石油钻修设备用半拖挂钻台.pdf

本发明涉及一种石油钻修设备用半拖挂钻台，包括由钻台台体、钻台底座、两端分别铰接在钻台台体、钻台底座之间的若干中间立柱构成的可旋转升降平行四边行钻台，以及固定连接在钻台底座前端的牵引架，钻台台体为框架结构，分为转盘区、立根区，还包括后车架，后车架由两个横梁及连接在两个横梁之间的撑杆组成，两个横梁与钻台底座的后端分别通过一连接机构可拆卸连接，后车架与车轮之间采用刚性一线两轴悬挂，钻台底座前端安装有一对同步的可向下伸出的液压支腿，钻台底座上设置有当钻台台体落下时对其支撑的支腿，转盘区、立根区设有蒸汽加热装置。本发明具有拆装方便、不会受到运输超高的限制、满足快速移运要求并可适应低温环境作业的优点。

1、  一种用于石油钻修设备的半拖挂钻台，包括由钻台台体(7)、钻台底座(8)、两端分别铰接在钻台台体(7)、钻台底座(8)之间的若干中间立柱(9)构成的可旋转升降平行四边行钻台，以及固定连接在钻台底座(8)前端的牵引架(5)，钻台台体(7)为框架结构，分为转盘区(11)、立根区(12)，其特征在于：还包括后车架，后车架由两个横梁(2)及连接在两个横梁(2)之间的撑杆(24)组成，两个横梁(2)与钻台底座(8)的后端分别通过一连接机构可拆卸连接，后车架与车轮(4)之间采用刚性一线两轴悬挂(3)，所述钻台底座(8)前端安装有一对同步的可向下伸出的液压支腿(10)，钻台底座(8)上对应钻台台体(7)落下时钻台台体(7)的前后横梁(47)的位置设置有至少二个支腿(48)，当钻台台体(7)落下时，支腿(48)顶面分别支撑在前后横梁(47)底部，钻台台体(7)的前后横梁(47)和支腿(48)之间通过前后横梁(47)和支腿(48)上分别连接的耳板(49、50)插入销轴连接。

2、  如权利要求1所述用于石油钻修设备的半拖挂钻台，其特征在于：后车架的横梁(2)与钻台底座(8)连接机构的结构是：包括镶嵌在横梁(2)和钻台底座(8)之间的水平设置的定位承载块(26)、分别固定在钻台底座(8)后端部和横梁(2)上的两对销轴(29)、每对销轴(29)上套装有连接环(28)，销轴(29)伸出连接环(28)的头部分别装入安全销(30)，安全销(30)头部装有别针(31)，后车架的横梁(2)与钻台底座(8)之间还通过横梁(2)前端和钻台底座(8)上分别连接的耳板(25、27)插入销轴连接。

3、  如权利要求1所述用于石油钻修设备的半拖挂钻台，其特征在于：后车架的横梁(2)与钻台底座(8)连接机构的结构是：钻台底座(8)和横梁(2)上分别具有双连接耳板(32)，通过插入销轴连接。

4、  如权利要求1所述用于石油钻修设备的半拖挂钻台，其特征在于：所述转盘区(11)用于安装转盘的工字钢承载梁(33)两侧设置有封板(34)形成密闭的加热蒸汽通道。

5、  如权利要求1所述用于石油钻修设备的半拖挂钻台，其特征在于：所述立根区(12)的底部若干槽钢(37)内设置有蒸汽盘管(38)，槽钢(37)上镶嵌有枕木。

6、  如权利要求1所述用于石油钻修设备的半拖挂钻台，其特征在于：还包括一对可调节旋转撑杆，所述可调节旋转撑杆由上段(13)、中段(14)、下段(15)连接构成，上段(13)、中段(14)的连接端两侧分别通过一对耳板插入销轴(17、18)连接，中段(14)、下段(15)的连接端分别与一个调节丝杠(16)两端连接，上段(13)的上端、下段(15)的下端分别与钻台台体(7)、钻台底座(8)可拆卸铰接，钻台底座(8)上设有用于撑杆滑动的滑道(19)，在钻台台体(7)要落下时，拆除下段(15)的下端与钻台底座(8)铰接的销轴以及上段(13)、中段(14)外侧的连接销轴(18)，使可调节旋转撑杆随钻台台体(7)的下落沿滑道(19)滑行。

7、  如权利要求1所述用于石油钻修设备的半拖挂钻台，其特征在于：还包括旋升时防过位和定位装置，所述旋升时防过位和定位装置由用于中间立柱(9)下部与钻台底座(8)铰接的中间立柱(9)下部连接的单耳板(39)、钻台底座(8)上连接的双耳板(40)、限位支座(41)构成，单耳板(39)具有与中间立柱(9)垂直的定位底面，限位支座(41)连接在钻台底座(8)上，其位置位于中间立柱(9)旋升到竖直状态时单耳板(39)的定位底面下方并可对单耳板(39)限位支撑，单耳板(39)、双耳板(40)上具有中间立柱(9)旋升到竖直状态时重合的销孔，销孔内插入防转销轴(42)，所述旋升时防过位和定位装置至少在两个中间立柱(9)底部与钻台底座(8)的铰接处设置。

8、  如权利要求1所述用于石油钻修设备的半拖挂钻台，其特征在于：还包括钻台旋升辅助装置，所述钻台旋升辅助装置包括连接在钻台台体(7)前端的耳板(44)、安装在钻台底座(8)前端或牵引架(5)上导向滑轮(45)、钢丝绳(46)，钢丝绳(46)一端固定在耳板(44)上，钢丝绳(46)绕过导向滑轮(45)后，另一端连接于一提升设备。

石油钻修设备用半拖挂钻台
技术领域
本发明涉及一种石油钻修设备用半拖挂钻台，可满足钻机或修井机作业及快速搬家移运的要求。
背景技术
车装钻机、修井机钻台是用来安装转盘、摆放钻杆、钻铤、井口工具等，并提供井口装置的安装空间和钻井作业的操作平台。随着对钻机快速搬家的要求，石油钻修设备配套的半拖挂钻台应运而生，它将钻台模块与半挂车结合，运输时，半拖挂钻台同牵引车连接，由牵引车牵引移运，到井场后，脱开牵引车，半拖挂钻台同其他模块组装后即可进行钻井作业。
已知一种用于石油钻修设备的半拖挂钻台，专利号：ZL200420049300.0，钻台上体和下体(底座)采用圆管抽拉式，车桥悬挂在钻台下体正下方，为拆卸式连接，即作业时，用液压支腿把钻台台体支起，取出悬挂与钻台台体的连接销，然后让钻台台体落下接触基础座。行车时用液压支腿把钻台台体支起，再把销轴装上即可。这种结构钻台底座下面需要另外配置基础座，钻台上体抽拉及整个台体的支起都需要液压支腿工作，拆装安作复杂、效率低，且受到运输超高的限制，钻台工作高度只能做到五米多，应用具有一定局限性。
发明内容
本发明目的是提供一种拆装方便、不会受到运输超高的限制、满足快速移运要求并可适应低温环境作业要求的石油钻修设备用半拖挂钻台。
一种用于石油钻修设备的半拖挂钻台，包括由钻台台体、钻台底座、两端分别铰接在钻台台体、钻台底座之间的若干中间立柱构成的可旋转升降平行四边行钻台，以及固定连接在钻台底座前端的牵引架，钻台台体为框架结构，分为转盘区、立根区，其特征在于：还包括后车架，后车架由两个横梁及连接在两个横梁之间的撑杆组成，两个横梁与钻台底座的后端分别通过一连接机构可拆卸连接，后车架与车轮之间采用刚性一线两轴悬挂，所述钻台底座前端安装有一对同步的可向下伸出的液压支腿，钻台底座上对应钻台台体落下时钻台台体的前后横梁的位置设置有至少二个支腿，当钻台台体落下时，支腿顶面分别支撑在前后横梁底部，钻台台体的前后横梁和支腿之间通过前后横梁和支腿上分别连接的耳板插入销轴连接。
所述后车架的横梁与钻台底座连接机构的结构是：包括镶嵌在横梁和钻台底座之间的水平设置的定位承载块、分别固定在钻台底座后端部和横梁上的两对销轴、每对销轴上套装有连接环，销轴伸出连接环的头部分别装入安全销，安全销头部装有别针，后车架的横梁与钻台底座之间还通过横梁前端和钻台底座上分别连接的耳板插入销轴连接。
所述后车架的横梁与钻台底座连接机构的结构还可以是：钻台底座和横梁上分别具有双连接耳板，通过插入销轴连接。
所述转盘区用于安装转盘的工字钢承载梁两侧设置有封板形成密闭的加热蒸汽通道。
所述立根区的底部若干槽钢内设置有蒸汽盘管，槽钢上镶嵌有枕木。
所述用于石油钻修设备的半拖挂钻台还包括还包括一对可调节旋转撑杆，所述可调节旋转撑杆由上段、中段、下段连接构成，上段、中段的连接端两侧分别通过一对耳板插入销轴连接，中段、下段的连接端分别与一个调节丝杠两端连接，上段的上端、下段的下端分别与钻台台体、钻台底座可拆卸铰接，钻台底座上设有用于撑杆滑动的滑道，在钻台台体要落下时，拆除下段的下端与钻台底座铰接的销轴以及上段、中段外侧的连接销轴，使可调节旋转撑杆随钻台台体的下落沿滑道滑行。
所述用于石油钻修设备的半拖挂钻台还包括旋升时防过位和定位装置，所述旋升时防过位和定位装置由用于中间立柱下部与钻台底座铰接的中间立柱下部连接的单耳板、钻台底座上连接的双耳板、限位支座构成，单耳板具有与中间立柱垂直的定位底面，限位支座连接在钻台底座上，其位置位于中间立柱旋升到竖直状态时单耳板的定位底面下方并可对单耳板限位支撑，单耳板、双耳板上具有中间立柱旋升到竖直状态时重合的销孔，销孔内插入防转销轴，所述旋升时防过位和定位装置至少在两个中间立柱底部与钻台底座的铰接处设置。
所述用于石油钻修设备的半拖挂钻台还包括钻台旋升辅助装置，所述钻台旋升辅助装置包括连接在钻台台体前端的耳板、安装在钻台底座前端或牵引架上导向滑轮、钢丝绳，钢丝绳一端固定在耳板上，钢丝绳绕过导向滑轮后，另一端连接于一提升设备。
工作原理及使用过程：由于后车架采用一线两轴悬挂，通过钻台底座前端的液压支腿的作用，可以实现钻台整体绕后车架一线两轴悬挂中部的转轴旋转，当旋转到牵引架成水平位置时，即可与牵引车通过销轴相连，实现半拖挂钻台的快速移运，移运中钻台处于落下折叠状态，因此不会受到运输超高的限制。移运到井场后，钻台底座前端的液压支腿伸出实现对钻台前端支撑，拆除牵引架与牵引车的连接销轴，平稳逐步缩回液压支腿，使钻台整体绕后车架一线两轴悬挂中部的转轴旋转，从而使钻台底座逐步平稳接触地面，拆除后车架与钻台底座的连接，移走后车架，然后进行钻台台体的旋升安装及钻台其他辅助件的安装，即可进行钻井作业。本发明设计了一对能旋转的可调节撑杆，在增强了钻台的结构强度和钻井作业时稳定性的同时，旋转撑杆很好的解决了由于钻台台体下空间的限制，拆装撑杆的难度。通过在转盘区、立根区设置蒸汽加热装置，保证了钻机在低温环境下的正常工作。设置旋升时防过位和定位装置，可保证避免钻台台体旋升过程中旋升过位，碰撞井架，同时插入防转销轴可以使钻台台体固定于升起的最高位置，从而可去掉起吊绳，进行其他安装，减少一台吊车的使用。钻台旋升辅助装置的设置，使在用钻机自带大钩吊拉钻台台体旋升或落下的同时，利用旁边一台小型吊车通过钻台旋升辅助装置起到辅助旋升或落下作用，可保证钻台旋升过程的平稳，起到了减小旋升时对立柱的作用力。
综上所述，本发明具有拆装方便、不会受到运输超高的限制、满足快速移运要求并可适应低温环境作业的优点。
附图说明
图1是本发明运输状态结构示意图。
图2是图1中M的局部放大视图。
图3是本发明工作状态结构示意图。
图4是后车架的横梁与钻台底座的一种连接机构结构示意图。
图5是图4的俯视图。
图6是图4中Y的局部放大详图。
图7是图6中B向视图。
图8是后车架的横梁与钻台底座的另一种连接机构结构示意图。
图9是图8中C向视图。
图10是转盘区蒸汽加热结构示意图。
图11是立根区蒸汽加热结构示意图。
图12是图3中X的局部放大视图，是旋升时防过位和定位装置结构示意图。
图13是钻台旋升辅助装置结构示意图。
图14是本发明运输前，放置在地面上，已进行钻台底座与后车架连接时状态图，或是已运输到井场，拆除了牵引架与牵引车的连接，还未拆除钻台底座与后车架连接时的状态图。
图15是本发明运输前，已进行钻台底座与后车架的连接，并伸出液压支腿10，将要进行牵引架5与牵引车连接时的状态图，或是运输到井场后伸出液压支腿10，拆除了牵引架5与牵引车连接后状态图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1、图2所示，本发明用于石油钻修设备的半拖挂钻台，包括由钻台台体7、钻台底座8、两端分别铰接在钻台台体7、钻台底座8之间的六个中间立柱9构成的可升降平行四边行钻台，以及固定连接在钻台底座8前端的牵引架5，钻台台体7由框架结构的转盘区11、立根区12构成，还包括后车架，后车架由两个横梁2及连接在两个横梁2之间的撑杆24组成，两个横梁2与钻台底座8的后端分别通过一连接机构可拆卸连接，后车架与车轮4之间采用刚性一线两轴悬挂3，钻台底座8前端安装有一对同步的可向下伸出的液压支腿10，钻台底座8上对应钻台台体7落下时钻台台体7的前后横梁47的位置设置有四个支腿48，当钻台台体7落下时，支腿48顶面分别支撑在前后横梁47底部，钻台台体7的前后横梁47和支腿48之间通过前后横梁47和支腿48上分别连接的耳板49、50插入销轴连接。支腿48的设置可避免中间立柱9受力变形，前后横梁47和支腿48通过耳板49、50插入销轴连接，可保证运输时对钻台台体7限位。
如图3所示，半拖挂钻台运输到井场后，分别拆除与牵引车5和后车架的连接后，将钻台台体7旋升，钻台底座8的后端与井架基础51连接，安装好钻台四角的撑杆20、坡道21、行走台面22、梯子23，处于工作状态。
如图4、图5、图6、图7所示，后车架的横梁2与钻台底座8连接机构包括镶嵌在横梁2和钻台底座8之间的水平设置的定位承载块26、分别固定在钻台底座8和横梁2上的两对销轴29、每对销轴29上套装有连接环28，销轴29伸出连接环28的头部分别装入安全销30，安全销30头部装有别针31，可限制后车架和钻台底座8上、下的移动，承载块26传递移运中所受拉力。后车架的横梁2与钻台底座8之间还通过横梁2前端和钻台底座8上分别连接的耳板25、27插入销轴连接，使横梁2和钻台底座8的连接更加可靠。
如图8、图9所示，后车架的横梁2与钻台底座8的连接也可采用另一种结构，钻台底座8和横梁2上分别具有双连接耳板32，通过插入销轴连接。
如图10所示，在钻台台体7的转盘区11用于安装转盘的工字钢承载梁33两侧设置有封板34，形成密闭的腔室，工字钢承载梁33的腹板上装有短接36，使密闭腔室贯通，形成蒸汽通道，两侧设置与蒸汽管线相连接的接头35。转盘安装在工字钢承载梁33构成的支架上，通过该蒸汽加热装置保证转盘在低温环境下正常工作。
如图11所示，钻台台体7的立根区12底部铺设的八根槽钢37构成立板盒，在槽钢37内组焊有蒸汽盘管38，然后在槽钢37上面镶嵌枕木。这样，蒸汽盘管38可直接将立根盒加热，同时由于枕木厚度较薄，更利于热量的传递。
如图3、图13所示，本发明还安装有一对可调节旋转撑杆，可调节旋转撑杆由上段13、中段14、下段15连接构成，上段13、中段14的连接端两侧分别通过一对耳板插入销轴17、18连接，中段14、下段15的连接端分别与一个调节丝杠16两端连接，上段13的上端、下段15的下端分别与钻台台体7、钻台底座8可拆卸铰接，钻台底座8上设有用于撑杆滑动的滑道19，在钻台台体7要落下时，拆除下段15的下端与钻台底座8铰接的销轴以及上段13、中段14外侧的连接销轴18，使可调节旋转撑杆随钻台台体7的下落的同时，下段15底部沿滑道19滑行，同时中段14和下段15绕上段13、中段14铰接的销轴17旋转。钻台台体7旋升到位后，装入下段15下端与钻台底座8铰接的销轴，可调节旋转撑杆即可作为通常撑杆使用。转动调节丝杠16，可实现调节旋转撑杆整体长度的调整。
如图3、图12所示，本发明还包括旋升时防过位和定位装置，由用于中间立柱9底部与钻台底座8铰接的中间立柱9底部连接的单耳板39、钻台底座8上连接的双耳板40、限位支座41构成，单耳板39具有与中间立柱9垂直的定位底面，限位支座41连接在钻台底座8上，其位置位于中间立柱9旋升到竖直状态时单耳板39的定位底面下方并可对其限位支撑，单耳板39、双耳板40上具有中间立柱9旋升到竖直状态时重合的销孔，销孔内插入防转销轴42，旋升时防过位和定位装置设置在位于后端的两个并排的中间立柱9底部与钻台底座8的铰接处。由于在单耳板39、双耳板40之间连接有防转销轴42和铰接销轴43，可将钻台台体7稳定于升起的最高位置。此时可以将吊绳解开，吊车用于其它附件的安装。
如图13所示，本发明还具有钻台旋升辅助装置，包括连接在钻台台体7前端的耳板44、安装在牵引架5上导向滑轮45、钢丝绳46，钢丝绳46一端固定在耳板44上，钢丝绳46绕过导向滑轮45后，另一端连接于一个小型吊车。当使用钻机自带大钩起升钻台的同时，钻台前方的小型吊车通过缓缓拉穿过导向滑轮45的钢丝绳46，保证钻台台体7、中间立柱9旋升的平稳性。
如图14、图4所示，半拖挂钻台运输前，钻台台体7、中间立柱9旋落下置于钻台底座8上，钻台台体7由固定连接在钻台底座8上四个支腿48支撑，钻台整体放置在地面上。后车架与车轮4之间采用已知成熟技术的产品---刚性一线两轴悬挂3，刚性一线两轴悬挂3由承载梁3b、连接架3c、转轴3a组成，承载梁3b两端与前后车轮车桥连接，连接架3c与承载梁3b中间通过转轴3a连接，连接架3c顶部支撑后车架的横梁2并焊接，采用这种结构的车桥悬挂可保证钻台底座8前端支起时，钻台可以绕车桥悬挂中部的转轴3a转动，而不会发生整体移动。图14所示为钻台底座8与后车架的横梁2已连接，准备进行伸出液压支腿10进行牵引架5与牵引车的连接。
图14也可表示半拖挂钻台已运输到井场，拆除了牵引架5与牵引车的连接，钻台整体放置在地面上，还未拆除钻台底座与后车架连接时的状态。
如图15所示，半拖挂钻台准备运输，已进行钻台底座8与后车架的横梁2连接，然后缓慢伸出液压支腿10，使整个钻台绕后车架4上的一线两轴悬挂3的中部的转轴3a旋转，缓缓支起钻台底座8前端，当钻台底座8前端的牵引架5成水平位置时，液压支腿10停止作用，将牵引架5与拖挂车进行销轴连接，收起液压支腿10，即可实现移运。
如图15也可表示另一种状态，半拖挂钻台已运输到井场，伸出液压支腿10，支撑整个钻台，拆除牵引架5与牵引车的连接销轴，移走牵引车，然后缓慢缩回液压支腿10，使整个钻台绕后车架4上的一线两轴悬挂3的中部的转轴3a反向旋转，使钻台底座8前端缓缓下落，直到钻台底座8底部全部与地面接触，液压支腿10停止作用，拆除钻台底座8与后车架的横梁2连接，移走后车架，然后进行可升降平行四边行钻台的安装。