CN220371399U - 石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钻井工程辅助装备技术领域，是一种石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置，其包括翻转机构、机械臂、钻具螺纹密封脂泵送机构、控制***和具有上下伸缩功能的支撑柱。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过钻具螺纹密封脂泵送机构直接将适量的钻具螺纹密封脂泵送给喷枪，直线执行机构带动喷枪上下往复运动即可将钻具螺纹密封脂均匀的喷涂到钻具螺纹上，避免浪费钻具螺纹密封脂，有效节省成本和防止钻具螺纹密封脂洒落钻台面上或地面上污染井口环境，涂刷工作效率高，且能有效降低涂刷作业人员的劳动强度。

Description

石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置

技术领域

本实用新型涉及钻井工程辅助装备技术领域，是一种石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置。

背景技术

近年来，随着钻台机械手、二层台自动排管***、自动化猫道、液压吊卡和气动卡瓦等一系列自动化设备的应用，钻井装备不断向少人化、自动化和智能化方向发展，以实现钻井提速及提效目标。

石油钻井行业，钻井队接钻具作业时，为保证钻具连接密封性、防止钻具丝扣粘扣、延长使用时间，需要对钻具丝扣涂抹钻具螺纹密封脂（又称钻具丝扣油）。目前，涂抹钻具螺纹脂工具是钻具螺纹密封脂刷，使用时先用钻具螺纹密封脂刷在密封脂桶内沾取钻具螺纹密封脂，再将钻具螺纹密封脂涂抹到钻具丝扣上。这种作业方式效率低，涂抹不均匀，浪费大且易滴撒造成环境污染。

发明内容

本实用新型提供了一种石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有钻具螺纹密封脂涂刷作业存在的工作效率低，涂抹不均匀，浪费大且易滴撒造成环境污染的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置，包括翻转机构、机械臂、钻具螺纹密封脂泵送机构、控制***和具有上下伸缩功能的支撑柱，支撑柱上侧固定安装有上端能够向左翻转90°的翻转机构，翻转机构上端右侧与机械臂下部左侧固定安装在一起，机械臂上端固定安装有能够左右往复伸缩的直线执行机构，直线执行机构左部外侧通过合页铰接有开口向下的U型探杆，U型探杆下端固定安装有开口向上的凵字形压板，凵字形压板和直线执行机构之间设有能够检测钻具螺纹位置的位置检测部，合页的下合页板上设有腰形孔，腰形孔内设有下端与直线执行机构上侧固定安装在一起的限位件，直线执行机构右端固定安装有支架，支架上端固定安装有枪头中部位于U型探杆内的喷枪，喷枪的进油口与钻具螺纹密封脂泵送机构的出油口通过油管相连接；控制***分别与翻转机构、直线执行机构、位置检测部、喷枪和钻具螺纹密封脂泵送机构连接。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述钻具螺纹密封脂泵送机构可为气动钻具螺纹密封脂泵送机构，直线执行机构可为双作用气缸，位置检测部可为滚轮杠杆机械阀，喷枪可为气动喷枪，翻转机构可为气动侧姿铰链翻转气缸；控制***可包括气动开关、继气器、自动往复控制阀、气动延时阀和主进气管，气动侧姿铰链翻转气缸上端铰接有能够向左翻转90°的7字形支架，7字形支架右侧与机械臂对应位置固定安装在一起，7字形支架上侧固定安装有气动开关，支撑柱中部后侧固定安装有继气器，对应继气器下方位置的支撑柱上从上至下依次固定安装有自动往复控制阀和气动延时阀，主进气管分别与气动开关、继气器和气动喷枪的进气口连接，气动开关出气口分别与气动侧姿铰链翻转气缸的进出气口和机械控制阀的进气口连接，机械控制阀的出气口与继气器的控制口，继气器的出气口分别与自动往复控制阀的进气口、气动延时阀的进气口、气动延时阀的控制口和气动喷枪的控制口连接，自动往复控制阀的出气口与双作用气缸的进出气口连接，气动延时阀的出气口与钻具螺纹密封脂泵送机构连接。

上述控制***还可包括油雾器、过滤减压阀、减压阀和***，主进气管上设有油雾器，油雾器上部后侧与支撑柱上部前侧固定安装在一起，气动延时阀与钻具螺纹密封脂泵送机构之间设有过滤减压阀，过滤减压阀上部后侧与支撑柱下部前侧固定安装在一起，继气器与自动往复控制阀之间设有减压阀，气动开关、气动延时阀、过滤减压阀和自动往复控制阀的排气口均可连接有***。

上述气动开关可为两位五通手动换向阀。

上述钻具螺纹密封脂泵送机构可包括气动油泵、抽油管、C型夹和能与螺纹密封脂桶相适配的盖体，盖体上侧中部固定安装有气动油泵，盖体上设有上下贯通的通孔，抽油管上端穿过通孔后与气动油泵进液口固定安装在一起，气动油泵的出油口与油管一端固定安装在一起；盖体下部外侧沿圆周均布有至少两个C型夹。

上述还可包括永磁起重器、配重部和缓冲部 ，永磁起重器右端与支撑柱下端左侧固定安装在一起，机械臂下端固定安装有配重部，配重部下端左侧固定安装有缓冲部。

上述支撑柱可为手摇升降机。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过钻具螺纹密封脂泵送机构直接将适量的钻具螺纹密封脂泵送给喷枪，直线执行机构带动喷枪上下往复运动即可将钻具螺纹密封脂均匀的喷涂到钻具螺纹上，避免浪费钻具螺纹密封脂，有效节省成本和防止钻具螺纹密封脂洒落钻台面上或地面上污染井口环境，涂刷工作效率高，且能有效降低涂刷作业人员的劳动强度。

附图说明

附图1为本实用新型实施例1-7的主视结构示意图。

附图2为附图1使用状态的主视结构示意图。

附图3为本实用新型实施例2-4的气动控制***示意图。

附图中的附图标记分别为：1为机械臂，2为支撑柱，3为合页，4为U型探杆，5为凵字形压板，6为限位件，7为支架，8为喷枪，9为油管，10为双作用气缸，11为滚轮杠杆机械阀，12为气动侧姿铰链翻转气缸，13为继气器，14为自动往复控制阀，15为气动延时阀，16为主进气管，17为7字形支架，18为油雾器，19为过滤减压阀，20为减压阀，21为***，22为两位五通手动换向阀，23为气动油泵，24为C型夹，25为盖体，26为永磁起重器，27为配重部，28为缓冲部，29为密封脂桶，30为钻具，31为气源，32为流量手动调节***。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

实施例1：如附图1、2所示，该石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置包括翻转机构、机械臂1、钻具螺纹密封脂泵送机构、控制***和具有上下伸缩功能的支撑柱2，支撑柱2上侧固定安装有上端能够向左翻转90°的翻转机构，翻转机构上端右侧与机械臂1下部左侧固定安装在一起，机械臂1上端固定安装有能够左右往复伸缩的直线执行机构，直线执行机构左部外侧通过合页3铰接有开口向下的U型探杆4，U型探杆4下端固定安装有开口向上的凵字形压板5，凵字形压板5和直线执行机构之间设有能够检测钻具螺纹位置的位置检测部，合页3的下合页3板上设有腰形孔，腰形孔内设有下端与直线执行机构上侧固定安装在一起的限位件6，直线执行机构右端固定安装有支架7，支架7上端固定安装有枪头中部位于U型探杆4内的喷枪8，喷枪8的进油口与钻具螺纹密封脂泵送机构的出油口通过油管9相连接；控制***分别与翻转机构、直线执行机构、位置检测部、喷枪8和钻具螺纹密封脂泵送机构连接。

使用时，先将本装置置于井口处的钻台面上使本装置位于钻具30右方，再进一步调节支撑柱2使翻转机构与机械臂1连接处的高度与钻具30高度相匹配，然后通过控制***控制翻转机构动作使其上端带动机械臂1向左翻转90°，当U型探杆4抵住住钻具30上端面时（此时喷枪8枪头正好位于钻具30上端内侧）凵字形压板5触动位置检测部，位置检测部向控制***发出喷枪8到达预定位置的信号，控制***控制直线执行机构动作使喷枪8上下往复运动，同时控制***控制钻具螺纹密封脂泵送机构动作将钻具螺纹密封脂泵送给喷枪8，喷枪8在上下往复运动的过程中均匀的将钻具螺纹密封脂喷涂到钻具螺纹上，控制***上可设定钻具螺纹密封脂泵送机构和喷枪8动作时间，且钻具螺纹密封脂泵送机构动作时间比喷枪8动作时间要短一些，自动控制钻具螺纹密封脂泵送机构先停止泵送，一段时间后再自动控制喷枪8停止喷涂，最后控制直线执行机构停止动作，并控制翻转机构反向动作使机械臂1和喷枪8离开钻具30。

根据需求，具有上下伸缩功能的支撑柱2可通过现有技术中的伸缩套管或液压缸或气缸或电推杆或齿轮齿条升降器或丝杆升降机等实现；翻转机构的转向可通过锥齿轮或蜗轮蜗杆转向机构或液缸等直线直行机构推拉机构等实现；位置检测部可通过位置开关或接近开关或行程开关或压力传感器等实现；直线执行机构可通过液压缸或气缸或电推杆等实现，钻具螺纹密封脂泵送机构可通过气动或电动或液动泵送机构实现，也可通过威马牌气动黄油泵抽油机实现；控制***可基于单片机或计算机或PLC或气动控制***或液压控制***等实现；合页3上的腰形孔形状为现有公知技术，限位件6可为定位钉或螺栓或螺钉或杆销等，当限位件6位于腰形孔右端时正好可使U型探杆4处于如图1所示的竖直状态，当限位件6位于腰形孔左端时正好可拉住U型探杆4以防止U型探杆4向右躺倒，也就是说腰形孔的长度既可使U型探杆4与直线执行机构保持相对竖直状态又不会影响U型探杆4带动凵字形压板5动作触动位置检测部。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过钻具螺纹密封脂泵送机构直接将适量的钻具螺纹密封脂泵送给喷枪8，直线执行机构带动喷枪8上下往复运动即可将钻具螺纹密封脂均匀的喷涂到钻具螺纹上，避免浪费钻具螺纹密封脂，有效节省成本和防止钻具螺纹密封脂洒落钻台面上或地面上污染井口环境，涂刷工作效率高，且能有效降低涂刷作业人员的劳动强度。

可根据实际需要，对上述石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置作进一步优化或/和改进：

实施例2：如附图1、2、3所示，钻具螺纹密封脂泵送机构为气动钻具螺纹密封脂泵送机构，直线执行机构为双作用气缸10，位置检测部为滚轮杠杆机械阀11，喷枪8为气动喷枪8，翻转机构为气动侧姿铰链翻转气缸12；控制***包括气动开关、继气器13、自动往复控制阀14、气动延时阀15和主进气管16，气动侧姿铰链翻转气缸12上端铰接有能够向左翻转90°的7字形支架17，7字形支架17右侧与机械臂1对应位置固定安装在一起，7字形支架17上侧固定安装有气动开关，支撑柱2中部后侧固定安装有继气器13，对应继气器13下方位置的支撑柱2上从上至下依次固定安装有自动往复控制阀14和气动延时阀15，主进气管16分别与气动开关、继气器13和气动喷枪8的进气口连接，气动开关出气口分别与气动侧姿铰链翻转气缸12的进出气口和机械控制阀的进气口连接，机械控制阀的出气口与继气器13的控制口，继气器13的出气口分别与自动往复控制阀14的进气口、气动延时阀15的进气口、气动延时阀15的控制口和气动喷枪8的控制口连接，自动往复控制阀14的出气口与双作用气缸10的进出气口连接，气动延时阀15的出气口与钻具螺纹密封脂泵送机构连接。

使用时，打开气动开关，气动侧姿铰链翻转气缸12动作使机械臂1向左旋转90°，U型探杆4抵住钻具30上端面后凵字形压板5打开滚轮杠杆机械阀11，使继气器13被打开，一路通过自动往复控制阀14控制双作用气缸10的活塞杆上下往复伸缩（如图2所示），另一路通过气动延时阀15控制气动钻具螺纹密封脂泵送机构的工作时间，以控制钻具螺纹密封脂的喷涂量，最后一路控制喷枪8打开将钻具螺纹密封脂均匀喷涂在钻具螺纹上完成喷涂作业，上述三路同时动作，关闭气动开关即可使机械臂1向右旋转，进而使喷枪8远离钻具30。根据需求，滚轮杠杆机械阀11可通过现有技术中的亚德客AirTAC滚轮杠杆型机械阀手动阀CM3R-05实现，气动侧姿铰链翻转气缸12可通过浙江昊力气动有限公司HLQD的90度翻转铰链侧姿气缸组FCZ32-40L实现，气动开关可通过亚德客手动阀4HA210C-08二位五通机械阀实现，继气器13可通过气动先导型两位两通常断气动控制阀实现，自动往复控制阀14可通过自动换向阀实现，气动延时阀15可通过德国爱尔泰克AIRTEC延时阀VZ-25-310实现，气源31可由小型便携式气泵或钻台提供。

实施例3：如附图1、2、3所示，控制***还包括油雾器18、过滤减压阀19、减压阀20和***21，主进气管16上设有油雾器18，油雾器18上部后侧与支撑柱2上部前侧固定安装在一起，气动延时阀15与钻具螺纹密封脂泵送机构之间设有过滤减压阀19，过滤减压阀19上部后侧与支撑柱2下部前侧固定安装在一起，继气器13与自动往复控制阀14之间设有减压阀20，气动开关、气动延时阀15、过滤减压阀19和自动往复控制阀14的排气口均可连接有***21。

通过这样设置，油雾器18能将润滑油进行雾化，并注入空气流中，随压缩空气流入需要润滑的部位，达到润滑的目的，如给双作用气缸10内的活塞杆润滑；过滤减压阀19则能将气动延时阀15输出的气体压力降低并过滤掉润滑油，使气动钻具螺纹密封脂泵送机构泵送的钻具螺纹密封脂正好够均匀喷涂在钻具螺纹上，而不会洒落到钻台上；减压阀20则用于控制双作用气缸10往复动作的速度，以免喷枪8运动速度过快影响喷涂效果，***21主要起降噪的作用，其中自动往复控制阀14上连接的***21可为流量手动调节***32。

实施例4：如附图1、2、3所示，气动开关为两位五通手动换向阀22。通过这样设置，手动控制气源31的通断操作更简单。

实施例5：如附图1、2所示，钻具螺纹密封脂泵送机构包括气动油泵23、抽油管9、C型夹24和能与螺纹密封脂桶29相适配的盖体25，盖体25上侧中部固定安装有气动油泵23，盖体25上设有上下贯通的通孔，抽油管9上端穿过通孔后与气动油泵23进液口固定安装在一起，气动油泵23的出油口与油管9一端固定安装在一起；盖体25下部外侧沿圆周均布有至少两个C型夹24。

使用时，先将密封脂桶29上自带的盖体25去除，再将将盖体25盖在密封脂桶29上，并调整C型夹24上的紧固螺栓，使盖体25与密封脂桶29能够可靠地固定安装在一起。根据需求，当控制***通过实施例2-4所述的技术方案实现时，气动油泵23的进气口可与气动延时阀15或过滤减压阀19的出气口连接；C型夹24可通过现有公知技术中的C型或U型或G型老虎夹实现，其通常可包括一个呈C型/G型的夹座和一个螺接在夹座上的手拧调节螺栓。

实施例6：如附图1、2所示，还包括永磁起重器26、配重部27和缓冲部28，永磁起重器26右端与支撑柱2下端左侧固定安装在一起，机械臂1下端固定安装有配重部27，配重部27下端左侧固定安装有缓冲部28。

使用过程中，当永磁起重器26通电后，能够更牢固的将本装置固定在钻台上，防止本装置侧翻或晃动；配重部27能更好地使机械臂1保持竖直状态，缓冲部28能有效避免配重部27撞击支撑柱2右侧面，缓冲部28可通过弹性橡胶柱或压簧或组合压簧或塔簧实现。

实施例7：如附图1、2所示，支撑柱2为手摇升降机。

使用过程中，根据钻具30的高度，手动调整翻转机构和机械臂1的位置更快速、简单易操作，且无需额外使用马达和控制元器件，能够有效减轻本装置的重量，更便于本装置的搬运。根据需求，本实施例中的手摇升降机可通过现有技术中的手摇吊柜安装升降机或手摇齿轮齿条同步升降器或手摇丝杆升降器等实现，为便于安装翻转机构，手摇升降机上端可固定安装有法兰盘。

以上技术特征构成了本实用新型的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置，其特征在于包括翻转机构、机械臂、钻具螺纹密封脂泵送机构、控制***和具有上下伸缩功能的支撑柱，支撑柱上侧固定安装有上端能够向左翻转90°的翻转机构，翻转机构上端右侧与机械臂下部左侧固定安装在一起，机械臂上端固定安装有能够左右往复伸缩的直线执行机构，直线执行机构左部外侧通过合页铰接有开口向下的U型探杆，U型探杆下端固定安装有开口向上的凵字形压板，凵字形压板和直线执行机构之间设有能够检测钻具螺纹位置的位置检测部，合页的下合页板上设有腰形孔，腰形孔内设有下端与直线执行机构上侧固定安装在一起的限位件，直线执行机构右端固定安装有支架，支架上端固定安装有枪头中部位于U型探杆内的喷枪，喷枪的进油口与钻具螺纹密封脂泵送机构的出油口通过油管相连接；控制***分别与翻转机构、直线执行机构、位置检测部、喷枪和钻具螺纹密封脂泵送机构连接。

2.根据权利要求1所述的石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置，其特征在于钻具螺纹密封脂泵送机构为气动钻具螺纹密封脂泵送机构，直线执行机构为双作用气缸，位置检测部为滚轮杠杆机械阀，喷枪为气动喷枪，翻转机构为气动侧姿较链翻转气缸；控制***包括气动开关、继气器、自动往复控制阀、气动延时阀和主进气管，气动侧姿较链翻转气缸上端铰接有能够向左翻转90°的7字形支架，7字形支架右侧与机械臂对应位置固定安装在一起，7字形支架上侧固定安装有气动开关，支撑柱中部后侧固定安装有继气器，对应继气器下方位置的支撑柱上从上至下依次固定安装有自动往复控制阀和气动延时阀，主进气管分别与气动开关、继气器和气动喷枪的进气口连接，气动开关出气口分别与气动侧姿较链翻转气缸的进出气口和机械控制阀的进气口连接，机械控制阀的出气口与继气器的控制口，继气器的出气口分别与自动往复控制阀的进气口、气动延时阀的进气口、气动延时阀的控制口和气动喷枪的控制口连接连接，自动往复控制阀的出气口与双作用气缸的进出气口连接，气动延时阀的出气口与钻具螺纹密封脂泵送机构连接。

3.根据权利要求2所述的石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置，其特征在于控制***还包括油雾器、过滤减压阀、减压阀和***，主进气管上设有油雾器，油雾器上部后侧与支撑柱上部前侧固定安装在一起，气动延时阀与钻具螺纹密封脂泵送机构之间设有过滤减压阀，过滤减压阀上部后侧与支撑柱下部前侧固定安装在一起，继气器与自动往复控制阀之间设有减压阀，气动开关、气动延时阀、过滤减压阀和自动往复控制阀的排气口均可连接有***。

4.根据权利要求2或3所述的石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置，其特征在于气动开关为两位五通手动换向阀。

5.根据权利要求1或2或3所述的石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置，其特征在于钻具螺纹密封脂泵送机构包括气动油泵、抽油管、C型夹和能与螺纹密封脂桶相适配的盖体，盖体上侧中部固定安装有气动油泵，盖体上设有上下贯通的通孔，抽油管上端穿过通孔后与气动油泵进液口固定安装在一起，气动油泵的出油口与油管一端固定安装在一起；盖体下部外侧沿圆周均布有至少两个C型夹。

6.根据权利要求4所述的石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置，其特征在于钻具螺纹密封脂泵送机构包括气动油泵、抽油管、C型夹和能与螺纹密封脂桶相适配的盖体，盖体上侧中部固定安装有气动油泵，盖体上设有上下贯通的通孔，抽油管上端穿过通孔后与气动油泵进液口固定安装在一起，气动油泵的出油口与油管一端固定安装在一起；盖体下部外侧沿圆周均布有至少两个C型夹。

7.根据权利要求1或2或3或6所述的石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置，其特征在于还包括永磁起重器、配重部和缓冲部，永磁起重器右端与支撑柱下端左侧固定安装在一起，机械臂下端固定安装有配重部，配重部下端左侧固定安装有缓冲部。

8.根据权利要求4所述的石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置，其特征在于还包括永磁起重器、配重部和缓冲部，永磁起重器右端与支撑柱下端左侧固定安装在一起，机械臂下端固定安装有配重部，配重部下端左侧固定安装有缓冲部。

9.根据权利要求5所述的石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置，其特征在于还包括永磁起重器、配重部和缓冲部，永磁起重器右端与支撑柱下端左侧固定安装在一起，机械臂下端固定安装有配重部，配重部下端左侧固定安装有缓冲部。

10.根据权利要求1或2或3或6或8或9所述的石油钻探行业钻井钻具螺纹密封脂自动涂抹装置，其特征在于支撑柱为手摇升降机。