帶有三個夾爪的垂直排管機夾管裝置的製作方法

2023-12-09 18:10:46 1

專利名稱：帶有三個夾爪的垂直排管機夾管裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種夾管裝置，具體涉及一種適用於鑽井平臺排管系統中關鍵設 備垂直排管機的夾管裝置。
背景技術：
目前，在海洋鑽井過程中，管子處理作業佔的比例大，其關鍵設備垂直排管機的性 能是保證系統安全快速、穩定高效、作業連貫的前提條件。垂直排管機的夾管裝置設計是否 合理直接影響管子處理作業的工作效率。現有的夾管裝置在夾持時定位不準確，致使可靠 性差、穩定性差的問題，進而影響了作業效率；另外，現有設備的通用性也比較差。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種帶有三個夾爪的垂直排管機夾管裝置，以解決現有 的夾管裝置在夾持時定位不準確，致使可靠性差、穩定性差的問題，進而影響了作業效率的 問題。本實用新型為解決上述技術問題採取的技術方案是本實用新型所述的帶有三個 夾爪的垂直排管機夾管裝置包括上夾爪、中夾爪和下夾爪，所述上夾爪、中夾爪II和下夾爪 由上至下設置並連接在一起，所述上夾爪包括上夾爪液壓缸、上夾頭、上夾爪第一導軌和上 夾爪第二導軌；所述中夾爪II包括中夾爪液壓缸、兩個連杆、第一中夾爪主體、第二中夾爪 主體、中夾爪第一夾頭、中夾爪第二夾頭、兩個中夾爪連杆軸和兩個中夾爪迴轉軸；下夾爪 III包括下夾爪液壓缸、下夾爪第一導軌、下夾爪第二導軌和下夾頭；上夾爪液壓缸用於調整 上夾頭的位置，在上夾頭的兩側分別設置了上夾爪第一導軌和上夾爪第二導軌，上夾頭沿 上夾爪第一導軌、上夾爪第二導軌滑動；第一中夾爪主體、第二中夾爪主體各自與一個連杆 8連接，第一中夾爪主體的工作端安裝有中夾爪第一夾頭，第二中夾爪主體的工作端安裝有 中夾爪第二夾頭，第一中夾爪主體通過一個中夾爪連杆軸與一個連杆連接，第二中夾爪主 體通過另一個中夾爪連杆軸與另一個連杆連接，第一中夾爪主體的根部繞一個中夾爪迴轉 軸迴轉，第二中夾爪主體的根部繞另一個中夾爪迴轉軸迴轉，中夾爪液壓缸通過改變其行 程帶動連杆改變第一中夾爪主體、第二中夾爪主體的開度；下夾爪液壓缸用於調整下夾頭 的位置，在下夾頭的兩側分別設置了下夾爪第一導軌、下夾爪第二導軌，下夾頭沿下夾爪第 一導軌、下夾爪第二導軌滑動。本實用新型的有益效果是本實用新型所述的夾管裝置具有夾管可靠性好、夾管穩定性好的優點，克服了現 有技術中的不足。而且本實用新型還具有良好通用性，整體結構簡單，動作靈活可靠；本實 用新型的使用可大大提高垂直排管機的工作效率。本實用新型設置了上夾爪、中夾爪、下夾 爪，中夾爪為主夾爪，上夾爪、下夾爪為輔助夾爪。在夾管作業中上夾爪、中夾爪、下夾爪三 個夾爪同時動作，形成了主夾爪夾持、輔助夾爪上、下支撐的三點定位方式，顯著提高了夾 管的可靠性、穩定性。與現有設備相比，上、下輔助夾頭的設計改善了夾持不同管徑時需更換夾持附件的狀況，夾持設備通用性好。由於不必更換夾頭上附件，減少了夾管作業中輔助 時間。

圖1是本實用新型的總體結構示意圖；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是沿圖1中C-C線的剖視圖；圖5是沿圖3中D-D線的剖視 圖。
具體實施方式
具體實施方式
一如圖1 5所示，本實施方式所述的帶有三個夾爪的垂直排管機 夾管裝置包括上夾爪I、中夾爪II和下夾爪III，所述上夾爪I、中夾爪II和下夾爪III由上至 下設置並連接在一起，所述上夾爪I包括上夾爪液壓缸1、上夾頭2、上夾爪第一導軌3和上 夾爪第二導軌4 ；所述中夾爪II包括中夾爪液壓缸7、兩個連杆8、第一中夾爪主體9、第二中 夾爪主體12、中夾爪第一夾頭10、中夾爪第二夾頭11、兩個中夾爪連杆軸13和兩個中夾爪 迴轉軸14 ；下夾爪III包括下夾爪液壓缸15、下夾爪第一導軌16、下夾爪第二導軌17和下夾 頭18 ；上夾爪液壓缸1用於調整上夾頭2的位置，在上夾頭2的兩側分別設置了上夾爪第 一導軌3和上夾爪第二導軌4，上夾頭2沿上夾爪第一導軌3、上夾爪第二導軌4滑動；第一 中夾爪主體9、第二中夾爪主體12各自與一個連杆8連接，第一中夾爪主體9的工作端安裝 有中夾爪第一夾頭10，第二中夾爪主體12的工作端安裝有中夾爪第二夾頭11，第一中夾爪 主體9通過一個中夾爪連杆軸13與一個連杆8連接，第二中夾爪主體12通過另一個中夾 爪連杆軸13與另一個連杆8連接，第一中夾爪主體9的根部繞一個中夾爪迴轉軸14迴轉， 第二中夾爪主體12的根部繞另一個中夾爪迴轉軸14迴轉，中夾爪液壓缸7通過改變其行 程帶動連杆8改變第一中夾爪主體9、第二中夾爪主體12的開度；下夾爪液壓缸15用於調 整下夾頭18的位置，在下夾頭18的兩側分別設置了下夾爪第一導軌16、下夾爪第二導軌 17,下夾頭18沿下夾爪第一導軌16、下夾爪第二導軌17滑動。
具體實施方式
二 如圖1和圖2所示，本實施方式所述夾管裝置還包括夾持臂IV， 所述夾持臂IV夾設在上夾爪I的工作端的兩側上，且夾持臂IV與上夾爪I轉動連接。其它 組成及連接關係與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三如圖1和圖2所示，本實施方式所述夾管裝置還包括第一迴轉軸 5和第二迴轉軸6，夾持臂IV通過第一迴轉軸5、第二迴轉軸6與上夾爪I轉動連接。其它組 成及連接關係與具體實施方式
二相同。本實用新型的工作原理(參見圖1 5)本實用新型包括上夾爪I、中夾爪II、下夾爪III，中夾爪II為主夾爪，上夾爪I、下
夾爪III為輔助夾爪。在夾管作業中通過改變上夾爪液壓缸1的行程Sl調整上夾頭2的位 置，以便適應夾持不同管徑的鑽管，在上夾頭2兩側設計了上夾爪第一導軌3、上夾爪第二 導軌，保證了其運動的穩定性；在夾管作業中通過改變中夾爪液壓缸7的行程S2通過兩個 連杆8改變第一中夾爪主體9、第二中夾爪主體12的開度，以適應夾持不同直徑的鑽杆，夾 爪上安裝的中夾爪第一夾頭10、中夾爪第二夾頭11提高了夾管的穩定性；在夾管作業中通 過改變下夾爪液壓缸15的行程Sl調整下夾頭的位置(同上夾頭)，以便適應夾持不同管徑的鑽管，在下夾頭18兩側設計了下夾爪第一導軌16、下夾爪第二導軌17，保證了其運動的
穩定性。如圖1所示夾管作業中控制夾頭(繞第一迴轉軸5和第二迴轉軸6)迴轉S3度， 準備從前序設備上取管，如圖3、4、5所示取管過程中上夾爪I、下夾爪III以及上夾爪液壓 缸1、下夾爪液壓缸15同時伸出行程Si，使上夾頭2沿上夾爪第一導軌3、上夾爪第二導軌 4滑出接管，與此同時下夾頭18沿下夾爪第一導軌16、下夾爪第二導軌17滑出接管，同時 中夾爪II的中夾爪液壓缸7伸出行程S2，通過連杆8、連杆驅動軸13使中夾爪的第一中夾 爪主體9、第二中夾爪主體12繞其迴轉軸14動作(轉動)，進而改變中夾爪II (主夾爪)的開 度，使安裝於主夾爪上的中夾爪第一夾頭10、中夾爪第二夾頭11夾持鑽杆19 ；同時通過調 整輔助夾頭的上夾爪液壓缸1、下夾爪液壓缸15的行程Sl實現輔助夾持，提高夾管穩定性。 穩定夾持後夾頭(繞軸5、6)迴轉S3度，實現立管。通過調整輔助夾頭的上夾爪液壓缸1、下夾爪液壓缸15的行程Si、中夾爪液壓缸 7的行程S2以適應夾持不同管徑的鑽杆。上、下輔助夾頭的作用是輔助前序設備接管；輔 助主夾爪實現穩定夾管。
權利要求一種帶有三個夾爪的垂直排管機夾管裝置，其特徵在於所述夾管裝置包括上夾爪(Ⅰ)、中夾爪(Ⅱ)和下夾爪(Ⅲ)，所述上夾爪(Ⅰ)、中夾爪(Ⅱ)和下夾爪(Ⅲ)由上至下設置並連接在一起，所述上夾爪(Ⅰ)包括上夾爪液壓缸(1)、上夾頭(2)、上夾爪第一導軌(3)和上夾爪第二導軌(4)；所述中夾爪(Ⅱ)包括中夾爪液壓缸(7)、兩個連杆(8)、第一中夾爪主體(9)、第二中夾爪主體(12)、中夾爪第一夾頭(10)、中夾爪第二夾頭(11)、兩個中夾爪連杆軸(13)和兩個中夾爪迴轉軸(14)；下夾爪Ⅲ包括下夾爪液壓缸(15)、下夾爪第一導軌(16)、下夾爪第二導軌(17)和下夾頭(18)；上夾爪液壓缸(1)用於調整上夾頭(2)的位置，在上夾頭(2)的兩側分別設置了上夾爪第一導軌(3)和上夾爪第二導軌(4)，上夾頭(2)沿上夾爪第一導軌(3)、上夾爪第二導軌(4)滑動；第一中夾爪主體(9)、第二中夾爪主體(12)各自與一個連杆(8)連接，第一中夾爪主體(9)的工作端安裝有中夾爪第一夾頭(10)，第二中夾爪主體(12)的工作端安裝有中夾爪第二夾頭(11)，第一中夾爪主體(9)通過一個中夾爪連杆軸(13)與一個連杆(8)連接，第二中夾爪主體(12)通過另一個中夾爪連杆軸(13)與另一個連杆(8)連接，第一中夾爪主體(9)的根部繞一個中夾爪迴轉軸(14)迴轉，第二中夾爪主體(12)的根部繞另一個中夾爪迴轉軸(14)迴轉，中夾爪液壓缸(7)通過改變其行程帶動連杆(8)改變第一中夾爪主體(9)、第二中夾爪主體(12)的開度；下夾爪液壓缸(15)用於調整下夾頭(18)的位置，在下夾頭(18)的兩側分別設置了下夾爪第一導軌(16)、下夾爪第二導軌(17)，下夾頭(18)沿下夾爪第一導軌(16)、下夾爪第二導軌(17)滑動。
2.根據權利要求1所述的帶有三個夾爪的垂直排管機夾管裝置，其特徵在於所述夾 管裝置還包括個夾持臂(IV)，所述夾持臂(IV)夾設在上夾爪(I )的工作端的兩側上，且夾 持臂(IV)與上夾爪(I )轉動連接。
3.根據權利要求1所述的帶有三個夾爪的垂直排管機夾管裝置，其特徵在於所述夾 管裝置還包括第一迴轉軸(5)和第二迴轉軸(6)，夾持臂(IV)通過第一迴轉軸(5)、第二回 轉軸(6)與上夾爪(I )轉動連接。
專利摘要帶有三個夾爪的垂直排管機夾管裝置，它涉及一種夾管裝置，它解決了現有的夾管裝置在夾持時定位不準確，致使可靠性差、穩定性差的問題，進而影響了作業效率的問題。上夾爪液壓缸用於調整上夾頭的位置，上夾頭沿上夾爪第一導軌、上夾爪第二導軌滑動；第一中夾爪主體、第二中夾爪主體各自與一個連杆連接，中夾爪液壓缸通過改變其行程利用連杆改變第一中夾爪主體、第二中夾爪主體的開度；下夾爪液壓缸用於調整下夾頭的位置，下夾頭沿下夾爪第一導軌、下夾爪第二導軌滑動。在夾管作業中上夾爪、中夾爪、下夾爪三個夾爪同時動作，形成了主夾爪夾持、輔助夾爪上、下支撐的三點定位方式，顯著提高了夾管的可靠性、穩定性。
文檔編號E21B19/14GK201695970SQ201020242868
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者佟萬成, 白勇, 閆志超 申請人:撫州市臨川白勇海洋工程有限公司