一种适应多规格抽油杆的自动吊卡制造技术

本发明专利技术涉及一种适应多规格抽油杆的自动吊卡，所述抽油杆具有扳手方颈，其特征在于，所述自动吊卡包括：芯轴，所述芯轴设置在所述吊卡的中心位置处，且所述芯轴为中空结构；对方机构，当所述抽油杆在所述芯轴的内部移动到预定位置时，所述对方机构能够与处于任意方位的多种不同规格的抽油杆的扳手方颈对方。本发明专利技术通过对方组件在径向上移动，能够实现对多种不同规格且方位随机的扳手方颈的对方。此外，多段圆弧的夹紧凸轮机构既能在不更换牙块的前提下满足不同规格抽油杆的夹持，又能在结构上实现自锁，保证抽油杆不脱出。扶杆机构的导向机构将直线运动转化为直线和旋转的复合运动，结构紧凑，减少了旋转运动所需的驱动源。减少了旋转运动所需的驱动源。减少了旋转运动所需的驱动源。

【技术实现步骤摘要】
一种适应多规格抽油杆的自动吊卡


[0001]本专利技术属于修井机领域，具体涉及一种适应多规格抽油杆的自动吊卡。

技术介绍

[0002]抽油杆是是修井机作业时的常用元件。图1是现有技术中广泛使用的一种典型的抽油杆的结构示意图。在图1所示的抽油杆上，沿轴向从左至右依次用箭头示出了杆体A、镦粗的凸缘B、扳手方颈C、台肩D、应力槽E以及外螺纹F。
[0003]为了将抽油杆下入井内或者从井中提升起来，使用吊卡来与抽油杆进行配合。在实际操作中，修井作业中的抽油杆起下作业主要是通过两个抽油杆吊卡倒换完成抽油杆的提升和下放。该过程需要多人进行人工操作，劳动强度大，作业环境恶劣，而且现场作业存在一定安全隐患，不利于油田安全生产。此外，抽油杆具有不同的尺寸规格，而井下抽油杆一般为多种规格混用，但是每种型号的吊卡只能适用于1
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2种规格的抽油杆，对于人工操作而言，工作强度大，工作效率低。
[0004]目前已经有自动化的吊卡方案出现。例如，中国专利申请CN 110159209 A公开了一种抽油杆吊卡，其中使用自动化夹持装置来实现对抽油杆的快速夹持。具体地，抽油杆夹持块包括长臂、短臂、连接端，长臂、短臂分别与连接端的两侧连接，长臂、短臂与连接端连接形成一侧开口的抽油杆夹持槽，抽油杆夹持槽的尺寸小于扳手方颈的对角线尺寸而大于扳手方颈的边长尺寸，抽油杆从夹持槽开口位置进入抽油杆夹持槽到连接端内侧实现位置定位。在使用时，将与抽油杆上端连接的接箍从下部插入下壳体的圆锥形槽，圆锥形槽将抽油杆轴向定位，油缸作用使活塞杆移动带动夹持块移动及控制机构直线移动，液压马达带动旋转部件旋转，由于开口槽的尺寸小于扳手方颈的对角线尺寸而大于扳手方颈的边长尺寸，当开口槽开口位置与扳手方颈靠近时，如果开口槽与扳手方颈的对角线位置接触时，由于开口槽的尺寸小于扳手方颈的对角线尺寸，扳手方颈不能够顺利地卡入开口槽，通过液压马达带动旋转部件旋转，当旋转部件转过一个小的角度后，扳手方颈就能够顺利地卡入开口槽，扳手方颈卡入开口槽后，油缸继续动作使得夹持块继续移动。
[0005]该方案虽然提出了抽油杆的自动夹持，但是由于夹持槽的尺寸固定，因此仍然只能实现单一规格抽油杆的起下作业，要适应多种规格必须人工更换牙块，流程仍然比较繁琐，不能真正实现自动化作业。
[0006]由于修井作业的自动化和智能化是行业的发展方向，因此有必要设计能够适应多规格抽油杆的自动吊卡。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种适应多规格抽油杆的自动吊卡。
[0008]具体地，本专利技术提出了以下技术方案。
[0009]一种适应多规格抽油杆的自动吊卡，所述抽油杆具有扳手方颈，所述自动吊卡包
括：
[0010]芯轴，所述芯轴设置在所述吊卡的中心位置处，且所述芯轴为中空结构；
[0011]对方机构，当所述抽油杆在所述芯轴的内部移动到预定位置时，所述对方机构能够与处于任意方位的多种不同规格的抽油杆的扳手方颈对方。
[0012]本专利技术的自动吊卡还可以单独地包括以下特征中的任意一个，或者包括以下特征中的任意组合：
[0013]‑
所述对方机构包括对方牙块支座和对方牙块，所述对方牙块具有开口，该开口的形状与所述扳手方颈的角的形状互补，所述对方牙块支座与所述对方牙块之间通过弹性元件连接。
[0014]‑
所述对方机构还设置有用于检测所述对方牙块的开口与所述扳手方颈的角是否接合的检测元件。
[0015]‑
还包括夹紧机构，所述夹紧机构能够夹紧多种不同规格的抽油杆。
[0016]‑
所述夹紧机构包括夹紧牙块，所述夹紧牙块能够被驱动从而在径向上移动不同的距离，以实现对不同规格的抽油杆的夹紧。
[0017]‑
所述夹紧机构还包括夹紧凸轮盘以及滚动部，所述夹紧牙块与所述滚动部固定连接，所述滚动部能够沿着所述夹紧凸轮盘的凸轮区段移动，所述凸轮区段包括多个子区段，当所述滚动部在所述多个子区段中的对应区段移动时，所述夹紧牙块能够对不同规格的抽油杆进行夹紧。
[0018]‑
还包括扶杆机构，所述扶杆机构包括驱动装置和两个半锥筒，两个所述半锥筒能够在所述驱动装置的带动下沿着所述芯轴的方向移动或者在垂直于所述芯轴的平面内旋转。
[0019]‑
所述驱动装置包括：
[0020]动力源，所述动力源提供沿所述芯轴方向的驱动力；
[0021]导向装置，在所述导向装置的作用下，所述驱动力能够带动所述半锥筒沿着所述芯轴的方向移动或者在垂直于所述芯轴的平面内旋转。
[0022]‑
所述导向装置包括：
[0023]导向筒，所述导向筒内设置有导向杆，所述导向杆上设置有导向部，所述导向筒上设置有导向轨道，所述导向轨道限定所述导向部的运动轨迹。
[0024]‑
所述扶杆机构还包括逆止机构，当所述扶杆机构的两个半锥筒处于闭合状态时，所述逆止机构能够允许所述抽油杆相对于所述吊卡沿一个方向移动，而不允许所述抽油杆相对于所述吊卡沿另一个方向移动。
[0025]根据以上方案可知，本专利技术具有以下优点：
[0026]1.通过对方机构中的对方组件在径向上移动，能够实现对多种不同规格且方位随机的扳手方颈的对方。
[0027]2.多段圆弧的夹紧凸轮机构既能在不更换牙块的前提下满足不同规格抽油杆的夹持，又能在结构上实现自锁，保证抽油杆不脱出。
[0028]3.扶杆机构的导向机构将直线运动转化为直线和旋转的复合运动，结构紧凑，减少了旋转运动所需的驱动源。
[0029]4.扶杆机构逆止块的设计利用了逆止结构单向锁死的特性，实现了扶杆机构导向
和托举的功能，既保证了扶杆机构在导向时抽油杆可以通过，又能在大钳上卸扣时替代夹紧组件夹持抽油杆。
[0030]5.复合凸轮机构，巧妙的在非常有限的空间里将检测机构和夹紧机构集成，且互不干涉。
[0031]从下文结合附图的描述中可以知晓本专利技术的自动吊卡的更具体的结构及有利效果。
附图说明
[0032]参考附图描述本专利技术的示例性实施例，其中：
[0033]图1示意性地示出了现有技术中的一种典型抽油杆的结构。
[0034]图2示意性地示出了本专利技术的自动吊卡的一个角度的立体图，其中扶杆机构处于闭合状态。
[0035]图3示意性地示出了本专利技术的自动吊卡的另一个角度的立体图，其中扶杆机构处于打开状态。
[0036]图4示意性地示出了本专利技术的自动吊卡的正视图，其中扶杆机构处于闭合状态。
[0037]图5示意性地示出了本专利技术的自动吊卡的俯视图。
[0038]图6示意性地示出了按照图5中的A
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A剖面线的剖视图。
[0039]图7示意性地示出了按照图6中的B
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B剖面线的剖视图。
[0040]图8示意性地示出了本专利技术的自动吊卡中所使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适应多规格抽油杆的自动吊卡，所述抽油杆具有扳手方颈，其特征在于，所述自动吊卡包括：芯轴，所述芯轴设置在所述吊卡的中心位置处，且所述芯轴为中空结构；对方机构，当所述抽油杆在所述芯轴的内部移动到预定位置时，所述对方机构能够与处于任意方位的多种不同规格的抽油杆的扳手方颈对方。2.根据权利要求1所述的一种适应多规格抽油杆的自动吊卡，其特征在于，所述对方机构包括对方牙块支座和对方牙块，所述对方牙块具有开口，该开口的形状与所述扳手方颈的角的形状互补，所述对方牙块支座与所述对方牙块之间通过弹性元件连接。3.根据权利要求2所述的一种适应多规格抽油杆的自动吊卡，其特征在于，所述对方机构还设置有用于检测所述对方牙块的开口与所述扳手方颈的角是否接合的检测元件。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的一种适应多规格抽油杆的自动吊卡，其特征在于，还包括夹紧机构，所述夹紧机构能够夹紧多种不同规格的抽油杆。5.根据权利要求4所述的一种适应多规格抽油杆的自动吊卡，其特征在于，所述夹紧机构包括夹紧牙块，所述夹紧牙块能够被驱动从而在径向上移动不同的距离，以实现对不同规格的抽油杆的夹紧。6.根据权利要求5所述的一种适应多规格抽油杆的自动吊卡，其特征在于，所述夹紧机构还包括夹紧凸轮盘以及滚动部，所述夹紧牙块与所述滚动部固定连接，所述滚...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新明，陶志影，吴敬华，杜毅，李晓磊，姬江峰，
申请(专利权)人：无锡智瀚智能机器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：