一种石油钻井和修井井架用伸缩液压缸扶正系统技术方案

本发明专利技术公开了一种石油钻井和修井井架用伸缩液压缸扶正系统。本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种石油钻井和修井井架用伸缩液压缸扶正系统
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
为解决上述缺陷，本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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，对本专利技术作进一步描述。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。参见图3，当上节井架上行，即伸缩液压缸开始伸出时，下止点阀61导通，主气管71进气，此时上止点阀62处于常通。当上节井架上升到相应扶正架位置时，相应顶杆阀打开，即顶杆阀63-65相应依次导通，各气缸活塞杆端依次进气，活塞杆依次收回。同时扶正架也依次脱离上节井架立柱、挡板，各气缸内弹簧也依次复位、张开，同步带动活塞杆收回，进而依次展开扶正架，起到扶正伸缩液压缸的作用，扶正架到水平位置时，与限位块8接触，扶正架就位。当各扶正架就位后，井架进一步上升时，上止点阀62断开，切断主气管72进气，节约气源。除了气缸内气体的保压，另外由于气缸内弹簧的存在，扶正架可靠地处在工作位置。当上节井架下放时，上止阀62再次打开，为下次工作做好准备。随着井架的继续下放，与井架伸出相反，阀65-63依次关断，各气缸及支路73通过阀65-63放气，且切断主气路72供气，上节井架立柱、挡板压迫各个扶正架自动回位，同时带动气缸活塞杆伸出，且气缸内弹簧受压，为下次扶正架展开蓄能。扶正架缩回状态见图4。本专利技术采用液压控制技术时，只须把控制气缸改为控制液压缸，气阀改为液压阀，气管路改为液压管路，并增加回油管路即可。本专利技术的有益效果在于：1.避免传统结构中弹簧外置，腐蚀较重，非工作状态承受较大拉力，容易失效的现象；2.本专利技术扶正系统采用自动操作技术，使用方便；3.本专利技术技术方案成熟，气缸及阀件采用成熟的公知技术，维护方便。以上所描述的仅为本专利技术的较佳实施例，上述具体实施例不是对本专利技术的限制，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石油钻井和修井井架用伸缩液压缸扶正系统，其特征在于：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伸缩液压缸，在上节井架伸出过程中，为了保持伸缩液压缸活塞杆的稳定性，需要在下节井架上设计安装一套扶正系统，系统包括扶正架、扶正架固定座、单作用弹簧复位气缸、二位三通顶杆阀及管路系统等组成。

【技术特征摘要】
1.一种石油钻井和修井井架用伸缩液压缸扶正系统，其特征在于：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伸缩液压缸，在上节井架伸出过程中，为了保持伸缩液压缸活塞杆的稳定性，需要在下节井架上设计安装一套扶正系统，系统包括扶正架、扶正架固定座、单作用弹簧复位气缸、二位三通顶杆阀及管路系统等组成。2.根据权利要求1所述的伸缩液压缸扶正系统，扶正架采用单作用弹簧复位气缸操作，气缸通气时，活塞杆缩回，操纵扶正架展开；上节井架下落时，上节井架立柱及井架顶板推动扶正架缩回，并带动顶杆阀放气，使扶正架自动缩回，同时气缸活塞杆伸出，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何军国，张勇，刘海伟，王立涛，
申请(专利权)人：南阳二机石油装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41