石油钻机防喷器吊装移运系统的制作方法

1.本实用新型涉及石油钻采设备技术领域，具体的说是一种石油钻机防喷器吊装移运系统。


背景技术：

2.防喷器是石油钻井中常用的防止井喷的井口安全装置。防喷器组一般由环形防喷器、单闸板防喷器、双闸板防喷器、四通等组合而成，体积庞大。常规防喷器组的安装由防喷器吊移装置完成，该装置安装在钻机上底座下方的吊梁上，由于受钻台下方净空高度及操作空间的限制，安装拆卸不方便；移运防喷器时需要现场工人协助扶正操作，作业风险大、安全性差；当井口进行套管头安装作业时，现有的防喷器吊移装置无法同时移运防喷器组和套管头，需要借助钻机提升系统才能完成套管头的安装，操作过程复杂，安装效率低。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种石油钻机防喷器吊装移运系统，以解决现有的防喷器吊装移运装置受操作空间的限制，安装拆卸不方便的问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：
5.一种石油钻机防喷器吊装移运系统，包括安装在导轨上的下底座，下底座的前端通过纵向行走液缸与棘爪组件相连接，下底座的后上方安装有上底座，上底座与下底座之间安装有两个相互平行的横向平移液缸，上底座的前端通过连接耳板与立柱的底部相铰接，立柱为口字型框架结构，立柱的下部安装有下扶持臂，立柱的上部安装有上扶持臂，上扶持臂上安装有吊杠，上扶持臂通过举升系统与立柱的下横梁相连接，立柱的上横梁两端分别与两根相互平行的斜支撑杆的顶端相铰接，斜支撑杆的底部铰接在上底座的后端两侧。
6.优选的，所述举升系统包括位于立柱两根竖梁之间的单举升液缸，单举升液缸的缸座耳轴端安装在上扶持臂的主框架上，单举升液缸的活塞端固定在立柱下横梁的中部。
7.优选的，所述举升系统包括举升座，举升座的中部与下举升液缸的耳轴座相连接，下举升液缸的活塞端通过销轴固定在立柱下横梁的中部，下举升液缸的缸体贯穿举升座，下举升液缸的缸体两侧设置有两个相互平行的上举升液缸，上举升液缸的活塞端固定在举升座的上表面，上举升液缸的缸体中部通过连接板安装在上扶持臂的主框架上。
8.优选的，所述上扶持臂包括口字状的主框架，主框架的上横梁前侧壁上焊接有旋转板安装座，旋转板安装座的前部开设有与旋转板形状相适配的半圆弧形缺口，旋转板安装座上安装有数个限位导向轴，旋转板安装座上部安装有圆弧形的旋转板，限位导向轴嵌装在旋转板上开设的数个限位导向孔中，旋转板的两端通过焊接在旋转板外边缘的旋转耳板与旋转液缸的活塞端相连接，旋转液缸的缸座通过耳板铰接在主框架的上横梁两侧边上；旋转液缸安装座的前端通过耳板销轴与上防护支架的两端相连接，上防护支架的内壁为圆弧状。
9.优选的，所述主框架的上横梁后部两端均安装有滑轨安装座，滑轨安装座装卡在固定于立柱两根竖梁外侧壁的立柱导轨上；主框架的下横梁后侧壁上安装有举升液缸耳轴座，单举升液缸或上举升液缸的缸体安装在举升液缸耳轴座上。
10.优选的，所述主框架的上横梁一侧端通过销轴耳板与扒杆吊臂的后端相铰接，扒杆吊臂位于旋转板的外侧，其后部为水平直杆，前部向导轨方向弯曲，扒杆吊臂的前端安装有吊装耳板，通过吊装耳板与起重葫芦相连接，起重葫芦的底部吊装有套管头。
11.优选的，所述斜支撑杆包括上支杆和下支杆，上支杆与下支杆连接处的侧壁上部和侧壁下部均焊接有相适配的连接耳板，两组连接耳板通过连接销轴相铰接，上支杆侧壁上部的连接销轴在运输过程中取下，上支杆绕着上支杆侧壁下部的连接销轴转动180
°
后与下支杆折叠排放。
12.优选的，所述下扶持臂包括后端部与立柱相连接的支撑架，支撑架的前部为圆弧形，支撑架的前端通过耳板销轴与下防护支架的两端相连接，下防护支架的内壁为圆弧状。
13.优选的，所述导轨上焊接有数根与导轨相垂直的横拉梁。
14.优选的，所述吊杠包括十字型的焊接梁，焊接梁的底部安装有吊装耳板。
15.本实用新型中可折叠的斜支撑杆可用伸缩液缸替换，当立柱放倒成水平状态时，伸缩液缸的活塞杆回缩，同时缸体旋转成水平状态，保证了本实用新型的低位运输和低位防喷器组装配作业。
16.本实用新型的使用方法为：
17.方法一、防喷器组整体移运安装
18.首先，作业人员依次在导轨上安装好下底座、上底座，立柱处于水平倾倒状态，斜支撑杆的上支杆和下支杆相互折叠放置，作业人员将防喷器组水平倾倒固定到上扶持臂和下扶持臂上；其次，借助吊机将防喷器组和立柱拉起，使立柱处于竖直状态，在此过程中斜支撑杆由折叠状态旋转至倾斜状态，固定好上支杆和下支杆的连接销轴；第三步、控制纵向行走液缸的活塞杆伸出，使棘爪组件抓住防喷器组的下部，将防喷器组运至井口中心位置；控制举升系统调整防喷器组的高度；控制横向平移液缸的活塞杆伸缩，调整上底座和下底座间的位置，使防喷器组与安装于井口中心的套管头同轴；最后，控制旋转液缸的活塞杆伸缩，调整防喷器组的角度，使防喷器组螺栓孔与井口法兰螺栓孔对正，将防喷器组安装到套管头上。
19.方法二、防喷器组各组件单个移运后在井口组装
20.首先，作业人员依次在导轨上安装好下底座、上底座，立柱处于水平倾倒状态，斜支撑杆的上支杆和下支杆相互折叠放置，借助吊机将立柱拉起，使立柱处于竖直状态，在此过程中斜支撑杆由折叠状态旋转至倾斜状态，固定好上支杆和下支杆的连接销轴；其次、将吊杠放置于上扶持臂上方，通过卸扣、吊带或者铁链将防喷器组件连接到吊杠上；第三步、控制纵向行走液缸的活塞杆伸出，使棘爪组件抓住防喷器组的下部，将防喷器组件运至井口中心位置；控制举升系统调整防喷器组的高度；控制横向平移液缸的活塞杆伸缩，调整上底座和下底座间的位置，使防喷器组件与安装于井口中心的套管头同轴；最后，控制旋转液缸的活塞杆伸缩，调整防喷器组的角度，使防喷器组螺栓孔与井口法兰螺栓孔对正，将防喷器组件安装到套管头上。
21.本实用新型在吊运防喷器组的同时可移运套管头：
22.第一步、用吊机将套管头吊到位于下底座的套管头平台上，用起重葫芦将套管头吊装到扒杆吊臂的前端，在防喷器组被吊运到井口位置时，套管头跟随防喷器组移运至井口中心附近；
23.第二步、作业人员控制举升系统将防喷器组提起，退让出井口位置，同时，作业人员控制起重葫芦将套管头移运至井口中心，安装好套管头；
24.第三步、作业人员转动扒杆吊臂让出井口中心位置，控制举升系统将防喷器组放下至井口，对防喷器组进行安装。
25.本实用新型的有益效果：
26.（1）本实用新型通过安装在立柱上的上扶持臂和下扶持臂对防喷器组进行扶持，通过举升系统调整防喷器组的高度，通过纵向行走液缸和横向平移液缸调整防喷器组的相对位置，使防喷器组对正井口位置，通过旋转液缸调整防喷器组的螺栓孔与井口法兰安装孔对正，实现了在有限的空间举升、吊运防喷器组，自动化程度高，可靠性能强；
27.（2）本实用新型中立柱的底部铰接在上底座上，可将立柱旋转水平放置，与立柱相连接的斜支撑杆也可折叠成两部分，便于作业人员低位安装防喷器组，并且低位运输，安全性能高，运输方便；
28.（3）本实用新型中上扶持臂的一侧安装有扒杆吊臂，用来吊运套管头，在本实用新型进行防喷器组吊装的同时实现套管头的吊运，节约了工作时间，提高了工作效率；
29.（4）本实用新型中导轨的上方安装下底座和上底座，立柱、上扶持臂和下扶持臂均安装在导轨上，使得本实用新型在使用过程中对地基的要求不高，可应用于多种工况。
附图说明
30.图1是本实用新型的结构示意图；
31.图2是图1中导轨的结构示意图；
32.图3是举升系统包括单举升液缸时立柱、上扶持臂与举升系统的结构示意图；
33.图4是举升系统包括上举升液缸和下举升液缸时立柱、上扶持臂与举升系统的结构示意图；
34.图5是图4中举升系统的结构示意图；
35.图7是图1中上扶持臂的结构示意图；
36.图8是图1中吊杠的结构示意图；
37.图9是利用本实用新型吊杠吊装双闸板防喷器的示意图；
38.图6是本实用新型处于低位折叠状态运输示意图；
39.图10是本实用新型低位折叠状态移运防喷器组的运输示意图；
40.图11是本实用新型移运防喷器组和套管头的使用状态图；
41.图12是斜支撑杆为伸缩液缸的本实用新型结构示意图；
42.图中：1、导轨，2、棘爪组件，3、下底座，4、上底座，5、立柱，6、斜支撑杆，601、上支杆，602、下支杆，7、下扶持臂，8、上扶持臂，801、主框架，802、上防护支架，803、旋转板，804、限位导向孔，805、扒杆吊臂，806、滑轨安装座，807、举升液缸耳轴座，808、旋转板安装座，9、吊杠，10、操作阀台，11、纵向行走液缸，12、横向平移液缸，13、举升系统，1301、下举升液缸，1302、上举升液缸，1303、举升座，14、旋转液缸，15、防喷器组，16、横拉梁，17、套管头，18、起
重葫芦，19、立柱导轨，20、单举升液缸。
具体实施方式
43.如图1所示的一种石油钻机防喷器吊装移运系统，包括安装在导轨1上的下底座3，下底座3的前端通过纵向行走液缸11与棘爪组件2相连接，下底座3的后上方安装有上底座4，上底座4与下底座3之间安装有两个相互平行的横向平移液缸12，上底座4的前端通过连接耳板与立柱5的底部相铰接，立柱5为口字型框架结构，立柱5的下部安装有下扶持臂7，立柱5的上部安装有上扶持臂8，上扶持臂8上安装有吊杠9，上扶持臂8通过举升系统13与立柱5的下横梁相连接，立柱5的上横梁两端分别与两根相互平行的斜支撑杆6的顶端相铰接，斜支撑杆6的底部铰接在上底座4的后端两侧。
44.如图3所示，举升系统13包括位于立柱5两根竖梁之间的单举升液缸20，单举升液缸20的缸座耳轴端安装在上扶持臂8的主框架801上，单举升液缸20的活塞端固定在立柱5下横梁的中部。
45.如图4、图5所示，举升系统13的另外一种结构形式为：举升系统13包括举升座1303，举升座1303的中部与下举升液缸1301的耳轴座相连接，下举升液缸1301的活塞端通过销轴固定在立柱5下横梁的中部，下举升液缸1301的缸体贯穿举升座1303，下举升液缸1301的缸体两侧设置有两个相互平行的上举升液缸1302，上举升液缸1302的活塞端固定在举升座1303的上表面，上举升液缸1302的缸体中部通过连接板安装在上扶持臂8的主框架801上。
46.如图6所示，上扶持臂8包括口字状的主框架801，主框架801的上横梁前侧壁上焊接有旋转板安装座808，旋转板安装座808的前部开设有与旋转板803形状相适配的半圆弧形缺口，旋转板安装座808上安装有数个限位导向轴，旋转板安装座808上部安装有圆弧形的旋转板803，限位导向轴嵌装在旋转板803上开设的数个限位导向孔804中，旋转板803的两端通过焊接在旋转板803外边缘的旋转耳板与旋转液缸14的活塞端相连接，旋转液缸14的缸座通过耳板铰接在主框架801的上横梁两侧边上；旋转液缸安装座808的前端通过耳板销轴与上防护支架802的两端相连接，上防护支架802的内壁为圆弧状。
47.主框架801的上横梁后部两端均安装有滑轨安装座806，滑轨安装座806装卡在固定于立柱5两根竖梁外侧壁的立柱导轨19上；主框架801的下横梁后侧壁上安装有举升液缸耳轴座807，单举升液缸20或上举升液缸1302的缸体安装在举升液缸耳轴座807上。
48.主框架801的上横梁一侧端通过销轴耳板与扒杆吊臂805的后端相铰接，扒杆吊臂805位于旋转板803的外侧，其后部为水平直杆，前部向导轨1方向弯曲，扒杆吊臂805的前端安装有吊装耳板，通过吊装耳板与起重葫芦18相连接，起重葫芦18的底部吊装有套管头17。
49.如图9所示，斜支撑杆6包括上支杆601和下支杆602，上支杆601与下支杆602连接处的侧壁上部和侧壁下部均焊接有相适配的连接耳板，两组连接耳板通过连接销轴相铰接，上支杆601侧壁上部的连接销轴在运输过程中取下，上支杆601绕着上支杆601侧壁下部的连接销轴转动180
°
后与下支杆折叠排放。
50.如图1所示，下扶持臂7包括后端部与立柱5相连接的支撑架，支撑架的前部为圆弧形，支撑架的前端通过耳板销轴与下防护支架的两端相连接，下防护支架的内壁为圆弧状。
51.如图2所示，导轨1上焊接有数根与导轨1相垂直的横拉梁16。
52.如图7所示，吊杠9包括十字型的焊接梁，焊接梁的底部安装有吊装耳板。
53.如图12所示，本实用新型中可折叠的斜支撑杆可用伸缩液缸替换。
54.本实用新型的使用方法为：
55.如图9、图10所示，防喷器组整体移运安装
56.首先，作业人员依次在导轨1上安装好下底座3、上底座4，立柱5处于水平倾倒状态，斜支撑杆6的上支杆601和下支杆602相互折叠放置，作业人员将防喷器组15水平倾倒固定到上扶持臂8和下扶持臂7上；其次，借助吊机将防喷器组15和立柱5拉起，使立柱5处于竖直状态，在此过程中斜支撑杆6由折叠状态旋转至倾斜状态，固定好上支杆601和下支杆602的连接销轴；第三步、控制纵向行走液缸11的活塞杆伸出，使棘爪组件2抓住防喷器组15的下部，将防喷器组15运至井口中心位置；控制举升系统13调整防喷器组15的高度；控制横向平移液缸12的活塞杆伸缩，调整上底座4和下底座3间的位置，使防喷器组15与安装于井口中心的套管头17同轴；最后，控制旋转液缸14的活塞杆伸缩，带动旋转板803转动，调整防喷器组15的角度，使防喷器组15的螺栓孔与井口法兰螺栓孔对正，将防喷器组15安装到套管头17上。
57.如图8所示，防喷器组各组件单个移运后在井口组装
58.首先，作业人员依次在导轨1上安装好下底座3、上底座4，立柱5处于水平倾倒状态，斜支撑杆6的上支杆601和下支杆602相互折叠放置，借助吊机将立柱5拉起，使立柱5处于竖直状态，在此过程中斜支撑杆6由折叠状态旋转至倾斜状态，固定好上支杆601和下支杆602的连接销轴；其次、将吊杠9放置于上扶持臂8上方，通过卸扣、吊带或者铁链将防喷器组15连接到吊杠9上；第三步、控制纵向行走液缸11的活塞杆伸出，使棘爪组件2抓住防喷器组15的下部，将防喷器组15移运至井口中心位置；控制举升系统13调整防喷器组15的高度；控制横向平移液缸12的活塞杆伸缩，调整上底座4和下底座3间的位置，使防喷器组15与安装于井口中心的套管头17同轴；最后，控制旋转液缸14的活塞杆伸缩，带动旋转板803转动，调整防喷器组15的角度，使防喷器组15螺栓孔与井口法兰螺栓孔对正，将防喷器组15安装到套管头17上。
59.本实用新型在吊运防喷器组的同时可移运套管头：
60.第一步、用吊机将套管头17吊到位于下底座3的套管头平台上，用起重葫芦18将套管头17吊装到扒杆吊臂805的前端，在防喷器组15被吊运到井口位置时，套管头17跟随防喷器组15移运至井口中心附近；
61.第二步、作业人员控制举升系统13将防喷器组15提起，退让出井口位置，同时，作业人员控制起重葫芦18将套管头17移运至井口中心，安装好套管头17；
62.第三步、作业人员转动扒杆吊臂15让出井口中心位置，控制举升系统13将防喷器组17放下至井口，对防喷器组17进行安装。
63.本实用新型通过安装在立柱上的上扶持臂和下扶持臂对防喷器组进行扶持，通过举升系统调整防喷器组的高度，通过纵向行走液缸和横向平移液缸调整防喷器组的相对位置，使防喷器组对正井口位置，通过旋转液缸调整防喷器组的螺栓孔与井口法兰安装孔对正，实现了在有限的空间举升、吊运防喷器组，自动化程度高，可靠性能强。