一种钻杆抓取检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种钻杆抓取检测装置，属于石油钻井设备技术领域。


背景技术：

2.随着科技水平的进步和石油装备技术的不断发展，越来越多的自动化、智能化技术运用到了石油装备领域。钻修井作业时，在各大油田陆续出现了一些局部的自动化设备，这些自动化设备在起下钻过程中取得了一定的成效。比如钻台面机械手的出现有效地解决了人工排管劳动强度大，安全风险高的问题，但是这些自动化设备的使用也给油田带来了新的问题。例如，在钻井起下钻作业时，钻台面机械手抓手在井口抓杆或在立根区域抓杆时，抓手抓取钻杆关闭时存在未将钻杆完全抓入抓手内部，导致抓伤钻杆甚至脱杆现象。虽然各厂家采用了不同形式的方法去确认抓手是否将钻杆完全抓入抓手内部，但是均存在一定的限制。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种钻杆抓取检测装置，可以避免钻台面机械手在抓取钻杆过程中出现钻杆没有完全抓入导致的伤杆及脱杆现象。
4.为解决上述技术问题，本实用新型的一种钻杆抓取检测装置，包括水平底座，所述水平底座的中部焊接有两个竖向耳座，两竖向耳座中分别固定有水平固定杆，两水平固定杆相互平行且向井口方向伸出，两水平固定杆的自由端分别套装有浮动套，两水平固定杆的中部分别设有导向凸圈，所述导向凸圈的外周与所述浮动套的内壁间隙配合，所述浮动套的内端口外周分别旋接有旋盖，所述旋盖的中心分别设有旋盖中心孔供水平固定杆穿过；所述浮动套的外端头封闭，两水平固定杆的自由端分别套装有弹簧，所述弹簧分别支撑在浮动套底板与导向凸圈之间；两浮动套底板均与水平横杆固定连接，所述水平横杆的轴线与水平固定杆的轴线相垂直，所述水平横杆的两端分别焊接有向井口方向伸出的横杆支耳，辊轴的两端分别支撑在横杆支耳上，所述辊轴上套装有可转动的胶辊；所述水平底座远离井口的一端焊接有开关支架，所述开关支架上固定有接近开关，其中一个浮动套的外壁固定有信号板，所述信号板的自由端向所述接近开关的探头方向延伸。
5.作为本实用新型的改进，两所述竖向耳座的底部连为一体。
6.作为本实用新型的进一步改进，所述开关支架垂直于所述竖向耳座。
7.作为本实用新型的进一步改进，所述信号板呈l形，且自由端从两竖向耳座之间的缺口处向所述接近开关的探头方向延伸。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述旋盖的外周均匀设有多道轴向凹槽。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述水平固定杆的固定端分别从相应竖向耳座的中心孔中伸出，且分别设有月牙形凹槽，两月牙形凹槽的底部分别为平面，所述竖向耳座上分别固定有卡板，所述卡板的一侧边沿分别嵌入相应的月牙形凹槽中。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述卡板分别通过两颗卡板螺钉固定在竖向耳座背向井口的端面上。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述辊轴的一端设有蘑菇头，另一端设有径向通孔且插接有开口销。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述水平底座的四个角部分别设有腰形长槽，各腰形长槽的轴线平行于水平固定杆的轴线。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述竖向耳座、旋盖、信号板及开关支架的外侧共同位于挡泥护罩的内腔，所述挡泥护罩固定在所述竖向耳座或水平底座上。
14.相对于现有技术，本实用新型取得了如下有益效果：钻杆在井口进入机械手张开的钳口中后，必然压在胶辊上，胶辊受压推动浮动套后移，信号板靠近或触摸接近开关的探头，接近开关动作发出有杆信号，然后机械手的钳口闭合完成抓取，如此可避免钻杆未完全进入机械手钳口中，机械手强行闭合将钻杆抓伤，更避免发生脱杆引发作业事故。
附图说明
15.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。
16.图1为本实用新型钻杆抓取检测装置拆掉挡泥护罩后的立体图一；
17.图2为本实用新型钻杆抓取检测装置拆掉挡泥护罩后的立体图二；
18.图3为本实用新型钻杆抓取检测装置的主视图；
19.图4为本实用新型钻杆抓取检测装置的俯视图。
20.图中：1.水平底座；2.竖向耳座；3.水平固定杆；3a.导向凸圈；4.浮动套；5.弹簧；6.旋盖；7.水平横杆；7a.横杆支耳；8.辊轴；9.胶辊；10.信号板；11.卡板；12.挡泥护罩；13.开关支架；14.接近开关。
具体实施方式
21.在本实用新型的以下描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位。
22.如图1至图4所示，本实用新型的钻杆抓取检测装置包括水平底座1、水平固定杆3、浮动套4、信号板10、水平横杆7、胶辊9和接近开关14，水平底座1的中部焊接有两个竖向耳座2，两竖向耳座2的底部可相连形成整体。两竖向耳座2中分别固定有水平固定杆3，两水平固定杆3相互平行且向井口方向伸出，两水平固定杆3的自由端分别套装有浮动套4，两水平固定杆3的中部分别设有导向凸圈3a，导向凸圈3a的外周与浮动套4的内壁间隙配合，使浮动套4只能沿水平固定杆3的轴线滑动。浮动套4的内端口外周螺纹上分别旋接有旋盖6，旋盖6的中心分别设有旋盖中心孔供水平固定杆3穿过；旋盖6的外周均匀设有多道轴向凹槽，便于拧紧或拆卸旋盖6。
23.浮动套4的外端头由浮动套底板封闭，两水平固定杆3的自由端分别套装有弹簧5，弹簧5分别支撑在浮动套底板与导向凸圈3a之间；两浮动套底板均与水平横杆7固定连接，两浮动套底板的外端面可分别设有凸榫，凸榫分别嵌入水平横杆7相应的凹孔，通过螺钉固
定或直接进行焊接。
24.水平横杆7的轴线与水平固定杆3的轴线相垂直，水平横杆7的两端分别焊接有向井口方向伸出的横杆支耳7a，辊轴8的两端分别支撑在横杆支耳7a上，辊轴8上套装有可转动的胶辊9，胶辊9两端的内孔可分别通过轴承支撑在辊轴8上。胶辊9与钻杆的外壁柔性接触，且钻杆升降时，胶辊9可转动，减少抖动和摩擦。
25.水平底座1远离井口的一端焊接有开关支架13，开关支架13垂直于竖向耳座2；开关支架13上固定有接近开关14，接近开关14的轴线与胶辊9的轴线相平行，接近开关14的探头位于两竖向耳座2之间的缺口之间。
26.其中一个浮动套4的外壁固定有信号板10，信号板10的自由端向接近开关14的探头方向延伸。信号板10呈l形，且自由端从两竖向耳座2之间的缺口处向接近开关14的探头方向延伸。接近开关14也可以替代为行程开关等。
27.水平固定杆3的固定端分别从相应竖向耳座2的中心孔中伸出，且分别设有月牙形凹槽，两月牙形凹槽的底部分别为平面，竖向耳座2上分别固定有卡板11，卡板11的一侧边沿分别嵌入相应的月牙形凹槽中。卡板11两侧与月牙形凹槽的两侧壁配合，首先实现了水平固定杆3的轴向定位，使其不能沿自身轴线移动；此外，卡板11边沿抵靠在月牙形凹槽的底部平面上，使水平固定杆3不是转动。
28.卡板11可位于水平固定杆3的下方，分别通过两颗卡板螺钉固定在竖向耳座2背向井口的端面上，卡板11的上沿抵靠在月牙形凹槽的底部平面下方。
29.辊轴8的一端设有蘑菇头，另一端设有径向通孔且插接有开口销。从有径向通孔的一端插入，一端依靠蘑菇头抵靠在横杆支耳7a的外侧实现定位，另一端插入开口销后张开，开口销位于横杆支耳7a的外侧也实现定位。
30.水平底座1的四个角部分别设有腰形长槽，各腰形长槽的轴线平行于水平固定杆3的轴线，便于固定且调整轴向位置。
31.竖向耳座2、旋盖6、信号板10及开关支架13的外侧共同位于挡泥护罩12的内腔，挡泥护罩12通过螺钉固定在竖向耳座2，或下端口固定在水平底座1上，避免钻杆中流出的污水或泥浆对接近开关14等造成污染。
32.装配时，先将旋盖6套在水平固定杆3的固定端，然后将水平固定杆3的固定端插入竖向耳座2的中心孔，并安装卡板11将水平固定杆3固定住；接着将弹簧5放入浮动套4内腔，然后浮动套4套装在导向凸圈3a外周，弹簧5套装水平固定杆3的自由端，再将旋盖6旋紧在浮动套4的内端口。接着在两浮动套底板上固定水平横杆7，并安装辊轴8和胶辊9。
33.当钻杆在井口进入机械手张开的钳口中后，即会压在胶辊9上，胶辊9受压推动浮动套4后移，弹簧5受压缩，浮动套4外壁固定的信号板10向接近开关14的探头靠近或轻微触碰，接近开关14动作发出有杆信号，即确认钻杆已完全进入机械手张开的钳口中，然后机械手的钳口相向闭合完成抓取。钻杆入井后，浮动套4在弹簧5张力作用下复位，胶辊9回到初始位置。
34.以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。