專利名稱：頂部對接式石油鉆機(jī)井架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油鉆修設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種頂部對接式石油鉆機(jī) 井架。
背景技術(shù)：
已知技術(shù)中，石油鉆機(jī)井架有整體起升式K形井架，雖然工作穩(wěn)定性好， 井口開闊，但起升力非常大，4000m至9000m常用井架的起升力達(dá)到80噸到 300噸，起放井架時(shí)風(fēng)險(xiǎn)高，且工作時(shí)井架高度不可調(diào)，運(yùn)輸時(shí)尺寸較大。
已知技術(shù)中， 一種用于石油鉆修設(shè)備的井架，專利號ZL 00 2 03939.7， 采用直立、無繃?yán)K、前開口、多節(jié)組裝式結(jié)構(gòu)。按實(shí)用新型專利說明書所述， 它由幾個(gè)井架分段依次連接而成，包括位于上部的上段、位于下部的下段、位 于中部的若干中段單元以及井架常規(guī)必備的設(shè)施如天車、二層工作臺等。井架 在井場安裝時(shí)，先將井架的上段套裝在下段內(nèi)，利用鉆機(jī)(修井機(jī))自帶絞車 或其它液壓裝置將套裝在一起的上段和下段立起后將上段拉出，操縱裝在井架 下段的承載機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對上段的支撐，然后通過下段的前開口處，將一中段單元 豎立置于下段內(nèi)部中心部位，利用常規(guī)機(jī)械或液壓方式將中段單元升起，與上 段進(jìn)行連接。連接完成后，脫開承載銷，進(jìn)行中段和上段提升，到位后，操縱 承載機(jī)構(gòu)工作，實(shí)現(xiàn)對上段和中段支撐，完成第一節(jié)中段單元連接。同樣方法， 可進(jìn)行其它中段單元的連接。井架的拆卸依照所述安裝方法的相反順序?qū)崿F(xiàn)。 運(yùn)輸時(shí)井架上體套裝在井架下體內(nèi)運(yùn)輸或單獨(dú)運(yùn)輸，井架中體單獨(dú)運(yùn)輸。這種 直立、無繃?yán)K、前開口、多節(jié)組裝式井架同其它已知技術(shù)中的塔形井架、A形 井架相比具有安裝省時(shí)省力、安裝空間小、移運(yùn)長度小的優(yōu)點(diǎn)，同桅形井架相 比不需使用繃?yán)K來保持穩(wěn)定性，因而具有一定的先進(jìn)性，但是這種井架的套裝 段及承載機(jī)構(gòu)需承受所有上段及中段井架自身重量和全部鉆井載荷，即需要有 專門的承載機(jī)構(gòu)。這種井架由于采用底部對接中段方式，上段與所有對接好的 中段一起伸縮的結(jié)構(gòu)，因而伸縮力非常大，伸縮機(jī)構(gòu)容易出現(xiàn)安全事故，如大 負(fù)荷時(shí)，伸縮鋼絲繩易出現(xiàn)嚴(yán)重?cái)D扁，或斷絲，甚至斷股現(xiàn)象。發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種頂部對接式石油鉆機(jī)井架，具有對接安裝時(shí) 伸縮力量小而且不變、不需要井架起放空間、吊裝重量輕、各段單獨(dú)運(yùn)輸、移 運(yùn)長度小、對接高度可調(diào)的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是
一種頂部對接式石油鉆機(jī)井架，包括天車、上段、若干中段、下段、二層 工作臺、工作梯、立管，上段、若干中段、下段均采用由四個(gè)立柱及若干斜撐、 橫梁、橫撐焊接成的直立、前開口桁架結(jié)構(gòu)，天車固定連接在上段上部，天車 上具有天車維修架，其特征在于-
所述下段、若干中段、上段依次采用立柱首尾對正，立柱端面直接接觸并 通過立柱側(cè)面的連接套或連接座板用銷軸或螺栓連接；
所述上段由本體、導(dǎo)向架、兩個(gè)操作臺、每組4個(gè)的若干組導(dǎo)向輪構(gòu)成， 本體套裝在導(dǎo)向架內(nèi)且位于導(dǎo)向架上部，本體與導(dǎo)向架連接成一體，形成一個(gè) 具有內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)的復(fù)合框架，兩個(gè)操作臺一上一下連接在導(dǎo)向架外圍一定高 度位置上，若干組導(dǎo)向輪以一定高度間隔安裝在導(dǎo)向架下部四角，導(dǎo)向輪的安 裝方向?yàn)檩喢婵ㄗ≈卸位蛳露瘟⒅鈧?cè)棱；
還包括若干套上段伸縮機(jī)構(gòu)，上段伸縮機(jī)構(gòu)由一直立的伸縮液壓缸、橫向 的連接梁、焊接在各中段及下段上的支承鉤、擺臂液壓缸組成，伸縮液壓缸上 端與上段鉸接，伸縮液壓缸下端與連接梁固定連接，連接梁的位置與支承鉤對 應(yīng)，當(dāng)伸縮液壓缸向下伸出時(shí)使連接梁卡入支承鉤內(nèi)，擺臂液壓缸一端鉸接在 上段上，另一端鉸接在伸縮液壓缸缸筒上；
還包括中段移動及限位裝置，中段移動及限位裝置包括四個(gè)滾輪架、由兩 側(cè)導(dǎo)軌、導(dǎo)軌尾部擋板、若干斜撐、橫撐連接構(gòu)成的導(dǎo)軌架，所述導(dǎo)軌架水平 連接在上段的導(dǎo)向架的適當(dāng)高度位置上，導(dǎo)軌架后端向外伸出，所述滾輪架具 有架體、滾輪，滾輪通過轉(zhuǎn)軸安裝在架體上，架體上具有掛鉤，架體上還具有 一連接叉，連接叉的叉頭上具有銷孔，掛鉤插入中段的立柱底部側(cè)面的連接套 內(nèi)，然后轉(zhuǎn)90°將連接叉壓入中段的橫梁內(nèi)，安全銷插入連接叉叉頭的銷孔 內(nèi)實(shí)現(xiàn)滾輪架與中段的立柱底部連接.,
還包括安裝在天車維修架上的吊裝移運(yùn)裝置。
所述頂部對接式石油鉆機(jī)井架的上段伸縮機(jī)構(gòu)為一套，設(shè)置在上段的背
5面。
所述頂部對接式石油鉆機(jī)井架的上段伸縮機(jī)構(gòu)為兩套，分別設(shè)置在上段的 兩個(gè)側(cè)面。
所述頂部對接式石油鉆機(jī)井架的吊裝移運(yùn)裝置是安裝在天車維修架的主 梁上并可沿主梁縱向移動的電動起重機(jī)。
所述頂部對接式石油鉆機(jī)井架的吊裝移運(yùn)裝置包括水平安裝在天車維修 架的主梁底部的雙作用液壓缸、定滑輪、移動滑輪，定滑輪安裝在主梁一端， 移動滑輪安裝在可沿主梁縱向移動的滑輪架上，雙作用液壓缸兩端分別鉸接在 主梁和滑輪架上。
所述頂部對接式石油鉆機(jī)井架的二層工作臺根據(jù)高度需要安裝在某一中 段上，該中段上設(shè)置有用于安裝二層工作臺的操作臺。
所述頂部對接式石油鉆機(jī)井架還包括二層臺導(dǎo)向及定位機(jī)構(gòu)，二層臺導(dǎo)向 及定位機(jī)構(gòu)由二層臺雙連接板、井架連接板、滾輪、導(dǎo)軌、液壓缸、拐臂、銷 軸組成，若干中段前開口側(cè)兩個(gè)立柱及下段前開口側(cè)兩個(gè)立柱上分別水平連接 有上下兩個(gè)井架連接板，導(dǎo)軌與上下兩個(gè)井架連接板垂直并連接，井架連接板 具有雙面滾輪槽，二層臺雙連接板上安裝有與井架連接板雙面滾輪槽對應(yīng)的滾 輪，二層工作臺垂直升降時(shí)，滾輪沿導(dǎo)軌滑動，二層臺雙連接板、井架連接板 上位置對應(yīng)設(shè)置有銷孔，液壓缸兩端分別與二層工作臺、拐臂一端鉸接，拐臂 中部鉸接在二層工作臺上，拐臂另一端與銷軸尾部鉸接，銷軸頭部位于二層臺 雙連接板的外側(cè)連接板的銷孔內(nèi)。
井架在井場安裝、高度調(diào)節(jié)、拆卸是這樣實(shí)現(xiàn)的
通過直接吊裝方式，先將井架的下段與鉆臺或鉆臺基礎(chǔ)座連接起來，然后 再通過直接吊裝方式，把上段與下段套裝連接在一起。然后利用上段伸縮機(jī)構(gòu)， 把上段伸出一個(gè)略超出中段高度的距離。然后利用安裝在天車維修架上的吊裝 移運(yùn)裝置如電動起重機(jī)，把需要對接的第一個(gè)中段吊起來，放到中段移動及限 位裝置上，利用移動及限位裝置，把中段推入井架內(nèi)部空檔，先與下段頂部對 接螺栓連連接，卸開吊耳，然后通過上段伸縮機(jī)構(gòu)，使上段完全落下，與第一 個(gè)中段頂部對接螺栓連接。
需要對接第二個(gè)中段時(shí)，利用上段伸縮機(jī)構(gòu)，把上段伸出一個(gè)略超出中段 高度的距離。然后利用吊裝移運(yùn)裝置把需要對接的第二個(gè)中段吊起來，放到中段移動及限位裝置上，利用移動及限位裝置，把中段推入井架內(nèi)部空檔，先與 己經(jīng)連接好的第一個(gè)中段頂部對接螺栓連接，卸幵吊耳，然后通過上段伸縮機(jī) 構(gòu)，使上段完全落下，與第二中段頂部對接螺栓連接。
按同樣方法，繼續(xù)對接下一個(gè)中段。全部中段對接完成后，利用吊裝移運(yùn) 裝置，利用二層臺導(dǎo)向移動及定位機(jī)構(gòu)，把二層工作臺安裝就位。最后利用鉆 機(jī)自帶液壓或氣動絞車安裝其它井架附件如工作梯、立管等，工作梯、立管等 采用已知技術(shù)安裝就位。
需要調(diào)低井架高度時(shí)，先卸開井架上部第一個(gè)中段與上段及其下一個(gè)中段 之間的連接，然后利用上段伸縮機(jī)構(gòu)，把上段伸出一個(gè)略超出中段高度的距離。 然后利用中段移動及限位裝置，把第一個(gè)中段拉出井架內(nèi)部空檔，然后利用安 裝在天車維修架上的吊裝移運(yùn)裝置，把需要拆卸的第一個(gè)中段吊起來，放到井 場指定位置，然后通過上段伸縮機(jī)構(gòu)，使上段完全落下，與沒有拆卸的中段頂 部對接螺栓連接。或者不完全落下，與下一個(gè)中段之間留出適當(dāng)間隙，繼續(xù)拆 卸下一個(gè)中段，直到井架高度合適為此，最后使上段完全落下，與沒有拆卸的 中段頂部對接螺栓連接。
需要進(jìn)行井架拆卸時(shí)，利用吊裝移運(yùn)裝置，利用二層臺導(dǎo)向移動及定位機(jī) 構(gòu)，先折下二層工作臺，并拆卸其它井架附件。然后卸開井架上部的第一個(gè)中 段與上段及其下一個(gè)中段之間的連接，然后利用上段伸縮機(jī)構(gòu)，把上段伸出一 個(gè)略超出中段高度的距離。利用中段移動及限位裝置，把第一個(gè)中段拉出井架 內(nèi)部空檔，然后利用吊裝移運(yùn)裝置，把需要拆卸的第一個(gè)中段吊起來，放到井 場指定位置，然后通過上段伸縮機(jī)構(gòu)，使上段不完全落下，與下一個(gè)中段之間
留出適當(dāng)間隙，繼續(xù)拆卸下一個(gè)中段3。按同樣方法，將所有中段拆卸完成后， 用吊車把上段從下段吊出，最后拆卸下段，完成整個(gè)井架拆卸。
本實(shí)用新型采用由直立的桁架結(jié)構(gòu)的上段、若干中段、下段空間頂部直接 對接連接結(jié)構(gòu)，由于各段井架可制作得非常輕， 一般可小于3噸，在井場轉(zhuǎn)運(yùn) 時(shí)，適合各種運(yùn)輸車輛，也適合直升機(jī)吊裝。由于各井架中段采用空間直接對 接方式，故沒有整體起升式井架所需巨大的起升力，也沒有采用底部對接、多 節(jié)套裝伸縮式井架在連接井架段時(shí)所需的巨大的提升力，還沒有套裝式井架所 需要的承載機(jī)構(gòu)。故采用這種結(jié)構(gòu)的井架安裝力很小、可靠性高，且結(jié)構(gòu)靈活，適合不同井架高度，適合各種作用環(huán)境，尤其適合安裝平面空間嚴(yán)格、或模塊 重量要求很小，或轉(zhuǎn)運(yùn)條件差的井場，如海洋平臺、山區(qū)、沼澤地區(qū)等。


圖1是本實(shí)用新型井架整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中X局部放大圖。
圖3是井架上段結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3中A-A剖視放大示意圖。
圖5是上段伸縮機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5側(cè)視圖，省略了天車、兩個(gè)操作臺、中段移動及限位裝置等。
圖7是圖5中Y局部放大圖。
圖8是圖6中K局部放大圖。
圖9是中段移動及限位裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是圖9中C向視圖。
圖11是圖9中M局部放大圖。
圖12是圖10中N局部放大圖。
圖13是吊裝移運(yùn)裝置一種結(jié)構(gòu)形式示意圖。
圖14是吊裝移運(yùn)裝置將中段放入中段移動及限位裝置內(nèi)狀態(tài)圖。
圖15是吊裝移運(yùn)裝置另一種結(jié)構(gòu)形式示意圖。
圖16是二層臺導(dǎo)向移動及定位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖17是圖16中D-D剖視放大圖。
圖18是圖17中P局部放大圖。
圖19是圖18中E-E剖視放大圖。
圖20是上段與下段在套裝并連接在一起示意圖。
圖21是第一個(gè)中段放置在中段移動及限位裝置上未與下段和上段對接前 示意圖。
圖22是第一個(gè)中段與下段和上段頂部對接螺栓連接后示意圖。
具體實(shí)施方式

首先參見圖l、圖2，本實(shí)用新型井架由天車l、上段2、若干中段3、下 段4、上段伸縮機(jī)構(gòu)5、中段移動及限位裝置6、吊裝移運(yùn)裝置、二層工作臺8、二層臺導(dǎo)向移動及定位機(jī)構(gòu)9、天車維修架10及其它井架必備的附件如工作梯、 立管等組成。上段2、若干中段3、下段4均為由四個(gè)立柱及斜撐、橫梁、橫撐 焊接成直立、前開口桁架結(jié)構(gòu)，也可采用已知技術(shù)中兩個(gè)側(cè)面和一個(gè)背面單片 焊接后螺栓或銷軸連接的分片組裝結(jié)構(gòu)，以方便運(yùn)輸及吊裝，井架下段也可靈 活設(shè)計(jì)成上部為直段下部為斜段的結(jié)構(gòu)，直段和斜段可分成兩部分，通過螺栓 連接。天車1焊接在上段2上部，也可通過銷軸、螺栓連接在上段2上部，天 車l、天車維修架IO采用已知技術(shù)結(jié)構(gòu)。上段2、若干中段3、下段4由矩形 鋼管作為四個(gè)立柱、角鋼作斜撐、橫梁、橫撐等焊接而成。下段4、若干中段3、 上段2依次采用立柱首尾對正，端面直接接觸并通過立柱側(cè)面焊接連接套或連 接座板用銷軸或螺栓連接，如圖2所示，以最下端的中段3與下段4連接為例 說明頂部對接結(jié)構(gòu)，下段4位于四角的立柱41和中段3位于四角的立柱31端 面首尾對正，經(jīng)過機(jī)加工的立柱端面直接接觸，中段3的立柱31兩個(gè)側(cè)面上分 別焊接有連接套32，下段4的立柱41兩個(gè)側(cè)面上分別焊接有連接套42，連接 套32和連接套42上下對正，螺栓11將連接套32和連接套42進(jìn)行緊固連接。 井架各段頂部對接時(shí)，立柱端面之間接觸面積不小于75%，井架各段通過立柱 側(cè)面焊接連接套或連接座板用銷軸或螺栓的連接方式可保持側(cè)向穩(wěn)定性。
工作梯及立管裝在井架內(nèi)側(cè)，工作梯與各段井架連接為一體，立管在井架 對接完成后，通過鉆機(jī)液壓絞車(或氣動絞車)安裝。工作梯及立管均按已知 技術(shù)安裝，因此未在圖中進(jìn)行示意。
如圖3、圖4所示，上段2由本體21、導(dǎo)向架22、兩個(gè)操作臺23、兩組 導(dǎo)向輪24構(gòu)成，每組導(dǎo)向輪有4個(gè)導(dǎo)向輪，本體21套裝在導(dǎo)向架22內(nèi)且位于 導(dǎo)向架22上部，本體21與導(dǎo)向架22焊接成一體形成一個(gè)具有內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)的 復(fù)合框架，兩個(gè)操作臺23—上一下連接在導(dǎo)向架22外圍一定高度位置上，兩 組導(dǎo)向輪24以一定高度間隔安裝導(dǎo)向架22下部四角，導(dǎo)向輪24安裝在固定在 中段3兩個(gè)立柱31或下段4兩個(gè)立柱41之間的軸25上，使導(dǎo)向輪24的方向 為輪面卡住中段3的立柱31的外側(cè)棱或下段4的立柱41的外側(cè)棱。導(dǎo)向架22 及兩組導(dǎo)向輪24的作用是保持上段2伸縮過程的穩(wěn)定與靈活，起到上段伸縮過 程中對上段的導(dǎo)向功能，滾輪減小上段2運(yùn)動時(shí)的磨擦，且可以擴(kuò)大導(dǎo)向架22 與中段3的間隙，以利于中段3放入或取出。滾輪也可替換成V形導(dǎo)向塊，V
9形導(dǎo)向塊的V型面與立柱31的外側(cè)棱或立柱41的外側(cè)棱相對滑動。兩個(gè)操作 臺23提供中段3拆裝時(shí)操作人員的工作區(qū)間，上面的操作臺23安裝在便于中 段3與上段2對接操作的高度位置，下面的操作臺23安裝在便于兩個(gè)中段之間 對接操作的高度位置。上段2的本體21與中段3直接連接，鉆井時(shí)傳遞天車及 游動系統(tǒng)負(fù)荷，上段2的導(dǎo)向架22不直接承受鉆井負(fù)荷。
如圖5、圖6、圖7、圖8所示，上段伸縮機(jī)構(gòu)5由直立的伸縮液壓缸51、 橫向的連接梁54、以及焊在各中段及下段橫梁上的支承鉤55、擺臂液壓缸56 等組成，伸縮液壓缸51上端通過鉸支軸與上段2上固定座57固定，伸縮液壓 缸51下端與連接梁54固定連接，連接梁54的位置與支承鉤55對應(yīng)，當(dāng)伸縮 液壓缸51向下伸出時(shí)使連接梁54卡入支承鉤55內(nèi)，擺臂液壓缸56 —端鉸接 在上段2上，另一端鉸接在伸縮液壓缸51缸筒上。本例中，井架由于較小，只 在井架上段2背面配置一套上段伸縮機(jī)構(gòu)5，若井架較大，可在井架上段2的 兩個(gè)側(cè)面各配置一套上段伸縮機(jī)構(gòu)5。液壓控制閥52、小型電動液壓站53放置 在下面的操作臺23上，液壓站采用已知技術(shù)，也可釆用鉆機(jī)液壓源。上段伸縮 機(jī)構(gòu)5工作原理如下需要伸出上段2時(shí)，先拆開上段2與中段3或下段4的 連接螺栓或銷軸，先適量伸出液壓缸51，使連接梁54卡入支承鉤55內(nèi)，然后 繼續(xù)伸出液壓缸51,由于伸縮液壓缸51頂部與上段2固定在一起，伸縮液壓 缸51底部被支承鉤55限位，則隨著活塞桿的伸出，上段2和伸縮液壓缸51缸 筒一起上升，讓出一個(gè)中段空間，按上述方法接入一個(gè)中段3。如果需要繼續(xù) 接入下一個(gè)中段3，先收回活塞桿，并使連接梁54卡入剛接入中段的支承鉤55 內(nèi)，然后按上述方法伸出活塞桿，使上段2繼續(xù)上升，讓出下一個(gè)中段接入所 需空間。當(dāng)需要拆卸中段3時(shí)，同上述過程相反，即先伸出活塞桿，使上段2 離開所需拆卸中段3，中段拆卸完成后，液壓缸卸壓，縮回缸筒，即收回上段2， 與未拆卸的中段對接。需要繼續(xù)拆卸下一個(gè)中段時(shí)，繼續(xù)伸出活塞桿，連接梁 54卡入再下一個(gè)中段的支承鉤55內(nèi)，適量伸出活塞桿，讓出中段取出空間， 當(dāng)此中段取出后，收回缸筒，即縮回上段2與未拆卸中段3對接。按同樣方法， 直到取出所有需要取出的中段3。當(dāng)活塞桿在伸出或縮回過程中，連接梁54與 支承鉤55碰掛前，使用擺臂液壓缸56，把伸縮液壓缸51和連接梁54推開， 讓開支承鉤55避免碰掛。讓開支承鉤55后，使用擺臂液壓缸56，把伸縮液壓缸51和連接粱54回位。
如圖9、圖IO、圖ll、圖12所示，中段移動及限位裝置6包括四個(gè)滾輪 架、由兩側(cè)導(dǎo)軌61、導(dǎo)軌尾部擋板62、若干斜撐、橫撐連接構(gòu)成的導(dǎo)軌架，導(dǎo) 軌架水平用螺栓連接在上段2的導(dǎo)向架22上，高度位置在下面的操作臺23處， 導(dǎo)軌架后端向外伸出，滾輪架具有架體63、滾輪64，滾輪64通過轉(zhuǎn)軸安裝在 架體63上，架體63上具有掛鉤63a，架體63上還具有一連接叉63b，連接叉 63b的叉頭上具有銷孔，掛鉤63a插入中段3的立柱31底部側(cè)面的連接套32 內(nèi)，然后轉(zhuǎn)90°將連接叉63b壓入中段3的橫梁33內(nèi)，安全銷65插入連接叉 63b叉頭的銷孔內(nèi)，將滾輪架牢固安裝在中段3的四個(gè)立柱31底部。要進(jìn)行對 接的中段3吊入并推進(jìn)井架內(nèi)部空檔前，先裝上滾輪架，然后把中段3放置在 兩側(cè)導(dǎo)軌61上，使?jié)L輪64與導(dǎo)軌61接觸。導(dǎo)軌61端部擋板62用來限制中段 在導(dǎo)軌61上的移動距離，滾輪架減小了中段3對導(dǎo)軌61的摩擦，使中段3平 穩(wěn)、靈活拉入或推出井架內(nèi)部。當(dāng)被接中段3就位后，取下滾輪架，進(jìn)行該中 段3同與其對接的井架分段通過立柱側(cè)面焊接連接套用螺栓連接。
如圖13、圖14所示，安裝在天車維修架10上的吊裝移運(yùn)裝置是安裝在天 車維修架10的主梁101上并可沿主梁101縱向移動的電動起重機(jī)71。電動起 重機(jī)71既可在主梁上101作縱向移動，又可實(shí)現(xiàn)巻揚(yáng)，保證了中段3的吊起、 放下及平移。電動起重機(jī)71為已知技術(shù)，采用外購件。
如圖15所示，吊裝移運(yùn)裝置也可以是采用另一種結(jié)構(gòu)形式，包括水平安 裝在天車維修架10的主梁101底部的雙作用液壓缸72、定滑輪73、移動滑輪 74，定滑輪73通過滑輪架76固定安裝在主梁101—端，移動滑輪74安裝在可 沿主梁101縱向移動的滑輪架75上，雙作用液壓缸72兩端分別鉸接在主梁101 和滑輪架75上，鋼絲繩77—端與鉆機(jī)自帶動液壓絞車連接，另一端繞過定滑 輪73、移動滑輪74后提升或下放中段3。雙作用壓缸72實(shí)現(xiàn)被提升或下放中 段3的平移，雙作用液壓缸72采用與上段伸縮機(jī)構(gòu)相同的液壓源。
如圖16、圖17、圖18、圖19所示，本實(shí)用新型還包括二層臺導(dǎo)向及定位 機(jī)構(gòu)9，由二層臺雙連接板91、井架連接板92、滾輪93、導(dǎo)軌94、液壓缸95、 拐臂96、銷軸97組成，若干中段3前開口側(cè)兩個(gè)立柱31及下段4前開口側(cè)兩 個(gè)立柱41上分別水平連接有上下兩個(gè)井架連接板92，導(dǎo)軌94與上下兩個(gè)井架 連接板92垂直并連接，井架連接板92具有雙面滾輪槽，二層臺雙連接板91上安裝有與井架連接板92雙面滾輪槽對應(yīng)的四個(gè)滾輪93， 二層工作臺8垂直升 降時(shí)，四個(gè)滾輪93沿導(dǎo)軌94滑動，二層臺雙連接板91、井架連接板92上位 置對應(yīng)設(shè)置有銷孔，液壓缸95兩端分別與二層工作臺8、拐臂96 —端鉸接， 拐臂96中部鉸接在二層工作臺8上，拐臂96另一端與銷軸97尾部鉸接，銷軸 97頭部位于二層臺雙連接板91的外側(cè)連接板的銷孔內(nèi)。位于井架中部的若干 個(gè)中段3上均連接有導(dǎo)軌94及井架連接板92，目的是使二層工作臺8安裝高 度可調(diào)節(jié)。二層工作臺8安裝是這樣實(shí)現(xiàn)的二層工作臺8在地面組裝完成后， 用井場吊機(jī)把二層工作臺8吊到井架附近，然后利用上文描述的吊裝移運(yùn)裝置 吊起二層工作臺，從最下面導(dǎo)軌底部送入導(dǎo)軌，圖中雙點(diǎn)劃線所示低位，二層 工作臺8沿著導(dǎo)軌94上升，到位后即圖中實(shí)線所示高位，推動液壓缸95的活 塞桿，通過拐臂96，把二層工作臺連接銷軸97插入連接板92銷孔及雙連接板 91的內(nèi)側(cè)連接板的銷孔內(nèi)，完成二層工作臺8安裝。拐臂96上與銷軸97尾部 鉸接的孔是一長槽孔，拐臂96把銷軸97向里推或向外拉的同時(shí)，還可沿長槽 孔滑動，可保證銷軸97插入或取出時(shí)不受阻礙。由于二層臺雙連接板91上安 裝有雙面滾輪93，井架連接板92帶有雙面滾輪槽，使得二層工作臺沿導(dǎo)軌94 移動時(shí)，保證二層臺雙連接板91能通過井架連接板92，平穩(wěn)靈活。拆井架前， 用吊裝移運(yùn)裝置吊起二層臺8，然后拉動液壓缸95的活塞桿，通過拐臂96，把 二層臺連接銷軸97拉出連接板，然后沿著導(dǎo)軌94放下二層工作臺8。
當(dāng)然，本實(shí)用新型也可不設(shè)置二層臺導(dǎo)向及定位機(jī)構(gòu)，直接通過吊裝移運(yùn) 裝置把二層工作臺8吊裝到高位，與井架連接板92進(jìn)行手動連接或拆卸，采用
這種結(jié)構(gòu)需要在銷軸安裝位置安裝操作臺，安裝操作臺的結(jié)構(gòu)及安裝均采用已 知技術(shù)，在這里不再進(jìn)行圖示說明。
如圖20所示，上段2與下段4連接是這樣實(shí)現(xiàn)的先把下段4通過井場 吊機(jī)，垂直吊裝，直接就位，即把下段4與鉆機(jī)鉆臺或基礎(chǔ)座直接連接并固定 好。然后把上段2垂直吊入下段4，與下段4套裝、對接。當(dāng)?shù)鯔C(jī)能力足夠時(shí)， 也可把上段2與下段4套裝好以后，再與鉆臺或基礎(chǔ)座連接。
如圖21、圖22所示，分別為第一個(gè)中段3與下段4、上段2對接前后示 意圖，利用上段伸縮機(jī)構(gòu)5，把上段2伸出一個(gè)略超出中段3高度的距離。然 后利用吊裝移運(yùn)裝置的電動起重機(jī)71，把需要對接的第一個(gè)中段3吊起來，放到中段移動及限位裝置上，利用中段移動及限位裝置，把中段3推入井架內(nèi)部 空檔，與下段4進(jìn)行頂部對接螺栓連接，然后卸開吊耳，然后通過上段伸縮機(jī)
構(gòu)5，使上段2完全落下，與中段3進(jìn)行頂部對接螺栓連接。連接固定方法同 上，即各段立柱接觸面平穩(wěn)均勻接觸，并通過螺栓連接來保持側(cè)向穩(wěn)定性。需 要拆卸最下面一個(gè)中段時(shí)，先卸開最上面中段3與上段2和下段4之間的連接 螺栓，然后利用上段伸縮機(jī)構(gòu)5，把上段伸出一個(gè)略超出中段高度的距離。然 后利用中段移動及限位裝置，把最下面一個(gè)中段3拉出井架內(nèi)部空檔，然后利 用電動起重機(jī)71，把需要拆卸的中段3吊起來，放到井場指定位置，然后通過 上段伸縮機(jī)構(gòu)5，使上段2完全落下，與下段4連接并固定。其它中段3的對 接或拆卸方法，與上述方法相同。
權(quán)利要求1、一種頂部對接式石油鉆機(jī)井架，包括天車(1)、上段(2)、若干中段(3)、下段(4)、二層工作臺(8)、工作梯、立管，上段(2)、若干中段(3)、下段(4)均采用由四個(gè)立柱及若干斜撐、橫梁、橫撐焊接成的直立、前開口桁架結(jié)構(gòu)，天車(1)固定連接在上段(2)上部，天車(1)上具有天車維修架(10)，其特征在于所述下段(4)、若干中段(3)、上段(2)依次采用立柱首尾對正，立柱端面直接接觸并通過立柱側(cè)面的連接套或連接座板用銷軸或螺栓連接；所述上段(2)由本體(21)、導(dǎo)向架(22)、兩個(gè)操作臺(23)、每組4個(gè)的若干組導(dǎo)向輪(24)構(gòu)成，本體(21)套裝在導(dǎo)向架(22)內(nèi)且位于導(dǎo)向架(22)上部，本體(21)與導(dǎo)向架(22)連接成一體，形成一個(gè)具有內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)的復(fù)合框架，兩個(gè)操作臺(23)一上一下連接在導(dǎo)向架(22)外圍一定高度位置上，若干組導(dǎo)向輪(24)以一定高度間隔安裝在導(dǎo)向架(22)下部四角，導(dǎo)向輪(24)的方向?yàn)檩喢婵ㄗ≈卸?3)或下段(4)立柱外側(cè)棱；還包括若干套上段伸縮機(jī)構(gòu)(5)，上段伸縮機(jī)構(gòu)(5)由一直立的伸縮液壓缸(51)、橫向的連接梁(54)、焊接在各中段(3)及下段(4)上的支承鉤(55)、擺臂液壓缸(56)組成，伸縮液壓缸(51)上端與上段(2)鉸接，伸縮液壓缸(51)下端與連接梁(54)固定連接，連接梁(54)的位置與支承鉤(55)對應(yīng)，當(dāng)伸縮液壓缸(51)向下伸出時(shí)使連接梁(54)卡入支承鉤(55)內(nèi)，擺臂液壓缸(56)一端鉸接在上段(2)上，另一端鉸接在伸縮液壓缸(51)缸筒上；還包括中段移動及限位裝置(6)，中段移動及限位裝置(6)包括四個(gè)滾輪架、由兩側(cè)導(dǎo)軌(61)、導(dǎo)軌尾部擋板(62)、若干斜撐、橫撐連接構(gòu)成的導(dǎo)軌架，所述導(dǎo)軌架水平連接在上段(2)的導(dǎo)向架(22)的適當(dāng)高度位置上，導(dǎo)軌架后端向外伸出，所述滾輪架具有架體(63)、滾輪(64)，滾輪(64)通過轉(zhuǎn)軸安裝在架體(63)上，架體(63)上具有掛鉤(63a)，架體(63)上還具有一連接叉(63b)，連接叉(63b)的叉頭上具有銷孔，掛鉤(63a)插入中段(3)的立柱(31)底部側(cè)面的連接套(32)內(nèi)，然后轉(zhuǎn)90°將連接叉(63b)壓入中段(3)的橫梁(33)內(nèi)，安全銷(65)插入連接叉(63b)叉頭的銷孔內(nèi)實(shí)現(xiàn)滾輪架與中段(3)的立柱(31)底部連接；還包括安裝在天車維修架(10)上的吊裝移運(yùn)裝置。
2、 如權(quán)利要求1所述頂部對接式石油鉆機(jī)井架，其特征在于所述上段伸縮機(jī)構(gòu)(5)為一套，設(shè)置在上段(2)的背面。
3、 如權(quán)利要求l所述頂部對接式石油鉆機(jī)井架，其特征在于所述上段 伸縮機(jī)構(gòu)(5)為兩套，分別設(shè)置在上段(2)的兩個(gè)側(cè)面。
4、 如權(quán)利要求1所述頂部對接式石油鉆機(jī)井架，其特征在于所述吊裝 移運(yùn)裝置是安裝在天車維修架(10)的主梁(101)上并可沿主梁(101)縱向移動的 電動起重機(jī)(71)。
5、 如權(quán)利要求1所述頂部對接式石油鉆機(jī)井架，其特征在于所述吊裝 移運(yùn)裝置包括水平安裝在天車維修架(10)的主梁(101)底部的雙作用液壓缸 (72)、定滑輪(73)、移動滑輪(74)，定滑輪(73)安裝在主梁(101)—端，移動滑 輪(74)安裝在可沿主梁(101)縱向移動的滑輪架(75)上，雙作用液壓缸(72)兩端 分別鉸接在主梁(101)和滑輪架C75)上。
6、 如權(quán)利要求1所述頂部對接式石油鉆機(jī)井架，其特征在于所述二層 工作臺(8)根據(jù)高度需要安裝在某一中段(3)上，該中段(3)上設(shè)置有用于安裝二 層工作臺(8)的操作臺。
7、 如權(quán)利要求1所述頂部對接式石油鉆機(jī)井架，其特征在于還包括二 層臺導(dǎo)向及定位機(jī)構(gòu)(9)， 二層臺導(dǎo)向及定位機(jī)構(gòu)(9)由二層臺雙連接板(91)、 井架連接板(92)、滾輪(93)、導(dǎo)軌(94)、液壓缸(95)、拐臂(96)、銷軸(97)組成， 若干中段(3)前開口側(cè)兩個(gè)立柱(31)及下段(4)前開口側(cè)兩個(gè)立柱(4 l)上分別水 平連接有上下兩個(gè)井架連接板(92)，導(dǎo)軌(94)與上下兩個(gè)井架連接板(92)垂直 并連接，井架連接板(92)具有雙面滾輪槽，二層臺雙連接板(91)上安裝有與井 架連接板(92)雙面滾輪槽對應(yīng)的滾輪(93)， 二層工作臺(8)垂直升降時(shí)，滾輪(93) 沿導(dǎo)軌(94)滑動，二層臺雙連接板(91)、井架連接板(92)上位置對應(yīng)設(shè)置有銷 孔，液壓缸(95)兩端分別與二層工作臺(8)、拐臂(96)—端鉸接，拐臂(96)中部 鉸接在二層工作臺(8)上，拐臂(96)另一端與銷軸(97)尾部鉸接，銷軸(97)頭部 位于二層臺雙連接板(91)的外側(cè)連接板的銷孔內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種頂部對接式石油鉆機(jī)井架，包括天車、上段、若干中段、下段、上段伸縮機(jī)構(gòu)、中段移動及限位裝置、安裝在天車維修架上的吊裝移運(yùn)裝置、二層工作臺等，上段、若干中段、下段均采用由四個(gè)立柱及若干斜撐、橫梁、橫撐焊接成的直立、前開口桁架結(jié)構(gòu)，下段、若干中段、上段依次采用立柱首尾對正，立柱端面直接接觸并通過立柱側(cè)面的連接套或連接座板用銷軸或螺栓連接。通過上段伸縮機(jī)構(gòu)、中段移動及限位裝置、吊裝移運(yùn)裝置實(shí)現(xiàn)井架各段在空間頂部對接螺栓連接。本實(shí)用新型具有對接安裝時(shí)伸縮力量小而且不變、吊裝重量輕、各段單獨(dú)運(yùn)輸、移運(yùn)長度小、對接高度可調(diào)的特點(diǎn)。尤其適合安裝平面空間嚴(yán)格、或模塊重量要求很小，或轉(zhuǎn)運(yùn)條件差的井場。
文檔編號E21B15/00GK201326381SQ20082023881
公開日2009年10月14日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者何軍國, 余利軍, 勇 張 申請人:南陽二機(jī)石油裝備(集團(tuán))有限公司