摘要：针对目前车装与拖挂钻修井机井架对中井口困难的问题，开发了一种钻修井机的井架对接机构。其通过双作用液压缸在两个限位导轨之间并连接在井架基础上，双作用油缸两端伸出的油缸杆通过拉杆分别连接两个支座，双作用油缸带动支座在支撑滑轨上等行程、等速向同一方向移动。在拖挂车或车装底盘前后各布置一个该机构，则可使坐落在拖挂车或车装底盘上的井架左右摆动以对中井口。

　　关键词：车装拖挂；对接机构；双作用液压缸；等行程等速；对中井口

　　中图分类号：TE935文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）05-0045-03

　　1概述

　　在现有技术中，石油钻机的井架运载方式主要有三种：车载式、拖挂式和模块式。目前，模块式石油钻机的井架一般用于大型钻机，采用吊车进行安装。车载式、拖挂式钻机的井架对中井口通常采用如下方式：在钻台侧连接井架基础，在井架基础上部设置两个支座，当钻台安装到位后，倒车运载着井架的钻机车或拖挂车，使井架的支腿对中井架基础上部的两个支座，则实现了井架的对接井口。此种对接方法存在诸多弊端，首先，井架的支腿对中井架基础上部的支座，误差要求在十几个毫米以内，难以对中；其次，要求驾驶员有高超的驾驶技术；再次，在对中井口时，一般需要通过钻机车和拖挂车的反复后倒，直至井架的支腿对中井架基础上部的支座。这样不但要求驾驶员有高超的驾驶技术，而且浪费了大量的时间，降低了安装转场效率，有时甚至要使用吊车才能实现井架对接，增加了生产成本。

　　为解决井架对中井口困难的问题，部分车装与拖挂钻修井机采用增加船型底座，在船型底座上设置轮胎的限位钢管，使拖挂钻修井机倒车到船型底座上，以此来减少倒车次数。此种方法虽然有一定效果，但也存在一定弊端，一是倒车上坡较困难，也需多次倒车才能到位；二是对轮胎进行限位，由于带井架的底盘车较重，对轮胎有损害，甚至挤爆轮胎。本机构采用另一种思路，即将底盘车或拖挂车通过一二次倒车，移动支座对正底盘车或拖挂车的支腿，然后通过移动支座来左右摆动底盘车或拖挂车以使其对中井口中心。

　　2技术分析

　　2.1结构原理

　　本井架对接机构在油井口钻台的井架基础左、右端自下而上依次连接一个限位导轨、一个支撑滑轨、一个支座，双作用液压缸在两个限位导轨之间并连接在井架基础上，双作用油缸两端伸出的油缸杆通过拉杆分别连接两个支座，双作用油缸带动支座在支撑滑轨上等行程、等速向同一方向移动。下面举一应用实例来说明其结构。

　　如图1所示，井架基础10上的左、右两端自下而上依次连接一个限位导轨1、支撑滑轨4和支座3，限位导轨1是钢板焊成对口的两槽钢状结构，焊接在井架基础10上，支撑滑轨4是带槽的滑板，焊接在井架基础10上，双作用油缸7在两个限位导轨1之间由固定座8通过螺栓9固定在井架基础10上，其双作用液压缸7两端伸出的油缸杆通过拉杆5和销轴6分别连接两个支座3，操作双作用液压缸7的油缸杆左、右移动时，带动左、右两个支座3等行程、等速度向同一方向移动，同时保证了左、右两个支座3的距离不变。

　　对接操作时，控制井架对接机构的双作用油缸7，使其两端连接的支座3向左或向右对中井架支腿，并落下井架支腿，其支腿一般为液压缸支腿或机械旋转扣支腿，使其坐落在支座3上，再次控制井架对接机构的双作用液压油缸7，向左或向右移动支座3，即左右提动井架，使支座3对准设计好的箭头标志2，则井架对中井口，井架的对接安装完成。

　　1.限位导轨；2.指示箭头；3.支座；4.支撑滑轨；5.拉杆；6.销轴；7.双作用液压缸；8.固定座；9.螺栓；10.井架基础

　　图1井架对接机构安装总成图

　　2.2使用方法

　　（1）配套设备。本机构含有双作用液压油缸，需要有液压站来驱动双作用液压缸，换向阀来控制双作用液压缸的移动方向，以及必要的液压连接管线。对于一般的石油钻修井机均配套有液压站或液压源，因此只要将进油口连接到液压源，回油口连接到油箱即可（如图2井架对接机构液压控制原理图所示）。

　　图2井架对接机构的液压控制原理图

　　（2）操作步骤。将井架基础及其本机构连接到钻台上；倒车底盘车或拖挂车，使其大概对正井口，一般误差不超过150mm，通过一次倒车即可完成；如图2，同时操作1#换向阀、2#换向阀，移动双作用液压缸，使本机构的支座正对底盘车的支腿。落下底盘车的支腿，支起底盘车；再次同时操作1#换向阀、2#换向阀，移动双作用液压缸，从而移动底盘车及井架对中井口。则井架与井口的对中完成。

　　3对接机构的应用

　　3.1在拖挂钻修井机上的应用

　　1.牵引车；2.车头对接机构；3.井架；4.拖挂车；5.车尾对接机构；6.支腿；7.钻台

　　图3拖挂车的井架对中状态图

　　如图3，拖挂钻修井机的井架坐落在拖挂车上，拖挂车尾部有2个液压支腿，拖挂车头部使用牵引销与拖挂车头连接，在牵引销处安装车头对接机构。车头对接机构移动牵引销，选用普通的单向油缸已经足够。当拖挂移运时，将牵引销锁死在拖挂车的中部，对中井架时，使用车头对接机构、车尾对接机构同时动作对正井口。

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