CN103556960B - 钻具输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于石油钻机设备技术领域，具体涉及钻具输送装置。本发明的钻具输送装置，包括平移装置，所述平移装置上设有夹持部，所述夹持部可以活动安装钻具，所述平移装置驱动所述夹持部沿水平方向移动，并驱动所述夹持部在竖直平面内转动，所述带动钻具随所述夹持部沿水平方向转动，同时在竖直平面内转动，完成石油钻井过程中钻具的输送。本发明的钻具输送装置结构简单，输送钻具的过程自动化程度高，钻具输送过程效率高、安全性强，可广泛应用于多种型号钻机上不同钻具的输送。

Description

钻具输送装置

技术领域

本发明属于石油钻机设备技术领域，具体涉及一种钻具输送装置。

背景技术

钻具输送装置广泛用于石油、天然气钻井现场，现行石油钻井作业中钻具的上、下钻台一般采用以下两种方式：

一、由绞车（风动、液压或电动的）将钻具提起或下放，即提起钻具时，钻台上一人操作绞车，将钻具提升至钻台面上，场地坡道边一人负责上、卸连接丝头（吊钻具专用工具）和挂、取小钩，钻台上另两人由坡道上沿将钻具扶入鼠洞后，取掉小钩与钻具的连接丝头，将所述钻具与钻台面上的另一钻具对扣连接，然后将钻具提出鼠洞，卸掉护丝，再进行施工；下放钻具时，游车将钻具移入鼠洞，卸掉相邻钻具连接的丝扣，钻具成单根，上好连接丝头，将钻具提出鼠洞，戴上护丝，推向坡道口前缘下放至猫道，取掉挂钩及连接丝头，再由场地上的操作人员撬动钻具下部，使钻具滑向猫道前端。

二、钻具（液压）举升装置，将钻具由地面猫道直接举上钻台，但钻具下钻台时一般仍按前一种方式进行。

上述两种钻具输送方式，前一种方式简便、经济、维护少，应用广泛，但费力、安全性较差；后一种方式安全省力，但设备维护费用多，价格昂贵（液压单元众多），应用范围狭窄。

发明内容

为了弥补上述两种方式，或操作不安全、或设备维护费用高、应用范围狭窄的不足，本发明提供一种自动化程度高，且操作安全、可广泛应用的钻具输送装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

钻具输送装置，包括平移装置，所述平移装置上设有夹持部，所述夹持部可以活动安装钻具，所述平移装置驱动所述夹持部沿水平方向移动，并驱动所述夹持部在竖直平面内转动；所述平移装置包括移翘小车和驱动装置，所述移翘小车在对轨上移动，所述对轨由上部和下部组成，包括依次衔接的前对轨、中对轨和后对轨，所述前对轨与所述后对轨为平行对轨，所述前对轨的侧轨间距比所述后对轨的侧轨间距宽，所述中对轨的侧轨间距为楔形，即前宽后窄，所述中对轨的前、后两端侧轨间距分别与所述前对轨的侧轨间距和所述后对轨的侧轨间距相同。

本发明的钻具输送装置，在所述夹持部安装钻具，通过所述平移装置驱动所述夹持部沿水平方向移动，同时驱动所述夹持部在竖直平面内转动；所述夹持部带动安装在夹持部上的所述钻具在水平方向移动，并带动所述钻具在竖直平面内转动。施工前（钻具提升过程），钻具随所述夹持部后移（靠近钻台面的方向移动），并在竖直平面内向上转动（上翘），钻具的母接头随所述夹持部转动（上翘）直至由钻台面的鼠槽口伸出钻台面，然后将所述钻具上部与钻台面另一钻具丝扣连接，再进行后续操作，钻具输送完成；钻具下钻台时，将所述钻具下放至所述鼠槽口，将所述钻具安装在所述夹持部上，钻具与钻台面上的游车分离，钻具的重心由游车移至所述夹持部，然后通过所述驱动装置驱动所述夹持部前移（远离钻台面的方向），钻具随所述夹持部前移，所述钻具在所述驱动装置的作用下，缓慢下放，逐渐由竖直方向转动为平置状态，钻具输送完成。本发明的钻具输送装置结构简单，输送钻具的过程自动化程度高，钻具输送过程效率高、安全性强，可广泛应用于不同钻具的输送。

作为本发明的优选方案，所述夹持部设在所述移翘小车上；所述驱动装置驱动所述移翘小车沿水平方向上移动，并驱动所述夹持部在竖直平面内转动。

本发明的钻具输送装置，钻具安装在所述夹持部上，所述驱动装置驱动所述移翘小车沿水平方向上移动，带动所述钻具沿水平方向移动；同时所述驱动装置还驱动所述夹持部在竖直平面内转动，所述夹持部带动所述钻具在竖直平面内转动。所述平移装置包括两部分，移翘小车和驱动装置，钻具输送过程中，移翘小车带动所述钻具运动，完成钻具的输送；所述驱动装置可以对所述移翘小车移动，也可以位于某一固定位置，多种所述驱动装置可以灵活选择，能适应不同场地的钻具输送。

作为本发明的优选方案，所述夹持部包括托板和托翘座，所述托板与所述托翘座固定连接，二者成L形布置；所述托翘座上安装有扣巢，所述扣巢配合所述托板能活动安装钻具；所述托翘座通过转轴铰接在所述移翘小车上。

本发明的钻具输送装置，钻具输送过程中，钻具的公接头插入所述扣巢，钻具的外侧壁与所述托板贴靠。钻具后移上翘时，驱动装置驱动所述托板和所述扣巢后移，并驱动所述托板和所述扣巢绕所述转轴向上转动，所述托板带动所述钻具绕所述扣巢向上转动，转动过程中，所述扣巢将所述钻具公接头紧紧扣住，并且对所述钻具有向下的压力；所述钻具外侧壁与所述托板接触，并且所述托板对所述钻具有向上的支持力，转动过程中，所述钻具安装稳固、不会发生晃动；钻具前移卧放时，与钻具后移上翘过程相反，钻具绕所述扣巢向下转动，直至转动为平置状态，转动过程中通过所述驱动装置控制所述托板向下转动的速度，使钻具缓慢卧放，钻具输送完成。本发明的钻具输送方法，钻具输送过程平稳，钻具不会发生晃动，钻具输送过程安全性提高。

作为本发明的优选方案，所述移翘小车包括车体、承重轮和压轴轮；所述压轴轮安装在所述转轴上，并且其与所述对轨的上部接触；所述承重轮安装在所述托翘座上，且所述承重轮与所述对轨的下部接触。

上述钻具输送装置，所述前对轨位于远离钻台面的一端，所述后对轨位于靠近钻台面的一端，其输送钻具的过程包括以下两个过程：

钻具后移并上翘过程（所述后移为向所述后对轨后端方向的移动）：

移翘小车位于所述前对轨上时，钻具处于平置状态，所述驱动装置驱动所述移翘小车沿所述前对轨后移，钻具的公接头套入所述扣巢，钻具继续后移，所述托板向上与所述钻具外侧壁贴靠，同时所述移翘小车推动所述钻具继续后移，直至所述移翘小车进入所述中对轨；所述移翘小车沿所述中对轨继续后移，与所述中对轨上部接触的所述压轴轮受到所述中对轨的上部对其向下的挤压力，会绕所述承重轮向下转动（在转动的过程中，所述承重轮和所述压轴轮仍然沿所述对轨后移）；同时带动所述托翘座和所述托板有与之相同方向的转动（所述托板与所述托翘座固定连接、二者成L形布置，所述压轴轮和所述承重轮设在所述托翘座上）；钻具随所述托板前移并逐渐上翘（钻具的公接头安装在所述扣巢内，并且所述托板支撑所述钻具的外侧面），直到移翘小车进入所述后对轨；所述移翘小车沿所述后对轨继续后移，所述钻具随所述钻具继续后移，并且后移过程中，所述钻具保持同一上翘高度继续后移，直至钻具的母接头与鼠槽内壁接触（即该过程钻具不再发生转动，随所述压轴轮和所述承重轮保持相对静止并沿所述后对轨做直线运动），所述鼠槽在钻台面下方，并且与竖直方向有3～7°的夹角，钻台面上设有鼠洞，所述鼠槽与所述鼠洞相通并连接。移翘小车继续推动钻具后移，钻具的母接头沿鼠槽向上滑动，直至升出伸出钻台面上0～100cm。

钻具前移并卧放过程（所述前移为向所述前对轨前端方向的移动）：

移翘小车位于钻台面下方，钻具沿所述鼠槽下滑，至其公接头套入所述扣巢，钻具外侧壁与所述托板贴合，通过所述驱动装置驱动所述移翘小车沿所述后对轨前移，钻具随所述移翘小车前移；同时钻具受到自身重力的作用，钻具向下转动，转动过程中，钻具的公接头随所述移翘小车前移，钻具的母接头沿所述鼠槽内壁下滑，直到离开所述鼠槽；所述移翘小车继续前移，直至进入所述中对轨（钻具母接头离开所述鼠槽内壁到所述移翘小车进入所述中对轨前的前移过程中，钻具不发生转动，只沿所述后对轨多直线运动）；移翘小车继续前移，与钻具后移并上翘的过程相反，所述中对轨的侧轨间距逐渐变宽，钻具带动所述托板继续向下转动（前移过程中，所述压轴轮一直与所述中对轨上部接触，钻具输送平稳），直至所述移翘小车进入所述前对轨；移翘小车继续前移，所述托板与所述钻具分离，钻具受到猫道“V”型槽的摩擦力会逐渐从所述扣巢中脱离，最后停留在猫道“V”型槽上，然后外推装置将所述钻具推出所述猫道“V”型槽，钻具输送完成。

上述钻具输送装置，所述移翘小车和所述对轨配合使用，可以实现装置对材料强度的要求大大降低，采用普通钢(材)就能实现其功能；同时装置不用涉及高端部件，节约了设备的投入成本。

优选的，所述中对轨与所述前、后对轨的连接部位，内部呈弧形过渡（即，所述对轨与所述压轴轮、所述承重轮的接触的一面，所述中对轨与所述前、后对轨的连接部位呈弧形过渡）。本发明的钻具输送装置，所述中对轨与所述前、后对轨的连接部位，其结合部与所述承重轮和所述压轴轮的轮触面以弧形平滑过渡，钻具输送过程更加平稳，移翘小车运行过程中，不易发生被卡住的现象，钻具输送过程故障率低，同时所述对轨的连接部位受力均匀，不易发生损坏。

作为本发明的优选方案，所述移翘小车的车体的顶部安装有定向轮，所述定向轮与所述对轨的上部接触；所述移翘小车的车体的底部铰接有连接件，所述连接件上安装有托轮，所述托轮与所述对轨的下部接触，所述连接件上还安装有弹簧，所述弹簧的另一端安装在所述车体的底端。

本发明的钻具输送装置，所述定向轮和所述压轴轮与所述对轨上部接触，所述承重轮和所述托轮与所述对轨下部接触的，所述移翘小车通过所述定向轮、所述压轴轮、所述承重轮和所述托轮在所述对轨上移动。移翘小车进入所述中对轨时，由于所述压轴轮会相对所述承重轮有一定的旋转角度，所述车体随所述压轴轮的转动，相对水平方向有一定的偏移；在所述托轮和所述定向轮之间设有弹簧，所述弹簧可以保证所述托轮和所述定向轮一直与所述对轨接触；所述定向轮与所述托轮的垂直轮距(即所述定向轮与所述托轮在竖直方向上的距离变化)通过所述弹簧的伸长与缩短来实现。上述结构的钻具输送装置，既不会损坏所述移翘小车车体，又能使钻具输送过程平稳，移翘小车对轨上移动时不偏移、不晃动。

作为本发明的优选方案，所述承重轮和所述托轮的两端与所述对轨的下部面接触；所述压轴轮和所述定向轮的两端与所述对轨的上部面接触。

本发明的钻具输送装置，所述承重轮、所述托轮、所述压轴轮和所述定向轮呈圆柱体状，其两端面（即圆柱体的上、下底面）与所述对轨上部和下部面接触，所述承重轮、所述托轮、所述压轴轮和所述定向轮被安装在所述对轨内部，钻具输送过程中所述移翘小车只能沿所述对轨前后移动，不会发生作用摇摆，进一步地，保证了钻具输送过程的平稳运行；同时，所述承重轮、所述托轮、所述压轴轮和所述定向轮与所述对轨面接触，接触面受力压强减小，装置使用寿命延长。

作为本发明的优选方案，所述移翘小车的车体顶部安装有限位梁，所述限位梁能限制所述托翘座的转动范围。

本发明的钻具输送装置，当托翘座与所述车体的顶部的限位梁贴靠时（即钻具的输送目的工况时（如附图7），所述限位梁限制所述托翘座和所述托板进一步的转动，钻具上、下钻台，与所述托板互不干涉。

作为本发明的优选方案，所述后对轨的下部后端附近的结构件上设有第一换向滑轮；所述车体上设有有导向轮和第二换向滑轮；所述驱动装置包括第一绞车、第二绞车、第一钢丝绳和第二钢丝绳，所述第一绞车安装在所述前对轨的上部前端附近的结构件上，所述第二绞车安装在所述前对轨的下部前端附近的结构件上；所述第一钢丝绳一端固定在所述托翘座上所述承重轮轮轴的下端；其另一端绕过所述导向轮连接在所述第一绞车上；所述第二钢丝绳一端连接在所述第二绞车上，其另一端依次绕过所述第一换向滑轮和所述第二换向滑轮，固定在所述托翘座的上端（即所述托翘座上远离所述承重轮一端）。

本发明的钻具输送装置，采用上述结构的驱动装置，钻具上翘过程中，启动第一绞车，同时松开第二绞车制动闸，第二钢丝绳带动所述移翘小车沿所述对轨后移（向所述后对轨方向移动），同时还能带动成L形布置的所述托板和所述托翘座绕所述承重轮旋转，配合所述中对轨和所述鼠槽，完成钻具的输送，实现钻具的上翘；钻具卧放过程中，启动第二绞车，同时松开第一绞车制动闸，第一钢丝绳带动所述移翘小车沿所述对轨前移（向所述后对轨方向移动），同时还能带动成L形布置的所述托板和所述托翘座绕所述承重轮旋转，配合所述中对轨和所述鼠槽，完成钻具的输送，实现钻具的卧放；同时在所述第一绞车和所述承重轮间设有所述导向轮，能减小钢丝绳在传动过程中的晃动，引导驱动装置的驱动力沿着设定的方向（沿第一钢丝绳传递）传递。上述结构的钻具输送装置能实现钻具输送过程中的一机牵引，钻具两个运动过程同时进行的目的，即钻具沿水平方向移动和在竖直平面内的转动同时进行；同时钻具输送过程中不涉及高端部件，装置生产成不降低。

作为本发明的优选方案，所述第一钢丝绳固定在所述托翘座上并且位于所述承重轮轴心线的下端；所述第二钢丝绳固定在所述托翘座上端的顶部。

本发明的钻具输送装置，在钻具输送过程（上翘和卧放）中，所述驱动装置驱动所述托翘座绕所述承重轮发生转动，所述第一钢丝绳固定在所述托翘座上并且位于所述承重轮轴心线的下端，所述移翘小车前移时，所述托板和所述托翘座不会发生晃动，钻具卧放过程平稳、安全；钻具后移上翘时，所述第二钢丝绳对所述托翘座有向下的拉力，带动所述托翘座与钻具上翘有相同方向的转动，所述第二钢丝绳固定在所述托翘座上端的顶部，其相对所述承重轮距离最远，能最大程度地减轻了驱动装置的负担，钻具输送过程安全性提高，且装置的生产成本降低。

作为本发明的优选方案，所述承重轮与所述压轴轮之间的轮距一定，所述压轴轮与所述承重轮轴心线不在同一垂线上，所述压轴轮相对所述承重轮有一定向前的偏移量（即，所述压轴轮比所述承重轮更靠近所述前对轨的前端）。

说明：所述压轴轮与所述承重轮轴心线不在同一垂线上，包括在预行工况、运行工况、目的工况三种情况下，所述压轴轮与所述承重轮轴心线都不在同一垂线上。

本发明的钻具输送装置，采用上述结构的所述承重轮与所述压轴轮的安装位置关系，当移翘小车由所述前对轨进入所述中对轨时，所述中对轨的侧轨间距逐渐变窄，所述中对轨上部对所述压轴轮有向下的挤压，所述压轴轮相对所述承重轮有一定向前的偏移量，所述移翘小车继续后移时，会更加容易，不会在所述对轨上卡住现象，钻具输送过程安全、易于实现。

进一步的，所述中对轨的上部相对于其下部的斜率为5‰-12‰。

本发明的钻具输送装置，所述中对轨的上部相对于其下部的斜率为5‰-12‰时钻具输送平稳，既能减小第二小绞车的负担，又能最大限度的降低了对场地的需求。所述中对轨的上部相对于其下部的斜率大于12‰时，第二小绞车和第二钢丝绳负担过重，移翘小车移动的平稳度差，钻具输送过程故障率高；其斜率小于5‰，轨道需延长，会受到场地限制。更优选的，所述中对轨不平行对轨的上部相对于其下部的斜率为7.4‰-9.25‰。优选的，本发明的钻具输送装置，所述对轨的下部或上部为于水平面上，钻具输送过程更平稳。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

    1、本发明的钻具输送装置，上翘过程，钻具由低处直接上翘出钻台面；卧放过程，钻具由鼠洞直接卧放于猫道，与现有技术中，钻具先由猫道被吊上钻台再插入鼠洞或将钻具上提出鼠洞再下放到猫道，由操作人员撬动钻具下部放平比较，本发明的钻具输送装置改现行的高空悬挂起伏位移为低位承载式直立位移，本发明的钻具输送装置自动化程度高，安全系数好，同时节省了操作时间，提高了操作效率。

2、本发明的钻具输送装置，钻具安装至装置中时，不用上连接丝头及护丝，无论钻具由猫道至鼠洞，或由鼠洞到猫道均无需人员配合，减少了人员操作，提高了工作效率，安全性得以极大提高。

3、本发明的钻具输送装置，结构简单，不涉及液压元件及传动单元，生产成本低，设备维护费用少。

5、本发明的钻具输送装置，采用了楔形对轨配合驱动装置，实现钻具的上翘，操作省力，同时对装置的材料强度要求低，采用普通钢材就能实现其功能，不需要涉及高端部件，减少了投资成本。

6、本装置能适应不同高度台面的钻机使用（钻台高度<9m的，钻具上部由坡道上沿伸出钻台面）；

综合以上优势，本发明具有结构简单、省力，使用安全系数高，设备维护费用低，应用广泛等特点。

附图说明

图1是本发明的的主视图（钻具的输送过程中的三种不同状态：a、b、c）；

图2是本发明图1的“C-C”视图；

图3是本发明图1的B向视图；

图4是本发明图1的“A-A”剖视图；

图5是本发明图4的局部图（状态a：预行工况）下的装置各部件位置关系图）；

图6是本发明图4的局部图（状态b：运行工况）下的装置各部件位置关系图）；

图7是本发明图4的局部图（状态c：目的工况）下的装置各部件位置关系图）；

图8是本发明的零部件图（对轨与承重轮、压轴轮的位置关系图）；

图9是本发明的对轨，与承重轮、压轴轮、定向轮和托轮的位置关系图。

图中标记：

    1-井眼中心，2-钻具，3-钻台面， 4-鼠槽，5-托板  ，6-扣巢， 7-转轴， 8- 承重轮， 9- 压轴轮， 10- 第一换向滑轮 ， 11- 移翘小车 ， 12- 第二换向滑轮， 13- 托轮， 14- 后对轨， 15- 托翘座 ， 16- 限位梁， 17- 导向轮， 18- 定向轮， 19- 弹簧， 20- 钢丝绳， 21- 中对轨， 22- 钢丝绳， 23- 猫道， 24- 前对轨， 25- 第一绞车， 26- 第二绞车， 27- 连接件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例的钻具输送装置用于石油钻井现场施工，将钻具输送至鼠洞进行钻井（具）间的连接，或将钻具由钻台面下放至地面，如图1、图4所示，钻台3相对地面有一定高度，钻台3上设有鼠孔，钻台3下端安装有鼠槽4，所述鼠孔与所述鼠槽4连通，所述鼠槽4与井眼中心1（竖直方向）有为5°的夹角。

如图4所示的钻具输送装置，所述装置包括对轨、在对轨上移动的移翘小车和驱动装置；

其中对轨安装在所述猫道23内部。

所述对轨，如图4所示，包括依次衔接的前对轨24、中对轨21和后对轨14，所述前对轨24与所述后对轨14为平行轨，所述前对轨24的侧轨间距比所述后对轨14的侧轨间距宽，所述中对轨21的侧轨间距为楔形（即前宽后窄），所述中对轨21的前、后两端侧轨间距分别与所述前对轨24的侧轨间距和所述后对轨14的侧轨间距相同，如图8所示；图8是本发明的零部件图（从A-A剖视方向看，依次连接的所述前对轨24、中对轨21和后对轨14，及在所述中对轨上，移翘小车在不同位置，所述承重轮8、所述压轴轮9以及所述中对轨21的位置关系图）；所述鼠槽4与所述后对轨14不接触。

所述移翘小车，如图5（或图6、图7）所示，包括托板5、转轴7、承重轮8、压轴轮9、车体11、托翘座15；

其中，所述托板5与所述托翘座15固定连接，二者成L形布置，所述托翘座15与所述车体11通过所述转轴7铰接，所述压轴轮9安装在所述转轴7上，并且其与所述对轨24、21、14的上部接触；

所述承重轮8安装在所述托翘座15上，且所述承重轮8与所述对轨24、21、14的下部接触，所述托翘座15上安装有扣巢6，所述扣巢6配合所述托板5能活动安装钻具。

如图5、图6、图7所示，所述移翘小车的车体11的顶部安装有定向轮18，所述定向轮18与所述对轨14、21、24的上部接触；所述移翘小车的车体11的底部铰接有连接件27，所述连接件27上安装有托轮13，所述托轮13与所述对轨14、21、24的下部接触，所述连接件27上安装有弹簧19，所述弹簧19的另一端安装在所述车体11的底端，所述弹簧19用于保持所述定向轮18、托轮13分别与所述对轨的上部和下部接触。

所述压轴轮9、所述定向轮18、所述承重轮8和所述托轮13呈圆柱体状，其两端面（即圆柱体的上、下底面）与所述对轨面接触，如图9所示。图9是从所述对轨前端（即，从所述前对轨24前端向所述后对轨14方向看）所述压轴轮9、所述定向轮18、所述承重轮8和所述托轮13与所述前对轨24的位置关系图。

所述移翘小车的车体11顶部还安装有限位梁16，所述限位梁16能限制所述托翘座15绕所述转轴7的旋转范围。图7是本发明目的工况下（图4中状态c）的各部件位置关系图，此时所述限位梁16与所述托翘座15贴靠，所述托翘座15不能绕所述转轴7继续向下转动。

所述驱动装置，如图4所示，包括第一绞车25、第二绞车26、第一钢丝绳20和第二钢丝绳22和传动部件。 

传动部件包括如图3、图4所示，所述后对轨14的下部后端附近的结构件的第一换向滑轮10；如图5、图6、图7所示，所述车体11上的导向轮18和第二换向滑轮12。

所述第一绞车25安装在所述前对轨24的上部前端附近的结构件上，所述第二绞车26安装在所述前对轨24的下部前端附近的结构件上。

所述第一钢丝绳20一端固定在所述托翘座15上且位于所述承重轮轴心线的下端；另一端绕过所述导向轮17连接在所述第一绞车25上；所述第二钢丝绳22一端连接在所述第二绞车26上，另一端依次绕过所述第一换向滑轮10和所述第二换向滑轮12，固定在所述托翘座15的上端的顶部（即所述托翘座15上远离所述承重轮8一端的顶部）。

所述承重轮8与所述压轴轮9之间的轮距一定，所述压轴轮8与所述承重轮9的轴心线不在同一垂线上（包括预行工况、运行工况和目的工况），所述压轴轮相对所述承重轮有一定向前的偏移量，如图8所示,所述压轴轮8与所述承重轮9的外轮沿距d大于所述前对轨24的侧轨间距，所述压轴轮9位于远离钻台3的一端。

所述中对轨21的下部位于水平方向。其上部相对于水平方向的斜率为8‰。

如图4所示，所述驱动装置驱动移翘小车沿所述对轨（包括依次衔接的前对轨24、中对轨21和后对轨14）运动，并驱动托翘座15和所述托板5绕所述转轴7转动。

图5是本发明预行工况下（移翘小车处于图4中a段时）的各部件的位置关系图；图6是本发明运行工况下（移翘小车处于图4中b段时）的各部件的位置关系图；图7是本发明目的工况下（移翘小车处于图4中c段时）的各部件的位置关系图。

利用上述钻具输送装置完成石油钻井施工现场，钻具上、下钻台的输送过程具体的操作过程：

一．钻具的后移、上翘过程：

钻具2由排放架移入猫道23的“V”型槽后，启动第二绞车26，同时松开第一绞车25制动闸，第二钢丝绳22在带动移翘小车后移（向所述后对轨14方向，即钻台3方向移动）。移至钻具2附近时，移翘小车上的扣巢6将钻具2的公接头套入，移翘小车推动钻具2继续后移；由于钻具2受到与猫道23的摩擦力作用，移翘小车后移阻力增大，同时，在第二钢丝绳22的传动作用下，托翘座15开始绕承重轮8的轴心线旋转，托板5随托翘座15向上旋转，并且与钻具2本体贴合；受第二钢丝绳22拉力作用，移翘小车带动钻具2继续后移，至承重轮8和压轴轮9行入所述中对轨21；移翘小车继续后移，所述中对轨21的上部对压轴轮9有斜向下（垂直于所述中对轨上部）的挤压，所述压轴轮9受到所述中对轨21的上部对其斜向下（垂直于所述中对轨上部）的挤压力，会绕所述承重轮8有向下的旋转，同时带动托翘座15、所述托板5和所述钻具2绕所述承重轮8有相同方向的旋转，钻具2由水平位置逐渐上翘直至所述承重轮8和所述压轴轮9行入所述后对轨14；移翘小车继续后移，所述钻具2保持同一上翘高度随所述移翘小车继续后移，直到钻具2的母接头与所述鼠槽4的内壁接触；移翘小车继续后移，在移翘小车的推动作用下，钻具2的母接头沿着所述鼠槽4内壁向上移动直至其由所述鼠洞伸出钻台面3,至设计的高度为止，此时，托翘座15与限位梁16贴靠，钻具2不再旋转。

二．钻具的前移、卧放过程：

与钻具的前移、上翘过程相反，调节移翘小车位于图4中的目的工况（最左端），如图7所示，钻具2一部分位于钻台3以上，钻台3以下的部分与鼠槽4内壁贴靠，将钻具2沿鼠槽4的内壁逐渐下放至其公接头套入扣巢6，并钻具2的外侧壁与所述托板5贴靠，然后将钻具2的重心即移至移翘小车上。启动第一绞车25，同时松开第二绞车26的制动闸，驱动所述移翘小车前移，钻具2随所述移翘小车前移，同时，钻具2的母接头沿所述鼠槽4的内壁下滑，钻具2随移翘小车继续前移，直至钻具2的母接头离开所述鼠槽4的内壁，此时钻具2相对水平方向仍有一定的上翘角度；在第一钢丝绳20的带动作用下，移翘小车继续前移至行入所述中对轨21；移翘小车继续前移，由于所述中对轨21的侧轨间距逐渐变宽，同时受自身重力的作用，钻具2会逐渐卧放，直到行入前对轨24，钻具2处于平置状态；移翘小车继续前移，在第一钢丝绳20的带动作用下，托板5相对所述承重轮8向下旋转，钻具2本体与托板5脱离，钻具侧壁贴于猫道23“V”形槽斜面；移翘小车继续前移，钻具2受猫道“V”型槽23对其向后的摩擦力作用，会逐渐减速并且与扣巢6自动脱离，直至在猫道“V”型槽23上停留，移翘小车继续前移直至到图4中的预行工况（最右端）。

上述钻具卧放过程中，通过第一钢丝绳20传递的拉力克服第二绞车26自动控制制动扭矩，可以驱动移翘小车按照设计速度前移。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.钻具输送装置，其特征在于：

包括平移装置，所述平移装置上设有夹持部，所述夹持部可以活动安装钻具，所述平移装置驱动所述夹持部沿水平方向移动，并驱动所述夹持部在竖直平面内转动；所述平移装置包括移翘小车和驱动装置，所述移翘小车在对轨上移动，所述对轨由上部和下部组成，包括依次衔接的前对轨、中对轨和后对轨，所述前对轨与所述后对轨为平行对轨，所述前对轨的侧轨间距比所述后对轨的侧轨间距宽，所述中对轨的侧轨间距为楔形，即前宽后窄，所述中对轨的前、后两端侧轨间距分别与所述前对轨的侧轨间距和所述后对轨的侧轨间距相同。

2.根据权利要求1所述的钻具输送装置，其特征在于：所述夹持部设在所述移翘小车上；所述驱动装置驱动所述移翘小车沿水平方向上移动，并驱动所述夹持部在竖直平面内转动。

3.根据权利要求2所述的钻具输送装置，其特征在于：所述夹持部包括托板和托翘座，所述托板与所述托翘座固定连接，二者成L形布置；所述托翘座上安装有扣巢，所述扣巢配合所述托板能活动安装钻具；所述托翘座通过转轴铰接在所述移翘小车上。

4.根据权利要求3所述的钻具输送装置，其特征在于：

所述移翘小车包括车体、承重轮和压轴轮；所述压轴轮安装在所述转轴上，并且其与所述对轨的上部接触；所述承重轮安装在所述托翘座上，且所述承重轮与所述对轨的下部接触。

5.根据权利要求4所述的钻具输送装置，其特征在于：所述移翘小车的车体的顶部安装有定向轮，所述定向轮与所述对轨的上部接触；所述移翘小车的车体的底部铰接有连接件，所述连接件上安装有托轮，所述托轮与所述对轨的下部接触，所述连接件上还安装有弹簧，所述弹簧的另一端安装在所述车体的底端。

6.根据权利要求5所述的钻具输送装置，其特征在于：所述承重轮和所述托轮的两端与所述对轨的下部面接触；所述压轴轮和所述定向轮的两端与所述对轨的上部面接触。

7.根据权利要求4所述的钻具输送装置，其特征在于：所述移翘小车顶部安装有限位梁，所述限位梁能限制所述托翘座绕所述转轴向所述对轨下部方向的转动。

8.根据权利要求4所述的钻具输送装置，其特征在于：

所述后对轨的下部后端附近的结构件上设有第一换向滑轮；

所述车体上设有导向轮和第二换向滑轮；

所述驱动装置包括第一绞车、第二绞车、第一钢丝绳和第二钢丝绳，所述第一绞车安装在所述前对轨的上部前端附近的结构件上，所述第二绞车安装在所述前对轨的下部前端附近的结构件上；所述第一钢丝绳一端固定在所述托翘座上所述承重轮轮轴的下端，其另一端绕过所述导向轮连接在所述第一绞车上；所述第二钢丝绳一端连接在所述第二绞车上，其另一端依次绕过所述第一换向滑轮和所述第二换向滑轮，固定在所述托翘座的上端。

9.根据权利要求8所述的钻具输送装置，其特征在于：所述第一钢丝绳固定在所述托翘座上所述承重轮轴心线的下端；所述第二钢丝绳固定在所述托翘座上端的顶部。

10.根据权利要求4所述的钻具输送装置，其特征在于：所述承重轮与所述压轴轮之间的轮距一定，所述压轴轮与所述承重轮轴心线不在同一垂线上，所述压轴轮相对所述承重轮有向前的偏移量。

11.根据权利要求4所述的钻具输送装置，其特征在于：所述中对轨不平行对轨的上部相对于其下部的斜率为5‰-12‰。

12.根据权利要求4所述的钻具输送装置，其特征在于：所述中对轨不平行对轨的上部相对于其下部的斜率为7.4‰-9.25‰。