井口无人操作系统起下油管的推拉机械手技术方案

井口无人操作系统起下油管的推拉机械手，应用于石油井下作业起下油管。在方形轨道管的两个开口内分别插入一个吊环控制块；在两块之间有一个控制块弹簧；在方形轨道管下平板的下平面焊接有一块长方形的连接板；在方形轨道管上平板中部对称焊接有两个凹弯座板；凹弯座板两个三角形的斜边相对；在两块凹弯座板的下部焊接有一个限位块；圆弧形缺口的直径大于加厚油管外径1～3毫米；定位螺栓将油管控制爪悬挂在凹弯座板的侧面；两个油管控制爪的下端固定有爪弹簧。效果是：配合远程液压控制台、液压缸实现推拉油管和吊环就位，取代人工在井口对吊环、油管的推、拉操作，提高工作效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油勘探开发
，特别涉及井下作业现场的工程设备，是一种起下油管时推拉油管和吊环就位的机械装置。
技术介绍
目前，国内井下作业现场起下油管时，井口操作需二至三人，完成挂摘吊环、搬吊卡、开关吊卡、推拉操控油管钳、推送油管等一系列动作，劳动强度大，施工速度要求快，井内工作液外溢及野外严寒酷暑对人体健康损害大，配合不默契时导致磕、碰、伤、残问题多。为解决上述难题，有些科研单位研制机器人操作也取得重大进展，但施工现场条件有限，成本高，实际应用难。为此我们单位立项研制起下油管井口无人操作系统，液控油管吊卡开关、液控油管钳就位及上卸扣、液控机械手推拉油管及吊环，设计新，成本低，结构简单，操作方便。推拉油管和吊环就位的推拉机械手是该操作系统中的重要组成部分。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种井口无人操作系统起下油管的推拉机械手，起下油管时，配合远程液压控制台、液压缸实现推拉油管和吊环就位的推拉机械手，取代人工对吊环、油管的推、拉操作，减少井内工作液外溢及野外严寒酷暑对井口操作工的健康损害，降低员工在单吊环、挂井口、高空落物时导致的伤残风险，降低劳动强度，提高工作效率。本技术采用的技术方案是井口无人操作系统起下油管的推拉机械手，主要由方形轨道管、凹弯座板、油管控制爪、定位螺栓、限位块、爪弹簧、吊环控制块、封板、控制块弹簧和连接板组成。其特征在于方形轨道管由长方形的上平板、长方形的下平板和长方形的两块侧平板焊接成，在方形轨道管的上平板的两端沿上平板中线有对称的开口 ；在方形轨道管的两个开口内分别插入一个吊环控制块；吊环控制块上部为三角形，在三角形的斜边上有一个半圆形豁口，两个半圆形豁口相对；在两块吊环控制块之间有一个控制块弹簧，控制块弹簧在方形轨道管内并且控制块弹簧的两端分别与两个吊环控制块固定；在方形轨道管的两端分别焊接有一块封板；在方形轨道管下平板的下平面中部沿轴向焊接有一块长方形的连接板，连接板垂直方形轨道管下平板的下平面；在连接板上有两个通孔；两个通孔用于安装。在方形轨道管上平板中部对称焊接有两个凹弯座板；凹弯座板与方形轨道管上平板的上平面垂直；凹弯座板的下部为长方体形，凹弯座板的上部为三角形，两个三角形的斜边相对；在两块凹弯座板的下部焊接有一个限位块，限位块两段焊接在两块凹弯座板的内侧，在两块凹弯座板的内侧分别有圆弧形缺口 ；圆弧形缺口的直径大于加厚油管外径I 3毫米；在两块凹弯座板上分别一个有圆孔，在圆孔内有定位螺栓，定位螺栓穿过油管控制爪上部的圆孔，定位螺栓将油管控制爪悬挂在凹弯座板的侧面；油管控制爪为长方体形，两个油管控制爪的下端固定有爪弹簧，爪弹簧为拉伸弹簧。为了降低吊环控制块在滑动过程中的阻力，在吊环控制块的下端有三个通孔，在通孔内分别有一个轴，轴的两端分别固定有轴承，轴承分别与方形轨道管内壁上下平面接触。爪弹簧的作用是提供油管控制爪对油管的有效夹紧力。简述井口无人操作系统起下油管的推拉机械手的使用过程，有助于理解本技术。井口无人操作系统起下油管的推拉机械手与气动卡瓦、液动油管吊卡、液动油管钳、油管滑道、油管枕木等配合使用。起油管时,液动油管钳卸开油管丝扣后,提出油管,推拉机械手伸出，两片油管控制爪引入并抱住油管本体限制油管左右移动，继续下放油管和伸出推拉机械手，至油管滑道上方，停止推拉机械手，油管下放至油管滑车上，回收推拉机械手，解除油管控制爪对油管的控制，待液控油管吊卡接近井口油管时，伸出推拉机械手用吊环控制块引入、控制、夕卜推吊环至油管接触油管枕木，液控油管吊卡释放油管，上提吊环并同步回收推拉机械手，液控油管吊卡接近井内油管接箍时，推拉机械手平稳回拉吊环，使吊卡内腔轻触油管本体，液控油管吊卡闭锁油管，继续回收推拉机械手，释放吊环，上提油管。周而复始完成连续起出油管操作。下油管时，气动卡瓦在井口卡住液控油管吊卡下部的油管本体，液控油管吊卡释放油管，推拉机械手伸出用吊环控制块引入、控制、外推吊环，下放吊环使液控油管吊卡内腔轻触油管枕木上的油管本体后完成闭锁，回收推拉机械手释放吊环，上提油管，下部油管公扣越过油管枕后，油管本体进入推拉机械手的油管控制爪间，同步回收推拉机械手并继续上提油管至井内油管上方，下放油管公扣进入井内油管母扣，继续回收推拉机械手解除对油管的控制，液控油管钳上紧丝扣。周而复始完成连续下油管操作。本技术的有益效果本技术井口无人操作系统起下油管的推拉机械手，井下作业起下油管时，配合远程液压控制台、液压缸实现推拉油管和吊环就位的推拉机械手，取代人工在井口对吊环、油管的推、拉操作，消减井内工作液外溢及野外严寒酷暑对井口操作工的健康损害，消除员工在单吊环、挂井口、高空落物时导致的伤残风险，降低劳动强度，提高工作效率。附图说明图I是本技术井口无人操作系统起下油管的推拉机械手结构示意图。图中，I-方形轨道管，2-凹弯座板，3-油管控制爪，4-定位螺栓，5-限位块，6_爪弹簧，7-吊环控制块，8-封板，9-控制块弹簧，10-连接板。具体实施方式实施例I :以一个适用直径73毫米加厚油管的井口无人操作系统起下油管的推拉机械手为例，对本技术作进一步详细说明。参阅图I。本技术井口无人操作系统起下油管的推拉机械手，主要由方形轨道管I、凹弯座板2、油管控制爪3、定位螺栓4、限位块5、爪弹簧6、吊环控制块7、封板8、控制块弹簧9和连接板10组成。 方形轨道管I由长方形的上平板、长方形的下平板和长方形的两块侧平板焊接成，长方形的上平板和长方形的下平板长480毫米、宽46毫米、厚10毫米钢板。长方形的两块侧平板长480毫米、高40毫米、厚10毫米。方形轨道管I内腔横截面为高40毫米、宽26毫米的矩形。在方形轨道管I的上平板的两端沿上平板中线有长120毫米、宽10毫米的对称的开口 ；在方形轨道管I的 两个开口内分别插入一个吊环控制块7 ;吊环控制块7是长180毫米、宽80毫米、厚10毫米钢板。吊环控制块7上部为三角形，在三角形的斜边上有一个半圆形豁口，两个半圆形豁口相对。在两块吊环控制块7之间有一个控制块弹簧9，控制块弹簧9是螺旋拉伸弹簧，外径25. 4毫米、丝径2. 4毫米、自由长度203毫米、拉伸长度486毫米、最大拉伸载荷130N。控制块弹黃9在方形轨道管I内并且控制块弹黃9的两端分别与两个吊环控制块7固定。在方形轨道管I的两端分别焊接有一块封板8，封板8是高60毫米、宽46毫米、厚6毫米钢板。在方形轨道管I下平板的下平面中部沿轴向焊接有一块长方形的连接板10，连接板10长160毫米、宽30毫米、厚10毫米。连接板10垂直方形轨道管I下平板的下平面，在连接板10上有两个通孔。在方形轨道管I上平板中部对称焊接有两个凹弯座板2 ;凹弯座板2与方形轨道管I上平板的上平面垂直；凹弯座板2的下部为长方体形，凹弯座板2的上部为三角形，两个三角形的斜边相对；在两块凹弯座板2的下部焊接有一个限位块5，限位块5是长56毫米、宽6毫米、厚10毫米。限位块5两段焊接在两块凹弯座板2的内侧，在两块凹弯座板2的内侧分别有圆弧形缺口 ；圆弧形缺口的直径大于加厚油管外径2毫米；在两块凹弯座板2上分别一个有圆孔，在圆孔内有定位螺栓4，定位螺栓4是M6 X 40的六角头本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井口无人操作系统起下油管的推拉机械手，主要由方形轨道管(I)、凹弯座板(2)、油管控制爪(3)、定位螺栓(4)、限位块(5)、爪弹簧(6)、吊环控制块(7)、封板(8)、控制块弹簧(9)和连接板(10)组成；其特征在于方形轨道管(I)由长方形的上平板、长方形的下平板和长方形的两块侧平板焊接成，在方形轨道管(I)的上平板的两端沿上平板中线有对称的开口 ；在方形轨道管(I)的两个开口内分别插入一个吊环控制块(7);吊环控制块(7)上部为三角形，在三角形的斜边上有一个半圆形豁口，两个半圆形豁口相对；在两块 吊环控制块(7)之间有一个控制块弹簧(9)，控制块弹簧(9)在方形轨道管⑴内并且控制块弹簧(9)的两端分别与两个吊环控制块(7)固定；在方形轨道管⑴的两端分别焊接有一块封板(8);在方形轨道管(I)下平板的下平面中部沿轴向焊接有一块长方形的连接板(10)，连接板(10)垂直方形轨道管(I)下平板的下平面；在连接板(10)上有两个通...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷全福，孙连会，李世杰，黄树，王铁锋，李宝军，张良平，王新安，李纬，黄伟，杨达玉，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：