本发明专利技术涉及一种车载修井机的游车大钩浮动导向与吊卡定位控制装置，属石油装备的车载修井机配套设备技术领域。它由导向导轨机构、浮动导向与吊卡定位机构、电控系统和液气路控制阀组构成。导向导轨机构固定安装在井架上，浮动导向与吊卡定位机构吊装在游车大钩上，通过滑动导向小车与导向导轨机构浮动连接，电控系统和液气路控制阀组安装在司钻房内。本发明专利技术与传统的游动系统比较，可彻底改变吊卡几乎无约束的运动，使吊卡运行平稳及位置与状态可控，使液压吊卡与自动化井架工、气动卡瓦、自动化猫道等的交接过程变得非常简单、高效，彻底解决了液压吊卡晃动、摆动、退让的问题以及改变了作业人员对液压吊卡直接推拉与开合的现状。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种车载修井机游动系统的游车大钩浮动导向与吊卡定位控制装置，属石油装备的车载修井机配套设备
技术介绍
现有车载修井机的游动系统都是针对人工作业设计的，游动系统和吊卡没有轨道导向，在没有提吊井内管柱时，只能靠游动系统和吊卡的自重实现简单的重力导向，这样在吊卡无负载的作业过程中会出现吊卡的晃动和摆动，且当需要吊卡进行水平移动或受水平外力作用而需要保持吊卡不动时只能依靠人工来完成。在下单根管柱（包括抽油杆、油管、套管等）作业时，吊卡下放离开单根管柱的接箍过低时会造成单根管柱因自重带动吊卡倾斜，当倾斜过大时容易产生接管柱上扣乱牙，影响作业质量和效率；为了提高作业效率，保证作业质量，需要使用管柱扶正装置。随着科学技术的发展，由自动化井架工代替人工在修井机二层台上的作业已经成为一种趋势，使修井作业中最危险、最艰苦、最繁重的高空作业由自动化井架工代替，从本质上改变工人的作业状况，保证作业安全，减少作业人员。自动化井架工代替二层台上的人工作业，需要与液压吊卡配合使用，并且需要液压吊卡稳定和位置与状态可控，也就是保证液压吊卡在刹车、大风等条件下无大的晃动和摆动，且在与自动化井架工交接时受水平外力作用也能保持固定的位置。但在现有石油装备中，还没有能满足车载修井机这一作业要求的装置，在使用自动化井架工时，因大风、刹车等情况产生的液压吊卡晃动和自动化井架工与液压吊卡进行管柱交接时的液压吊卡退让等使交接作业时的效率很低，导致使用自动化井架工得不偿失。在车载修井机作业中由于井架倾斜作业，且角度也可能因作业过程而变化，加上为保证钻台面作业空间以及井架上部空间不够等特殊情况，导向轨道必须采用倾斜方式，所以必须采取浮动导向，因此目前也没有适合的有轨导向装置可以使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种适应车载修井机的倾斜井架与狭小空间要求，能实现液压吊卡与自动化井架工、气动卡瓦、自动化猫道等进行管柱快速交接，能替代管柱扶正装置保证下单根管柱作业的质量，实现提高作业效率，减少作业人员，减轻工人劳动强度，保障作业安全的车载修井机游动系统的游车大钩浮动导向与吊卡定位控制装置。本专利技术是通过如下的技术方案来实现上述目的的：该车载修井机游动系统的游车大钩浮动导向与吊卡定位控制装置由导向导轨机构、浮动导向与吊卡定位机构、电控系统和液气路控制阀组构成，其特征在于：导向导轨机构固定安装在井架上；浮动导向与吊卡定位机构吊装在游车大钩上，通过滑动导向小车与导向导轨机构浮动连接，浮动导向与吊卡定位机构竖直方向上的运动及其他方向的摆动由导向导轨机构进行约束；电控系统和液气路控制阀组安装在司钻房内或其它合适的地方，通过电控液的方式控制液压吊卡的位置和状态与作业要求相符。所述的导向导轨机构由导向钢丝绳上固定机构、导向钢丝绳、导向钢丝绳下固定机构、索具螺旋扣和索具螺旋扣固定座组成，导向钢丝绳上固定机构安装在井架上部的接近天车底部的地方，导向钢丝绳下固定机构安装在井架接近钻台面的地方；导向钢丝绳横跨导向钢丝绳上固定机构并将导向钢丝绳分成相等的两部分后分别绕过导向钢丝绳上固定机构两侧的两个导轮与导向钢丝绳下固定机构连接，导向钢丝绳的下部两端分别绕过导向钢丝绳下固定机构两侧的两个导轮后分别与两个索具螺旋扣连接；索具螺旋扣通过索具螺旋扣固定座固定在井架的横梁上，导向钢丝绳的预紧力通过索具螺旋扣调节。所述的浮动导向与吊卡定位机构由滑动导向小车、浮动架、摆动油缸、导向装置连接座、浮动滑杆、导套、锁止块、锁止油缸、摆动油缸吊环座、吊环、液压吊卡和大钩销轴组成；滑动导向小车采用滚轮式滑动结构，活动安装在导向导轨机构的两根导向钢丝绳上，能沿两根导向钢丝绳上下移动；浮动架的一端铰接在滑动导向小车上，另一端铰接在导向装置连接座的上部；导套、锁止块和锁止油缸成套安装在导向装置连接座的下部，浮动架的中部铰接有一浮动滑杆，浮动滑杆的另一端插入导套内，浮动滑杆随着导向装置连接座与导向钢丝绳的距离变化而在导套内滑动；锁止块上部和浮动滑杆下部均制作有相互啮合的齿，通过锁止油缸推动锁止块将浮动滑杆锁止；浮动架、浮动滑杆和导向装置连接座及安装在底部的导套构成三角形结构，在浮动滑杆被锁死的状态下，通过三角形结构的稳定性保证车载修井机的游车大钩的稳定位置；摆动油缸的一端铰接在导向装置连接座的上部，另一端与摆动油缸吊环座铰接，通过摆动油缸的伸缩使吊环带动液压吊卡前后摆动与琐止，从而保证液压吊稳定在作业需要的位置；导向装置连接座通过大钩销轴与车载修井机游动系统的游车大钩连接，通过游车大钩提供上下游动的动力；游车大钩两侧制作有大钩附耳，吊环活动连接在大钩附耳和液压吊卡之间。所述的电控系统安装在司钻房内或其它位置，用于对本装置进行采集、传输、操作、控制和显示等，或将该电控系统集成到自动化井架工控制系统或其它集成控制系统中进行集成控制与操作。所述的液气路控制阀组安装在司钻房内或其它位置，在控制系统的控制下通过液气路管线对液压吊卡、气动卡瓦、摆动油缸、锁止油缸等进行控制。本专利技术与现有技术相比的有益效果在于：该车载修井机游动系统的游车大钩浮动导向与吊卡定位控制装置与传统的游动系统比较，可彻底改变吊卡几乎无约束的运动，使吊卡运行平稳及位置与状态可控，使液压吊卡与自动化井架工、气动卡瓦、自动化猫道等的交接过程变得非常简单、高效，彻底改变作业人员对液压吊卡直接推拉与开合的现状；本专利技术还可代替管柱扶正装置，保证管柱（包括抽油杆、油管、套管等）上部位置稳定地与井口中心一致，保证管柱下部与井口管柱对接上扣时不会出现乱扣情况，提高下管柱的作业质量与效率。本专利技术特别能适应车载修井机作业中由于井架倾斜导致的上下空间变化，以及能适应车载修井机已经配置的井架，不需要增加井架高度。本专利技术制造价格低，用途广，安装使用方便，工作效率高，不需要对现有车载修井机进行大的改造即能安装使用。本专利技术彻底解决了液压吊卡晃动、摆动、退让的问题，在刹车、大风等条件下无大的晃动和摆动，且在与自动化井架工、气动卡瓦、自动化猫道等交接时受外力作用也能保持基本固定的位置，大大提高了作业效率，减轻劳动强度，而且通过电控系统可顺利地实现液压吊卡自动开门和关门，通过集成控制系统还可实现自动交接。附图说明图1为本专利技术在车载修井机上安装的结构示意图；图2为图1的A处结构放大示意图；图3为本专利技术的导向导轨机构的主视结构示意图；图4为本专利技术的导向导轨机构的侧视结构示意图；图5为本专利技术的浮动导向与吊卡定位机构的主视结构示意图；图6为本专利技术的浮动导向与吊卡定位机构的侧视结构示意图；图7为本专利技术与自动化井架工配合使用的示意图。图中：1、绞车，2、井架，3、天车，4、导向导轨机构，4-1、导向钢丝绳上固定机构，4-2、导向钢丝绳，4-3、导向钢丝绳下固定机构，4-4、索具螺旋扣，4-5、索具螺旋扣固定座，5、大钩附耳，6、游车大钩，7、浮动导向与吊卡定位机构，7-1、滑动导向小车，7-2、浮动架，7-3、摆动油缸，7-4、导向装置连接座，7-5、浮动滑杆，7-6、导套，7-7、锁止块，7-8、锁止油缸，7-9、摆动油缸吊环座，7-10、吊环，7-11、液压吊卡，7-12、大钩销轴，8、二层台，9、自动化井架工，10、管柱，11、气动本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种车载修井机游动系统的游车大钩浮动导向与吊卡定位控制装置，它由导向导轨机构（4）、浮动导向与吊卡定位机构（7）、电控系统（14）和液气路控制阀组（13）构成，其特征在于：导向导轨机构（4）固定安装在井架（2）上；浮动导向与吊卡定位机构（7）吊装在游车大钩（6）上，通过滑动导向小车（7‑1）与导向导轨机构（4）浮动连接，浮动导向与吊卡定位机构（7）竖直方向上的运动及其他方向的摆动由导向导轨机构（4）进行约束；电控系统（14）和液气路控制阀组（13）安装在司钻房（15）内，通过电控液的方式控制液压吊卡（7‑11）的位置和状态与作业要求相符。
【技术特征摘要】
1.一种车载修井机游动系统的游车大钩浮动导向与吊卡定位控制装置，它由导向导轨机构（4）、浮动导向与吊卡定位机构（7）、电控系统（14）和液气路控制阀组（13）构成，其特征在于：导向导轨机构（4）固定安装在井架（2）上；浮动导向与吊卡定位机构（7）吊装在游车大钩（6）上，通过滑动导向小车（7-1）与导向导轨机构（4）浮动连接，浮动导向与吊卡定位机构（7）竖直方向上的运动及其他方向的摆动由导向导轨机构（4）进行约束；电控系统（14）和液气路控制阀组（13）安装在司钻房（15）内，通过电控液的方式控制液压吊卡（7-11）的位置和状态与作业要求相符。2.根据权利要求1所述的车载修井机游动系统的游车大钩浮动导向与吊卡定位控制装置，其特征在于：所述的导向导轨机构（4）由导向钢丝绳上固定机构（4-1）、导向钢丝绳（4-2）、导向钢丝绳下固定机构（4-3）、索具螺旋扣（4-4）和索具螺旋扣固定座（4-5）组成，导向钢丝绳上固定机构（4-1）安装在井架（2）上部的接近天车（3）底部的地方，导向钢丝绳下固定机构（4-3）安装在井架（2）接近钻台（12）工作面的地方；导向钢丝绳（4-2）横跨导向钢丝绳上固定机构（4-1）并将导向钢丝绳（4-2）分成相等的两部分后分别绕过导向钢丝绳上固定机构（4-1）两侧的两个导轮与导向钢丝绳下固定机构（4-3）连接，导向钢丝绳（4-2）的下部两端分别绕过导向钢丝绳下固定机构（4-3）两侧的两个导轮后分别与两个索具螺旋扣（4-4）连接；索具螺旋扣（4-4）通过索具螺旋扣固定座（4-5）固定在井架（2）的后面横梁上，导向钢丝绳（4-2）的预紧力通过索具螺旋扣（4-4）调节。3.根据权利要求1所述的车载修井机游动系统的游车大钩浮动导向与吊卡定位控制装置，其特征在于：所述的浮动导向与吊卡定位机构（7）由滑动导向小车（7-1）、浮动架（7-2）、摆动油缸（7-3）、导向装置连接座（7-4）、浮动滑杆（7-5）、导套（7-6）、锁止块（7-7）、锁止油缸（7-8）、摆动油缸吊环座（7-9）、吊环（7-10）、液压吊卡（7-11）和大钩销轴（7-12）组成；滑动导向小车（7-1）采用滚轮式滑动结构，活...
【专利技术属性】
技术研发人员：李睿枫，李金松，朱海东，王欣异，程海蓝，
申请(专利权)人：湖北省聚元石油自动化装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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