[发明专利]一种用于绳索取心钻杆的多功能液压吊卡

说明书

技术领域

本发明涉及一种地质钻探的井口作业设备，具体涉及一种用于绳索取心钻杆的多功能液压吊卡。

背景技术

钻井工程中，吊卡是一种用来吊起钻杆、油管和套管等管材的工具。它悬挂在提升系统大钩两侧的吊环里面，以便对井眼进行起出或下入钻具及油管、套管的作业。目前在钻探领域常用的吊卡有手动式吊卡和液压吊卡两种类型。

现有的钻探领域中的手动式吊卡，该吊卡虽结构简单，但其自身重量较大，使得操作中人工劳动强度高，尤其在频繁的起下钻过程中，每一根管柱的提升、下放，均需要开合锁定吊卡，使得其人工劳动量和人员的劳动强度在钻探作业中耗费很大。因此，使用传统的手动式吊卡具有操作效率低、劳动强度大、安全性低的问题。

现有的钻探领域中的液压吊卡，其虽然实现了液压扣合，但是在地质钻探作业中，尤其绳索取心中钻杆为外平钻杆，没有可承载的接头或台肩，不能够提吊石油钻杆和水井钻杆，无法有效夹持绳索取心钻杆并将其提升或下降，这使得吊卡通用性较低；并且地质绳索取心钻杆的规格较多，其钻杆直径从50～114mm不等，如果每一种钻杆需要一种吊卡，则造成设备成本太高，而且增加了更换难度，使得钻井施工难度更高，不利于钻探作业的高效顺利开展。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构合理，可夹持、松开不同规格直径的外平钻杆，可实现自动扣合、张开、锁定、解锁等动作，劳动强度较小、作业效率较高，可实现远距离液压操控的自动吊卡。

为解决上述问题，本发明采用技术方案为：

一种用于绳索取心钻杆的多功能液压吊卡，该吊卡包括半圆形的吊卡本体和半圆形的吊卡侧开体；吊卡本体的铰接端通过尾部销轴与吊卡侧开体的铰接端铰接连接，为了控制吊卡的开合，吊卡本体的铰接端还设有与吊卡侧开体外侧连接的开合油缸；为了扣合吊卡本体与吊卡侧开体，吊卡本体的开合端通过开合门与吊卡侧开体的开合端连接；开合门上设有用于防止开合门误开的安全销，为了控制安全销的工作状态，该安全销通过安全销油缸与吊卡本体的开合端铰接连接；为了能够实现对于钻杆的扣紧，吊卡本体和吊卡侧开体的环形内侧设有竖向的用于卡紧钻杆的卡瓦体，为了实现对于钻杆的扣紧和松开的作业，卡瓦体通过杠杆装置与用于控制卡瓦体升降的锁紧油缸连接，该锁紧油缸竖向设置于吊卡外侧。

本发明为了实现液压驱动开合油缸、安全销油缸和锁紧油缸以完成对于钻杆的夹紧松开等作业，较佳的技术方案有，吊卡还设有用于驱动开合油缸、锁紧油缸和安全销油缸运动的液压泵，为了实现通过液压控制吊卡的作业，液压泵通过液压管路分别与开合液压换向阀和锁紧液压换向阀连接；开合液压换向阀通过液压管路与开合液压阀组连接，开合液压阀组通过液压管路分别与开合油缸和安全销油缸连接；锁紧液压换向阀通过液压管路与锁紧油缸连接。

本发明为了实现高效锁紧钻杆，较佳的技术方案还有，卡瓦体由四个卡瓦片构成；四个卡瓦片环形排列于吊卡本体和吊卡侧开体的内侧；每个卡瓦片的环向的一端设有水平凹槽，另一端设有伸出卡瓦片的水平卡片，相邻两个卡瓦片的相邻端通过水平凹槽与水平卡片配合衔接形成一个整体，使得锁紧油缸动作时能够将卡瓦体整体上下运动以实现锁紧或松开钻杆的作业。

本发明为了实现液压驱动卡瓦体运动以锁紧和松开钻杆，较佳的技术方案还有，锁紧油缸的上端与杠杆装置的一端连接，杠杆装置的另一端铰接连接于一个卡瓦片的上端；杠杆装置的中部铰接连接于吊卡本体的上端。

本发明为了通过液压阀控制液压油缸的运动以达到控制吊卡工作的目的，较佳的技术方案还有，开合油缸、锁紧油缸和安全销油缸均为具有有杆腔和无杆腔的双作用单活塞式液压油缸；开合液压阀组包括开合液压阀和安全销液压阀；开合油缸的无杆腔和有杆腔分别连接到开合液压阀的两个油口；安全销油缸的无杆腔和有杆腔分别连接到安全销液压阀的两个油口；开合液压阀组的两个进出油口分别连接于开合液压换向阀的两个执行油口；开合液压换向阀切换到张开状态时，安全销油缸先收缩，开合油缸后收缩，实现安全门销的解锁与吊卡本体的旋转打开；开合液压换向阀切换到扣合状态时，开合油缸先伸出，安全门销油缸后伸出，实现吊卡本体的旋转扣合与安全销的锁定。

本发明为了实现人工遥控完成吊卡的作业，较佳的技术方案还有，锁紧液压换向阀、开合液压换向阀、安全销液压阀和开合液压阀均设有电磁阀，电磁阀通过控制线路与控制器连接。