車裝與拖掛鉆修井機(jī)井架對(duì)接機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

1實(shí)踐對(duì)接井架在現(xiàn)有技術(shù)中，石油鉆的傳輸方式主要有三種：車載式、懸掛式和模塊式。目前,模塊式石油鉆機(jī)的井架一般用于大型鉆機(jī),采用吊車進(jìn)行安裝。車載式、拖掛式鉆機(jī)的井架對(duì)中井口通常采用如下方式:在鉆臺(tái)側(cè)連接井架基礎(chǔ),在井架基礎(chǔ)上部設(shè)置兩個(gè)支座,當(dāng)鉆臺(tái)安裝到位后,倒車運(yùn)載著井架的鉆機(jī)車或拖掛車,使井架的支腿對(duì)中井架基礎(chǔ)上部的兩個(gè)支座,則實(shí)現(xiàn)了井架的對(duì)接井口。此種對(duì)接方法存在諸多弊端,首先,井架的支腿對(duì)中井架基礎(chǔ)上部的支座,誤差要求在十幾個(gè)毫米以內(nèi),難以對(duì)中;其次,要求駕駛員有高超的駕駛技術(shù);再次,在對(duì)中井口時(shí),一般需要通過鉆機(jī)車和拖掛車的反復(fù)后倒,直至井架的支腿對(duì)中井架基礎(chǔ)上部的支座。這樣不但要求駕駛員有高超的駕駛技術(shù),而且浪費(fèi)了大量的時(shí)間,降低了安裝轉(zhuǎn)場效率,有時(shí)甚至要使用吊車才能實(shí)現(xiàn)井架對(duì)接,增加了生產(chǎn)成本。為解決井架對(duì)中井口困難的問題,部分車裝與拖掛鉆修井機(jī)采用增加船型底座,在船型底座上設(shè)置輪胎的限位鋼管,使拖掛鉆修井機(jī)倒車到船型底座上,以此來減少倒車次數(shù)。此種方法雖然有一定效果,但也存在一定弊端,一是倒車上坡較困難,也需多次倒車才能到位;二是對(duì)輪胎進(jìn)行限位,由于帶井架的底盤車較重,對(duì)輪胎有損害,甚至擠爆輪胎。本機(jī)構(gòu)采用另一種思路,即將底盤車或拖掛車通過一二次倒車,移動(dòng)支座對(duì)正底盤車或拖掛車的支腿,然后通過移動(dòng)支座來左右擺動(dòng)底盤車或拖掛車以使其對(duì)中井口中心。2技術(shù)分析2.1結(jié)構(gòu)說明的應(yīng)用本井架對(duì)接機(jī)構(gòu)在油井口鉆臺(tái)的井架基礎(chǔ)左、右端自下而上依次連接一個(gè)限位導(dǎo)軌、一個(gè)支撐滑軌、一個(gè)支座,雙作用液壓缸在兩個(gè)限位導(dǎo)軌之間并連接在井架基礎(chǔ)上,雙作用油缸兩端伸出的油缸桿通過拉桿分別連接兩個(gè)支座,雙作用油缸帶動(dòng)支座在支撐滑軌上等行程、等速向同一方向移動(dòng)。下面舉一應(yīng)用實(shí)例來說明其結(jié)構(gòu)。如圖1所示,井架基礎(chǔ)10上的左、右兩端自下而上依次連接一個(gè)限位導(dǎo)軌1、支撐滑軌4和支座3,限位導(dǎo)軌1是鋼板焊成對(duì)口的兩槽鋼狀結(jié)構(gòu),焊接在井架基礎(chǔ)10上,支撐滑軌4是帶槽的滑板,焊接在井架基礎(chǔ)10上,雙作用油缸7在兩個(gè)限位導(dǎo)軌1之間由固定座8通過螺栓9固定在井架基礎(chǔ)10上,其雙作用液壓缸7兩端伸出的油缸桿通過拉桿5和銷軸6分別連接兩個(gè)支座3,操作雙作用液壓缸7的油缸桿左、右移動(dòng)時(shí),帶動(dòng)左、右兩個(gè)支座3等行程、等速度向同一方向移動(dòng),同時(shí)保證了左、右兩個(gè)支座3的距離不變。對(duì)接操作時(shí),控制井架對(duì)接機(jī)構(gòu)的雙作用油缸7,使其兩端連接的支座3向左或向右對(duì)中井架支腿,并落下井架支腿,其支腿一般為液壓缸支腿或機(jī)械旋轉(zhuǎn)扣支腿,使其坐落在支座3上,再次控制井架對(duì)接機(jī)構(gòu)的雙作用液壓油缸7,向左或向右移動(dòng)支座3,即左右提動(dòng)井架,使支座3對(duì)準(zhǔn)設(shè)計(jì)好的箭頭標(biāo)志2,則井架對(duì)中井口,井架的對(duì)接安裝完成。2.2井架對(duì)接機(jī)構(gòu)控制原理(1)配套設(shè)備。本機(jī)構(gòu)含有雙作用液壓油缸,需要有液壓站來驅(qū)動(dòng)雙作用液壓缸,換向閥來控制雙作用液壓缸的移動(dòng)方向,以及必要的液壓連接管線。對(duì)于一般的石油鉆修井機(jī)均配套有液壓站或液壓源,因此只要將進(jìn)油口連接到液壓源,回油口連接到油箱即可(如圖2井架對(duì)接機(jī)構(gòu)液壓控制原理圖所示)。(2)操作步驟。將井架基礎(chǔ)及其本機(jī)構(gòu)連接到鉆臺(tái)上;倒車底盤車或拖掛車,使其大概對(duì)正井口,一般誤差不超過150mm,通過一次倒車即可完成;如圖2,同時(shí)操作1#換向閥、2#換向閥,移動(dòng)雙作用液壓缸,使本機(jī)構(gòu)的支座正對(duì)底盤車的支腿。落下底盤車的支腿,支起底盤車;再次同時(shí)操作1#換向閥、2#換向閥,移動(dòng)雙作用液壓缸,從而移動(dòng)底盤車及井架對(duì)中井口。則井架與井口的對(duì)中完成。3雙因素應(yīng)用3.1拖懸掛頂部安裝引車如圖3,拖掛鉆修井機(jī)的井架坐落在拖掛車上,拖掛車尾部有2個(gè)液壓支腿,拖掛車頭部使用牽引銷與拖掛車頭連接,在牽引銷處安裝車頭對(duì)接機(jī)構(gòu)。車頭對(duì)接機(jī)構(gòu)移動(dòng)牽引銷,選用普通的單向油缸已經(jīng)足夠。當(dāng)拖掛移運(yùn)時(shí),將牽引銷鎖死在拖掛車的中部,對(duì)中井架時(shí),使用車頭對(duì)接機(jī)構(gòu)、車尾對(duì)接機(jī)構(gòu)同時(shí)動(dòng)作對(duì)正井口。3.2平衡機(jī)構(gòu)的布置如圖4,車裝鉆修井機(jī)的井架坐落在自走式底盤車上,底盤車頭部與尾部各安裝有2個(gè)液壓支腿,下面分別放置車頭對(duì)接機(jī)構(gòu)、車尾對(duì)接機(jī)構(gòu)。對(duì)中井架時(shí),當(dāng)自走式底盤車倒車到位后,將車頭對(duì)接機(jī)構(gòu)放置到頭部液壓支腿下面,同時(shí)操作車頭、車尾對(duì)接機(jī)構(gòu),使對(duì)接機(jī)構(gòu)的支座對(duì)正液壓支腿,旋下液壓支腿,支起底盤車,此時(shí),同時(shí)動(dòng)作車頭對(duì)接機(jī)構(gòu)、車尾對(duì)接機(jī)構(gòu)以井架對(duì)正井口。4不壓井機(jī)井架對(duì)接機(jī)構(gòu)本機(jī)構(gòu)在出口美國的ZJ30DBT鉆機(jī)、快移快裝bigeasy鉆機(jī),國內(nèi)新疆ZJ30DBT鉆機(jī)、XYJ100不壓井修井機(jī)上均已應(yīng)用,2009年該機(jī)構(gòu)被授予國家專利(專利名稱:《一種井架對(duì)接機(jī)構(gòu)》,專利號(hào):200920227619.0)。由現(xiàn)場應(yīng)用效果對(duì)比如表1:5能提高安裝效率,更好的對(duì)接安裝從以上現(xiàn)場應(yīng)用的效果可以看出,其具有以下益處:雙作用油缸能帶動(dòng)兩支座在限位導(dǎo)軌上左、右移動(dòng),因而使車載式、拖掛式鉆機(jī)的井架易于對(duì)接,對(duì)接安裝過程中不需要起重設(shè)備,簡化了安裝步驟,降低了生產(chǎn)成本。能使鉆機(jī)車和拖掛車易于倒車就位,不需要駕駛技術(shù)嫻熟的駕駛員就能對(duì)中油井井口,