一种摇臂式铁钻工制造技术

一种摇臂式铁钻工，该摇臂式铁钻工由驱动系统和机械部分相结合，主要由液压驱动系统、机械臂、钻杆及钳头机构等组成；所述的驱动系统由三液压缸直接驱动组成；所述的机械部分包括机械臂、底座、立柱升降装置、旋扣钳、冲扣钳；所述的立柱升降装置的支撑结构部分选用工字钢轨道；所述的旋扣钳部分采用两个夹紧臂相对运动来进行夹紧；本发明专利技术提出了一种自动化、高效率的摇臂式铁钻工整体结构方案的设计，具有显著提高施工的安全性、缩短钻井周期、降低工作强度并减少对钻具的损坏的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种摇臂式铁钻工
本专利技术涉及一种石油开采钻井设备，尤其涉及一种与石油钻机配套的井口作业装置摇臂式铁钻工。
技术介绍
目前在国内石油钻井行业中，逐渐开始采用液气大钳进行井口作业，它可以减少井口作业的工人数量，还可以大大减少工人的工作强度，但液气大钳仍存在不足，工作时采用机械模式进行中心线定位，同时配用不同规格的腭板以适应现场工作的需要，这样首先在生产中对机械加工要求高，其次在工作中对使用人员技能要求较高，误操作易损坏大钳和钻杆，最后这种工作方式直接使腭板成为消耗品，增加了工作成本。国际上销售的铁钻工产品，操作繁杂，效率低下，可靠性较低。中国专利技术专利（申请号201410115543.8申请日2014.03.26）公开了一种铁钻工。所述铁钻工包括旋转式托架、崩扣钳以及旋扣钳，所述旋转式托架包括立柱、L形托架、转动底座、旋转齿轮、起升液压缸，所述崩口钳包括转轴总成、液压夹紧钳总成、转轴座、旋转液缸总成、旋转以及导向推动液缸总成，所述旋扣钳包括支架、第一摇臂、第二摇臂、第一连架杆、第二连架杆、第一滚轮钳总成、第二滚轮钳总成、夹紧液缸、第一平衡连杆、第二平衡连杆、平衡销轴。中国专利技术专利（申请号201310059073.3申请日2013.02.25）公开了一种铁钻工，是由回转及平移伸展机构和钳体总成构成，钳体总成是由支架、背钳、主钳和旋扣钳构成；回转平移伸展机构是由底座、回转装置、平移装置和支臂总成构成，支臂总成一端连接在支架上，另一端与平移装置连接；平移装置通过回转装置连接在底座上，主钳、背钳和旋扣钳连接在支架上，主钳位于背钳的上方，并与背钳铰接，旋扣钳安装在主钳和背钳的上方；本专利技术实现了钻具连接和拆卸全过程自动操作，提高了钻、修井的自动化水平，提高工作的效率和安全性。公开了一种复合机械手，包括主体架，主体架中设置滑轨，滑轨上安装由无杆气缸控制进退的叉手，主体架的前端安装压紧机构，主体架的左右两侧均安装转移机构，转移机构上安装位置探测传感器，位置探测传感器、无杆气缸均连接控制系统。
技术实现思路
在石油开采钻、修井过程中，采用传统的液压动为大钳上卸扣钻杆，工作效率低，操作繁琐及存在安全隐患等问题，在此现实基础上提出了摇臂式铁钻工的设计思路。与传统的液压动力大钳相比，摇臂式铁钻工不仅具有液压大钳的基本功能，还在工作可靠性、使用寿命和作业效率指标等方面均有着明显的提高。本专利技术是在参考前人的基础上进行改进设计，研制一套自动化、高效率的摇臂式铁钻工，并形成工程化能为，打破摇臂式铁钻工关键技术由跨国公司垄断的局面，为我国油气井作业提供高扭矩上卸扣作业技术及工具。针对现有设备及技术的不足，本专利技术提出的一种自动化、高效率的摇臂式铁钻工，具有显著提高施工的安全性、缩短钻井周期、降低工作强度并减少对钻具的损坏的特点。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种摇臂式铁钻工，该摇臂式铁钻工由驱动系统和机械部分相结合，主要由液压驱动系统、机械臂、钻杆及钳头机构等组成；所述的驱动系统由三液压缸直接驱动组成；所述的机械部分包括机械臂、底座、立柱升降装置、旋扣钳、冲扣钳；所述的立柱升降装置的支撑结构部分选用工字钢轨道；所述的旋扣钳部分采用两个夹紧臂相对运动来进行夹紧作为本专利技术的一种优选方案，所述的驱动系统由三液压缸直接驱动组成，其液压系统压力为20.7MPa,液压系统流量为2461pm。作为本专利技术的一种优选方案，所述的机械部分包括机械臂、底座、立柱升降装置、旋扣钳、冲扣钳,最大上扣扭矩：135582Nm，最大卸扣扭矩：162698Nm，水平位移：3653mm，垂直位移：1067mm。作为本专利技术的一种优选方案，所述的立柱升降装置的支撑结构部分选用工字钢轨道,能够在装备作业时给机械腎部分提供相应的运动轨道。作为本专利技术的一种优选方案，所述的旋扣钳部分采用两个夹紧臂相对运动来进行夹紧。本专利技术的有益效果是，本专利技术实现钻具连接和拆卸的全过程操作，提高了钻、修井的自动化程度，铁钻工在实际工作过程中，使操作人员离开了危险的井口，极大地提高了操作人员的安全性。本专利技术铁钻工的三个动作：回转、平移、伸展基本独立，各独立动作运行平稳，对钻杆损伤小；增大了铁钻工作业的有效半径，提高了铁钻工的使用率；在非工作状态下增加了钻井平台的空间使用率，除此之外，有利于维护。本专利技术的钳体部分包括有主钳、背钳和旋扣钳。主钳和背钳分别采用对称分布的三夹紧油缸夹紧钻具；旋扣钳也采用三对称滚轮装置，并且应用三角形的楔板机构传递夹紧力夹紧钻具，从而使钻具受力均匀，工作可靠，达到更好保护钻具的目的。本专利技术上卸扣速度快，极大地提高了钻、修井的效率。附图说明为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。图1是本专利技术结构简图。图中1-立柱、２-升降架、３-升降液缸、４-旋转装置、５-底座、６-旋扣巧、７-冲扣错、８-机械臂、９-伸缩液压缸。具体实施方式在图1中，铁钻工上扣作业时，利用机械臂将铅头部分送至井口上方，下端错体夹紧下部的杆件，把下接头约束在指定位置，上方设备将另一根杆件吊起来并和下端杆件对接。接着旋扣钳闭合夹紧上端杆件，开启液压控制系统连接两根杆件，旋转至规定的扭矩后停止然后打开，与此同时冲扣钳将上端杆件接头部分夹紧，启用液压系统控制相应的机构，令冲扣钳围着杆件的圆屯、旋转，将两根杆件旋紧即上扣作业完毕。铁钻工卸扣作业进行时，夹紧巧把下端杆件的接头处约束在指定位置，利用冲扣错把旋合的螺纹冲开接着利用旋扣钳旋开，以便完成卸扣作业。因为在旋扣作业中，钳口会随时移动，所设置了相应的浮动机构使之可于作业时依照钳头的移动随时调整。可以理解的是，以上关于本专利技术的具体描述，仅用于说明本专利技术而并非受限于本专利技术实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本专利技术进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摇臂式铁钻工，该摇臂式铁钻工由驱动系统和机械部分相结合，主要由液压驱动系统、机械臂、钻杆及钳头机构等组成；所述的驱动系统由三液压缸直接驱动组成；所述的机械部分包括机械臂、底座、立柱升降装置、旋扣钳、冲扣钳；所述的立柱升降装置的支撑结构部分选用工字钢轨道；所述的旋扣钳部分采用两个夹紧臂相对运动来进行夹紧。

【技术特征摘要】
1.一种摇臂式铁钻工，该摇臂式铁钻工由驱动系统和机械部分相结合，主要由液压驱动系统、机械臂、钻杆及钳头机构等组成；所述的驱动系统由三液压缸直接驱动组成；所述的机械部分包括机械臂、底座、立柱升降装置、旋扣钳、冲扣钳；所述的立柱升降装置的支撑结构部分选用工字钢轨道；所述的旋扣钳部分采用两个夹紧臂相对运动来进行夹紧。2.根据权利要求1所述的摇臂式铁钻工，其特征是：所述的驱动系统由三液压缸直接驱动组成，其液压系统压力为20.7MPa,液压系统流量为2461pm。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩会义，
申请(专利权)人：韩会义，
类型：发明
国别省市：辽宁,21