钻机用提升系统

351 编辑：中冶有色技术网来源：河北永明地质工程机械有限公司

2023-12-18 15:32:47

权利要求书： 1.钻机用提升系统，其特征在于，包括：

井架，沿竖直方向设置；

升降机构，沿竖直方向滑动设置在所述井架上，用于带动顶驱动力头上升或者下降；

驱动机构，沿竖直方向设置，具有固定端和伸缩端，所述固定端设置在所述井架的下端，所述伸缩端与所述升降机构相连，用于驱动所述升降机构沿竖直方向移动。

2.如权利要求1所述的钻机用提升系统，其特征在于，所述井架具有第一固定座和第二固定座，所述第一固定座位于所述第二固定座的下方；所述升降机构包括第一滑轮组、第二滑轮组、提升结构及降落结构；所述第一滑轮组设置在所述升降机构上，所述第二滑轮组设置在所述升降机构上，所述第二滑轮组位于所述第二固定座的下方；所述提升结构套设在所述第一滑轮组的外周，且滑动设置在所述第一滑轮组上，所述提升结构一端与所述顶驱动力头的上端相连，另一端与所述第一固定座相连；所述降落结构套设在所述第二滑轮组的外周，且滑动设置在所述第二滑轮组上，所述降落结构一端与所述顶驱动力头的下端相连，另一端与所述第二固定座相连。

3.如权利要求2所述的钻机用提升系统，其特征在于，所述钻机用提升系统还包括第一调节结构，所述提升结构为第一钢丝绳，所述第一调节结构用于调节所述第一钢丝绳的长度并将经长度调节后的所述第一钢丝绳固定锁紧。

4.如权利要求3所述的钻机用提升系统，其特征在于，所述第一调节结构包括第一调节杆及第一锁紧螺母；所述第一调节杆沿竖直方向设置，用于调节所述第一钢丝绳的长度；所述第一锁紧螺母设有两个，两个所述第一锁紧螺母分别位于所述第一调节杆的上端和下端，用于将经长度调节后的所述第一钢丝绳固定锁紧。

5.如权利要求2所述的钻机用提升系统，其特征在于，所述钻机用提升系统还包括第二调节结构，所述降落结构为第二钢丝绳，所述第二调节结构用于调节所述第二钢丝绳的长度并将经长度调节后的所述第二钢丝绳固定锁紧。

6.如权利要求5所述的钻机用提升系统，其特征在于，所述第二调节结构包括第二调节杆及第二锁紧螺母；所述第二调节杆沿竖直方向设置，用于调节所述第二钢丝绳的长度；所述第二锁紧螺母设有两个，两个所述第二锁紧螺母分别位于所述第二调节杆的上端和下端，用于将经长度调节后的所述第二钢丝绳固定锁紧。

7.如权利要求1所述的钻机用提升系统，其特征在于，所述钻机用提升系统还包括位移检测装置，所述位移检测装置设置在所述井架上，用于实时监测所述顶驱动力头的位置。

8.如权利要求1所述的钻机用提升系统，其特征在于，所述钻机用提升系统还包括扶正机构，所述扶正机构与所述驱动机构相连，用于将所述驱动机构扶正。

说明书：钻机用提升系统技术领域[0001] 本实用新型属于钻探机械技术领域，具体涉及一种钻机用提升系统。背景技术[0002] 在钻井和修井作业过程中，提升系统主要用于起下钻具、下套管以及钻具送进，是整个钻探系统中非常关键的组成部分。

[0003] 现有技术中，通常使用的提升系统主要由绞车、天车、游车、提升钢丝绳以及井架组成，其本质是用钢丝绳、天车和游车组成的游动系统，天车是固定在井架顶部的定滑轮

组，游车是在井架内做往复运动的动滑轮组，钢丝绳的一端与死绳固定器连接，另一端缠绕

在绞车滚筒上，顶驱动力头设置在游车的下端，钻井载荷通过游车和天车传递给井架，所以

钻井载荷基本靠井架承载。且使用的滑轮组结构较为复杂(滑轮组用于带动顶驱动力头进

行移动)，但复杂的滑轮系统在拆装移运过程操作不方便，费时费力，实用性较差。

实用新型内容

[0004] 本实用新型提供一种钻机用提升系统，旨在能够解决现有技术中使用的钻机提升系统结构复杂，拆装繁琐的问题。

[0005] 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种钻机用提升系统，包括：

[0006] 井架，沿竖直方向设置；[0007] 升降机构，沿竖直方向滑动设置在所述井架上，用于带动顶驱动力头上升或者下降；

[0008] 驱动机构，沿竖直方向设置，具有固定端和伸缩端，所述固定端设置在所述井架的下端，所述伸缩端与所述升降机构相连，用于驱动所述升降机构沿竖直方向移动。

[0009] 在一种可能的实现方式中，所述井架具有第一固定座和第二固定座，所述第一固定座位于所述第二固定座的下方；所述升降机构包括第一滑轮组、第二滑轮组、提升结构及

降落结构；所述第一滑轮组设置在所述升降机构上，所述第二滑轮组设置在所述升降机构

上，所述第二滑轮组位于所述第二固定座的下方；所述提升结构套设在所述第一滑轮组的

外周，且滑动设置在所述第一滑轮组上，所述提升结构一端与所述顶驱动力头的上端相连，

另一端与所述第一固定座相连；所述降落结构套设在所述第二滑轮组的外周，且滑动设置

在所述第二滑轮组上，所述降落结构一端与所述顶驱动力头的下端相连，另一端与所述第

二固定座相连。

[0010] 在一种可能的实现方式中，所述钻机用提升系统还包括第一调节结构，所述提升结构为第一钢丝绳，所述第一调节结构用于调节所述第一钢丝绳的长度并将经长度调节后

的所述第一钢丝绳固定锁紧。

[0011] 在一种可能的实现方式中，所述第一调节结构包括第一调节杆及第一锁紧螺母；所述第一调节杆沿竖直方向设置，用于调节所述第一钢丝绳的长度；所述第一锁紧螺母设

有两个，两个所述第一锁紧螺母分别位于所述第一调节杆的上端和下端，用于将经长度调

节后的所述第一钢丝绳固定锁紧。

[0012] 在一种可能的实现方式中，所述钻机用提升系统还包括第二调节结构，所述降落结构为第二钢丝绳，所述第二调节结构用于调节所述第二钢丝绳的长度并将经长度调节后

的所述第二钢丝绳固定锁紧。

[0013] 在一种可能的实现方式中，所述第二调节结构包括第二调节杆及第二锁紧螺母；所述第二调节杆沿竖直方向设置，用于调节所述第二钢丝绳的长度；所述第二锁紧螺母设

有两个，两个所述第二锁紧螺母分别位于所述第二调节杆的上端和下端，用于将经长度调

节后的所述第二钢丝绳固定锁紧。

[0014] 在一种可能的实现方式中，所述钻机用提升系统还包括位移检测装置，所述位移检测装置设置在所述井架上，用于实时监测所述顶驱动力头的位置。

[0015] 在一种可能的实现方式中，所述钻机用提升系统还包括扶正机构，所述扶正机构与所述驱动机构相连，用于将所述驱动机构扶正。

[0016] 本实用新型提供的钻机用提升系统的有益效果在于：与现有技术相比，通过设置升降机构，驱动机构的伸缩端与升降机构相连，且升降机构沿竖直方向滑动设置在井架上，

从而驱动机构带动升降机构沿竖直方向设置，进而实现升降机构带动顶驱动力头上升或者

下降。在驱动力头上升或者下降的过程中，通过驱动机构和升降机构承载载荷，井架只是为

升降机构沿竖直方向的滑动提供导向作用，从而有效减少了井架的重量(即提升系统的重

量有效减少)。且驱动结构直接带动升降机构沿竖直方向移动，然后通过升降机构带动顶驱

动力头上升或者下降，结构简单，增强了实用性。

附图说明[0017] 图1为本实用新型实施例提供的钻机用提升系统的结构示意图一；[0018] 图2为本实用新型实施例提供的钻机用提升系统的结构示意图二；[0019] 图3为本实用新型实施例提供的钻机用提升系统的结构示意图三；[0020] 图4为本实用新型实施例提供的钻机用提升系统的结构示意图四；[0021] 图5为本实用新型实施例提供的钻机用提升系统的俯视结构示意图；[0022] 图6为图5中A处放大结构示意图；[0023] 图7为本实用新型实施例提供的钻机用提升系统的第一调节结构示意图；[0024] 图8为本实用新型实施例提供的钻机用提升系统的位移检测装置结构示意图。[0025] 附图标记说明：[0026] 10、井架；11、第一固定座；12、第二固定座；13、导轨；20、升降机构；21、第一滑轮组；22、第二滑轮组；23、提升结构；24、降落结构；25、第一挡绳结构；26、第二挡绳结构；30、驱动机构；31、固定端；32、伸缩端；40、第一调节结构；41、第一调节杆；42、第一锁紧螺母；50、第二调节结构；60、顶驱动力头；70、位移检测装置；71、编码器；72、移动拉环；73、上滑轮；74、下滑轮；75、拉绳；76、弹簧；80、扶正机构。

具体实施方式[0027] 为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实

施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

[0028] 需要说明的是，术语“长度”、“宽度”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解

为对本实用新型的限制。

[0029] 还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内

部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情

况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

[0030] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。[0031] 请一并参阅图1至图8，现对本实用新型提供的钻机用提升系统进行说明。所述钻机用提升系统，包括井架10、升降机构20及驱动机构30。井架10沿竖直方向设置。升降机构

20沿竖直方向滑动设置在井架10上，用于带动顶驱动力头60上升或者下降。驱动机构30沿

竖直方向设置，具有固定端31和伸缩端32。固定端31设置在井架10的下端，伸缩端32与升降

机构20相连，用于驱动升降机构20沿竖直方向移动。

[0032] 本实用新型实施例提供的钻机用提升系统，与现有技术相比，通过设置升降机构20，驱动机构30的伸缩端32与升降机构20相连，且升降机构20沿竖直方向滑动设置在井架

10上，从而驱动机构30带动升降机构20沿竖直方向设置，进而实现升降机构20带动顶驱动

力头60上升或者下降。在驱动力头60上升或者下降的过程中，通过驱动机构30和升降机构

20承载载荷，井架10只是为升降机构20沿竖直方向的滑动提供导向作用，从而有效减少了

井架10的重量(即提升系统的重量有效减少)。且驱动结构直接带动升降机构沿竖直方向移

动，然后通过升降机构带动顶驱动力头上升或者下降，结构简单，增强了实用性。

[0033] 需要进行说明的是，井架10上设置有相互平行的导轨13，导轨13沿竖直方向设置，同时升降机构20和顶驱动力头60均通过导轨导向起升或者降落。

[0034] 在一些实施例中，请参阅图2和图4，井架10具有第一固定座11和第二固定座12。第一固定座11位于第二固定座12的下方。升降机构20包括第一滑轮组21、第二滑轮组22、提升

结构23及降落结构24。第一滑轮组21设置在升降机构20上，第二滑轮组22设置在升降机构

20上，第二滑轮组22位于第二固定座12的下方。提升结构23套设在第一滑轮组21的外周，且

滑动设置在第一滑轮组21上。提升结构23一端与顶驱动力头60的上端相连，另一端与第一

固定座11相连。降落结构24套设在第二滑轮组22的外周，且滑动设置在第二滑轮组22上，降

落结构24一端与顶驱动力头60的下端相连，另一端与第二固定座12相连。

[0035] 本实施例中，提升结构23一端与顶驱动力头60的上端相连，另一端与第一固定座11相连，且提升结构23滑动设置在第一滑轮组21上，从而当驱动机构30的伸缩端向上移动

时，提升结构23绕第一滑轮组21移动，提升结构23带动顶驱动力头60向上移动。且在第一滑

轮组21的作用下，顶驱动力头60的运动行程是驱动机构30伸缩端32运动行程的两倍，加快

了工作的效率。降落结构24一端与顶驱动力头60的下端相连，另一端与第二固定座12相连，

且降落结构24滑动设置在第二滑轮组22上，从而当驱动机构30的伸缩端向下移动时，降落

结构24绕第二滑轮组22移动，降落结构24带动顶驱动力头60向下移动。同理在第二滑轮组

22的作用下，顶驱动力头60的运动行程是驱动机构30伸缩端32运动行程的两倍，加快了工

作的效率。通过提升结构23和降落结构24分别实现顶驱动力头60向上或者向下移动，提升

了工作效率，实用性好。

[0036] 在一些实施例中，请参阅图4，第一滑轮组21上设置有第一挡绳结构25，以防止第一钢丝绳从第一滑轮组21上脱落。第二滑轮组22上设置有第二挡绳结构26，以防止第二钢

丝绳从第二滑轮组22上脱落。

[0037] 在一些实施例中，请参阅图4，本实用新型实施例提供的钻机用提升系统还包括第一调节结构40。提升结构23为第一钢丝绳，第一调节结构40用于调节第一钢丝绳的长度并

将经长度调节后的第一钢丝绳固定锁紧。本实施例中，通过第一调节结构40调节第一钢丝

绳的长度。当第一钢丝绳经过长时间的使用后，第一钢丝绳被拉长，需要对第一钢丝绳进行

长度调节，此时通过第一调节结构40调节第一钢丝绳的长度。同时第一调节结构40还能将

第一钢丝绳的长度固定锁紧，从而保证第一钢丝绳的工作稳定性，保证安全性。

[0038] 在一些实施例中，请参阅图7，第一调节结构40包括第一调节杆41及第一锁紧螺母42。第一调节杆41沿竖直方向设置，用于调节第一钢丝绳的长度。第一锁紧螺母42设有两

个，两个第一锁紧螺母42分别位于第一调节杆41的上端和下端，用于将经长度调节后的第

一钢丝绳固定锁紧。本实施例中，通过第一调节杆41调节第一钢丝绳的长度，同时在第一调

节杆41的上端和下端分别设置有第一锁紧螺母42，从而将长度调节后的第一钢丝绳锁紧固

定，提高安全性。

[0039] 在上述实施例中，第一调节杆41包括杆体和调节螺母，杆体上端和下端具有旋向相反的螺纹，调节螺母与杆体适配，上端和下端也是旋向相反的螺纹，通过调节螺母实现对

第一钢丝绳的调节。

[0040] 在一些实施例中，请参阅图4，本实用新型实施例提供的钻机用提升系统还包括第二调节结构50。降落结构24为第二钢丝绳，第二调节结构50用于调节第二钢丝绳的长度并

将经长度调节后的第二钢丝绳固定锁紧。本实施例中，通过第二调节结构50调节第二钢丝

绳的长度，从而可适用于不同深度的钻井或者修井工作。同时第二调节结构50还能将第二

钢丝绳的长度固定锁紧，从而保证第二钢丝绳的工作稳定性，保证安全性。

[0041] 在一些实施例中，第二调节结构50包括第二调节杆及第二锁紧螺母。第二调节杆沿竖直方向设置，用于调节第二钢丝绳的长度。第二锁紧螺母设有两个，两个第二锁紧螺母

分别位于第二调节杆的上端和下端，用于将经长度调节后的第二钢丝绳固定锁紧。本实施

例中，通过第二调节杆调节第二钢丝绳的长度，同时在第二调节杆的上端和下端分别设置

有第二锁紧螺母，从而将长度调节后的第二钢丝绳锁紧固定，提高安全性。

[0042] 在上述实施例中，第二调节杆的结构与第一调节杆41的结构相同。[0043] 在一些实施例中，请参阅图8，本实用新型实施例提供的钻机用提升系统还包括位移检测装置70。位移检测装置70设置在井架10上，用于实时监测顶驱动力头60的位置。可选

地，位移检测装置70包括编码器71、移动拉环72、上滑轮73、下滑轮74、拉绳75以及弹簧76。

本实施例中，弹簧76拉紧拉绳75，防止拉绳75与上滑轮73和下滑轮74之间产生相对滑动影

响位置精度，保证检测的精度。移动拉环72位于上滑轮73和下滑轮74之间。编码器71与上滑

轮73同轴设置，编码器71随着上滑轮73的转动而转动。

[0044] 在一些实施例中，请参阅图3，本实用新型实施例提供的钻机用提升系统还包括扶正机构80。扶正机构80与驱动机构30相连，用于将驱动机构30扶正。具体地，通过扶正机构

80对驱动机构30的伸缩端32进行扶正，使得驱动机构30的伸缩端32只沿竖直方向移动，从

而避免驱动机构30的伸缩端32在沿竖直方向移动的过程中发生晃动。

[0045] 在一些实施例中，驱动机构30可以是液压缸。液压缸采用倒置式安装，两油口均在缸杆端部。由于液压缸有上下行程极限，故而此提升系统从结构上规避了常规提升系统上

碰下砸的风险，液压缸的上下极限均设有缓冲装置，防止液压缸临近上下极限位置时速度

过快而损伤提升系统。

[0046] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型

的保护范围之内。