一种数字化多功能车载钻修机制造技术

本发明专利技术专利涉及一种数字化多功能车载钻修机，为车载式结构，车底盘上固定连接有井架、起升液压缸、液压系统、动力系统、支撑机构，井架下端与车底盘铰接，起升液压缸的两端分别与车底盘和井架铰接，液压系统与起升液压缸、支撑机构连接，起升油缸伸缩带动井架在卧倒和垂直直立状态间转换，还包括上杆机构，底座总成，动力系统为双动力方式，井架为双行程举升结构，动力头与上杆机构自动对接，整个操控系统数字化，适用地区环境广，自动化程度高，上下杆效率高，操作灵活、移运方便。

【技术实现步骤摘要】
一种数字化多功能车载钻修机
本专利技术专利涉及钻探设备
，具体为一种新型多功能车载钻修机。
技术介绍
目前车载钻机一共有两大类,第一类是石油钻机,第二类是煤层气钻机,两类钻机均在不同的两个行业使用，而且都存在着不足，下面分别叙述：石油钻机的缺点：石油钻机移运性能差，搬家工作量大，石油车载钻机为了安装井口设备，单独另配块装式钻台，钻机整体移运性能不好；石油车载钻机是机械传动，自动化程度低，设备故障多；游动系统靠重力下放，无法实现下压功能，表层钻井建井周期长；煤层气钻机的缺点：煤层气钻机司钻露天作业，空气钻井尘土飞扬；工作环境十分艰苦；煤层气钻机钻台低，空间小，无法满足安装井口设备的要求，地层压力高的油气井无法使用；煤层气钻机的顶驱动力头行程均在米之内，只能提升单根，大大增加了起下钻工作量；同时，上杆机构自动化程度低，需要人工校正对接，费时费力，上下杆操作时间过长，影响生产效率，石油钻机和煤层气钻机都存在着以上诸多缺点，限制了石油钻机和煤层气钻机的使用范围。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术专利提供了一种数字化多功能车载钻修机，该钻机既适应钻石油油气井,又能钻煤层气井、水源井、地热井,它很好的解决了石油钻机和煤层气钻机存在的缺点，适用地区环境广，自动化程度高，上下杆效率高，操作灵活、移运方便。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种数字化多功能车载钻修机，为车载式结构，包括车底盘，车体车底盘上固定连接有井架、起升液压缸、液压系统、动力系统、支撑机构，井架下端与车底盘铰接，起升液压缸的两端分别与车底盘和井架铰接，液压系统与起升液压缸、支撑机构连接，起升油缸伸缩带动井架在卧倒和垂直直立状态间转换，还包括上杆机构，它包括固定座、举升推杆装置Ⅰ、举升架、V形槽、推进推杆装置Ⅱ，固定座底部与钻台支架固定连接，固定座顶部通过销轴Ⅰ与举升架前端铰接，举升推杆装置Ⅰ、推进推杆装置Ⅱ均为伸缩杆结构，举升推杆装置Ⅰ的固定端通过销轴Ⅱ与固定座中下部铰接，伸缩端通过销轴Ⅲ与举升架尾端下部铰接，举升推杆装置Ⅰ伸缩，带动举升架竖直角度翻转；V形槽为放置钻杆用长槽，推进推杆装置Ⅱ的固定端与举升架通过销轴Ⅳ铰接，伸缩端与V形槽前端通过销轴Ⅴ铰接，V形槽前端设置有夹紧钳，用以夹紧钻杆，固定钻杆与V形槽的连接，V形槽与举升架滑动连接，推进推杆装置Ⅱ伸缩，带动V形槽在举升架上前后位移。还包括底座总成，车底盘设置有支撑机构，包括支腿油缸、斜撑油缸，底座总成包括前后连接的前车支撑板、后车支撑板、辅架支撑，前车支撑板包括左右两个长方形前撑，两个前撑中前端中间通过支撑头板连接，前撑的后端与后车支撑板前端连接，后车支撑板包括左右两个主撑板，两个主撑板前后端通过连接件连接，主撑板为长方形板，其宽度大于前撑的宽度，辅架支撑为方形板，后车支撑板与辅架支撑宽度相同；所述的前车支撑板、后车支撑板、辅架支撑固定连接有加强筋，支撑头板中心以及后车支撑板前后端加强筋上方设置有撑座，撑座位置与车底盘支腿油缸对应，支腿油缸下移伸出后与撑座连接，后车支撑板撑座附近设置有销座，销座用以连接车底座总成斜撑油缸，一个撑座附近设置两个销座，销座设置在加强筋上方。所述的举升推杆装置Ⅰ、推进推杆装置Ⅱ为液压推杆、电推杆或气动推杆；进一步地，所述的举升推杆装置Ⅰ、推进推杆装置Ⅱ设置有距离传感器监测其伸缩量，根据该伸缩量判断举升油缸的翻转角度和V形槽的前行距离。进一步地，所述的夹紧钳前端，即朝向顶驱动力头方向端设置有到位传感器，当动力头到位后，发出信号，使得V形槽带动钻杆继续前行与顶驱动力头对接。所述的V形槽的滑动面与销轴Ⅰ和销轴Ⅲ的中心连线以及钻杆两两平行，举升推杆装置Ⅰ的下端销轴Ⅱ到销轴Ⅰ的距离及所在直线的角度固定，销轴Ⅰ到销轴Ⅲ的距离固定，销轴Ⅱ到销轴Ⅲ的长度通过距离传感器监测，可以计算得出，最后通过数学计算公式可以得出举升架的倾斜角度，根据该倾斜角度，可以控制可翘顶驱动力头的倾斜角度与钻杆角度匹配，通过夹紧钳前端的到位传感器，可以确保顶驱动力头与钻杆直线匹配，然后控制推进推杆装置Ⅱ伸缩即可完成钻杆与顶驱动力头的完美精准对接，对接之后，可翘动力头旋转完成钻杆与动力头的固定；所述的V形槽底部与举升架顶部滑动连接，举升架两侧上端设置有限位块，限制V形槽的位移方向。所述的撑座共五个，其中后车支撑板设置有四个撑座，与车底盘主要的四个支腿油缸对应，撑座下方的加强筋至少设置两根。所述的两个主撑板后端之间的孔隙用以钻孔预留空间；两个前撑之间的间隙与两个主撑板之间的间隙相同；所述的前撑的宽度大于车底盘底部支撑轮胎的宽度，前车支撑板和后车支撑板的总长度大于车底座总成的长度；所述的前车支撑板、后车支撑板设置有校准标识，便于车体与底座总成位置校正。整个底座总成为组装式结构，拆装后便于转运，前撑前段设置有斜坡，便于车体行走；所述的前车支撑板、后车支撑板的加强筋纵横交错，加强筋为槽钢。所述的动力系统包括柴油机、电动机、万向轴、分动箱，柴油机和电动机分别通过万向轴与分动箱的输入端连接，柴油机和万向轴之间设置有离合器，分动箱与液压系统连接，具体连接多个液压泵，根据实际生产需求进行动力系统的选择切换。-所述的井架下端固定连接钻台，钻台钻孔正上方固定设置有液压夹口钳用以夹紧钻杆，便于顶驱动力头与钻杆分离或连接，井架包括固定桅杆、滑动桅杆、顶驱动力头、天车、升降油缸、钢丝绳，天车固定设置在滑动桅杆顶部，升降油缸为两组固定设置在滑动桅杆两侧的固定桅杆上，其活塞杆端部与天车固定连接，固定桅杆包括固定连接的两根平行的主杆，主杆内侧设置有滑道Ⅰ，滑动桅杆两边侧通过滑道Ⅰ与固定桅杆上下滑动连接，滑动桅杆设置滑道Ⅱ，顶驱动力头通过滑道Ⅱ与滑动桅杆上下滑动连接，所述的天车设置有滑轮Ⅰ，滑动桅杆下端设置有滑轮Ⅱ，顶驱动力头设置在固定桅杆前侧，固定桅杆背侧设置有绳座，钢丝绳包括绳Ⅰ、绳Ⅱ，绳Ⅰ一端与绳座固定连接，另一端绕过滑轮Ⅰ与顶驱动力头上端固定连接，绳Ⅱ一端与绳座下端固定连接，另一端绕过滑轮Ⅱ与顶驱动力头下端固定连接。所述的滑轮包括两组，一组在天车前侧、一组在天车背侧，保证绳Ⅰ垂直方向。通过升降油缸动作，控制滑动桅杆带动顶驱动力头上下位移，滑动桅杆上升时，绳Ⅰ总长度固定，拉动顶驱动力头以双倍滑动桅杆行程的速度提升，当滑动桅杆下降时，绳Ⅱ拉动顶驱动力头下压；所述的升降油缸的活塞杆行程为11米，一般钻杆的长度为9米左右，通过该井架可完成一次两根钻杆的上下杆操作。所述的顶驱动力头为可翘式液压动力头，翘起角度可调，该可翘式动力头为现有技术，翘角驱动用油缸设置有距离传感器，可采集距离信号精确控制翘起角度，便于数字化控制系统控制上杆机构角度保持一致，便于精准对接。该数字化多功能车载钻修机还包括钻台加宽台、数字化控制系统、司钻房，钻台加宽台与钻台连接，司钻房设置在钻台加宽台上，窗口正对钻台现场。司钻控制房内配空调、暖气及钻机的数字化控制系统，司钻坐在司钻控制房内操作钻机，改善了司钻的工作环境，解决了原来煤层气钻机司钻露天作业工作环境艰苦的问题。所述的数字化控制系统包括操控主机、实时视频监控系统、数据采集装置、电液比例控制装置，操控主机包括显示屏、存储器、PLC控制器、打印设备，实时视频监控系统、数据采集装置、电液比例阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字化多功能车载钻修机，其特征是，为车载式结构，包括车底盘，车体车底盘上固定连接有井架、起升液压缸、液压系统、动力系统、支撑机构，井架下端与车底盘铰接，起升液压缸的两端分别与车底盘和井架铰接，液压系统与起升液压缸、支撑机构连接，起升油缸伸缩带动井架在卧倒和垂直直立状态间转换，还包括上杆机构，它包括固定座、举升推杆装置Ⅰ、举升架、V形槽、推进推杆装置Ⅱ，固定座底部与钻台支架固定连接，固定座顶部通过销轴Ⅰ与举升架前端铰接，举升推杆装置Ⅰ、推进推杆装置Ⅱ均为伸缩杆结构，举升推杆装置Ⅰ的固定端通过销轴Ⅱ与固定座中下部铰接，伸缩端通过销轴Ⅲ与举升架尾端下部铰接，举升推杆装置Ⅰ伸缩，带动举升架竖直角度翻转；V形槽为放置钻杆用长槽，推进推杆装置Ⅱ的固定端与举升架通过销轴Ⅳ铰接，伸缩端与V形槽前端通过销轴Ⅴ铰接，V形槽前端设置有夹紧钳，用以夹紧钻杆，固定钻杆与V形槽的连接，V形槽与举升架滑动连接，推进推杆装置Ⅱ伸缩，带动V形槽在举升架上前后位移。

【技术特征摘要】
1.一种数字化多功能车载钻修机，其特征是，为车载式结构，包括车底盘，车体车底盘上固定连接有井架、起升液压缸、液压系统、动力系统、支撑机构，井架下端与车底盘铰接，起升液压缸的两端分别与车底盘和井架铰接，液压系统与起升液压缸、支撑机构连接，起升油缸伸缩带动井架在卧倒和垂直直立状态间转换，还包括上杆机构，它包括固定座、举升推杆装置Ⅰ、举升架、V形槽、推进推杆装置Ⅱ，固定座底部与钻台支架固定连接，固定座顶部通过销轴Ⅰ与举升架前端铰接，举升推杆装置Ⅰ、推进推杆装置Ⅱ均为伸缩杆结构，举升推杆装置Ⅰ的固定端通过销轴Ⅱ与固定座中下部铰接，伸缩端通过销轴Ⅲ与举升架尾端下部铰接，举升推杆装置Ⅰ伸缩，带动举升架竖直角度翻转；V形槽为放置钻杆用长槽，推进推杆装置Ⅱ的固定端与举升架通过销轴Ⅳ铰接，伸缩端与V形槽前端通过销轴Ⅴ铰接，V形槽前端设置有夹紧钳，用以夹紧钻杆，固定钻杆与V形槽的连接，V形槽与举升架滑动连接，推进推杆装置Ⅱ伸缩，带动V形槽在举升架上前后位移。2.根据权利要求1所述的数字化多功能车载钻修机，其特征是，还包括底座总成，车底盘设置有支撑机构，包括支腿油缸、斜撑油缸，底座总成包括前后连接的前车支撑板、后车支撑板、辅架支撑，前车支撑板包括左右两个长方形前撑，两个前撑中前端中间通过支撑头板连接，前撑的后端与后车支撑板前端连接，后车支撑板包括左右两个主撑板，两个主撑板前后端通过连接件连接，主撑板为长方形板，其宽度大于前撑的宽度，辅架支撑为方形板，后车支撑板与辅架支撑宽度相同；所述的前车支撑板、后车支撑板、辅架支撑固定连接有加强筋，支撑头板中心以及后车支撑板前后端加强筋上方设置有撑座，撑座位置与车底盘支腿油缸对应，支腿油缸下移伸出后与撑座连接，后车支撑板撑座附近设置有销座，销座用以连接车底座总成斜撑油缸，一个撑座附近设置两个销座，销座设置在加强筋上方。3.根据权利要求1所述的数字化多功能车载钻修机，其特征是，所述的动力系统包括柴油机、电动机、万向轴、分动箱，柴油机和电动机分别通过万向轴与分动箱的输入端连接，柴油机和万向轴之间设置有离合器，分动箱与液压系统连接。4.根据权利要求1所述的数字化多功能车载钻修机，其特征是，所述的井架下端固定连接钻台，钻台钻孔正上方固定设置有液压夹口钳用以夹紧钻杆，井架包括固定桅杆、滑动桅杆、顶驱动力头、天车、升降油缸、钢丝绳，天车固定设置在滑动桅杆顶部，升降油缸为两组固定设置在滑动桅杆两侧的固定桅杆上，其活塞杆端部与天车固定连接，固定桅杆包括固定连接的两根平行的主杆，主杆内侧设置有滑道Ⅰ，滑动桅杆两边侧通过滑道Ⅰ与固定桅杆上下滑动连接，滑动桅杆设置滑道Ⅱ，顶驱动力头通过滑道Ⅱ与滑动桅杆上下滑动连接，所述的天车设置有滑轮Ⅰ，滑动桅杆下端设置有滑轮Ⅱ，顶驱动力头设置在固定桅杆前侧，固定桅杆背侧设置有绳座，钢丝绳包括绳Ⅰ、绳Ⅱ，绳Ⅰ一端与绳座固定连接，另一端绕过滑轮Ⅰ...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨恩峰，吕建云，张锦华，于传刚，张军，尚泰锋，
申请(专利权)人：山东中天泰和实业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37