可折叠顶驱快装导轨的制作方法

1.本实用新型涉及石油钻井设备技术领，特别提供了一种可折叠顶驱快装导轨。


背景技术：

2.顶驱的全称为顶部驱动钻井装置tds(top drive drilling system)，它可从井架内部任意位置连接钻杆，在钻杆上部直接驱动旋转钻杆进行作业，包括钻杆旋转钻进、循环钻井液、接单根或立柱、上卸扣和倒划眼等多种钻井操作。使用顶部驱动钻井装置可显著提高钻井作业的能力、效率和安全性，自20世纪80年代初开始研制至今，各家公司相继开发了各具特色的顶驱产品，目前已成为石油钻井行业的标准产品，是当前钻井设备自动化发展更新的突出阶段成果之一。
3.根据顶驱装置的工作原理，顶驱装置需要配置一套顶驱专用导轨，其作用是：1、在作业过程中作为轨道，满足顶驱稳定地在井架内上下运动，确保所驱动旋转的钻杆不偏离井口中心；2、承受顶驱旋转钻杆时产生的反扭矩，并将扭矩传递到井架架体，避免顶驱本体发生旋转。顶驱导轨上部与井架天车连接，下部通过井架反扭矩装置与井架底部架体固定，导轨整体为多节组装，普通导轨实际安装拆卸过程中每节单独导轨均需要进行对接安装或拆卸，整个装卸过程效率低，风险高，因此，便于装卸的可折叠式导轨产生了，但是，现有的折叠式顶驱导轨结构不合理，钢丝绳设置于导轨内部、导轨之间的连接结构复杂、装卸效率及安全性有待提高。


技术实现要素：

4.鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种可折叠顶驱快装导轨，以解决现有顶驱导轨结构不合理、装卸效率及安全性有待提高的问题。
5.本实用新型提供的技术方案是：可折叠顶驱快装导轨，包括：导轨本体、承扭块、导轨悬挂器、钢丝绳和吊装绳，其中，所述导轨本体为多节，相邻的导轨本体的相对端对应设置有横向容纳槽，所述承扭块设置于所述横向容纳槽内且通过其上间隔设置的两个长孔及与所述长孔配合的销轴与位于其上部及下部的导轨本体铰接，所述横向容纳槽内对应设置有与所述导轨本体内部连通的纵向插孔，所述承扭块的两端与所述纵向插孔配合，可随着相邻导轨本体的接近或分离而进入或脱离所述导轨本体的纵向插孔，所述导轨悬挂器插接于位于最上方的导轨本体的顶部，用于通过主承载钢丝绳与井架天车连接，所述钢丝绳为两根，分别设置于所述导轨本体的两侧，上端连接于所述导轨悬挂器的下方，下端依次由上至下串联所述导轨本体并与位于最下方的导轨本体固定，所述吊装绳与位于最上方的导轨本体连接，用于提拉所述导轨本体，使相邻的导轨本体处于铰接分离状态，当悬挂所述导轨悬挂器且放松所述吊装绳时，所述导轨本体在重力作用下处于刚性连接状态。
6.优选，所述纵向插孔为方形插孔。
7.进一步优选，所述导轨本体包括首节导轨、中间导轨和最后节导轨，所述中间导轨为多节。
8.进一步优选，所述首节导轨和中间导轨的两侧对应设置有挡销，所述钢丝绳的下端对应穿过所述首节导轨、中间导轨两侧的挡销后与最后节导轨的两侧固定。
9.进一步优选，所述导轨本体上对应连接有导板，所述吊装绳与位于最上方的导板连接。
10.进一步优选，所述吊装绳通过卸扣与所述导板连接。
11.进一步优选，所述可折叠顶驱快装导轨还包括用于放置所述可折叠顶驱快装导轨的导轨运输架。
12.本实用新型提供的可折叠顶驱快装导轨，可实现将多节导轨本体一体化为一根导轨，安装时利用吊装绳将导轨本体整体提升后将导轨悬挂器与主承载钢丝绳连接，放松吊装绳，导轨本体将在自重下自动落至工作位置，完成导轨安装，该可折叠顶驱快装导轨结构简单，通过承扭块可实现导轨本体的铰接与刚性连接，完全避免了每节导轨均需要高空对接、插拔销轴的作业，大大简化了导轨的安装过程，显著提高安装效率，降低安装风险。导轨拆卸后，可整体折叠存放于运输架内，导轨总成模块化，方便相关物料存放和管理。
13.本实用新型提供的可折叠顶驱快装导轨，结构合理，装卸效率高、安全性高。
附图说明
14.下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
15.图1为本实用新型提供的可折叠顶驱快装导轨整体提升后的状态图；
16.图2为本实用新型提供的可折叠顶驱快装导轨整体提升后且连接主承载钢丝绳的状态图；
17.图3为本实用新型提供的可折叠顶驱快装导轨的工作状态图；
18.图4为本实用新型提供的可折叠顶驱快装导轨的折叠存放状态图。
具体实施方式
19.下面将结合具体的实施方案对本实用新型进行进一步的解释，但并不局限本实用新型。
20.为了解决现有顶驱导轨结构不合理、装卸效率及安全性有待提高的问题，如图1至图4所示，本实用新型提供了一种可折叠顶驱快装导轨，包括：导轨本体、承扭块8、导轨悬挂器2、钢丝绳3和吊装绳1，其中，所述导轨本体为多节，相邻的导轨本体的相对端对应设置有横向容纳槽14，所述承扭块8设置于所述横向容纳槽14内且通过其上间隔设置的两个长孔16及与所述长孔16配合的销轴7与位于其上部及下部的导轨本体铰接，所述横向容纳槽14内对应设置有与所述导轨本体内部连通的纵向插孔15，所述纵向插孔优选为方形插孔，所述承扭块8的两端与所述纵向插孔15配合，可随着相邻导轨本体的接近或分离而进入或脱离所述导轨本体的纵向插孔15，具体地：当相邻的导轨本体接近时，承扭块的两端对应插入两节导轨本体的纵向插孔内，实现相邻的导轨本体的刚性连接，当相邻的导轨本体分离时，承扭块的两端将脱离所述纵向插孔，实现相邻的导轨本体的铰接，使得两节导轨本体可折叠，所述导轨悬挂器2插接于位于最上方的导轨本体的顶部，用于通过主承载钢丝绳12与井架天车连接，所述钢丝绳3为两根，分别设置于所述导轨本体的两侧，上端连接于所述导轨悬挂器2的下方，下端依次由上至下串联所述导轨本体并与位于最下方的导轨本体固定，所
述吊装绳1与位于最上方的导轨本体连接，用于提拉所述导轨本体，使相邻的导轨本体处于铰接分离状态，当悬挂所述导轨悬挂器2且放松所述吊装绳1时，所述导轨本体在重力作用下处于刚性连接状态，优选，如图3所示，当相邻导轨本体因重力处于刚性连接状态时，两者的相对端可贴合，进一步优选，此时，与承扭块上两个长孔配合的两个销轴分别与两个长孔的两个近端相抵接，如图2所示，当相邻导轨本体处于铰接分离状态时，与承扭块上两个长孔配合的两个销轴分别抵接于两个长孔的远端，优选，此时，所述钢丝绳不承受载荷，处于放松状态。
21.该可折叠顶驱快装导轨，通过承扭块和销轴将多节导轨本体连接起来，可实现多节导轨本体的一体化，图1至图4中给出了4节导轨本体的实施例，实际使用过程中，可根据井架实际情况调整导轨本体的节数。承扭块上间隔设置两个长孔，并与导轨本体通过销轴连接，导轨本体可在长孔尺寸范围内分离或接近，当相邻的两节导轨本体分离时，可形成一个铰链结构，进而可实现多节导轨本体在每个铰接处的翻转折叠，当相邻的两节导轨本体接近时，承扭块可配合插入导轨本体的纵向插孔内，实现导轨本体的刚性连接，此时，导轨本体可承受工作扭矩，即：通过承扭块可达到导轨本体的折叠存放和承受扭矩的效果。
22.该可折叠顶驱快装导轨的安装于井架天车的过程如下：
23.1、将主承载钢丝绳提前安装于井架天车上；
24.2、通过吊装绳将导轨本体整体提升，铰接处的承扭块承受导轨本体的重量，相邻导轨本体间处于铰接分离状态，导轨本体两侧的钢丝绳不承受载荷，处于放松状态(如图1所示)。
25.3、连接主承载钢丝绳和导轨悬挂器(如图2所示)后缓慢放松吊装绳，各节导轨本体将在重力作用下顺着导轨悬挂器自由、稳定下落，直至相邻导轨本体的端面贴合上，相邻导轨本体铰接处的分离状态自动消失，整套导轨重量通过最后一节导轨本体传递到导轨本体两侧的钢丝绳上，钢丝绳处于拉紧状态(如图3所示)，此时，承扭块完全插入相邻导轨本体的内部，可承受工作时的反扭矩。
26.4、将最后一节导轨本体与井架反扭矩装置固定，完成安装。
27.作为技术方案的改进，如图1至图4所示，所述导轨本体包括首节导轨6、中间导轨10和最后节导轨11，所述中间导轨10为多节。
28.作为技术方案的改进，如图1所示，所述首节导轨6和中间导轨10的两侧对应设置有挡销5，所述钢丝绳3的下端对应穿过所述首节导轨6、中间导轨10两侧的挡销5后与最后节导轨11的两侧固定，优选，位于每节导轨本体一侧的挡销为2个。
29.作为技术方案的改进，如图1所示，所述导轨本体上对应连接有导板10，所述吊装绳1与位于最上方的导板10连接。
30.作为技术方案的改进，如图1所示，所述吊装绳1通过卸扣4与所述导板10连接。
31.作为技术方案的改进，如图4所示，所述可折叠顶驱快装导轨还包括用于放置所述可折叠顶驱快装导轨的导轨运输架13。
32.本实用新型的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。
33.上面结合附图对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型
宗旨的前提下作出各种变化。