一种钻铤、钻杆螺纹清洗装置的制作方法

专利2023-04-09  16



1.本实用新型涉及钻铤、钻杆螺纹清洗设备技术领域,特别涉及一种用于钻修井作业中钻铤、钻杆两端螺纹高压水射流清洗装置。


背景技术:

2.在钻井、修井作业中钻铤、钻杆是可以多次使用的专用钻具,由于在钻进过程中钻铤、钻杆必须能够承受巨大的内外压、扭曲、弯曲和震动等多种载荷,尤其是螺纹连接部位容易出现疲劳缺陷,所以在经过一定时间的使用后必须对其进行检测、修理;但是在检修之前必须将内外螺纹表面上附着的油脂、泥浆等杂物清洗干净后,才能进行探伤和螺纹外观检查,因此,钻铤、钻杆两端螺纹的清洗至关重要。
3.目前,钻铤、钻杆两端螺纹的清洗过程均是由人工在室外台架上操作,操作人员手持喷枪对钻铤、钻杆两端螺纹进行清洗。这种人工清洗主要存在劳动强度大、清洗效率低、清洗效果差、现场环境污染比较严重、操作工人的人身安全无法保障等严重问题。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种钻铤、钻杆螺纹清洗装置,其通过上下料机构、旋转机构和行走小车的相互配合,采用电动、气动元件及执行机构等来完成全自动内外螺纹高压射流清洗,解决了现有技术中存在的劳动强度大、清洗效率低、清洗效果差、现场环境污染比较严重、操作工人的人身安全无法保障的技术问题。
5.为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:一种钻铤、钻杆螺纹清洗装置,包括框架,所述框架上安装有至少两个上下料机构和用于钻铤、钻杆旋转的旋转机构;
6.所述框架的两端分别设有沿框架左右移动的行走小车ⅰ和行走小车ⅱ;
7.所述行走小车ⅰ上安装有随其移动的外螺纹清洗喷头,行走小车ⅱ上安装有随其移动的内螺纹清洗喷头。
8.作为本实用新型的一种改进,所述行走小车ⅰ上设有外螺纹清洗喷头高度调整机构,行走小车ⅱ上设有内螺纹清洗喷头高度调整机构。
9.作为本实用新型的一种改进,所述旋转机构包括支撑架ⅰ,支撑架ⅰ的底部安装有旋转电机,其顶部安装有用于带动钻铤、钻杆旋转的滚轮ⅰ和滚轮ⅱ,支撑架ⅰ的中部安装有使滚轮ⅰ和滚轮ⅱ同向旋转的过渡轮。
10.作为本实用新型的一种改进,所述滚轮ⅰ和滚轮ⅱ上均设有防滑橡胶层
11.作为本实用新型的一种改进,所述上下料机构包括支撑架ⅱ和支撑架ⅱ上方的上下料板,支撑架ⅱ上安装有竖直分布的伸缩缸和分布在伸缩缸两侧的伸缩套管;
12.所述伸缩缸的活塞杆连接在上下料板的中部,伸缩缸两侧的伸缩套管分别连接在上下料板的两端。
13.作为本实用新型的一种改进,所述上下料板的顶部设有上料倾斜段和下料倾斜段;
14.上料倾斜段的右端高于左端,其左端设有上料限位部;下料倾斜段的右端高于左端,其左端设有下料限位部。
15.作为本实用新型的一种改进,所述行走小车ⅰ和行走小车ⅱ上均安装有驱动电机,行走小车ⅰ和行走小车ⅱ的底部均设有放置在框架顶部两侧纵梁上的四个车轮,位置相对的两个车轮通过转轴连接,转轴的一端设有与驱动电机链条连接的链轮,另一端设有齿轮,框架上设有与齿轮啮合的齿条。
16.本实用新型的有益效果为:一种钻铤、钻杆螺纹清洗装置,其通过上下料机构、旋转机构和行走小车的相互配合,采用电动、气动元件及执行机构等来完成全自动内外螺纹高压射流清洗,实现了高压喷头沿螺纹近表面按照螺旋扫描轨迹进行高压水射流清洗,清洗效果优良。本实用新型自动化程度高,代替了以往的人工操作,减轻了操作人员的劳动强度、提高了作业效率和清洗效果、减少了现场污染、保障了作业工人的人身安全,本清洗装置运行安全可靠,结构简单,操作方便,符合环保的相关要求。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例一的一种钻铤、钻杆螺纹清洗装置的整体结构示意图;
18.图2为本实用新型实施例一的外螺纹清洗喷头高度调整机构安装在行走小车ⅰ上的局部结构示意图;
19.图3为本实用新型实施例一的旋转机构的结构示意图;
20.图4为本实用新型实施例一的上下料机构的结构示意图;
21.图5为本实用新型实施例一的行走小车安装在框架上的结构示意图;
22.图6为本实用新型实施例二的外螺纹清洗喷头高度调整机构安装在行走小车ⅰ上的局部结构示意图。
23.图中:1、框架;2、外螺纹清洗喷头高度调整机构;21、螺母;22、手轮;23、高压水管;24、水管支撑板;25、丝杠;3、外螺纹清洗喷头;4、行走小车ⅰ;41、横梁;42、螺纹防转板;5、旋转机构;51、支撑架ⅰ;52、过渡轮;53、滚轮ⅰ;54、橡胶套ⅰ;55、滚轮ⅱ;6、旋转电机;7、上下料机构;71、支撑架ⅱ;72、伸缩缸;73、伸缩套管;74、上下料板;741、下料限位部;742、下料倾斜段;743、上料限位部;744、上料倾斜段;8、钻杆;9、行走小车ⅱ;10、内螺纹清洗喷头;11、内螺纹清洗喷头高度调整机构;12、驱动电机;13、车轮;14、转轴;15、齿条;16、齿轮。
具体实施方式
24.下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能解释为对本实用新型的限制。
25.需要说明的是,本实用新型实施例中的上、下、左、右等方位用语,仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的,而不应该认为是具有限制性的。
26.实施例一:
27.如图1所示,一种钻铤、钻杆螺纹清洗装置,包括框架1,框架1上安装有至少两个上下料机构7和用于钻杆8旋转的旋转机构5。在本实施例中,上下料机构7的数量为两个,均匀
地分布在框架1上钻杆8的两侧,优选地,两上下料机构7关于钻杆8中心对称设置;旋转机构5的数量为三个,分别分布在框架1上钻杆8的两侧及中心位置。框架1的左右两端分别设有沿框架1左右移动的行走小车ⅰ4和行走小车ⅱ9;行走小车ⅰ4上安装有随其移动的外螺纹清洗喷头3,行走小车ⅱ9上安装有随其移动的内螺纹清洗喷头10。
28.行走小车ⅰ4上设有外螺纹清洗喷头高度调整机构2,行走小车ⅱ9上设有内螺纹清洗喷头高度调整机构11。如图2所示,外螺纹清洗喷头高度调整机构2包括螺母21、手轮22、高压水管23、水管支撑板24和丝杠25,丝杠25通过轴承竖直安装在行走小车ⅰ4的横梁41上,手轮22安装在丝杠25的顶部,螺母21套设有在丝杠25上,螺母21的右侧与水管支撑板24连接,水管支撑板24的右侧与与螺纹防转板42的左侧接触,高压水管23依次穿过水管支撑板24和螺纹防转板42,高压水管23的最右端设有外螺纹清洗喷头3。当外螺纹清洗喷头3的高度需要调整时,转动手轮22,螺母21在丝杠25的旋转作用下带动高压水管23上下移动,进而实现外螺纹清洗喷头3在高度方向的调整。在此过程中,螺纹防转板42主要起到防止水管支撑板24旋转,使水管支撑板24只能沿螺纹防转板42上下移动,结构简单,操作方便。需要说明的是,在水管支撑板24开设有供高压水管23上下移动的长条孔,具体尺寸可根据实际情况设计。需要说明的是,行走小车ⅱ9上的内螺纹清洗喷头高度调整机构11可采用与外螺纹清洗喷头高度调整机构2一致的结构,只需要在高压水管23的最左端安装内螺纹清洗喷头10即可。
29.如图3所示,旋转机构5包括支撑架ⅰ51,支撑架ⅰ51的底部安装有旋转电机6,其顶部安装有用于带动钻杆8旋转的滚轮ⅰ53和滚轮ⅱ55,支撑架ⅰ51的中部安装有使滚轮ⅰ53和滚轮ⅱ55同向旋转的过渡轮52,旋转电机6的动力端安装有链轮或皮带轮。链条或皮带由旋转电机6上的链轮或皮带轮依次穿过滚轮ⅰ53、过渡轮52和滚轮ⅱ55,在旋转电机6的驱动下实现滚轮ⅰ53和滚轮ⅱ55的同向旋转,在滚轮ⅰ53和滚轮ⅱ55的共同作用下实现钻杆8旋转。优选地,滚轮ⅰ53和滚轮ⅱ55上均设有防滑橡胶层,以防止钻杆8打滑,进一步提高钻杆8旋转的效率。
30.如图4所示,上下料机构7包括支撑架ⅱ71和支撑架ⅱ71上方的上下料板74,支撑架ⅱ71上安装有竖直分布的伸缩缸72和分布在伸缩缸72两侧的伸缩套管73。伸缩缸72的活塞杆连接在上下料板74的中部,伸缩缸72两侧的伸缩套管73分别连接在上下料板74的两端。通过上述结构设计,使上下料板74在伸缩缸72的作用下实现上下平衡移动。上述伸缩缸72可以为气缸或液压缸。
31.上下料板74的顶部设有上料倾斜段744和下料倾斜段742;上料倾斜段744的右端高于左端,其左端设有上料限位部743;下料倾斜段742的右端高于左端,其左端设有下料限位部741。在上料时,伸缩缸72的活塞杆处于伸出状态,即上下料板74处于高位,将钻杆8放置上料倾斜段744的右端,由于上料倾斜段744为右高左低设计,因此,钻杆8自动滚动至上料倾斜段744的左端,最终在上料限位部743的阻挡下停止,然后操作伸缩缸72,使活塞杆缩回,在活塞杆的带动下上下料板74下移,使钻杆8落至旋转机构5的滚轮ⅱ55的左侧,最终使钻杆8落到滚轮ⅰ53和滚轮ⅱ55之间,活塞杆完全缩回时,下料倾斜段742在钻杆8的下方且与钻杆8有一定的安全距离。当需要下料时,操作伸缩缸72,使活塞杆伸出,下料倾斜段742的右端将钻杆8顶起,之后钻杆8滚动至下料倾斜段742的左端,最终在下料限位部741的阻挡下停止,然后借助现有的下料装置将钻杆下料至清洗下料管架,完成钻杆8的下料工作。
32.如图5所示,行走小车ⅰ4和行走小车ⅱ9上均安装有驱动电机12,行走小车ⅰ4和行走小车ⅱ9的底部均设有放置在框架1顶部两侧纵梁上的四个车轮13,位置相对的两个车轮13通过转轴连接,转轴的一端设有与驱动电机12链条连接的链轮,另一端设有齿轮15,框架1上设有与齿轮15啮合的齿条14。在驱动电机12的驱动下,链轮带动转轴转动,通过齿轮15齿条14的啮合,使车轮13沿框架1顶部两侧纵梁前后滚动,由于采用齿轮15齿条14的啮合的方式,移动距离精准可控,可实现喷头对钻杆8两端内外螺纹的的精准喷射清洗。优选地,驱动电机12采用步进或伺服电机,实现喷头射流精准定位。
33.综上所述,本实施例通过行走小车ⅰ4、行走小车ⅱ9、外螺纹清洗喷头高度调整机构2、内螺纹清洗喷头高度调整机构11和旋转机构5的共同协同作用下,可实现外螺纹清洗喷头3和内螺纹清洗喷头10在左右上下方向的精准移动,在喷头往复精准移动和钻杆8螺纹旋转的同时,实现高压喷头沿螺纹近表面按照螺旋扫描轨迹进行高压水射流清洗,清洗效果优良。实现了全自动内外螺纹高压射流清洗,代替了以往的人工操作,减轻了操作人员的劳动强度、提高了作业效率和清洗效果、减少了现场污染、保障了作业工人的人身安全,本清洗装置运行安全可靠,结构简单,操作方便,符合环保的相关要求。
34.实施例二:
35.如图6所示,一种钻铤、钻杆螺纹清洗装置,本实施例与实施例一不同之处在于:外螺纹清洗喷头高度调整机构2的螺母21为矩形,其右侧与螺纹防转板42的左侧接触,在螺纹防转板42的干涉下,使螺母21沿螺纹防转板42上下移动,并且在螺母下平面的两侧分别设有水管支撑板24,其相对于实施例一而言,高压水管23的结构稳定性得到了进一步提升。
36.需要说明的是,外螺纹清洗喷头高度调整机构2和内螺纹清洗喷头高度调整机构11可同时采用实施例一或实施例二中的结构,而可以是其中一个采用实施例一中的结构,另一个采用实施例二中的结构。本实用新型除了对钻杆8进行清洗外,还可以对钻铤等任何两端有螺纹丝扣的杆件的清洗。
37.以上是对本实用新型所提供的一种钻铤、钻杆螺纹清洗装置进行了详细的介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的结构原理及实施方式进行了阐述,以上实施例只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征:
1.一种钻铤、钻杆螺纹清洗装置,其特征在于:包括框架,所述框架上安装有至少两个上下料机构和用于钻铤、钻杆旋转的旋转机构;所述框架的两端分别设有沿框架左右移动的行走小车ⅰ和行走小车ⅱ;所述行走小车ⅰ上安装有随其移动的外螺纹清洗喷头,行走小车ⅱ上安装有随其移动的内螺纹清洗喷头。2.根据权利要求1所述的一种钻铤、钻杆螺纹清洗装置,其特征在于:所述行走小车ⅰ上设有外螺纹清洗喷头高度调整机构,行走小车ⅱ上设有内螺纹清洗喷头高度调整机构。3.根据权利要求1所述的一种钻铤、钻杆螺纹清洗装置,其特征在于:所述旋转机构包括支撑架ⅰ,支撑架ⅰ的底部安装有旋转电机,其顶部安装有用于带动钻铤、钻杆旋转的滚轮ⅰ和滚轮ⅱ,支撑架ⅰ的中部安装有使滚轮ⅰ和滚轮ⅱ同向旋转的过渡轮。4.根据权利要求3所述的一种钻铤、钻杆螺纹清洗装置,其特征在于:所述滚轮ⅰ和滚轮ⅱ上均设有防滑橡胶层。5.根据权利要求1所述的一种钻铤、钻杆螺纹清洗装置,其特征在于:所述上下料机构包括支撑架ⅱ和支撑架ⅱ上方的上下料板,支撑架ⅱ上安装有竖直分布的伸缩缸和分布在伸缩缸两侧的伸缩套管;所述伸缩缸的活塞杆连接在上下料板的中部,伸缩缸两侧的伸缩套管分别连接在上下料板的两端。6.根据权利要求5所述的一种钻铤、钻杆螺纹清洗装置,其特征在于:所述上下料板的顶部设有上料倾斜段和下料倾斜段;上料倾斜段的右端高于左端,其左端设有上料限位部;下料倾斜段的右端高于左端,其左端设有下料限位部。7.根据权利要求1至6任一项所述的一种钻铤、钻杆螺纹清洗装置,其特征在于:所述行走小车ⅰ和行走小车ⅱ上均安装有驱动电机,行走小车ⅰ和行走小车ⅱ的底部均设有放置在框架顶部两侧纵梁上的四个车轮,位置相对的两个车轮通过转轴连接,转轴的一端设有与驱动电机链条连接的链轮,另一端设有齿轮,框架上设有与齿轮啮合的齿条。

技术总结
本实用新型的目的在于提供一种钻铤、钻杆螺纹清洗装置,属于钻铤、钻杆螺纹清洗设备技术领域。其包括框架,框架上安装有至少两个上下料机构和用于钻铤、钻杆旋转的旋转机构;框架的两端分别设有沿框架左右移动的行走小车Ⅰ和行走小车Ⅱ;行走小车Ⅰ上安装有随其移动的外螺纹清洗喷头,行走小车Ⅱ上安装有随其移动的内螺纹清洗喷头。本实用新型通过上下料机构、旋转机构和行走小车的相互配合,采用电动、气动元件及执行机构等来完成全自动内外螺纹高压射流清洗,实现了高压喷头沿螺纹近表面按照螺旋扫描轨迹进行高压水射流清洗,清洗效果优良。优良。优良。


技术研发人员:张照普 郭彦波 王军委 骆彦飞 杨海山 常宏辉
受保护的技术使用者:濮阳市创立石油机械有限公司
技术研发日:2022.08.08
技术公布日:2022/12/1
转载请注明原文地址: https://bbs.8miu.com/read-338146.html

最新回复(0)