱落，提升绞车总成31继续提升，将自锁输送臂总成34提升至一定高度，保证不与地面管柱堆场4内的管柱碰撞；第五步，行走机构2整体移动，将管柱移动在猫道排管架51上方，下放自锁输送臂总成34，待管柱接触动力猫道排管架51后，钢丝绳323及钢丝绳324拉力减小，安全压钩342在复位弹簧343的拉力作用下向上摆动，并完全打开，将管柱6释放；第六步，行走机构后退，待自锁输送臂总成34完全脱离管柱6后，提升绞车总成31提升，将自锁输送臂总成34提升至设定高度，从而完成一次送钻流程，重复上述步骤，完成管柱由管柱堆场4向动力猫道5的输送流程。
28.甩钻流程(管柱由常规排管架向动力猫道排管架输送)：第一步，行走机构2在行走驱动总成22的驱动下，移动至动力猫道排管架51最外侧，然后提升绞车总成31驱动钢丝绳将自锁输送臂总成34下放至猫道排管架51高度；第二步，行走机构2整体向动力猫道5移动，计数触碰器344记录进入管柱数量，待数量与程序设定数量一致后，行走机构2停止运行；第三步，提升绞车总成31驱动钢丝绳将自锁输送臂总成34上提，当运载臂341接触管柱5时，钢丝绳323及钢丝绳324拉力变大，在钢丝绳作用下，安全压钩342克服复位弹簧343的拉力并旋转至极限位置，将管柱6环抱在运载臂341上，保证管柱6不会脱落，提升绞车总成31继续提升，将自锁输送臂总成34提升至一定高度，保证不与地面管柱堆场4内的管柱碰撞；第五步，行走机构2整体移动至管柱堆场4指定位置，下放自锁输送臂总成34，待管柱接触堆场管柱4内的隔杆后，钢丝绳323及钢丝绳324拉力减小，安全压钩342在复位弹簧343的拉力作用下向上摆动，并完全打开，将管柱释放；第六步，行走机构2继续移动，待自锁输送臂总成34完全脱离管柱后，提升绞车总成31提升，将自锁输送臂总成34提升至设定高度，从而完成一次送钻流程，重复上述步骤，完成管柱由动力猫道5向管柱堆场4的输送流程。
29.本发明行吊式多根管柱移运装置，解决了现有技术中存在人工劳动强度大、管柱滚动不可靠、前期准备工作多的问题。堆场管柱移运作业能够机械化、自动化，减少对吊机、叉车等需求，降低人工作业劳动强度及安全风险；管柱移运不再采用常规的滚动方式，管柱移运过程平稳可靠，噪音小；一次可移运多根管柱，作业效率高；不改变现有管柱排放方式(常规排管架+隔杆分层)，适应性好，无需提前将管柱装入钻杆盒中；结构简单，成本低，适合各种老旧钻机改造。

技术特征：
1.行吊式多根管柱移运装置，其特征在于，包括动力猫道(5)，所述动力猫道(5)的两端处均设置有轨道(1)，两个轨道(1)相平行，所述轨道(1)上配设有行走机构(2)，所述行走机构(2)上设置有提管机构(3)。2.如权利要求1所述的行吊式多根管柱移运装置，其特征在于，所述行走机构(2)包括行架(21)，所述行架(21)的两边底部均设置有两个行走滚轮(23)，所述行走滚轮(23)与轨道(1)相匹配，其中一个或多个所述行走滚轮(23)上配设有行走驱动总成(22)，所述行走驱动总成(22)固接在行架(21)上。3.如权利要求2所述的行吊式多根管柱移运装置，其特征在于，所述提管机构(3)包括驱动绞车总成(31)，所述驱动绞车总成(31)固接在行架(21)上，所述行架(21)上设置有两个自锁输送臂(34)，所述驱动绞车总成(31)上连接有钢丝绳ⅰ(321)，所述钢丝绳ⅰ(321)一端缠绕在驱动绞车总成(31)滚筒上，所述钢丝绳ⅰ(321)另一端与钢丝绳连接环(322)相连，所述钢丝绳连接环(322)上连接有钢丝绳ⅱ(323)和钢丝绳ⅲ(324)，所述钢丝绳ⅱ(323)一端连接在钢丝绳连接环(322)上，所述钢丝绳ⅱ(323)另一端连接在一个自锁输送臂(34)，所述钢丝绳ⅲ(324)一端连接在钢丝绳连接环(322)上，所述钢丝绳ⅲ(324)另一端连接在另一个自锁输送臂(34)。4.如权利要求3所述的行吊式多根管柱移运装置，其特征在于，所述驱动绞车总成(31)与钢丝绳连接环(322)之间、钢丝绳连接环(322)与两个自锁输送臂(34)之间均配设有若干滑轮总成(33)，所述滑轮总成(33)固接在行架(21)上。5.如权利要求3所述的行吊式多根管柱移运装置，其特征在于，所述自锁输送臂(34)包括运载臂(341)，所述运载臂(341)上设置有两个耳座，一个所述耳座连接有复位弹簧(343)，另一个所述耳座上铰接有安全压钩(342)，所述安全压钩(342)远离耳座的一端与复位弹簧(343)相连接。6.如权利要求5所述的行吊式多根管柱移运装置，其特征在于，所述运载臂(341)的底部设置有计数触碰器(344)。7.如权利要求5所述的行吊式多根管柱移运装置，其特征在于，一个所述自锁输送臂(34)上的安全压钩(342)连接钢丝绳ⅲ(324)，所述钢丝绳ⅲ(324)连接在安全压钩(342)上靠近耳座处，另一个所述自锁输送臂(34)上的安全压钩(342)连接钢丝绳ⅱ(323)，所述钢丝绳ⅱ(323)连接在安全压钩(342)上靠近耳座处。8.如权利要求5所述的行吊式多根管柱移运装置，其特征在于，所述运载臂(341)的顶部贯穿行架(21)且运载臂(341)能在行架(21)内上下运动。

技术总结
本发明公开了行吊式多根管柱移运装置，包括动力猫道，动力猫道的两端处均设置有轨道，两个轨道相平行，轨道上配设有行走机构，行走机构上设置有提管机构。解决了现有技术中存在人工劳动强度大、前期准备工作多的问题。前期准备工作多的问题。前期准备工作多的问题。


技术研发人员：刘延明 张志伟 刘昕 殷克平 姜震 王超 刘旬
受保护的技术使用者：宝鸡石油机械有限责任公司 中国石油天然气集团有限公司 中国石油集团川庆钻探工程有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2023/7/13