可变宽度指梁组件和钻修井自动化设备的制作方法

1.本实用新型涉及钻井设备技术领域，具体而言，涉及一种可变宽度指梁组件和钻修井自动化设备。


背景技术：

2.石油钻修井自动化系统中，通常指梁是焊接于二层台框架上的。指梁间距是固定的，一般会按所需的最大管柱直径设计指梁间距。自动作业通常采用机械手取放管柱，机械手的行动路径会根据指梁的间距来设计，每次移动的距离即为两个指梁缝的中心距。
3.在这种情况下，如果排放小直径的管柱，管柱就会斜靠在指梁上，不能相对竖直的排在指梁的中间位置，抓取管柱时机械手与管柱碰撞无法作业，导致机械手无法抓取管柱。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的包括，例如，提供了一种可变宽度指梁组件和钻修井自动化设备，其能够保障管柱位于梁缝的中间，以便于机械手准确抓取管柱。
5.本实用新型的实施例可以这样实现：
6.第一方面，本实用新型实施例提供一种可变宽度指梁组件，包括：
7.挡条、弹性件和多个并列设置的指梁；
8.相邻的所述指梁围合形成用于容纳管柱的梁缝；
9.所述挡条通过所述弹性件分别设置在所述梁缝两侧的指梁上；
10.所述挡条位于沿所述指梁高度方向的所述梁缝的投影中，且所述弹性件用于提供使所述挡条向所述梁缝中间移动的弹性力。
11.可变宽度指梁组件的梁缝两侧均设置有挡条，且挡条通过弹性件设置在指梁上。弹性件能够提供弹性力使得挡条向梁缝中间移动。当不同直径的管柱从梁缝开口进入梁缝中时，相邻的两个挡条将管柱夹持，因为梁缝两侧的挡条收到的弹性力均相同，如此不同管径的管柱均能够保持位于梁缝中间，从而便于机械手准确抓取管柱。这样的可变宽度指梁组件结构简单、操作方便，具有显著的经济效益。
12.在可选的实施方式中，沿所述梁缝的高度方向，所述梁缝两侧的所述挡条均位于所述指梁的上方或下方。
13.挡条设置在指梁的上方或下方，能够保障挡条对管柱弹性对中作用的同事，避免挡条对梁缝空间的占用，保证了梁缝对不同管径的管柱的收纳能力。
14.在可选的实施方式中，所述弹性件包括多个弹性单元；
15.多个弹性单元沿所述指梁的长度方向布置，且每个所述弹性单元的一端均与所述指梁连接，另一端均与所述挡条连接。
16.多个沿长度方向延伸的弹性单元能够使得挡条各处收到的弹性力均匀分布，保障了挡条的各处均能够高效地完成对管柱的自动对中作用。
17.在可选的实施方式中，沿所述指梁的长度方向，所述弹性件与所述挡条可活动地
连接。
18.弹性件与挡条可活动连接，当不同直径管柱进入梁缝时挡条相对指梁活动，防止挡条将管柱卡死的情况。
19.在可选的实施方式中，所述挡条具有沿所述指梁长度方向延伸的安装部，所述弹性件的端部可滑动地设置在所述安装部中。
20.滑动连接具有结构简单、操作方便，且便于加工的特点。
21.在可选的实施方式中，所述挡条靠近所述梁缝的侧面具有阻尼凸起，所述阻尼凸起沿所述指梁长度方向延伸。
22.阻尼凸起目的为增加阻尼，防止管柱在梁缝中快速的滑动造成碰撞或者事故。
23.在可选的实施方式中，相邻的所述挡条靠近所述梁缝的开口处具有相互远离的外扩部。
24.相邻的挡条的端部为外扩状形成喇叭口，方便管柱进入梁缝。
25.在可选的实施方式中，所述挡条设置有贯穿的减重通孔。减重通孔能够减轻挡条的重量，便于弹性件能够轻松地推动挡条向梁缝中间移动，保障挡条对管柱的弹性对中的作用。
26.第二方面，本实用新型实施例提供一种钻修井自动化设备，包括二层台框架、管柱和前述实施方式中任一项所述的可变宽度指梁组件；
27.所述可变宽度指梁组件设置在所述二层台框架上，所述可变宽度指梁组件用于容纳所述管柱。
28.在可选的实施方式中，所述钻修井自动化设备还包括指梁锁、铰接耳板和翻转连接板；
29.所述指梁锁安装于所述指梁的端部，用于通过电机的转动控制其拔杆的开合来打开和关闭指梁；
30.所述指梁设置在所述翻转连接板上，所述翻转连接板通过所述铰接耳板可转动地设置在所述二层台框架上。
31.如此便于更换不同间距的指梁，并且指梁可以翻转以扩大作业操作空间。
32.本实用新型实施例的有益效果包括，例如：
33.可变宽度指梁组件包括挡条、弹性件和多个并列设置的指梁。
34.弹性件提供弹性力使挡条向梁缝的中间移动，如此不同直径的管柱从进入梁缝时，相邻两个挡条将管柱进行夹持，无需外部操作，弹性件通过挡条将起到对管柱的自动对中作用，从而便于机械手准确抓取管柱。且结构简单、操作方便，具有出众的经济效益。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
36.图1为本实用新型实施例的可变宽度指梁组件的结构示意图；
37.图2为本实用新型实施例的可变宽度指梁组件的另一视角的结构示意图；
38.图3为本实用新型实施例的可变宽度指梁组件的挡条的结构示意图；
39.图4为本实用新型实施例的可变宽度指梁组件的挡条另一视角的结构示意图；
40.图5为本实用新型实施例的可变宽度指梁组件的又一视角的结构示意图。
41.图标：10
‑
可变宽度指梁组件；100
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挡条；110
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安装部；120
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阻尼凸起；130
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外扩部；140
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减重通孔；200
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弹性件；201
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弹性单元；300
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指梁；301
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梁缝；400
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连接螺栓；20
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钻修井自动化设备；21
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管柱；22
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指梁锁；23
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铰接耳板；24
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翻转连接板；25
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防坠链条。
具体实施方式
42.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
43.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
45.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
46.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
48.石油钻修井自动化系统中，通常指梁是焊接于二层台框架上的，指梁间距是固定的，一般会按所需的最大管柱直径设计指梁间距，在这种情况下，如何排放小直径的管柱，小直径管柱就会斜靠在指梁上，不能相对竖直的排在指梁的中间位置，导致机械手无法抓取管柱，这对于钻修井的自动化作业非常不利。
49.自动作业通常采用机械手取放管柱，机械手的行动路径会根据指梁的间距来设计，每次移动的距离即为两个指梁缝的中心距，如果小直径管柱排放倾斜，会导致机械手和管柱碰撞无法作业。为保证二层台机械手能够顺利排放不同直径的管柱，设计出一种能够自动调整指梁宽度并且使管柱保持在指梁缝相对中间位置的机构是必要的。
50.为克服上述技术问题，在下面的实施例中提供一种可变宽度指梁组件和钻修井自动化设备。
51.请参考图1，本实施例提供了一种可变宽度指梁组件10，包括挡条100、弹性件200和多个并列设置的指梁300。
52.相邻的指梁300围合形成用于容纳管柱21的梁缝301；
53.挡条100通过弹性件200分别设置在梁缝301两侧的指梁300上；
54.挡条100位于沿指梁300高度方向的梁缝301的投影中，且弹性件200用于提供使挡条100向梁缝301中间移动的弹性力。
55.可变宽度指梁组件10的梁缝301两侧均设置有挡条100，且挡条100通过弹性件200设置在指梁300上。弹性件200能够提供弹性力使得挡条100向梁缝301中间移动。当不同直径的管柱21从梁缝301开口进入梁缝301中时，相邻的两个挡条100将管柱21夹持，因为梁缝301两侧的挡条100收到的弹性力均相同，如此不同管径的管柱21均能够保持位于梁缝301中间，从而便于机械手准确抓取管柱21。这样的可变宽度指梁组件10结构简单、操作方便，具有显著的经济效益。
56.请继续参照图1至图5，以了解可变宽度指梁组件10的更多结构细节。
57.在本实用新型的本实施例中，沿梁缝301的高度方向，梁缝301两侧的挡条100均位于指梁300的上方或下方。
58.挡条100设置在指梁300的上方或下方，能够保障挡条100对管柱21弹性对中作用的同事，避免挡条100对梁缝301空间的占用，保证了梁缝301对不同管径的管柱21的收纳能力。
59.可选的，在本实施例中，沿指梁300的高度方向(亦即梁缝301的高度方向)，挡条100设置在指梁300的上方。
60.需要说明的是，如图1和图2，在本实用新型的其他实施例中，挡条100还可以设置在挡条100的侧壁靠近梁缝301的方向；进一步的，梁缝301两侧的挡条100还可以是沿梁缝301高度方向相互交错地设置(在梁缝301两侧，一个挡条100设置在指梁300的上方，另一个挡条100设置在相对的另一个指梁300的下方)，只要挡条100能够实现对管柱21的弹性对中即可，这里不作限定。
61.在本实施例中，弹性件200包括多个弹性单元201；多个弹性单元201沿指梁300的长度方向布置，且每个弹性单元201的一端均与指梁300连接，另一端均与挡条100连接。
62.多个沿长度方向延伸的弹性单元201能够使得挡条100各处收到的弹性力均匀分布，保障了挡条100的各处均能够高效地完成对管柱21的自动对中作用。
63.可选的，如图所示，在本实施例中，沿指梁300的长度方向，四个弹性单元201依次排布。且位于梁缝301两侧的弹性单元201均相互对称。从图中可以看出，弹性单元201为片弹簧。
64.可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，弹性件200还可以是板簧、弹性橡胶、压缩弹簧等，这里仅仅是一个示例，不作限定。
65.从图中可以看出，在本实用新型的本实施例中，沿指梁300的长度方向，弹性件200与挡条100可活动地连接。
66.弹性件200与挡条100可活动连接，当不同直径管柱21进入梁缝301时挡条100相对指梁300活动，防止挡条100将管柱21卡死的情况。
67.进一步的，在本实施例中，挡条100具有沿指梁300长度方向延伸的安装部110，弹性件200的端部可滑动地设置在安装部110中。滑动连接具有结构简单、操作方便，且便于加工的特点。
68.可选的，安装部110为贯穿地设置在挡条100上的条形孔。弹性件200靠近挡条100
的端部与连接螺栓400的一端连接，连接螺栓400的另一端穿设该条形孔，如此挡条100能够沿条形孔的方向相对弹性件200(指梁300)滑动。
69.进一步的，连接螺栓400穿出条形孔的端部安装开口销，以将连接螺栓400限定在条形孔中以避免脱出，保障弹性件200与挡条100的可滑动连接。
70.可选的，弹性件200靠近指梁300的端部通过螺栓与指梁300可拆卸连接。
71.从图中还可以看出，在本实施例中，挡条100设置有贯穿的减重通孔140。减重通孔140能够减轻挡条100的重量，便于弹性件200能够轻松地推动挡条100向梁缝301中间移动，保障挡条100对管柱21的弹性对中的作用。
72.可选的，减重通孔140为沿挡条100长度方向延伸的条形孔。且减重通孔140的长度大于安装部110条形孔的长度。
73.从图中还可以看出，在本实用新型的本实施例中，挡条100靠近梁缝301的侧面具有阻尼凸起120，阻尼凸起120沿指梁300长度方向延伸。
74.阻尼凸起120目的为增加阻尼，防止管柱21在梁缝301中快速的滑动造成碰撞或者事故。
75.可选的，阻尼凸起120为设置在挡条100靠近梁缝301中间的边缘处的阻尼齿形，该齿形为三角形(两条直线边)。可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，阻尼齿形不限于三角形，可为样条曲线、圆弧等其它曲线形式，只要其能增加阻尼，防止管柱21在指梁300缝中快速滑动造成碰撞即可，这里不作限定。
76.进一步的，在本实用新型的本实施例中，相邻的挡条100靠近梁缝301的开口处具有相互远离的外扩部130。
77.相邻的挡条100的端部为外扩状形成喇叭口，方便管柱21进入梁缝301。
78.从图中还可以看出，挡条100上设置有防坠链条25。
79.使用时，片弹簧通过连接螺栓400安装于指梁300上的安装座上，挡条100上开有减重条形孔和用于连接螺栓400安装的安装部110条形孔。因为弹簧片的加工尺寸存在误差，安装部110条形孔就是用于调整其尺寸误差引起的卡滞，连接螺栓400尾部开孔后安装开口销，以使连接螺栓400能够在安装部110条形孔中滑动。当不同直径管柱21进入指梁300时挡条100可以通过条形孔在螺栓上滑动，防止挡条100卡死。
80.当不同直径管柱21进入指梁300缝时，管柱21会挤压挡条100，此时片弹簧的弹力会指梁300两边的挡条100向中间靠拢，将不同直径的管柱21尽量保持在指梁300缝中间位置以方便机械手抓取。
81.第二方面，本实用新型实施例提供一种钻修井自动化设备20，包括二层台框架、管柱21和前述实施方式中任一项的可变宽度指梁组件10；可变宽度指梁组件10设置在二层台框架上，可变宽度指梁组件10用于容纳管柱21。
82.这样的钻修井自动化设备20能够保障机械抓手高效、快捷地完成对不同直径的管柱21的准确抓取。
83.进一步的，在本实施例中，钻修井自动化设备20还包括指梁锁22、铰接耳板23和翻转连接板24；
84.指梁锁22安装于指梁300的端部，用于通过电机的转动控制其拔杆的开合来打开和关闭指梁300；
85.指梁300设置在翻转连接板24上，翻转连接板24通过铰接耳板23可转动地设置在二层台框架上。
86.使用时，指梁锁22通过螺栓安装于指梁300的端部，通过电机的转动控制其拔杆的开合来打开和关闭指梁300。指梁300焊接在翻转连接板24上，翻转连接板24上有铰接耳板23，通过销轴和二层台框架连接，这样以方便更换不同间距的指梁300，并且指梁300可以翻转以扩大作业操作空间。
87.综上，本实用新型实施例提供了一种可变宽度指梁组件10和钻修井自动化设备20，至少具有以下优点：
88.1)安装方便，成本低，操作简单；
89.2)可在已有设备上直接实施安装，无需增加其它的零件和工序；
90.3)适应性强，可适应多种规格的管柱21；
91.4)活动指梁300和二层台框架为铰接安装，方便更换指梁300，能够适应修井和钻井。
92.以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。