CN110723480A - 一种钻井平台输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了钻井平台技术领域的一种钻井平台输送装置，包括钻柱输送部分和钻柱转运部分，前组固定基座内部固定安装有转动电机，后组固定基座侧壁固定安装有二号红外传感器，输送杆侧壁固定连接有螺旋叶片，钻柱转运部分包括猫道基座，猫道基座顶部转动连接有转运板，猫道基座底部转动连接有起升液压缸，起升液压缸活动端与转运板转动连接，转运板顶部固定安装有转运电机，转运基座中间转动连接有夹持柱，夹持柱四周固定连接有夹持爪，推进液压缸的活动端固定连接有紧固爪，猫道基座顶部转动连接有起升钩和转钩液压缸，本发明免去人工运送，减少安全隐患，节省人力，提高效率，不需固定斜坡道。

Description

一种钻井平台输送装置

技术领域

本发明涉及钻井平台技术领域，具体为一种钻井平台输送装置。

背景技术

钻井需要在地面和石油钻井钻机平台之间输送钻柱。目前，地面和石油钻井钻机平台之间钻柱的输送方法主要为普遍采用的人工为主的方法，采用井架的起吊装备与固定斜坡滑道输送钻柱，以工人手工操作配合绞车拉、拽的方式进行或者利用斜坡固定滑道，输送的钻柱是利用一套机械装备沿固定斜坡滑道升降到钻井平台后再连接钻柱进行输送的，钻柱放在运动的V 型槽内，V型槽前端沿固定斜坡滑道运动，后端有机械装备推举，置于V型槽中的钻柱随V型槽被举升到一定位置，然后再由V型槽内部专门的机构推送钻柱到井口相对位置，这种装备比较复杂，需要固定斜坡滑道，人工为主方法效率低，劳动强度大，同时影响安全生产。

基于此，本发明设计了一种钻井平台输送装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻井平台输送装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种钻井平台输送装置，包括钻柱输送部分、钻柱转运部分和总控制器，所述钻柱输送部分包括前组固定基座、后组固定基座和输送杆，所述前组固定基座内部固定安装有转动电机，所述后组固定基座侧壁固定安装有二号红外传感器，所述输送杆一端与转动电机的输出端固定连接另一端与后组固定基座转动连接，所述输送杆侧壁固定连接有螺旋叶片，所述螺旋叶片之间放置有钻柱，所述钻柱转运部分包括猫道基座，所述猫道基座顶部固定连接有转台，所述转台中间转动连接有转运板，所述猫道基座底部转动连接有起升液压缸，所述起升液压缸活动端与转运板转动连接，所述转运板顶部固定连接有转运基座，所述转运基座内固定安装有转运电机，所述转运基座中间转动连接有夹持柱，所述转运电机输出端与夹持柱固定连接，所述夹持柱四周固定连接有夹持爪，所述夹持爪内滑动连接有紧固爪，所述夹持爪内固定安装有推进液压缸，所述推进液压缸的活动端固定连接有紧固爪，所述猫道基座顶部转动连接有起升钩和转钩液压缸，所述转钩液压缸活动端与起升钩转动连接。

优选的，所述前组固定基座、后组固定基座和输送杆固定设有左侧一组和右侧一组，所述左侧一组的输送杆与右侧一组的输送杆的旋向相反，所述左侧一组的螺旋叶片与右侧一组的螺旋叶片旋向相反，所述螺旋叶片的螺距大于所输送钻柱直径。

优选的，所述二号红外传感器电连接有总控制器，所述总控制器电连接有转动电机的继电器和转运电机的继电器，所述总控制器为单片机。

优选的，所述猫道基座顶部固定连接有横架板，所述猫道基座侧壁开设有减重孔。

优选的，所述猫道基座顶部固定连接有延伸台，所述延伸台顶部固定连接有钩架，所述钩架中间转动连接有起升钩。

优选的，所述转运板底部固定连接有连接转台，所述起升液压缸与连接转台转动连接。

优选的，所述推进液压缸分为四组，每组推进液压缸对应一组紧固爪。

优选的，所述起升液压缸、转钩液压缸和每组推进液压缸均依次相连接有蓄能器和液压阀，所述液压阀依次连接有过滤器、液压泵和油箱，所述总控制器与各个液压阀电连接。

优选的，所述夹持柱外壁固定连接有方柱，所述方柱四壁固定连接有夹持爪，所述夹持爪内径大于钻柱直径。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过将钻柱放置在螺旋叶片的螺距间隔内，转动电机运转带动输送杆和螺旋叶片转动，钻柱移动到输送杆的末端，转钩液压缸开始工作行程，其活动端伸出将起升钩旋转升高钩住钻柱，钻柱在起升钩上向下滚动进入夹持爪内，起升钩反向旋转回复原位，然后总控制器延时启动转动电机，转动电机运送第二根钻柱到达输送杆末端，完成一个运送行程，每个运送行程以二号红外传感器发出信号为时间起点，减少了行程累计误差，提高传送精确度，免去人工运送，减少安全隐患，节省人力，提高效率。

2.总控制器以二号红外传感器发出信号为时间起点延时启动第一组推进液压缸的电磁液压阀，第一组推进液压缸活动端伸出将紧固爪从夹持爪内部伸出，将钻柱夹紧在上下两个紧固爪之间，完成第一组夹持爪的夹持，此为一个夹持行程，夹持行程完毕后接通转运电机，使转运电机转过90度然后停止，切换到第二组夹持爪，此为旋转切换行程，夹持行程时长加上旋转切换行程时长等于复位行程时长。依次完成其他几组的夹持，然后切换到第一组夹持爪，转运电机完整旋转一周，完成整个上料行程，然后接通起升液压缸的液压阀，将转运板旋转升起，完成钻柱的运送，每次推进液压缸的启动以前一组的启动时间为起点，减少累计误差，上料精确，且一次可上多根钻柱，节省了钻柱转运时间，相比一次上一根钻柱提高效率，提高了自动化程度，不需固定斜坡道。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明俯视角结构示意图；

图2为本发明仰视角结构示意图；

图3为本发明侧视角结构示意图；

图4为本发明工作周期时长对比示意图；

图5为本发明钻柱运送工作流程示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-前组固定基座，2-后组固定基座，3-输送杆，4-二号红外传感器，5-螺旋叶片，7-钻柱，8-猫道基座，9-转台，10-转运板，11-起升液压缸，12-转运基座，13-夹持柱，14-夹持爪，15-紧固爪，16-起升钩，17-转钩液压缸，18-横架板，19-延伸台，20-钩架20，21-连接转台，22-方柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：

一种钻井平台输送装置，包括钻柱输送部分、钻柱转运部分和总控制器，钻柱输送部分包括前组固定基座1、后组固定基座2和输送杆3，前组固定基座1内部固定安装有转动电机，后组固定基座2侧壁固定安装有二号红外传感器4，输送杆3一端与转动电机的输出端固定连接另一端与后组固定基座2转动连接，输送杆3侧壁固定连接有螺旋叶片5，螺旋叶片5之间放置有钻柱7，钻柱转运部分包括猫道基座8，猫道基座8顶部固定连接有转台9，转台9中间转动连接有转运板10，猫道基座8底部转动连接有起升液压缸11，起升液压缸11活动端与转运板10转动连接，转运板10顶部固定连接有转运基座12，转运基座12内固定安装有转运电机，转运基座12中间转动连接有夹持柱13，转运电机输出端与夹持柱13固定连接，夹持柱13四周固定连接有夹持爪14，夹持爪14内滑动连接有紧固爪15，夹持爪14内固定安装有推进液压缸，推进液压缸的活动端固定连接有紧固爪15，猫道基座8顶部转动连接有起升钩16和转钩液压缸17，转钩液压缸17活动端与起升钩16转动连接。

其中，前组固定基座1、后组固定基座2和输送杆3固定设有左侧一组和右侧一组，左侧一组的输送杆3与右侧一组的输送杆3的旋向相反，左侧一组的螺旋叶片5与右侧一组的螺旋叶片5旋向相反，螺旋叶片5的螺距大于所输送钻柱7直径。

猫道基座8顶部固定连接有横架板18，猫道基座8侧壁开设有减重孔。猫道基座8顶部固定连接有延伸台19，延伸台19顶部固定连接有钩架20，钩架20中间转动连接有起升钩16。转运板10底部固定连接有连接转台21，起升液压缸11与连接转台21转动连接。

推进液压缸分为四组，每组推进液压缸对应一组紧固爪15。夹持柱13外壁固定连接有方柱22，方柱22四壁固定连接有夹持爪14，夹持爪14内径大于钻柱7直径。

二号红外传感器4电连接有总控制器，总控制器电连接有转动电机的继电器和转运电机的继电器，总控制器为单片机。起升液压缸11、转钩液压缸17和每组推进液压缸均依次相连接有蓄能器和液压阀，所述液压阀依次连接有过滤器、液压泵和油箱，所述总控制器与各个液压阀电连接。

本实施例的一个具体应用为：本发明通过将钻柱7放置在螺旋叶片5的螺距间隔内，初始位置时，起升钩16位于输送杆3下方，然后人工启动总控制器，总控制器将转动电机和液压泵接通，转动电机运转带动输送杆3和螺旋叶片5转动，螺旋叶片5转动带动输送杆3上的钻柱7向前移动，当钻柱7移动到输送杆3的末端时，钻柱7遮住二号红外传感器4，二号红外传感器4将信号传递给总控制器，总控制器通过断开转动电机的继电器使转动电机停止运转并接通转钩液压缸17的电磁液压阀，使转钩液压缸17开始工作行程，其活动端伸出将起升钩16旋转升高钩住钻柱7，然后到达行程末端，转钩液压缸17停止动作，此时起升钩16端部为微微翘起状，起升钩16尾部与夹持爪14内底壁水平，然后钻柱7在起升钩16上向下滚动进入夹持爪14内，此为工作行程时长，总控制器以二号红外传感器4发出信号为时间起点延时启动转钩液压缸17开始复位行程，延时时长为工作行程时长，转钩液压缸17收回活动端，使起升钩16反向旋转回复原位，然后总控制器以二号红外传感器4发出信号为时间起点延时启动转动电机，延时时长为转钩液压缸17工作行程时长和复位行程时长总和，转动电机运送第二根钻柱7到达输送杆3末端，完成一个运送行程，每个运送行程以二号红外传感器4发出信号为时间起点，减少了行程累计误差，提高传送精确度，免去人工运送，减少安全隐患，节省人力，提高效率。

总控制器以二号红外传感器4发出信号为时间起点延时启动第一组推进液压缸的电磁液压阀，所延时时间为转钩液压缸17工作行程时长，此为等待上料行程，第一组推进液压缸活动端伸出将紧固爪15从夹持爪14内部伸出，将钻柱7夹紧在上下两个紧固爪15之间，从而固定钻柱7，第一组推进液压缸到达一定负载后停止动作，完成第一组夹持爪14的夹持，此为一个夹持行程，夹持行程完毕后总控制器通过接通转运电机的继电器接通转运电机，使转运电机转过90度然后停止，转运电机为步进电机，从而使转运电机带动夹持柱13旋转90度切换到第二组夹持爪14，此为旋转切换行程，夹持行程时长加上旋转切换行程时长等于复位行程时长。第二组夹持爪14以第一组推进液压缸的电磁阀接收到信号启动为时间起点延时启动第二组夹持爪14的第二组推进液压缸，延时时长为转钩液压缸17工作行程时长，同理夹紧钻柱7后，第二组推进液压缸停止动作，总控制器通过接通转运电机的继电器接通转运电机使其转过90度，切换到第三组夹持爪14，第三组以第二组推进液压缸的电磁阀接收到信号启动为时间起点延时启动第三组夹持爪14的第三组推进液压缸，完成夹持后，总控制器通过接通转运电机的继电器接通转运电机使其转过90度，切换到第四组夹持爪14，同理，第四组以第三组推进液压缸的电磁阀接收到信号启动为时间起点延时启动第四组夹持爪14的第四组推进液压缸，完成夹持后，总控制器通过接通转运电机的继电器接通转运电机使其转过90度，切换到第一组夹持爪14，转运电机完整旋转一周，完成整个上料行程，然后起升液压缸11以转运电机完整旋转一周为信号通过总控制器接通起升液压缸11的液压阀，使起升液压缸11的活动端伸出液压缸，将转运板10旋转升起，直到起升液压缸11到达最大行程并维持在最大行程，此时转运板10位于竖直状态，完成钻柱7的运送，每次推进液压缸的启动以前一组的启动时间为起点，减少累计误差，上料精确，上一组出现问题，下一组便不能继续运行，且一次可上多根钻柱7，节省了钻柱7转运时间，相比一次上一根钻柱7提高效率，提高了自动化程度，不需固定斜坡道。

卸料时，先将钻柱7固定在钻井的起吊钩上，然后人工操控开关松开第一组推进液压缸，然后钻井吊起钻柱7投入使用，然后人工操控开关控制转运电机旋转90度切换到第二组夹持爪14，再人工操控开关松开第二组推进液压缸，依次类推卸下所有钻柱7后，转运电机完整转完一圈回复原位，人工操控开关控制起升液压缸11，使其活动端缩回液压缸内，带动转运板10回复原位，完成卸料。钻柱7投入使用有很多不确定因素，人工操控更为灵活方便。

本发明通过将钻柱7放置在螺旋叶片5的螺距间隔内，转动电机运转带动输送杆3和螺旋叶片5转动，钻柱7移动到输送杆3的末端，转钩液压缸17开始工作行程，其活动端伸出将起升钩16旋转升高钩住钻柱7，钻柱7在起升钩16上向下滚动进入夹持爪14内，起升钩16反向旋转回复原位，然后总控制器延时启动转动电机，转动电机运送第二根钻柱7到达输送杆3末端，完成一个运送行程，每个运送行程以二号红外传感器4发出信号为时间起点，减少了行程累计误差，提高传送精确度，免去人工运送，减少安全隐患，节省人力，提高效率。总控制器以二号红外传感器4发出信号为时间起点延时启动第一组推进液压缸的电磁液压阀，第一组推进液压缸活动端伸出将紧固爪15从夹持爪14内部伸出，将钻柱7夹紧在上下两个紧固爪15之间，完成第一组夹持爪14的夹持，此为一个夹持行程，夹持行程完毕后接通转运电机，使转运电机转过90度然后停止，切换到第二组夹持爪14，此为旋转切换行程，夹持行程时长加上旋转切换行程时长等于复位行程时长。依次完成其他几组的夹持，然后切换到第一组夹持爪14，转运电机完整旋转一周，完成整个上料行程，然后起升液压缸11以转运电机完整旋转一周为信号通过总控制器接通起升液压缸11的液压阀，将转运板10旋转升起，完成钻柱7的运送，每次推进液压缸的启动以前一组的启动时间为起点，减少累计误差，上料精确，且一次可上多根钻柱7，节省了钻柱7转运时间，相比一次上一根钻柱7提高效率，提高了自动化程度，不需固定斜坡道。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种钻井平台输送装置，包括钻柱输送部分、钻柱转运部分和总控制器，其特征在于：所述钻柱输送部分包括前组固定基座（1）、后组固定基座（2）和输送杆（3），所述前组固定基座（1）内部固定安装有转动电机，所述后组固定基座（2）侧壁固定安装有二号红外传感器（4），所述输送杆（3）一端与转动电机的输出端固定连接另一端与后组固定基座（2）转动连接，所述输送杆（3）侧壁固定连接有螺旋叶片（5），所述螺旋叶片（5）之间放置有钻柱（7），所述钻柱转运部分包括猫道基座（8），所述猫道基座（8）顶部固定连接有转台（9），所述转台（9）中间转动连接有转运板（10），所述猫道基座（8）底部转动连接有起升液压缸（11），所述起升液压缸（11）活动端与转运板（10）转动连接，所述转运板（10）顶部固定连接有转运基座（12），所述转运基座（12）内固定安装有转运电机，所述转运基座（12）中间转动连接有夹持柱（13），所述转运电机输出端与夹持柱（13）固定连接，所述夹持柱（13）四周固定连接有夹持爪（14），所述夹持爪（14）内滑动连接有紧固爪（15），所述夹持爪（14）内固定安装有推进液压缸，所述推进液压缸的活动端固定连接有紧固爪（15），所述猫道基座（8）顶部转动连接有起升钩（16）和转钩液压缸（17），所述转钩液压缸（17）活动端与起升钩（16）转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种钻井平台输送装置，其特征在于：所述前组固定基座（1）、后组固定基座（2）和输送杆（3）固定设有左侧一组和右侧一组，左侧一组的输送杆（3）与右侧一组的输送杆（3）的旋向相反，左侧一组的螺旋叶片（5）与右侧一组的螺旋叶片（5）旋向相反，所述螺旋叶片（5）的螺距大于所输送钻柱（7）直径。

3.根据权利要求1所述的一种钻井平台输送装置，其特征在于：所述二号红外传感器（4）电连接有总控制器，所述总控制器电连接有转动电机的继电器和转运电机的继电器，所述总控制器为单片机。

4.根据权利要求1所述的一种钻井平台输送装置，其特征在于：所述猫道基座（8）顶部固定连接有横架板（18），所述猫道基座（8）侧壁开设有减重孔。

5.根据权利要求1所述的一种钻井平台输送装置，其特征在于：所述猫道基座（8）顶部固定连接有延伸台（19），所述延伸台（19）顶部固定连接有钩架（20），所述钩架（20）中间转动连接有起升钩（16）。

6.根据权利要求1所述的一种钻井平台输送装置，其特征在于：所述转运板（10）底部固定连接有连接转台（21），所述起升液压缸（11）与连接转台（21）转动连接。

7.根据权利要求1所述的一种钻井平台输送装置，其特征在于：所述推进液压缸分为四组，每组推进液压缸对应一组紧固爪（15）。

8.根据权利要求1所述的一种钻井平台输送装置，其特征在于：所述起升液压缸（11）、转钩液压缸（17）和每组推进液压缸均依次相连接有蓄能器和液压阀，所述液压阀依次连接有过滤器、液压泵和油箱，所述液压阀均为电磁阀，所述总控制器与各个液压阀电连接。

9.根据权利要求1所述的一种钻井平台输送装置，其特征在于：所述夹持柱（13）外壁固定连接有方柱（22），所述方柱（22）四壁固定连接有夹持爪（14），所述夹持爪（14）内径大于钻柱（7）直径。

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