一种动力猫道管子翘板及其管子装载方法

摘要

本发明公开了一种动力猫道管子翘板装置，在猫道底座纵向中心线位置设置有送钻柱装置，在猫道底座的面板平齐镶嵌有翘板，翘板下表面两端各设置有一个耳板，每个耳板与一个翘板倾斜液缸活塞端头铰接，每个翘板倾斜液缸的另一端铰接在猫道底座的连接座上；在猫道底座外侧每个翘板处设置有排管架，排管架内侧边沿与猫道底座的边沿铰接，排管架的外侧下表面设置有主耳板，该主耳板与排管架倾斜液缸活塞端头铰接，排管架倾斜液缸缸体底端支撑在地面上。本发明还公开了一种利用该动力猫道管子翘板装置进行管子装载的方法。本发明的装置及方法，大大降低了能源消耗；提高了工作效率，降低了劳动强度。

说明书

技术领域

本发明属于石油勘探设备技术领域，涉及一种动力猫道管子翘板装置， 本发明还涉及一种利用该动力猫道管子翘板装置进行管子装载的方法。

背景技术

近年来，钻机管子处理系统发展迅速，尤其是动力猫道，发展非常迅速， 这些动力猫道管子从排管架滚至猫道送钻柱装置原理和方法都一样。首先， 液缸将排管架倾斜一定角度，管子依靠自身重力和初始动力克服摩擦力从排 管架滚入猫道侧面的装载机构上，装载机构将管子倾斜后滚进动力猫道送钻 柱装置，完成管子滚入后，装载机构复位待命，排管架液缸缩回，排管架处 于水平状态或向下的倾斜状态。重复以上动作，可将管子逐个滚入猫道送钻 柱装置。但是现有的结构存在的不足是，整个装载过程运行周期长，能源消 耗大，而且操作控制复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种动力猫道管子翘板装置，解决了现有管子装载 机构装载过程操作控制复杂、运行周期长、能源消耗大的问题。

本发明的另一目的是提供一种利用该动力猫道管子翘板装置进行管子 装载的方法。

本发明所采用的技术方案是，一种动力猫道管子翘板装置，在猫道底座 纵向中心线位置设置有送钻柱装置，在猫道底座的面板平齐镶嵌有翘板，每 个翘板下表面两端各设置有一个耳板，每个耳板分别与一个翘板倾斜液缸活 塞端头铰接，每个翘板倾斜液缸的另一端铰接在猫道底座的连接座上；在猫 道底座外侧每个翘板处设置有排管架，排管架内侧边沿与猫道底座的边沿铰 接，排管架的外侧下表面设置有主耳板，该主耳板与排管架倾斜液缸活塞端 头铰接，排管架倾斜液缸缸体底端支撑在地面上。

本发明所采用的另一技术方案是，一种利用上述的动力猫道管子翘板装 置进行管子装载的方法，将管子从排管架滚入送钻柱装置，该方法按照以下 步骤实施：

步骤1.1）初始位置设置，翘板处于水平状态，排管架处于向外上方倾 斜的状态；

步骤1.2）操作外侧翘板倾斜液缸活塞伸出，翘板倾斜液缸绕着其内侧 的销轴旋转，使得翘板外沿旋转抬升，置于其外沿表面上的第一个管子抬高 至一定高度后滚过挡销的位置，靠重力惯性一直滚入送钻柱装置中，抬升过 程中，排管架上的其它滚下来的管子则被翘板外沿的弧形挡板挡住，每次只 能有一根管子滚入送钻柱装置；

步骤1.3）操作外侧翘板倾斜液缸活塞缩回，当翘板回位至水平状态时， 原来被弧形挡板挡住的第二个管子从倾斜的排管架自动滚入翘板上，后面紧 贴着的第三个管子只能排在翘板外侧，翘板倾斜液缸处于初始待命状态；

步骤1.4）重复上述的的步骤1.2）、步骤1.3），就可将排管架上的管子 逐个送入送钻柱装置中。

本发明的有益效果是，翘板装载过程中，将管子的位能合理转化成动能； 排管架始终处于倾斜状态，使得放在排管架上重达三、四吨的管子不再重复 倾斜、复位，能源不再重复消耗，大大降低了能源消耗；同时在一个装载周 期中由三个操作步骤简化为一个操作步骤，明显提高了工作效率，降低了劳 动强度，简化操作步骤，经济效益非常明显。

附图说明

图1是本发明装置在管子装载待命状态截面示意图；

图2是本发明方法进行管子装载中间过程截面示意图；

图3是本发明装置中的翘板结构示意图；

图4是本发明装置中的翘板及挡销孔安装位置局部俯视示意图。

图中，1.猫道底座，2.送钻柱装置，3.挡销，4.翘板倾斜液缸，5.销轴， 6.翘板，7.管子，8.排管架，9.排管架倾斜液缸，10.弧形挡板，11.挡销安装 孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

图1、2仅为猫道右侧的一个断面，一个猫道可能有3-4组相同的断面； 图4仅为右侧一个局部，也可能有3-4组。

参见图1、图2，本发明装置的结构是，在双侧或单侧动力型猫道底座1 纵向中心线位置设置有送钻柱装置2，在猫道底座1一侧或两侧的面板平齐 镶嵌有一翘板6，参照图4，翘板6下表面两端各设置有一个耳板，每个耳 板分别通过一个销轴5与一个翘板倾斜液缸4活塞端头铰接，翘板倾斜液缸 4的另一端铰接在猫道底座1的连接座上；在猫道底座1外侧设置有排管架 8，排管架8内侧边沿通过销轴与猫道底座1的边沿铰接，排管架8的外侧 （另一端）下表面设置有主耳板，该主耳板与排管架倾斜液缸9活塞端头铰 接，排管架倾斜液缸9缸体底端通过桩靴支撑在地面上，排管架8始终处于 向上倾斜状态。

参见图3，翘板6的下表面总共设置有二个销轴孔耳板，用于插接销轴 5，以便将翘板6和下方的二个翘板倾斜液缸4分别铰接牢靠；其中外侧（靠 近排管架8）的销轴孔耳板与翘板6外沿同体设置，称为弧形挡板10，弧形 挡板10和翘板6的外侧立面为弧形面，其弧度的半径相当于翘板6围绕内 侧（朝向猫道底座1）耳板孔轴心的转动半径R。

参见图4，翘板6的外沿伸出猫道底座1一侧的面板之外，在猫道底座 1外沿靠内设置有不同位置的挡销安装孔11，用于安装挡销3，不同挡销安 装孔11离翘板6的最外沿距离不同，在合适的挡销安装孔11中安装有挡销 3，以适应不同直径的管子滚进翘板6上。

排管架8始终处于向外上方倾斜状态，依靠重力的作用，使得管子7能 够向内滚动（或滑动），所有管子7始终紧贴在猫道底座1上的挡销3外侧， 由于挡销3的作用，确保同时只能有一根管子7进入翘板6外沿内，管子7 滚入排管架8时必须去掉挡销3。

本发明的装置特点是，将翘板6外沿侧面设计成弧形形状，弧心在翘板 6另一端的旋转中心，保证圆弧面始终与管子7的外径相切。根据不同管径 的管子，在猫道外侧设置有不同位置的挡销安装孔，使得翘板超出挡销部分， 恰好能放置一根管子。

本发明利用上述的动力猫道管子翘板装置进行管子装载的方法是，按照 以下步骤实施：

第一种方式，当管子需要从排管架8滚入送钻柱装置2时，以图2中的 右侧操作为例进行描述。

步骤1.1）初始位置设置，翘板6处于水平状态，排管架8处于向外上 方倾斜的状态；

步骤1.2）操作外侧（右侧）翘板倾斜液缸4活塞伸出，翘板倾斜液缸4 绕着其内侧（左侧）的销轴5旋转，使得翘板6外沿旋转抬升，置于其外沿 表面上的第一个管子7抬高至一定高度后滚过（或者越过）挡销3的位置， 靠重力惯性一直滚入送钻柱装置2中，抬升过程中，排管架8上的其它滚下 来的管子7则被翘板6外沿的弧形挡板10挡住，并且与管子外径相切，保 证每次只能有一根管子7滚入送钻柱装置2；

步骤1.3）操作外侧（右侧）翘板倾斜液缸4活塞缩回，翘板6回到水 平状态时，弧形挡板10始终与管子7外径相切，与管子7之间只产生滑动 摩擦，不会推动排管架8上剩余的管子7，节省能源。整个操作过程中，排 管架8始终倾斜一定的角度，在该倾角下管子7能够克服摩擦力向翘板6方 向滚动或滑动。当翘板6回位至水平状态时，原来被弧形挡板10挡住的第 二个管子7从倾斜的排管架8自动滚入翘板6上，后面紧贴着的第三个管子 7只能排在翘板6外侧，翘板倾斜液缸4处于初始待命状态。

步骤1.4）重复上述的的步骤1.2）、步骤1.3），就可将排管架8上的管 子7逐个送入送钻柱装置2中。

第二种方式，如果需要将管子从送钻柱装置2滚入排管架8时，

步骤2.1）根据需要收回排管架倾斜液缸9活塞，将排管架8置于水平 或略向外下方倾斜的状态，使得翘板6处于水平状态；

步骤2.2）当管子7从送钻柱装置2滚出来进入翘板6内沿上表面后， 控制翘板6下方内侧的翘板倾斜液缸4活塞伸出，翘板倾斜液缸4绕着其右 侧的销轴5旋转，使得翘板6内沿旋转抬升，置于其内沿表面上的管子7抬 高至一定高度后，靠重力惯性一直滚入排管架8上。

步骤2.3）控制翘板6下方内侧的翘板倾斜液缸4活塞缩回，再次将翘 板6处于水平状态，等待下一个管子7从送钻柱装置2滚出来进入翘板6， 重复步骤2.2）即将下一个管子7滚入排管架8上。

步骤2.4）重复上述的步骤2.2）、步骤2.3）即可实现逐个将管子7滚入 排管架8上。

本发明的装置，通过在翘板两端设置铰接孔，外沿设计有弧形挡板，弧 形挡板始终与管子外径相切，翘板旋转过程中能够自动逐个分拣管子。排管 架始终处于向上倾斜状态，管子的装载不再需要来回倾斜排管架，仅仅依靠 管子自身重力实现。结构简单、控制简单，使得管子装载过程运行周期缩短， 能源消耗降低，大大提高了管子从排管架滚入送钻柱装置的效率，降低工人 劳动强度，经济效益非常明显。