专利名称：套管扶正装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油钻修井设备技术领域，具体是一种橇装钻机井架的附 件——套管扶正装置。
背景技术：
石油钻修井机下套管作业时，为使套管在并筒内保持居中，设置有套管台。 套管台与井架连接，作为井架的一个附件，下套管作业时，操作人员站在套管 台的升降台上，对套管进行扶正作业。人工进行套管扶正作业，劳动强度大， 安全性差。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种套管扶正装置，替代人工进行套管扶正操作， 实现下套管作业的半自动化，安装方便、安全可靠。 本实用新型技术方案是-
一种套管扶正装置，安装在橇装钻机井架上，其特征在于，由上连接座、 绞车、导绳轮、垂直导轨、滚轮盒、扶正机械手组成，所述上连接座位于井架 二层工作台下方与井架连接，绞车安装在上连接座上，导绳轮安装在上连接座 上且位于绞车滚筒对应前方位置，垂直导轨位于上连接座下方与井架或上连接 座连接，滚轮盒内安装有可在垂直导轨上滑动的至少两对导向滑轮，绞车的绞
绳绕过导绳轮后连接在滚轮盒上端；所述扶正机械手包括手臂、套管筒、拨爪、 开合机构、支架，所述套管筒由固定圆弧筒段和左、右活动圆弧筒段组合而成， 固定圆弧筒段连接在手臂伸出端端部，左、右活动圆弧筒段分别与固定圆弧筒 段两端铰接，两个拨爪呈上下交错分别连接在左、右活动圆弧筒段的自由端， 两个拨爪分别为沿左、右活动圆弧筒段弧线方向伸展形状，所述开合机构为同 步控制左、右活动圆弧筒段绕与固定圆弧筒段铰接点转动从而使左、右活动圆 弧筒段张开或闭合的机构，所述支架包括立杆、可伸缩斜撑、滑动架，立杆上 端与滚轮盒连接，滑动架水平设置， 一端与立杆下端固定连接，另一端具有一 筒框，垂直导轨穿过该筒框，使滑动架可沿垂直导轨上下滑动，手臂起始端与立杆上端铰接，可伸縮斜撑两端分别与立杆、手臂铰接。
所述开合机构包括分别位于手臂两侧的对称安装且同步伸縮的两个开合气 缸或开合液缸，两个开合气缸或开合液缸一端分别铰接在手臂左、右两个侧面 上，另一端分别与左、右活动圆弧筒段铰接，其铰接位置接近左、右活动圆弧 筒段与固定圆弧筒段铰接处。
所述开合机构包括一开合气缸或开合液缸、联动机构，开合气缸或开合液 缸一端铰接在手臂左侧面或右侧面上，另一端与左活动圆弧筒段或右活动圆弧 筒段铰接，其铰接位置接近左活动圆弧筒段或右活动圆弧筒段与固定圆弧筒段 铰接处，联动机构包括相同的且对称设置的左、右联动杆、导向杆、两个定位 套，两个定位套一定间隔固定连接在手臂顶面，导向杆插入两个定位套内可相 对滑动，左、右联动杆一端分别与左、右活动圆弧筒段铰接，铰接位置分别接 近左、右活动圆弧筒段与固定圆弧筒段铰接处，左、右联动杆另一端分别铰接 在导向杆上，其铰接点位于两个定位套之间的范围内。
所述可伸縮斜撑是一伸縮气缸或伸縮液压缸。
所述可伸縮斜撑是内外套管用销轴连接的结构。
所述垂直导轨下端与一走道一端连接，走道另一端连接在井架上。 工作原理绞车通过收放绞绳来拉动滚轮盒在垂直导轨上滑动，以满足不 同规格套管下放时对扶正机械手位置高度的要求，开合机构控制扶正机械手的 左、右活动圆弧筒段张开或闭合，两个拨爪随左、右活动圆弧筒段闭合过程中， 将套管拨入左、右活动圆弧筒段内，待左、右活动圆弧筒段闭合后，使固定圆 弧筒段和左、右活动圆弧筒段组合成完整的套管筒，对套管实现夹持扶正。扶 正机械手在高度方向上停留在某个位置，通过绞车自锁来完成。可伸縮斜撑的 作用是工作时伸出，将手臂支撑在水平位置，井架运输时縮回，使手臂处于与 立杆平行位置，便于运输。滑动架可保证支架上下垂直移动。走道的设置方便 进扶正机械手故障检查及维修。
由于本实用新型设置有固定于井架上的垂直导轨，利用所配备绞车的动力， 根据下套管时扶正作业的高度要求，控制滚轮盒的升或降到达需要的高度位置;
通过扶正机械手开合机构实现套管筒的开合，对套管进行扶正作业，保证套管 在井筒内保持居中。本实用新型实现了套管扶正工作位置高度的调节和扶正作业的半自动化，并且结构简单，安装方便，安全措施可靠。
图l是本实用新型结构示意图。
图2是本实用新型的一种开合机构结构示意图。图3是本实用新型的另一种开合机构结构示意图。图4是图3俯视图。
图5是本实用新型的扶正机械手处于运输时位置示意图。
具体实施方式
如图l、图2、图5所示，套管扶正装置由上连接座l、绞车2、导绳轮3、垂直导轨5、滚轮盒6、扶正机械手8、走道9组成，上连接座l位于井架二层工作台(井架二层工作台在图中未示意)下方，上连接座1的上端通过耳板、销轴与一对焊接在井架二层工作台下方的井架横撑IO上的连接耳座连接，上连接座1下端通过耳板、销轴与垂直导轨5上端耳板连接，绞车2安装在上连接座1上，导绳轮3也安装在上连接座1上，位于绞车2滚筒中心对应前方位置，绞车2自带的绞绳4绕过导绳轮3后连接在滚轮盒6上端，滚轮盒6内安装有可在导轨5上滑动的上下两对导向滑轮601。垂直导轨5下端通过耳板、销轴与走道9一端耳板相连，走道9另一端通过连接耳板、销轴与焊接在井架另一横撑11上的一对连接耳座连接。扶正机械手8包括手臂801、套管筒、两个拨爪805、 806、开合机构、支架，套管筒由固定圆弧筒段802、左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804组合而成，固定圆弧筒段802焊接在手臂801伸出端端部，左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804分别与固定圆弧筒段802两端铰接，两个拨爪805、 806呈上下交错分别焊接在左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804的自由端，两个拨爪805、 806分别为沿左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804弧线方向伸展形状。开合机构包括分别位于手臂801两侧的对称安装且同步伸縮的两个开合气缸807、 808，两个开合气缸807、 808 —端分别铰接在手臂801的左、右两个侧面上，另一端分别与左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804铰接，其铰接位置分别靠近左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804与固定圆弧筒段802铰接处。两个开合气缸807、 808同步工作，分别控制左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804绕与固定圆弧筒段802铰接点转动，使左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804张幵或闭合。支架包括立杆809、可伸縮斜撑810、滑动架811，立杆809上端与滚轮盒6通过耳板、耳座及销轴7铰接，滑动架811水平设置， 一端与立杆809下端焊接，另一端具有一筒框，垂直导轨5穿过该筒框，使滑动架811可沿垂直导轨5上下滑动，手臂801起始端与立杆809上端铰接，可伸縮斜撑810采用一伸縮气缸，该伸縮气缸两端分别与立杆809、手臂801铰接，伸缩气缸伸出时，可使手臂801处于水平位置，缩回时，可使手臂801处于与立杆809平行位置，便于运输。
扶正机械手工作时，两个开合气缸807、 808同时縮回，分别带动左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804绕与固定圆弧筒段802铰接点转动，同时使左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804张开，下套管后，两个开合气缸807、808同时伸出，两个拨爪805、 806随左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804闭合过程中，将套管拨入左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804内，待左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804闭合后，使固定圆弧段802和左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804组合成完整的套管筒，对套管实现夹持扶正。
如图3、图4所示，开合机构还可以是另一种结构形式，包括一开合气缸
812、 联动机构，开合气缸812—端铰接在手臂801左侧面上，另一端与左活动圆弧筒段803铰接，其铰接位置靠近左活动圆弧筒段803与固定圆弧筒段802铰接处，联动机构包括相同的且对称设置的左联动杆813和右联动杆814、导向杆815、两个定位套816、 817，两个定位套816、 817—定间隔固定连接在手臂801顶面，导向杆815插入两个定位套816、 817内可相对滑动，左联动杆
813、 右联动杆814 —端分别与左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804铰接，铰接位置分别接近左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804与固定圆弧筒段802铰接处，左联动杆813、右联动杆814另一端分别铰接在导向杆815上的连接板818两端，其铰接点位于两个定位套816、 817限定的范围内。扶正机械手工作时，开合气缸812縮回，带动左活动圆弧筒段803绕与固定圆弧筒段802铰接点转动，同时带动左联动杆813推动导向杆815向后移动，右联动杆814随导向杆815同时移动，同时带动右活动圆弧筒段804绕与固定圆弧筒段802铰接点转动，同时使右活动圆弧筒段804张开，下套管后，开合气缸812伸出，带动左、右联动杆813、 814分别推动左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804实现闭合，两个拨爪805、 806随左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804闭合过程中，将套管拨入左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804内，待左活动圆弧筒段803、右活动圆弧筒段804闭合后，使固定圆弧段802和左活动圆弧筒段闭合803、右活动圆弧筒段804组合成完整的套管筒，对套管实现夹持扶正。
上述可伸缩斜撑810也可以采用内外套管用销轴连接结构，在此不再进行图示说明。
权利要求1、一种套管扶正装置，安装在橇装钻机井架上，其特征在于由上连接座(1)、绞车(2)、导绳轮(3)、垂直导轨(5)、滚轮盒(6)、扶正机械手(8)组成，所述上连接座(1)位于井架二层工作台下方与井架连接，绞车(2)安装在上连接座(1)上，导绳轮(3)安装在上连接座(1)上且位于绞车(2)滚筒对应前方位置，垂直导轨(5)位于上连接座(1)下方与井架或上连接座(1)连接，滚轮盒(6)内安装有可在垂直导轨(5)上滑动的至少两对导向滑轮(601)，绞车(2)的绞绳(4)绕过导绳轮(3)后连接在滚轮盒(6)上端；所述扶正机械手(8)包括手臂(801)、套管筒、拨爪、开合机构、支架，所述套管筒由固定圆弧筒段(802)和左、右活动圆弧筒段(803、804)组合而成，固定圆弧筒段(802)连接在手臂(801)伸出端端部，左、右活动圆弧筒段(803、804)分别与固定圆弧筒段(802)两端铰接，两个拨爪(805、806)呈上下交错分别连接在左、右活动圆弧筒段(803、804)的自由端，两个拨爪(805、806)分别为沿左、右活动圆弧筒段(803、804)弧线方向伸展形状，所述开合机构为同步控制左、右活动圆弧筒段(803、804)绕与固定圆弧筒段(802)铰接点转动从而使左、右活动圆弧筒段(803、804)张开或闭合的机构，所述支架包括立杆(809)、可伸缩斜撑(810)、滑动架(811)，立杆(809)上端与滚轮盒(6)连接，滑动架(811)水平设置，一端与立杆(809)下端固定连接，另一端具有一筒框，垂直导轨(5)穿过该筒框，使滑动架(811)可沿垂直导轨(5)上下滑动，手臂(801)起始端与立杆(809)上端铰接，可伸缩斜撑(810)两端分别与立杆(809)、手臂(801)铰接。
2、 如权利要求l所述套管扶正装置，其特征在于所述开合机构包括分别 位于手臂两侧的对称安装且同步伸缩的两个开合气缸或开合液缸(807、 808)，两 个开合气缸或开合液缸(807、 808)—端分别铰接在手臂(801)左、右两个侧面上， 另一端分别与左、右活动圆弧筒段(803、 804)铰接，其铰接位置接近左、右活动 圆弧筒段(803、 804)与固定圆弧筒段(802)铰接处。
3、 如权利要求l所述套管扶正装置，其特征在于所述开合机构包括一开 合气缸或开合液缸(812)、联动机构，开合气缸或开合液缸(812)—端铰接在手臂 (801)左侧面或右侧面上，另一端与左活动圆弧筒段(803)或右活动圆弧筒段(804) 铰接，其铰接位置接近左活动圆弧筒段(803)或右活动圆弧筒段(804)与固定圆弧 筒段(802)铰接处，联动机构包括相同的且对称设置的左、右联动杆(813、 814)、导向杆(815)、两个定位套(816、 817)，两个定位套(816、 817)—定间隔固定连接 在手臂(801)顶面，导向杆(815)插入两个定位套(816、 817)内可相对滑动，左、 右联动杆(813、 814)—端分别与左、右活动圆弧筒段(803、 804)铰接，铰接位置 分别接近左、右活动圆弧筒段(803、 804)与固定圆弧筒段(802)铰接处，左、右 联动杆(813、 814)另一端分别铰接在导向杆(815)上，其铰接点位于两个定位套 (816、 817)之间的范围内。
4、 如权利要求1所述套管扶正装置，其特征在于所述可伸縮斜撑(810) 是一伸縮气缸或伸縮液压缸。
5、 如权利要求1所述套管扶正装置，其特征在于所述可伸縮斜撑(810) 是内外套管用销轴连接的结构。
6、 如权利要求1所述套管扶正装置，其特征在于所述垂直导轨(5)下端与 一走道(9)一端连接，走道(9)另一端连接在井架上。
专利摘要本实用新型涉及一种套管扶正装置，由上连接座、绞车、导绳轮、垂直导轨、滚轮盒、扶正机械手组成，上连接座、垂直导轨与井架连接，绞车、导绳轮安装在上连接座上，滚轮盒内安装有可在垂直导轨上滑动的导向滑轮，绞绳绕过导绳轮后与滚轮盒连接；扶正机械手包括手臂、套管筒、拨爪、开合机构、支架，套管筒为固定圆弧筒段分别与左、右活动圆弧筒段铰接的组合结构，套管筒安装在手臂伸出端，开合机构为同步控制左、右活动圆弧筒段绕与固定圆弧筒段铰接点转动从而使左、右活动圆弧筒段张开或闭合的机构，支架包括立杆、可伸缩斜撑、滑动架，立杆上端与滚轮盒连接，手臂始端与立杆上端铰接。本实用新型可替代人工进行套管扶正操作，实现下套管作业的半自动化。
文档编号E21B17/10GK201310308SQ20082023098
公开日2009年9月16日 申请日期2008年12月9日 优先权日2008年12月9日
发明者余利军, 俭 刘, 勇 张, 张军帅, 李文艺, 李鸿涛, 杨延娟 申请人:南阳二机石油装备(集团)有限公司