一种陆地深井钻机节能动力猫道制造技术

本发明专利技术提供了一种陆地深井钻机节能动力猫道，主要由翻板送料机构、水平推送小车、翻板回料机构、V轮举升机构、斜坡小车、举升机械手和钻台面V轮小车组成。猫道的主体分为水平推送部分和斜坡提升部分，其中水平推送部分为单滑道，斜坡提升部分为三滑道，钻杆上行时只使用斜坡提升部分的中间滑道，下行时，使用斜坡部分的两侧滑道。本发明专利技术能自动实现低位排放钻杆、钻杆平稳上钻台及顺利下钻台等一系列功能，从而减少钻工人数，减轻工人劳动强度，缩短接单根时间，降低建井周期和成本，并可大大地节约能量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种陆地深井钻机节能动力猫道。
技术介绍
猫道是钻机管柱排放系统的一个重要组成部分，属于输送部分，通过相应的操作可将钻井用的钻杆、钻铤等工具输送至钻井平台上以完成相应的钻井工艺操作，其结构布局的合理性和操作性直接影响着钻井作业的速度、效率、稳定性及安全可靠性。在传统的钻井作业中，多数采用绞车、钢丝绳等实现钻杆柱的水平传送与上下钻台，需钻进工人与钻杆直接接触，手动操作，工作效率低，也存在较大的危险性。随着钻井深度的增加，钻井自动化的需求越来越高，国内外科技工作者对传统的钻杆输送装置进行了多方面的改进，研制出了一系列自动化程度比较高的猫道系统，使钻杆柱的输送效率和可靠性大大提高，也可有效地降低作业成本。如固定式动力猫道、举升式动力猫道等等，固定式猫道以镶嵌在猫道和坡道中的V型槽作为钻具的运动轨道。靠设置在猫道下的动力装置推动钻具沿着猫道和坡道的V型槽滑上钻台，实现各类钻具在猫道和钻台之间的相互传递。该种猫道结构最简单，但钻具与V型槽之间的摩擦大，对钻具的保护不够。举升式动力猫道中的V型槽可以举升到一定高度，置于V型槽中的钻具随V型槽被举升到一定位置，然后再由V型槽内部专门的机构推送到井口相对位置，这种猫道不适用深井钻机。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种陆地深井钻机节能动力猫道，以提高钻杆柱的输送效率和安全可靠性。本专利技术的目的是这样实现的：所专利技术的节能动力猫道结构主要由翻板送料机构、水平推送小车、翻板回料机构、V轮举升机构、斜坡小车、举升机械手和钻台面V轮小车组成。猫道的主体分为水平推送部分和斜坡提升部分，其中水平推送部分为单滑道，斜坡提升部分为三滑道，钻杆上行时只使用斜坡提升部分的中间滑道，下行时，使用斜坡部分的两侧滑道。水平推送部分和斜坡提升部分之间用圆滑过渡段连接。水平推送小车安装在猫道水平推送部分，沿水平推送部分移动。斜坡小车则置于斜坡提升部分，并沿其移动。两套翻板送料机构安装于水平推送部分的同一侧，可将料场管架台上的钻杆翻送到动力猫道的水平推送部分，两套翻板回料机构则安装在水平推送部分的下方，上钻杆处于非工作状态，此时翻板跟猫道面持平，下钻杆时翻板液压缸启动可将钻杆翻送回料场管架台，V轮举升机构亦安装在水平推送部分的下方，靠近动力猫道的弧形部分，举升机械手安装在斜坡提升部分上端的下方，V轮小车安装在猫道的近钻台部分。所专利技术的节能动力猫道可完成钻杆上下钻台操作，钻杆上钻台工作过程如下：1、两套翻板送料机构同时动作由管架台向猫道的水平部分翻送钻杆。2、水平推送小车沿猫道水平推动部分推送钻杆到指定位置。3、V轮举升机构动作，提升钻杆前端，斜坡小车接钻杆。4、斜坡小车在绞车、钢丝绳带动下上行，上行到一定位置后，V轮举升机构浮动接送钻杆，避免对滑道面的损伤，同时将V轮举升机构归位。5、斜坡小车提升钻杆到猫道顶端后，举升机械手动作，夹持住钻杆，举升机械手松开钻杆由抱紧钻杆改为夹持钻杆，摆动缸保持浮动状态，举升机械臂旋转，实现钻柱的推送。6、吊卡提升钻杆，控制钻台面V轮小车、举升机械手和吊卡配合动作，实现钻柱的最后提升。7、吊卡提升钻杆至一定高度后，钻台面V轮小车在马达的驱动下向井口方向移动，V轮摆臂扶住钻杆下端，避免吊卡提升最终阶段钻杆下端的晃动。下钻杆时，将斜坡小车拆卸掉，同时将水平猫道面被裁减的部分填补上，保证钻杆的顺利下行。钻杆沿两侧V道滑下，钻杆下滑到底端后，水平推送小车前行靠近钻杆。小车到达钻杆位置后，摆动扣爪动作扣住钻杆加厚端，小车马达反向旋转，小车向远离井口的方向运动，带动钻杆向远离井口方向运动，在两套翻板回料机构的同时作用下移送至料场。本专利技术与目前常用的动力猫道相比具有如下优点：1.本专利技术由水平滑道和弧形的提升滑道组成，而传统的管柱输送系统是钻井管柱与举升机架整体举升，消耗的能量远大于提升单根钻柱的能量，因而本专利技术更节能。2.钻台V轮小车装置的使用可避免提升最终管柱的晃动，同时消除斜坡小车对提升的干扰。3.V轮举升机构的工作需裁减掉一段水平滑道面，钻杆回收时举升机构不工作，将裁掉的滑道面补上，保证钻杆的顺利下行。4.钻杆下行时两侧V道可同时工作，可同时下放两根钻杆，提高了运行效率。附图说明图1是本专利技术所述陆地深井钻机节能动力猫道整体结构示意图。图2是翻板送料机构示意图。图3是水平推送小车示意图。图4是V轮举升机构示意图。图5是举升机械手举升状态示意图。图6是斜坡小车示意图。图7是钻台面V轮小车示意图。图8是翻板回料机构示意图。图中，1-翻板送料机构，2-水平推送小车，3-翻板回料机构，4-V轮举升机构，5-斜坡小车，6-举升机械手，7-钻台面V轮小车，8-猫道斜坡提升部分，9-猫道水平推送部分，10-送料翻板，11-送料翻板液压缸，12-V轮举升液压缸，13-举升机械臂，14-举升液压缸，15-回料翻板液压缸。具体实施方式下面结合附图和实施例来详细描述本专利技术。参见图1，本专利技术所述的陆地深井钻机节能动力猫道主要包括翻板送料机构1、水平推送小车2、翻板回料机构3、V轮举升机构4、斜坡小车5、举升机械手6和钻台面V轮小车7。翻板送料机构1主体由两个液压缸驱动，其中一个液压缸为双销轴连接，另一个液压缸为后法兰连接，系统启动后，翻板送料机构1的两个液压缸首先动作，液压缸伸出使翻料装置升起至与猫道滑道面平齐，钻杆到达猫道水平部分的滑道内。左侧液压缸行程较长，可使送料装置倾斜一定的角度，便于钻杆的进出(参见图2)；翻板送料机构1设计安装一个摆爪机构，由液压缸驱动，当需要将最靠近猫道的钻杆送出时，液压缸收缩，摆爪顺时针摆动，摆爪前端下降后端升起，使得前端钻杆送出的同时挡住后方钻杆，控制翻板送料机构每次只输送一根钻杆。水平推送小车2采用双马达驱动，链轮链条传动方式，链条焊接在水平推送部分主体的两侧，马达驱动链轮使水平推送小车相对链条做线性移动，水平推送小车与猫道接触面安装无油润滑轴承，可减少对水平推送小车和猫道的损伤。水平推送小车2上部设计摆动扣爪，上钻杆时，摆动扣爪竖起，避开钻杆，水平推送小车推送钻杆前行。下钻杆时，钻杆沿猫道斜坡下行，钻杆下行到底端后，水平推送小车前行至钻杆下端，摆动扣爪动作扣住钻杆加厚端缩减处，水平推送小车的马达反向旋转，水平推送小车带动钻杆向远离井口的方向运动，在翻板回料机构3的作用下移送至料场。水平推送小车的驱动马达正向旋转，带动链轮使小车相对链条做本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陆地深井钻机节能动力猫道，主要包括翻板送料机构(1)、水平推送小车(2)、翻板回料机构(3)、V轮举升机构(4)、斜坡小车(5)、举升机械手(6)和钻台面V轮小车(7)，其特征是猫道的主体分为水平推送部分和斜坡提升部分，两部分之间用圆滑过渡段连接，以保证输送钻杆时由水平到倾斜的顺利过渡，保证输送稳定性；其中水平推送部分为单滑道，斜坡提升部分为三滑道，钻杆上行时只使用斜坡提升部分的中间滑道，下行时，使用斜坡部分的两侧滑道；水平推送小车(2)安装在猫道水平推送部分，沿猫道水平推送部分移动；斜坡小车(5)则置于斜坡提升部分，并沿其移动；两套翻板送料机构(1)安装于水平推送部分的同一侧，两者的驱动油缸采用同步回路，可将料场管架台上的钻杆平稳翻送到动力猫道的水平推送部分；为节省空间两套翻板回料机构(3)则安装在猫道水平推送部分的下方，上钻杆时翻板回料机构(3)处于非工作状态，此时翻板跟猫道面持平，下钻杆时翻板液压缸启动，翻板倾斜，可将钻杆顺利翻送回料场管架台，V轮举升机构(4)亦安装在水平推送部分的下方，当水平推送小车(2)推动钻杆靠近V轮举升装置时，液压缸动作使V轮将钻杆前端举起，以待下一步的操作；举升机械手(6)安装在斜坡提升部分上端的下方，钻台面V轮小车(7)安装在猫道的近钻台部分。...

【技术特征摘要】
1.一种陆地深井钻机节能动力猫道，主要包括翻板送料机构(1)、水平推
送小车(2)、翻板回料机构(3)、V轮举升机构(4)、斜坡小车(5)、举升机械
手(6)和钻台面V轮小车(7)，其特征是猫道的主体分为水平推送部分和斜坡
提升部分，两部分之间用圆滑过渡段连接，以保证输送钻杆时由水平到倾斜的顺
利过渡，保证输送稳定性；其中水平推送部分为单滑道，斜坡提升部分为三滑道，
钻杆上行时只使用斜坡提升部分的中间滑道，下行时，使用斜坡部分的两侧滑道；
水平推送小车(2)安装在猫道水平推送部分，沿猫道水平推送部分移动；斜坡
小车(5)则置于斜坡提升部分，并沿其移动；两套翻板送料机构(1)安装于水
平推送部分的同一侧，两者的驱动油缸采用同步回路，可将料场管架台上的钻杆
平稳翻送到动力猫道的水平推送部分；为节省空间两套翻板回料机构(3)则安
装在猫道水平推送部分的下方，上钻杆时翻板回料机构(3)处于非工作状态，
此时翻板跟猫道面持平，下钻杆时翻板液压缸启动，翻板倾斜，可将钻杆顺利翻
送回料场管架台，V轮举升机构(4)亦安装在水平推送部分的下方，当水平推
送小车(2)推动钻杆靠近V轮举升装置时，液压缸动作使V轮将钻杆前端举起，
以待下一步的操作；举升机械手(6)安装在斜坡提升部分上端的下方，钻台面
V轮小车(7)安装在猫道的近钻台部分。
2.依据权利要求1所述的陆地深井钻机节能动力猫道，其特征在于：所述
水平推送小车(2)采用双马达驱动，链轮链条传动方式，链条焊接在水平推送
部分主体的两侧，马达驱动链轮使水平推送小车相对链条做线性移动，水平推送
小车与猫道接触面安装无油润滑轴承，可减少对水平推送小车和猫道的损伤；水
平推送小车(2)上部设计摆动扣爪，上钻杆时，摆动扣爪竖起，避开钻杆，水
平推送小车推送钻杆前行；下钻杆时，钻杆沿猫道斜坡下行，钻杆下行到底端后，
水平推送小车前行至钻杆下端，摆动扣爪动作扣住钻杆加厚端缩减处，水平推送
小车的马达反向旋转，水平推送小车带动钻杆向远离井口的方向运动，在翻板回

【专利技术属性】
技术研发人员：盖永革，张作龙，姜菁杰，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37