一种钻杆装配装置及装配方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种钻杆装配装置及装配方法，装配装置包括机架、钻机、钻杆存放架、夹持组件、翻转组件、转动组件、行程组件。钻杆存放架内阵列有一排钻杆；翻转组件设于机架其中一个外壁，夹持组件、转动组件、行程组件均设于翻转组件外端，翻转组件用于使夹持组件公转90

【技术实现步骤摘要】
一种钻杆装配装置及装配方法


[0001]本专利技术涉及钻井
，尤其涉及一种钻杆装配装置及装配方法。

技术介绍

[0002]现有技术中的钻井设备包括机架、钻机，机架底板上设有钻井，钻机通过绳索升降组件上下滑动配合于机架内，钻机底部设有连接头，用于连接钻杆，钻机顶部设有电机，用于驱动连接头。装配钻杆时，由工作人员拿取钻杆，并手扶钻杆保持竖直，钻杆底部对着钻井，顶部对着连接头，连接头向下转动完成与钻杆的连接，当连接头持续向下转动，即可将该钻杆与前一个钻杆连接并打入钻井。上述过程中，人工拿取钻杆费时费力；手扶钻杆时无法确保完全竖直，存在装配倾斜错位的风险，也存在安全隐患。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术不足，本专利技术提供一种钻杆装配装置及装配方法，实现钻杆自动输送、自动夹持、自动转移、自动装配，省去人工操作的步骤，提高装配效率。
[0004]为了实现本专利技术的目的，拟采用以下方案：一种钻杆装配装置，包括机架、钻机，机架底板上设有钻井，钻机通过绳索升降组件上下滑动配合于机架内，钻机底部设有连接头，顶部设有第一电机，第一电机用于驱动连接头，还包括钻杆存放架、夹持组件、翻转组件、转动组件、行程组件。
[0005]钻杆存放架平行设于机架外，钻杆存放架内阵列有一排钻杆，钻杆底部高于钻井；翻转组件设于机架其中一个外壁，夹持组件、转动组件、行程组件均设于翻转组件外端，翻转组件用于使夹持组件公转90
°
，转动组件用于使夹持组件自转180
°
；当夹持组件位于公转0
°
位置时，连接头、夹持组件、钻井位于同一竖直线上；当夹持组件位于公转90
°
位置时，一排钻杆与夹持组件位于同一直线上；行程组件用于将一排钻杆依次移动至夹持组件处，夹持组件用于夹持钻杆。
[0006]进一步的，翻转组件包括液压伸缩杆、转动柱、转动板，液压伸缩杆两端分别转动连接于支架、转动板内端，转动柱顶部及底部转动连接于基座，支架、基座均设于机架外壁，转动板中段连接转动柱外壁。
[0007]进一步的，转动板外端设有凹槽，转动组件包括第二电机、第一齿轮、第一连接柱，第一连接柱顶部转动配合于凹槽，底部连接第一齿轮，夹持组件连接于第一连接柱，第二电机通过支撑板连接于转动板，第二电机用于驱动第一齿轮。
[0008]进一步的，钻杆存放架包括多个限位组件、外框、滑动配合于外框的内框，外框、内框朝向夹持组件的一端开口设置，一排钻杆阵列于内框内，多个限位组件阵列于内框顶部的横梁内部，横梁底部阵列有一排通孔，限位组件依次穿过对应的通孔、钻杆，以使钻杆固定。
[0009]进一步的，横梁顶部与底部同样位置处也阵列有一排通孔，外框开口端的顶部设有限位孔，限位孔与横梁顶部第一个通孔对应，每一个限位组件均包括第三电机、限位柱、
第二齿轮，第三电机通过支撑座设于横梁内，其输出轴连接第二齿轮，限位柱外壁阵列有环状凸起，第二齿轮与环状凸起啮合，限位柱上下滑动配合于通孔，用于限位钻杆。
[0010]进一步的，行程组件包括第三齿轮、第四齿轮、第二连接柱，第二连接柱上下贯穿转动板，第二电机输出轴连接第二连接柱底部，第三齿轮、第四齿轮均设于第二连接柱上，第三齿轮用于啮合第一齿轮，第四齿轮位于转动板顶部，横梁底部设有齿条，第四齿轮用于啮合齿条，第三齿轮、第四齿轮外周预设范围内设有锯齿，且两者锯齿所在预设范围未重合。
[0011]一种钻杆装配方法，采用所述的钻杆装配装置，方法包括以下步骤：准备阶段：内框的第一个限位柱向上插入限位孔，以固定内框；将一排钻杆阵列于内框，其余的限位柱向下插入对应的钻杆内，以限位钻杆；一次转动阶段：翻转组件使夹持组件公转90
°
，转动组件使夹持组件自转180
°
；夹持阶段：第一个限位柱脱离限位孔，行程组件将内框移动预设距离，以保证夹持组件夹持第一个钻杆；二次转动阶段：限位柱脱离第一个钻杆，且该限位柱向上插入限位孔，翻转组件使夹持组件逆向公转90
°
，转动组件使夹持组件逆向自转180
°
，此时，夹持组件夹持的钻杆位于钻井正上方；装配阶段：通过绳索升降组件使钻机下移，同时第一电机驱动连接头，使连接头螺纹连接第一个钻杆；夹持组件脱离第一个钻杆，从一次转动阶段执行下一个循环，同时连接头持续向下转动，将第一个钻杆打入钻井，之后钻机上移至原位，以备下一个循环。
[0012]进一步的，一次转动阶段：液压伸缩杆收缩，使转动板、夹持组件围绕转动柱公转90
°
；第二电机驱动第三齿轮，当第三齿轮啮合第一齿轮结束，夹持组件围绕第一连接柱自转180
°
。
[0013]进一步的，夹持阶段中，行程组件将内框移动预设距离的方法是：当第三齿轮啮合第一齿轮结束，第二电机继续驱动第三齿轮，此时，第四齿轮才开始啮合齿条，使内框移动预设距离。
[0014]本专利技术的有益效果在于：1、通过钻杆存放架、行程组件的配合实现钻杆的自动输送，通过夹持组件实现钻杆的自动夹持并保持钻杆竖直，通过翻转组件、转动组件的配合实现钻杆的自动转移至预设位置，通过钻机实现钻杆的自动装配，整个过程省去了人工操作，降低人工操作的失误及安全风险，提高了装配效率。
[0015]2、第三电机驱动第二齿轮，因为第二齿轮与环状凸起啮合，从而使限位柱上下滑动配合于通孔；当限位柱向下插入钻杆，用于限位钻杆；当限位柱向上移动，可以脱离钻杆，便于夹持组件夹持转移钻杆；当需要防止内框滑动时，限位柱可以向上插入限位孔。
[0016]3、在液压伸缩杆的作用下，夹持组件公转至
°
位置，此时，第四齿轮外周光滑区域接触齿条，第三齿轮的锯齿区域啮合第一齿轮；所以当第二电机驱动第三齿轮，使夹持组件自转180
°
后，夹持组件的夹持口对准钻杆，此时，第三齿轮的锯齿区域脱离第一齿轮，第四齿轮的啮齿区域开始啮合齿条，第二电机继续驱动第三齿轮，通过第四齿轮与齿条的啮合，从而使内框移动预设距离，便于夹持组件夹持钻杆，所以行程组件、转动组件共用一个动力源，通过三个齿轮的巧妙配合，实现了钻杆自动输送及自动夹持。
附图说明
[0017]图1为实施例的装配装置前视状态图一；图2为实施例的翻转组件结构状态图一；图3为图2中A处局部放大图；图4为实施例的钻杆存放架透视图；图5为实施例的钻杆存放架右视图；图6为图5中C处局部放大图；图7为实施例的内框结构图；图8为实施例的转动组件结构状态图一；图9为图8中B处局部放大图；图10为实施例的转动组件结构状态图二；图11为图10中D处局部放大图；图12为装配装置前视状态图二；图13为实施例的装配方法流程图。
具体实施方式
[0018]如图1所示，展示了现有技术中的钻井设备，包括机架1、钻机2，机架1底板上设有钻井，钻机2通过绳索升降组件上下滑动配合于机架1内，绳索升降组件为常规组件，附图中并未具体展示，钻机2底部设有连接头21，连接头21具有螺纹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻杆装配装置，包括机架（1）、钻机（2），机架（1）底板上设有钻井，钻机（2）通过绳索升降组件上下滑动配合于机架（1）内，钻机（2）底部设有连接头（21），顶部设有第一电机（22），第一电机（22）用于驱动连接头（21），其特征在于，还包括钻杆存放架（3）、夹持组件（4）、翻转组件（5）、转动组件（6）、行程组件（7）；钻杆存放架（3）平行设于机架（1）外，钻杆存放架（3）内阵列有一排钻杆（34），钻杆（34）底部高于钻井；翻转组件（5）设于机架（1）其中一个外壁，夹持组件（4）、转动组件（6）、行程组件（7）均设于翻转组件（5）外端，翻转组件（5）用于使夹持组件（4）公转90
°
，转动组件（6）用于使夹持组件（4）自转180
°
；当夹持组件（4）位于公转0
°
位置时，连接头（21）、夹持组件（4）、钻井位于同一竖直线上；当夹持组件（4）位于公转90
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位置时，一排钻杆（34）与夹持组件（4）位于同一直线上；行程组件（7）用于将一排钻杆（34）依次移动至夹持组件（4）处，夹持组件（4）用于夹持钻杆（34）。2.根据权利要求1所述的钻杆装配装置，其特征在于，翻转组件（5）包括液压伸缩杆（51）、转动柱（52）、转动板（53），液压伸缩杆（51）两端分别转动连接于支架（511）、转动板（53）内端，转动柱（52）顶部及底部转动连接于基座（521），支架（511）、基座（521）均设于机架（1）外壁，转动板（53）中段连接转动柱（52）外壁。3.根据权利要求2所述的钻杆装配装置，其特征在于，转动板（53）外端设有凹槽（531），转动组件（6）包括第二电机（61）、第一齿轮（62）、第一连接柱（63），第一连接柱（63）顶部转动配合于凹槽（531），底部连接第一齿轮（62），夹持组件（4）连接于第一连接柱（63），第二电机（61）通过支撑板（611）连接于转动板（53），第二电机（61）用于驱动第一齿轮（62）。4.根据权利要求3所述的钻杆装配装置，其特征在于，钻杆存放架（3）包括多个限位组件（33）、外框（31）、滑动配合于外框（31）的内框（32），外框（31）、内框（32）朝向夹持组件（4）的一端开口设置，一排钻杆（34）阵列于内框（32）内，多个限位组件（33）阵列于内框（32）顶部的横梁（321）内部，横梁（321）底部阵列有一排通孔（322），限位组件（33）依次穿过对应的通孔（322）、钻杆（34），以使钻杆（34）固定。5.根据权利要求4所述的钻杆装配装置，其特征在于，横梁（321）顶部与底部同样位置处也阵列有一排通孔（322），外框（31）开口端的顶部设有限位孔（311），限位孔（311）与横梁（321）顶部第一个通孔（322）对应，每一个限位组件（33）均包括第三电机（331）、限位柱（332）、第二齿轮（333），第三电机（331）通过支撑座（3311）设于横梁（321）内，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：温博，康俊诚，史小春，程云波，张天德，
申请(专利权)人：成都优瑞克能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：