油井作业油管起下自动排放装置制造方法及图纸

一种油井作业油管起下自动排放装置，包括主体架、浮动悬梁、悬臂梁、纵臂支架、纵臂、纵臂支架行走机构、涡轮丝杠升降机构和油管排放机构，在主体架的两个直角架的两个纵向边的上端焊有同向的两根对称的悬臂梁，在悬臂梁外周套有一根浮动悬梁，在浮动悬梁通过自身所设的伺服电机的齿轮与悬臂梁的上面设的链条配合，通过扶正轮扶正，带动浮动悬梁前后移动；在两根浮动悬梁之间设有一个纵臂支架，在纵臂支架中心设有一根同心的矩形体纵臂，纵臂通过自身所设的链条与纵臂支架上伺服电机的齿轮相配合，带动矩形体纵臂左右运动；在矩形体纵臂的上顶面的两端部设有垂直的涡轮丝杠升降机构；在纵臂支架上面设有纵臂支架行走机构，带动纵臂支架前后运动。

【技术实现步骤摘要】
油井作业油管起下自动排放装置
本技术涉及油田开发
的作业装备，具体是一种油井作业油管起下自动排放装置。
技术介绍
目前井下小修作业是油田生产过程的重要组成部分，主要目的是保证油井正常产能，其主要工作内容是日常维护性作业，包括检泵、解卡、冲砂洗井、简易打捞等，这些作业都必须通过频繁起下油管来实现，4名以上工人要在作业机的大钩下不反复摘挂吊环，搬抬吊卡，搬抬油管，上卸油管丝扣，很多时候还要带喷作业，工作完毕后浑身是油，因此，井下小修作业起下油管的工作是最繁重、危险性最大的工序，工作强度大，环境恶劣，经常发生安全事故。据统计，小修作业中发生的安全事故占油田安全事故的60%以上；且因常年搬抬吊卡及油管，很多作业工人都患有不同程度的腰肌劳损或腰椎间盘突出等疾病，严重影响了工人的生活质量。因为以上原因，也造成了一线作业工人招聘难的问题。据统计，目前全国石油行业的一线小修作业工人平均年龄大部分都在40岁以上，远远大于行业平均年龄，但因是特殊工种，国家规定其工作年龄上限为47岁，因此，小修作业一线工人“用工荒”的问题也是目前所有石油企业面临的难题。在传统小修作业中，起下及排放油管的工作都是人工配合小修作业机来完成，每个小修作业队正常情况下基本为4班3倒8小时工作制，或4班2倒12小时工作制。每班组人数最少为4～6人，每个小修作业队为18～32人。据统计，全国油田修井一线工人人数大约在20～40万人之间，如果加上其他后勤服务及管理人员，与修井作业相关的员工人数还要增加至少1倍以上。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种油井作业油管起下自动排放装置，克服上述已有技术存在的缺陷。本技术的技术方案是通过以下方式实现的：如图1、2、3所示，本技术包括主体架1、浮动悬梁4、悬臂梁16、纵臂支架7、纵臂10、纵臂支架行走机构15、涡轮丝杠升降机构9和油管排放机构和控制系统，其特征在于:主体架1由两个对称的直角架组成，在两个直角架纵向边之间设有纵撑，在两个纵向边的上端内侧焊有平衡于直角架横向边的两根对称的悬臂梁16，在悬臂梁的上面的横向上设有一根链条13.c1，在悬臂梁16左右两侧均匀设有同轴连接的扶正轮5.a1，在悬臂梁外周套有一根浮动悬梁4，在浮动悬梁4上顶面横向上设有一条链条13.c2，在浮动悬梁4的左右内侧设有对称的扶正轮轨道，在浮动悬梁4与悬臂梁16的链条13.c1的对应处开有一个矩形窗，在矩形窗的一侧设有一台带变速器和齿轮14.d1的伺服电机6.b1，齿轮14.d1与悬臂梁16上的链条13.c1啮合带动浮动悬梁4前后往复运动（图4所示）；在两根浮动悬梁4之间设有一个由两根向背方钢组成的且有间距的纵臂支架7，在纵臂支架7顶部设有中部带纵向开口的封板，两端设有连接板，在连接板上设有与浮动悬梁4上所设的扶正轮轨道相匹配的扶正轮5.a2，在纵臂支架7内侧中部设有两条口相对方钢组成的扶正轮5.a2的扶正轨道，在纵臂支架7内中部设有一根同心的矩形体纵臂10，在矩形体纵臂10的前后两侧中部均匀设有同轴的扶正轮5.a3，扶正轮5.a3与纵臂支架7上的扶正轨道相匹配，在矩形体纵臂10上顶面的中部纵向上设有一条链条13.c2，链条13.c2与封板上所设的伺服电机6.b2上的齿轮14d2相啮合，带动矩形体纵臂10左右运动（如图5所示）；在矩形体纵臂10的上顶面的两端部设有垂直的涡轮丝杠升降机构9；在纵臂支架封板的纵向中部设有带动纵臂支架7在两根浮动悬梁之间前后运动的纵臂支架行走机构15（如图6所示）。上述的所有伺服电机的强电电路都与控制柜的强电控制系统的对应接口相联，弱电电路都通过伺服电机控制器与PLC的对应接口相联，都通过PLC指令或控制柜的控制面盘上的对应按钮指令工作如图7、8所示）。所述涡轮丝杠升降机构，包括伺服电机6.b3、变速器、涡轮、丝杠、固定磁铁架和电永磁吸管盘8，伺服电机轴通过变速器与涡轮相连，涡轮与丝杠相连，丝杠下端与固定磁铁架相连，在固定磁铁架底面设有2-3块电永磁吸管盘8（如图1所示）。所述纵臂支架行走机构15，包括伺服电机6.b4、变速器、传动轴和设在传动轴两端的传动链轮，传动链轮与浮动悬梁上链条13.c1相啮合，带动纵臂支架7在浮动悬梁4之间前后运动（如图6所示）。所述油管排放机构，包括可折叠的直角架横向边18、垂直于横向边末端且可折叠的油管滑道支柱21和设在油管滑道支柱折叠处下部且垂直于油管滑道支柱21的L型油管滑道2，还包括倒油管支架11，油管滑道支柱21与直角架纵向边17和直角架横向边18构成油管床（如图1所示）。本技术的工作原理：上述的所有伺服电机的强电电路都与控制柜的强电控制系统的对应接口相联，弱电电路都通过伺服电机控制器与PLC的对应接口相联，都通过PLC指令和控制柜的控制面盘上的对应按钮工作。指令浮动悬梁上的伺服电机，伺服电机按PLC控制的速度和行走距离进行工作，带动链轮在悬臂梁上的链条上行走，从而带动浮动悬梁前后行走，确定与井口的相对合适位置，确定后再指令纵臂支架行走机构上的伺服电机，伺服电机按PLC控制的速度和行走距离进行工作，带动传动轴上的链轮在浮动悬梁上的链条上转动，带动纵臂支架前后行走，确定纵臂支架与油管滑道的相对位置，确定后再指令纵臂支架上的纵臂驱动伺服电机，伺服电机按PLC控制的速度和行走距离进行工作，链轮在纵臂上的链条上转动，促使纵臂左右移动，将其移动到油管滑道上方，再指令涡轮丝杠升降机上的伺服电机，伺服电机按PLC控制的丝杠升降速度和升降高度通过电永磁吸盘将从油井起出而移到油管滑道上的油管吸住，再升起规定高度，通过移动纵臂支架，移到油管床上，通过油管分层垫杆一层层排起来。或通过移动纵臂支架将油管床上的油管移到油管滑道上，通过作业机下到井里，或将外倒在倒管支架上的油管倒在油管床上。本技术具有以下优点：1、本技术通过自动控制，可将从油井里起出的油管自动倒在油管床上，将油管床上的油管自动倒出下入油井里，也可将油管床上的油管自动倒出外运，将外运来的油管自动倒到油管床上；2、自动控制程序可靠，扑捉油管牢靠，运行点位准确；3、油管床设在直角架内，油管运行距离短，便于油管排放，节省操作时间；4、彻底改变了人工排放模式，降低了修井工人的劳动强度和工作的安全性；5主体架的直角架的横向边设为折叠式便于搬家运输。附图说明图1-本技术主视结构示意图图2-本技术俯视结构示意图图3-本技术左视结构示意图图4-浮动悬梁与悬臂梁结构配合示意图（图1A向所示）图5-纵臂支架与纵臂结构配合示意图（图3B向所示）图6-纵臂支架行走机构示意图（图2C向所示）图7-伺服驱动器接线示意图图8-控制系统结构图图9-操作程序方框图图10-向油管床内倒油管示意图图11-向油管床外倒油管示意图图中，1-主体框架、2-油管滑道、3-油管分层垫杆、4-浮动悬梁、5-扶正轮a1a2a3，6-伺服电机b1b2b3b4，7-纵臂支架、8-电永磁吸管盘、9-涡轮丝杠升降机构、10-纵臂（是按图1所示方向而定）、11-倒油管支架、12-井口、13-链条c1c2、14-齿轮d1d2、15-纵臂支架行走机构、16-悬臂梁、17-直角架纵向边、18-直角架横向边、19-直角架横撑、20-直角架横撑立柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油井作业油管起下自动排放装置,包括主体架（1）、浮动悬梁（4）、悬臂梁（16）、纵臂支架（7）、纵臂（10）、纵臂支架行走机构（15）、涡轮丝杠升降机构（9）、油管排放机构和控制系统，其特征在于:主体架（1）由两个对称的直角架组成，在两个直角架纵向边之间设有纵撑，在两个纵向边的上端内侧焊有平行于直角架横向边的两根对称的悬臂梁（16），在悬臂梁的上面的横向上设有一根链条（13.c1），在悬臂梁（16）左右两侧均匀设有同轴连接的扶正轮（5.a1），在悬臂梁外周套有一根浮动悬梁（4），在浮动悬梁（4）上顶面横向上设有一条链条（13.c2），在浮动悬梁（4）的左右内侧设有对称的扶正轮轨道，在浮动悬梁（4）与悬臂梁（16）的链条（13.c1）的对应处开有一个矩形窗，在矩形窗的一侧设有一台带变速器和齿轮（14.d1）的伺服电机（6.b1），齿轮（14.d1）与悬臂梁（16）上的链条（13.c1）啮合带动浮动悬梁（4）前后往复运动；在两根浮动悬梁（4）之间设有一个由两根向背方钢组成的且有间距的纵臂支架（7），在纵臂支架（7）顶部设有中部带纵向开口的封板，两端设有连接板，在连接板上设有与浮动悬梁（4）上所设的扶正轮轨道相匹配的扶正轮（5.a2），在纵臂支架（7）内侧中部设有两条口相对方钢组成的扶正轮（5.a2）的扶正轨道，在纵臂支架（7）内中部设有一根同心的矩形体纵臂（10），在矩形体纵臂（10）的前后两侧中部均匀设有同轴的扶正轮（5.a3），扶正轮（5.a3）与纵臂支架（7）上的扶正轨道相匹配，在矩形体纵臂（10）上顶面的中部纵向上设有一条链条（13.c2），链条（13.c2）与封板上所设的伺服电机（6.b2）上的齿轮（14d2）相啮合，带动矩形体纵臂（10）左右运动；在矩形体纵臂（10）的上顶面的两端部设有垂直的涡轮丝杠升降机构（9）；在纵臂支架封板的纵向中部设有带动纵臂支架（7）在两根浮动悬梁之间前后运动的纵臂支架行走机构（15）；上述的所有伺服电机的强电电路都与控制柜的强电控制系统的对应接口相联，弱电电路都通过伺服电机控制器与PLC的对应接口相联，都通过PLC指令或控制柜的控制面盘上的对应按钮指令工作。...

【技术特征摘要】
1.一种油井作业油管起下自动排放装置,包括主体架（1）、浮动悬梁（4）、悬臂梁（16）、纵臂支架（7）、纵臂（10）、纵臂支架行走机构（15）、涡轮丝杠升降机构（9）、油管排放机构和控制系统，其特征在于:主体架（1）由两个对称的直角架组成，在两个直角架纵向边之间设有纵撑，在两个纵向边的上端内侧焊有平行于直角架横向边的两根对称的悬臂梁（16），在悬臂梁的上面的横向上设有一根链条（13.c1），在悬臂梁（16）左右两侧均匀设有同轴连接的扶正轮（5.a1），在悬臂梁外周套有一根浮动悬梁（4），在浮动悬梁（4）上顶面横向上设有一条链条（13.c2），在浮动悬梁（4）的左右内侧设有对称的扶正轮轨道，在浮动悬梁（4）与悬臂梁（16）的链条（13.c1）的对应处开有一个矩形窗，在矩形窗的一侧设有一台带变速器和齿轮（14.d1）的伺服电机（6.b1），齿轮（14.d1）与悬臂梁（16）上的链条（13.c1）啮合带动浮动悬梁（4）前后往复运动；在两根浮动悬梁（4）之间设有一个由两根向背方钢组成的且有间距的纵臂支架（7），在纵臂支架（7）顶部设有中部带纵向开口的封板，两端设有连接板，在连接板上设有与浮动悬梁（4）上所设的扶正轮轨道相匹配的扶正轮（5.a2），在纵臂支架（7）内侧中部设有两条口相对方钢组成的扶正轮（5.a2）的扶正轨道，在纵臂支架（7）内中部设有一根同心的矩形体纵臂（10），在矩形体纵臂（10）的前后两侧中部均匀设有同轴的扶正轮（5.a3），扶正轮（5.a3）与纵臂支架（7）上的扶正轨道相匹配，在矩形体纵臂（10）上顶面的中部纵向上设有一条链条（13...

【专利技术属性】
技术研发人员：马为立，杨乃武，鞠波，肖淑明，李新平，李秀华，郑保华，赵方磊，郭胜，杨育升，张东波，郑健，
申请(专利权)人：郑健，
类型：新型
国别省市：山东,37