一種止回閥的半自動搶裝裝置的製作方法

2023-05-31 02:44:46 1

本實用新型屬於井控設備技術領域，涉及一種止回閥的半自動搶裝裝置。

背景技術：

目前國內的大部分地面轉盤旋轉鑽機都配有井口止回閥，在發生溢流或噴湧等緊急情況時，通過工人進行止回閥的安裝,然而，工人都是冒著生命危險去搶裝止回閥，工人的安全得不到保障，而且在緊急情況工人往往會高度緊張，加之井口可能出現泥漿甚至是有毒氣體的噴射，導致工人不能成功搶裝止回閥，最終造成井噴失控或者著火災難性事件，造成十分慘重的損失，有的事故不但造成經濟損失，還會造成人員的傷亡，對周邊環境的汙染也會十分嚴重。

現有的止回閥搶裝裝置，比如專利申請號為「200910241401.5」，名稱為「失控井搶裝止回閥裝置」，該裝置實現了遠距離控制來搶裝止回閥，保障了工人的安全，但是，該裝置是固定在井架上，其定位基準是井架，鑽杆接頭通過吊卡坐在井口，其定位基準是井口，該設計的基本思路是從井架通過機械軌道連接井口，從而實現止回閥與鑽杆接頭對中，這是一種理想狀況，實際工作時，在起下鑽的過程中吊卡在井口坐落的時候是人工操作，當吊卡坐在井口的時候鑽柱的軸線與井口的軸線往往會偏離幾毫米甚至更多，這個誤差遠遠超出了旋合一對螺旋副所要求的誤差範圍，此時如果還是以理想的井口軸線為基準來對接止回閥幾乎是不可能的；此外，該裝置必須要在鑽臺平面上設置固定的軌道會影響鑽臺其他設備的正常運行，對井口作業有安全隱患，且該裝置將止回閥旋合在鑽杆接頭過程中，鑽井液一直從止回閥噴出，造成了資源浪費。

技術實現要素：

本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種止回閥的半自動搶裝裝置，它不需要提前安裝在鑽臺上，也不需要安裝軌道，而且可以對止回閥與鑽杆接頭對中時進行微調，實現準確對中，提高搶裝作業的成功率。

本實用新型可通過以下技術方案實現：一種止回閥的半自動搶裝裝置，包括用於將止回閥移動到鑽杆接頭上方的行走-對中-軸向鎖定機構、用於帶動止回閥升降的升降機構以及用於將止回閥安裝於鑽杆接頭的旋轉機構，所述行走-對中-軸向鎖定機構包括底盤，底盤的下部設有導向輪，底盤的上方固定有與其平行的導向板，導向板的後部固定有扶手，導向板的前部設有前寬後窄的導向開口，用於對鑽杆接頭導向，使鑽杆接頭與止回閥對中，底盤的兩側設有與吊卡兩側吊耳開口匹配的安裝部，當導向開口與鑽杆接頭對接到位，底盤兩側的安裝部插入吊卡兩側吊耳開口，形成對止回閥的半自動搶裝裝置在沿井口軸線方向的定位，將鑽井液對止回閥的衝擊力轉移到吊卡，吊卡將該衝擊力傳給井內鑽柱。

優選地，所述升降機構包括兩根固定於導向板前部的前升降柱、兩根固定於導向板後部的後升降柱、用於安裝止回閥的升降臺，所述升降臺的前部固定有前滑塊與前升降柱滑動配合，所述升降臺的後部固定有後滑塊與後升降柱滑動配合，所述後滑塊上固定有沿豎直方向延伸的齒條，所述扶手上設有手搖輪，還包括安裝在扶手上的第一傳動軸、安裝在後升降柱上的第二傳動軸，所述手搖輪與第一傳動軸動力連接，所述第二傳動軸上安裝有齒輪與齒條嚙合形成齒輪齒條傳動機構，所述第一傳動軸和第二傳動軸上均設有鏈輪與一鏈條配合形成鏈傳動機構，所述手搖輪通過鏈傳動機構、齒輪齒條傳動機構帶動升降臺升降。

優選地，還包括固定於前升降柱和後升降柱的導向定位板，所述導向定位板上設有前寬後窄的定位開口，定位開口的後端與導向開口的後端齊平，定位開口的前端位於導向開口前端的後方。

優選地，所述手搖輪通過一增速齒輪組與第一傳動軸動力連接。

優選地，所述前滑塊和後滑塊上均設有燕尾槽，所述前升降柱和後升降柱上均設有與燕尾槽配合的凸起。

優選地，所述旋轉機構包括位於升降臺上方的頂板，所述頂板的中部設有向下延伸的外花鍵軸，外花鍵軸上配合有可上下滑動的內花鍵軸，外花鍵軸軸向定位在頂板上，內花鍵軸軸向定位在升降臺上，內花鍵軸的下端伸出升降臺，所述內花鍵軸伸出升降臺的一端螺紋連接止回閥，所述頂板上還安裝有液壓馬達，所述液壓馬達與外花鍵軸動力連接。

優選地，所述液壓馬達通過一減速齒輪組與外花鍵軸動力連接。

優選地，所述內花鍵軸上設有軸肩與一圓錐滾子軸承配合安裝在升降臺上。

優選地，所述導向輪為萬向軸輪。

與現有技術相比，本實用新型有以下有益效果：

1、本實用新型止回閥的半自動搶裝裝置通過工人推扶手來使底盤移動，通過導向板導向，使止回閥位於鑽杆接頭的正上方，實現鑽杆接頭與止回閥的對中，在下放止回閥的同時小幅度的左右移動扶手，實現止回閥與鑽杆接頭對中時微調，提高對中精度，從而提高搶裝作業的成功率，為後續井控作業爭取寶貴的時間；

2、本實用新型止回閥的半自動搶裝裝置在導向開口與鑽杆接頭對接到位，底盤兩側的安裝部插入吊卡兩側吊耳開口，形成對止回閥的半自動搶裝裝置在沿井口軸線方向的定位，將鑽井液對止回閥的衝擊力轉移到吊卡，吊卡將該衝擊力傳給井內鑽柱，這樣在將止回閥旋合在鑽杆接頭過程中，可以防止鑽井液從止回閥噴出，避免了資源浪費；

3、本實用新型止回閥的半自動搶裝裝置操作簡單，靈活方便，不需預先安裝在鑽臺上，不會影響其他裝置的工作，且不需要軌道，結構簡單，成本較低。

附圖說明

圖1是本實用新型的局部剖視正面結構示意圖；

圖2是沿圖1中A-A線的剖視圖；

圖3是沿圖1中B-B線的剖視圖；

圖4是圖1的左視局部剖結構示意圖；

圖5是本實用新型中導向板的結構示意圖；

圖6是本實用新型中導向定位板的結構示意圖；

圖7是本實用新型中底盤的結構示意圖。

附圖標記

1為底盤，100為安裝部，2為導向輪，3為扶手，4為導向板，41為導向開口，5為前升降柱，6為後升降柱，7為升降臺，8為前滑塊，9為後滑塊，10為齒條，11為手搖輪，12為第一傳動軸，13為第二傳動軸，14為齒輪，15為鏈輪，16為鏈條，17為導向定位板，171為定位開口，18為增速齒輪組，19為頂板，20為外花鍵軸，21為內花鍵軸，22為止回閥，23為液壓馬達，24為減速齒輪組，25為圓錐滾子軸承。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細說明。

參見圖1-圖7，止回閥的半自動搶裝裝置的一種實施例，包括用於將止回閥22移動到鑽杆接頭上方的行走-對中-軸向鎖定機構、用於帶動止回閥22升降的升降機構以及用於將止回閥22安裝於鑽杆接頭的旋轉機構，行走-對中-軸向鎖定機構包括底盤1，底盤1的下部設有導向輪2，底盤1的上方固定有與其平行的導向板4，導向板4的後部通過螺釘固定有扶手3，導向板4的前部設有前寬後窄的導向開口41，用於對鑽杆接頭導向，使鑽杆接頭與止回閥對中，底盤1的兩側設有與吊卡兩側吊耳開口匹配的安裝部100，當導向開口41與鑽杆接頭對接到位，底盤1兩側的安裝部100插入吊卡兩側吊耳開口，形成對止回閥的半自動搶裝裝置在沿井口軸線方向的定位，將鑽井液對止回閥22的衝擊力轉移到吊卡，吊卡將該衝擊力傳給井內鑽柱。

升降機構包括兩根固定於導向板4前部的前升降柱5、兩根固定於導向板4後部的後升降柱6、用於安裝止回閥22的升降臺7，升降臺7的前部固定有前滑塊8與前升降柱5滑動配合，升降臺7的後部固定有後滑塊9與後升降柱6滑動配合，後滑塊9上固定有沿豎直方向延伸的齒條10，扶手3上設有手搖輪11，還包括安裝在扶手3上的第一傳動軸12、安裝在後升降柱6上的第二傳動軸13，手搖輪11與第一傳動軸12動力連接，第二傳動軸13上安裝有齒輪14與齒條10嚙合形成齒輪齒條傳動機構，第一傳動軸12和第二傳動軸13上均設有鏈輪15與一鏈條16配合形成鏈傳動機構，手搖輪11通過鏈傳動機構、齒輪齒條傳動機構帶動升降臺7升降。

還包括固定於前升降柱5和後升降柱6的導向定位板17，導向定位板17上設有前寬後窄的定位開口171，定位開口171的後端與導向開口41的後端齊平，定位開口171的前端位於導向開口41前端的後方。定位開口171配合導向開口41，利於將鑽杆接頭與止回閥對中。

手搖輪11通過一增速齒輪組18與第一傳動軸12動力連接。

前滑塊8和後滑塊9上均設有燕尾槽，前升降柱5和後升降柱6上均設有與燕尾槽配合的凸起。

旋轉機構包括位於升降臺7上方的頂板19，頂板19的前部固定安裝在前升降柱5上，頂板19的後部固定安裝在後升降柱6上，頂板19的中部設有向下延伸的外花鍵軸20，外花鍵軸20上配合有可上下滑動的內花鍵軸21，外花鍵軸20通過止推軸承軸向定位在頂板19上，內花鍵軸21通過止推軸承軸向定位在升降臺7上，內花鍵軸21的下端伸出升降臺7，內花鍵軸21伸出升降臺7的一端螺紋連接止回閥22，頂板19上還安裝有液壓馬達23，液壓馬達23與外花鍵軸20動力連接。

液壓馬達23通過一減速齒輪組24與外花鍵軸20動力連接。

內花鍵軸21上設有軸肩與一圓錐滾子軸承25配合安裝在升降臺7上。升降臺7支撐內花鍵軸21和止回閥22的重量。

導向輪2為萬向軸輪。

工作過程：

需要搶裝止回閥22時，工人握住扶手3推動該裝置前進，接近卡住鑽杆接頭的吊卡時，導向板4上前寬後窄的導向開口41使該裝置能夠更容易的對準鑽杆接頭並且進行導向，此時工人將該裝置的位置進行調整並繼續向前推動該裝置，行走一定距離後，鑽杆接頭依次進入導向板4的導向開口41、導向定位板17的定位開口171，工人對該裝置的位置進行微調，將鑽杆接頭與止回閥22對中，底盤1兩側的安裝部100插入吊卡兩側吊耳開口，形成對該裝置在沿井口軸線方向的定位；在對中過程中，操作人員可以一邊下放止回閥22，一邊小幅度左右調整該裝置，實現精確對中，當止回閥22與鑽杆接頭對中後，工人操作扶手3上的手搖輪11，帶動升降臺7向下移動，直至止回閥22與鑽杆接頭接觸，啟動液壓馬達23，液壓馬達23通過減速齒輪組24將扭矩傳遞到止回閥22上，止回閥22旋轉並與鑽杆接頭旋緊。

當以上動作完成時，工人使用卡鉗卡住止回閥22，液壓馬達23反轉，通過螺紋連接的外花鍵軸21與止回閥22脫離，工人控制該裝置與吊卡脫離，止回閥22也隨之和該裝置脫離，完成整個止回閥22的搶裝過程。

需要說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。