一种摆臂式泥浆防溅盒的制作方法

专利2022-06-30  69


本发明涉及石油钻井机械技术领域,具体涉及一种摆臂式泥浆防溅盒。



背景技术:

钻井过程中,尤其是在甩单根及起钻作业时,容易发生泥浆喷溅的情况,不仅不便于操作工的操作,而且容易污染平台,造成泥浆的浪费。因此在甩单根及起钻作业时,经常采用泥浆防溅盒来防止泥浆喷溅。

现有的泥浆防溅盒采用固定半圆筒和活动半圆筒配合对钻具进行抱合,从而防止泥浆喷溅。操作时,需要人工配合控制,当钻具在工作位置时,人为控制活动半圆筒与固定半圆筒抱紧钻具,并通过螺栓或其他锁具锁紧一对半圆筒,在完成钻井操作后,还需要人工进行防溅盒拆卸,自动化程度很低,操作十分繁琐。特别地,还需要在钻井平台人力转移防溅盒,费时费力。



技术实现要素:

本申请的目的在于提供一种摆臂式泥浆防溅盒,以解决现有技术中泥浆防溅盒安装和拆卸操作繁琐,工人劳动强度大,自动化程度低,工作效率低,转移泥浆防溅盒费时费力的技术问题。

为了实现上述目的,本申请实施例公开了一种摆臂式泥浆防溅盒,包括底座板,所述底座板固定在钻井平台;支撑底板,所述支撑底板通过固定组件固定在所述底座板上;旋转支撑机构,所述旋转支撑机构通过轴承机构设置在所述支撑底板上;摆臂机构,所述摆臂机构一端与所述旋转支撑机构铰接,所述旋转支撑机构上设有用于驱动所述摆臂机构旋转的驱动机构;支撑架,所述支撑架与所述摆臂机构另一端铰接,且支撑架上安装有防溅盒组件。

与现有技术相比,上述技术方案的有益效果是:

1、支撑底板上通过轴承机构安装旋转支撑机构,旋转支撑机构上通过摆臂机构连接有防溅盒组件,通过控制旋转支撑机构旋转,能实现防溅盒组件的环形作业;同时通过摆臂机构能够控制防溅盒组件的摆出距离,从而实现作业半径上的调整,从而适配钻井平台上不同位置的钻具防溅盒安装;

2、无需人力搬运和安装拆卸防溅盒,自动化程度高,工作效率高,省时省力。

本申请实施例还公开了所述底座板上均匀设有环绕所述支撑底板设置的若干个通槽,所述固定组件包括倒l形的卡板和卡座,所述卡板一边插入所述通槽,另一边压设在所述支撑底板上,所述卡座设置在所述底座板背面,且卡座通过固定销与所述卡板的插入端连接,所述卡板和卡座配合压紧所述支撑底板。

通过采用上述方案,倒l形的卡板插入通槽内并通过固定销与卡座固定,两者配合卡紧支撑底板,方便支撑底板的拆卸、安装和移位。

本申请实施例还公开了所述通槽为条形通槽,所述固定组件还包括与所述条形通槽匹配的导向板,所述导向板插入所述条形通槽,所述固定销插入所述导向板下端将导向板与所述卡座和卡板连接为一整体。

通过采用上述方案,导向板与条形通槽匹配,导向板与卡板、卡座通过固定销固定为一整体,导向板保证卡板的设置方向准确,同时避免卡板在通槽内发生移位。

本申请实施例还公开了所述轴承机构包括支撑管和回转支撑轴承,所述支撑管与所述支撑底板固定,所述回转支承轴承设置在所述支撑管内,且回转支承轴承外圈与所述旋转支撑机构固定,内圈与所述支撑管的内环面固定;所述回转支承轴承外圈的外环面设有齿面,所述支撑管上开设有一圈锁紧螺孔,所述锁紧螺孔内插设有锁紧螺栓,所述锁紧螺栓与所述齿面配合锁紧所述回转支撑轴承。

通过采用上述方案,能够人工控制旋转支撑机构的旋转角度,到达工作角度后,通过锁紧螺栓与齿面配合将回转支撑轴承卡紧,实现固定。

本申请实施例还公开了所述旋转支撑机构包括旋转台面和设置在所述旋转台面上的安装座;所述摆臂机构包括一对平行的外摆臂和内摆臂,所述外摆臂一端与所述安装座铰接,另一端与所述支撑架铰接,所述内摆臂一端与所述旋转台面铰接,另一端与所述支撑架铰接。

本申请实施例还公开了所述驱动机构包括两端分别于所述内摆臂和安装座铰接的驱动油缸。

通过采用上述方案,驱动油缸控制内摆臂旋转,从而带动支撑架和外摆臂同时进行相应角度旋转;内摆臂、外摆臂平行设置,内摆臂和外摆臂两端的铰接点的相对位置在摆动过程中不变,支撑架以及支撑架上防溅盒组件始终保持初始的竖直状态。

本申请实施例还公开了所述内摆臂和外摆臂均为l形摆臂,所述防溅盒组件设置在所述内摆臂和外摆臂的短边上方。

通过采用上述方案,防溅盒组件设置在内摆臂和外摆臂的短边上空,能够减少整体装置占用的钻井平台空间,减少对钻井平台其他作业的影响。

本申请实施例还公开了所述支撑架包括连接部和安装部,所述连接部与所述摆臂机构连接,所述安装部固定在所述连接部侧面;所述防溅盒组件包括一对半圆筒和与所述半圆筒一一对应的开合油缸,所述一对半圆筒竖直设置配合形成盒体,且一对半圆筒的一侧连接处设有连接销,所述一对半圆筒通过所述连接销相铰接设置,所述连接销通过u形耳板竖直固定在所述安装部表面;所述安装部两侧面对称设有油缸支架,所述开合油缸一端与所述油缸支架铰接设置,另一端与所述半圆筒铰接设置。

通过采用上述方案,一对半圆筒间通过连接销铰接设置,同时连接销通过u形耳板竖直固定在安装部表面,一对开合油缸分别控制一对半圆筒绕连接销旋转,从而实现一对半圆筒的抱合和分开,完成自动化控制防溅盒安装和拆卸。

本申请实施例还公开了一侧所述半圆筒的连接处外表面设有由上至下竖直排布的若干个凸座,另一侧所述半圆筒的连接处外表面设有与所述凸座一一匹配的u形卡座,所述连接销穿过所述凸座和u形卡座设置。

通过采用上述方案,u形卡座将凸座卡住,连接销竖直穿过凸座和u形卡座实现一对半圆筒的铰接连接。

本申请实施例还公开了所述半圆筒上下两端面均匀设有半圈密封垫固定螺孔,所述半圆筒下部周面开设有泥浆导出孔,所述泥浆导出孔周面均匀开设有一圈导出管固定螺孔。

通过采用上述方案,半圆筒的上下两端通过密封垫固定螺孔固定密封垫,实现上下两端与钻具之间的密封;半圆筒下部开设泥浆导出孔,通过导出管固定螺孔固定导出管,将泥浆由导出管导致储存罐,避免泥浆外溢,实现良好的防溅功能。

与现有技术相比,本申请实施例的有益效果是:

1、本申请支撑底板上通过轴承机构安装旋转支撑机构,旋转支撑机构上通过摆臂机构连接有防溅盒组件,通过控制旋转支撑机构旋转,能实现防溅盒组件的环形作业;同时通过摆臂机构能够控制防溅盒组件的摆出距离,从而实现作业半径上的调整,从而适配钻井平台上不同位置的钻具防溅盒安装;

2、本申请支撑底板通过倒l形的卡板与卡座配合固定,方便支撑底板的拆卸、安装和移位;

3、本申请内摆臂和外摆臂均为l形摆臂,防溅盒组件设置在所述内摆臂和外摆臂的短边上方,能够减少整体装置占用的钻井平台空间,减少对钻井平台其他作业的影响;

4、本申请一对半圆筒间通过连接销铰接设置,同时连接销通过u形耳板竖直固定在安装部表面,一对开合油缸分别控制一对半圆筒绕连接销旋转,从而实现一对半圆筒的抱合和分开,完成自动化控制防溅盒安装和拆卸。

5、本申请结构简单,自动化程度高,占地空间小,作业范围大,能够大大减少工人劳动强度,普及性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本发明的实施例的结构示意图。

图2是本发明的实施例的固定组件的结构示意图。

图3是本发明的实施例的轴承机构的结构示意图。

图4是图3的剖视结构示意图。

图5是本发明的实施例的摆臂机构的结构示意图。

图6是本发明的实施例的防溅盒组件的结构示意图。

图中所示:

1、底座板;101、通槽;

2、支撑底板;

3、固定组件;301、卡板;302、卡座;303、固定销;304、导向板;

4、轴承机构;401、支撑管;4011、锁紧螺孔;402、回转支承轴承;4021、齿面;

5、旋转支撑机构;501、旋转台面;502、安装座;

6、摆臂机构;601、外摆臂;602、内摆臂;

7、驱动油缸;

8、支撑架;801、连接部;802、安装部;

9、防溅盒组件;901、半圆筒;902、连接销;903、u形耳板;904、油缸支架;905、凸座;906、u形卡座;907、密封垫固定螺孔;908、导出管固定螺孔;909、开合油缸;910、泥浆导出孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至6所示,本实施例提供的一种摆臂式泥浆防溅盒,包括底座板1、旋转支撑机构5、摆臂机构6和支撑架8。

底座板1通过螺栓固定在钻井平台。

支撑底板2通过固定组件3固定在底座板1上,底座板1上均匀设有环绕支撑底板2设置的若干个通槽101,固定组件3包括倒l形的卡板301和卡座302,卡板301一边插入通槽101,另一边压设在支撑底板2上,卡座302设置在底座板1背面,且卡座302通过固定销303与卡板301的插入端连接,卡板301和卡座302配合压紧支撑底板2。

倒l形的卡板301插入通槽101内并通过固定销303与卡座302固定,两者配合卡紧支撑底板2,方便支撑底板2的拆卸、安装和移位。

通槽101为条形通槽101,固定组件3还包括与条形通槽101匹配的导向板304,导向板304插入条形通槽101,固定销303插入导向板304下端将导向板304与卡座302和卡板301连接为一整体。

导向板304与条形通槽101匹配,导向板304与卡板301、卡座302通过固定销303固定为一整体,导向板304保证卡板301的设置方向准确,同时避免卡板301在通槽101内发生移位。

旋转支撑机构5通过轴承机构4设置在支撑底板2上,旋转支撑机构5包括旋转台面501和设置在旋转台面501上的安装座502。

轴承机构4包括支撑管401和回转支撑轴承,支撑管401与支撑底板2固定,回转支承轴承402设置在支撑管401内,且回转支承轴承402外圈与旋转支撑机构5固定,内圈与支撑管401的内环面固定;回转支承轴承402外圈的外环面设有齿面4021,支撑管401上开设有一圈锁紧螺孔4011,锁紧螺孔4011内插设有锁紧螺栓,锁紧螺栓与齿面4021配合锁紧回转支撑轴承。

能够人工控制旋转支撑机构5的旋转角度,到达工作角度后,通过锁紧螺栓与齿面4021配合将回转支撑轴承卡紧。

摆臂机构6一端与旋转支撑机构5铰接,旋转支撑机构5上设有用于驱动摆臂机构6旋转的驱动机构。

支撑架8与摆臂机构6另一端铰接,且支撑架8上安装有防溅盒组件9。

摆臂机构6包括一对平行的外摆臂601和内摆臂602,外摆臂601一端与安装座502铰接,另一端与支撑架8铰接,内摆臂602一端与旋转台面501铰接,另一端与支撑架8铰接。

驱动机构包括两端分别于内摆臂602和安装座502铰接的驱动油缸7。

驱动油缸7控制内摆臂602旋转,从而带动支撑架8和外摆臂601同时进行相应角度旋转;内摆臂602、外摆臂601平行设置,内摆臂602和外摆臂601两端的铰接点的相对位置在摆动过程中不变,支撑架8以及支撑架8上防溅盒组件9始终保持初始的竖直状态。

内摆臂602和外摆臂601均为l形摆臂,防溅盒组件9设置在内摆臂602和外摆臂601的短边上方。

防溅盒组件9设置在内摆臂602和外摆臂601的短边上空,能够减少整体装置占用的钻井平台空间,减少对钻井平台其他作业的影响。

支撑架8包括连接部801和安装部802,连接部801与摆臂机构6连接,安装部802固定在连接部801侧面;防溅盒组件9包括一对半圆筒901和与半圆筒901一一对应的开合油缸909,一对半圆筒901竖直设置配合形成盒体,且一对半圆筒901的一侧连接处设有连接销902,一对半圆筒901通过连接销902相铰接设置,连接销902通过u形耳板903竖直固定在安装部802表面;安装部802两侧面对称设有油缸支架904,开合油缸909一端与油缸支架904铰接设置,另一端与半圆筒901铰接设置。

一对半圆筒901间通过连接销902铰接设置,同时连接销902通过u形耳板903竖直固定在安装部802表面,一对开合油缸909分别控制一对半圆筒901绕连接销902旋转,从而实现一对半圆筒901的抱合和分开,完成自动化控制防溅盒安装和拆卸。

一侧半圆筒901的连接处外表面设有由上至下竖直排布的三个凸座905,另一侧半圆筒901的连接处外表面设有与凸座905一一匹配的u形卡座906,连接销902穿过凸座905和u形卡座906设置。

u形卡座906将凸座905卡住,连接销902竖直穿过凸座905和u形卡座906302实现一对半圆筒901的铰接连接。

半圆筒901上下两端面均匀设有半圈密封垫固定螺孔907,半圆筒901下部周面开设有泥浆导出孔910,泥浆导出孔910周面均匀开设有一圈导出管固定螺孔908。

半圆筒901的上下两端通过密封垫固定螺孔907固定密封垫,实现上下两端与钻具之间的密封;半圆筒901下部开设泥浆导出孔,通过导出管固定螺孔908固定导出管,将泥浆由导出管导致储存罐,避免泥浆外溢,实现良好的防溅功能。

本申请实施例的具体工作过程如下:

1、通过密封垫固定螺孔907在半圆筒901上下两端面固定密封垫;

2、人工旋转旋转台面501直至一对半圆筒901朝向钻具方向;

3、钻入锁紧螺栓将旋转台面501方向锁紧;

4、控制驱动油缸7伸出,带动内摆臂602和外摆臂601旋转,直至将一对半圆筒901移动至钻具位置;

5、控制开合油缸909伸出,带动一对半圆筒901将钻具抱紧密封;

6、通过导出管固定螺孔908安装导出管;

7、作业完成后,控制开合油缸909收回,一对半圆筒901张开;

8、控制驱动油缸7收回,带动半圆筒901复位。

本申请实施例在具体实施过程中还可以采用自动化控制方式,通过与控制中心之间传递接受信号,使得防溅盒与其他作业设备(例如液压卡瓦等)实现联动控制,进一步提高钻井平台作业的自动化程度。

本实施例支撑底板2上通过轴承机构4安装旋转支撑机构5,旋转支撑机构5上通过摆臂机构6连接有防溅盒组件9,通过控制旋转支撑机构5旋转,能实现防溅盒组件9的环形作业;同时通过摆臂机构6能够控制防溅盒组件9的摆出距离,从而实现作业半径上的调整,从而适配钻井平台上不同位置的钻具防溅盒安装;

本实施例支撑底板2通过倒l形的卡板301与卡座302配合固定,方便支撑底板2的拆卸、安装和移位;

本实施例内摆臂602和外摆臂601均为l形摆臂,防溅盒组件9设置在内摆臂602和外摆臂601的短边上方,能够减少整体装置占用的钻井平台空间,减少对钻井平台其他作业的影响;

本实施例一对半圆筒901间通过连接销902铰接设置,同时连接销902通过u形耳板903竖直固定在安装部802表面,一对开合油缸909分别控制一对半圆筒901绕连接销902旋转,从而实现一对半圆筒901的抱合和分开,完成自动化控制防溅盒安装和拆卸。

本实施例结构简单,自动化程度高,占地空间小,作业范围大,能够大大减少工人劳动强度,普及性强。

本发明的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。


技术特征:

1.一种摆臂式泥浆防溅盒,其特征在于,包括底座板,所述底座板固定在钻井平台;

支撑底板,所述支撑底板通过固定组件固定在所述底座板上;

旋转支撑机构,所述旋转支撑机构通过轴承机构设置在所述支撑底板上;

摆臂机构,所述摆臂机构一端与所述旋转支撑机构铰接,所述旋转支撑机构上设有用于驱动所述摆臂机构旋转的驱动机构;

支撑架,所述支撑架与所述摆臂机构另一端铰接,且支撑架上安装有防溅盒组件。

2.根据权利要求1所述的摆臂式泥浆防溅盒,其特征在于,所述底座板上均匀设有环绕所述支撑底板设置的若干个通槽,所述固定组件包括倒l形的卡板和卡座,所述卡板一边插入所述通槽,另一边压设在所述支撑底板上,所述卡座设置在所述底座板背面,且卡座通过固定销与所述卡板的插入端连接,所述卡板和卡座配合压紧所述支撑底板。

3.根据权利要求2所述的摆臂式泥浆防溅盒,其特征在于,所述通槽为条形通槽,所述固定组件还包括与所述条形通槽匹配的导向板,所述导向板插入所述条形通槽,所述固定销插入所述导向板下端将导向板与所述卡座和卡板连接为一整体。

4.根据权利要求1所述的摆臂式泥浆防溅盒,其特征在于,所述轴承机构包括支撑管和回转支撑轴承,所述支撑管与所述支撑底板固定,所述回转支承轴承设置在所述支撑管内,且回转支承轴承外圈与所述旋转支撑机构固定,内圈与所述支撑管的内环面固定;所述回转支承轴承外圈的外环面设有齿面,所述支撑管上开设有一圈锁紧螺孔,所述锁紧螺孔内插设有锁紧螺栓,所述锁紧螺栓与所述齿面配合锁紧所述回转支撑轴承。

5.根据权利要求1所述的摆臂式泥浆防溅盒,其特征在于,所述旋转支撑机构包括旋转台面和设置在所述旋转台面上的安装座;所述摆臂机构包括一对平行的外摆臂和内摆臂,所述外摆臂一端与所述安装座铰接,另一端与所述支撑架铰接,所述内摆臂一端与所述旋转台面铰接,另一端与所述支撑架铰接。

6.根据权利要求5所述的摆臂式泥浆防溅盒,其特征在于,所述驱动机构包括两端分别于所述内摆臂和安装座铰接的驱动油缸。

7.根据权利要求5所述的摆臂式泥浆防溅盒,其特征在于,所述内摆臂和外摆臂均为l形摆臂,所述防溅盒组件设置在所述内摆臂和外摆臂的短边上方。

8.根据权利要求1所述的摆臂式泥浆防溅盒,其特征在于,所述支撑架包括连接部和安装部,所述连接部与所述摆臂机构连接,所述安装部固定在所述连接部侧面;所述防溅盒组件包括一对半圆筒和与所述半圆筒一一对应的开合油缸,所述一对半圆筒竖直设置配合形成盒体,且一对半圆筒的一侧连接处设有连接销,所述一对半圆筒通过所述连接销相铰接设置,所述连接销通过u形耳板竖直固定在所述安装部表面;所述安装部两侧面对称设有油缸支架,所述开合油缸一端与所述油缸支架铰接设置,另一端与所述半圆筒铰接设置。

9.根据权利要求8所述的摆臂式泥浆防溅盒,其特征在于,一侧所述半圆筒的连接处外表面设有由上至下竖直排布的若干个凸座,另一侧所述半圆筒的连接处外表面设有与所述凸座一一匹配的u形卡座,所述连接销穿过所述凸座和u形卡座设置。

10.根据权利要求8所述的摆臂式泥浆防溅盒,其特征在于,所述半圆筒上下两端面均匀设有半圈密封垫固定螺孔,所述半圆筒下部周面开设有泥浆导出孔,所述泥浆导出孔周面均匀开设有一圈导出管固定螺孔。

技术总结
本发明公开一种摆臂式泥浆防溅盒,包括底座板,底座板固定在钻井平台;支撑底板,支撑底板通过固定组件固定在底座板上;旋转支撑机构,旋转支撑机构通过轴承机构设置在支撑底板上;摆臂机构,摆臂机构一端与旋转支撑机构铰接,旋转支撑机构上设有用于驱动摆臂机构旋转的驱动机构;支撑架,支撑架与摆臂机构另一端铰接,且支撑架上安装有防溅盒组件。本发明通过控制旋转支撑机构旋转,能实现防溅盒组件的环形作业;同时通过摆臂机构能够控制防溅盒组件的摆出距离,从而实现作业半径上的调整,从而适配钻井平台上不同位置钻具的防溅盒安装,无需人力搬运和安装拆卸防溅盒,自动化程度高,工作效率高,省时省力。

技术研发人员:唐东岳;陈安明;范飞;李淑森;王怯;崔鸿全
受保护的技术使用者:江苏诚创智能装备有限公司
技术研发日:2020.02.21
技术公布日:2020.06.05

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