CN103387161A - 一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油钻井、修井或测井设备领域，更具体的涉及一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置，为了克服现有滚筒驱动装置的结构复杂、连续管排放不整齐而发明。其包括底板，在所述底板的两侧连接有一对竖直的滚筒支架，所述滚筒支架上端设有轴套，两所述滚筒支架之间安装有一根轴芯，所述轴芯的两端分别穿设在两所述轴套内，所述轴芯上穿设有滚筒，所述轴芯的两端分别套装有蜗轮，所述蜗轮的下方设有与之啮合的蜗杆，所述蜗杆的两端均连接有轴承，所述轴承固定在所述滚筒支架上，所述蜗杆的一端还设有液压马达，所述液压马达底部设有底座，所述底座连接在所述滚筒支架上。本发明是一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置，其结构简单、连续管排放整齐、采用的蜗轮与蜗杆方式驱动滚筒的效率较高。

Description

一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置

技术领域

本发明涉及石油钻井、修井或测井设备领域，特别涉及施工中连续作业的地面装备中的一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置。

背景技术

现有的安装有连续管的滚筒的驱动形式，一般为以下两种：1、用驱动装置带动减速机直驱滚筒装置；2、马达带动大的链轮来驱动滚筒装置。第1种的驱动装置带动减速机直驱滚筒装置中附带行星减速机，整体结构复杂，精确度要求较高，因此成本较高，无法对连续管进行井下通电。第2种马达带动大的链轮来驱动滚筒装置是通过链条带动链轮来驱动滚筒，因此需要较大的安装空间，特别是轴向安装的空间较大，且装置中的支撑结构也较复杂，使用时的效率也较低。以上两种驱动方式的滚筒装置，容易因操作失误而使连续管排放不整齐，导致乱管。

发明内容

本发明一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置要解决的技术问题在于克服现有技术的上述不足，提供一种使连续管排放整齐、蜗轮与蜗杆方式驱动滚筒的效率较高蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置。

为解决上述技术问题，本发明一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置提供了以下技术方案：一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置，包括连续管、滚筒、滚筒支架、蜗轮、轴承、驱动装置和底板，在底板的两侧连接有一对竖直的滚筒支架，滚筒支架上端设有轴套，两滚筒支架之间安装有一根轴芯，轴芯的两端分别穿设在两轴套内，轴芯上穿设有滚筒，所述轴芯的两端分别套装有蜗轮，蜗轮的下方设有与之啮合的蜗杆，蜗杆的两端均连接有轴承，轴承固定在滚筒支架上，蜗杆的一端还设有驱动装置，驱动装置底部设有底座，底座连接在滚筒支架上。由于蜗轮和蜗杆的旋转方向是相互垂直的，能够在有限的空间内转动，让滚筒上能够安装的连续管更长；蜗轮和蜗杆的啮合运转使动力单向传递，能够有效的防治连续管在误操作下使得滚筒反转，导致连续管松散；蜗轮外径大、中空能够为连续管的井下通电提供足够的安装空间，滚筒通过螺栓连接在蜗轮上。

作为优选，所述蜗杆为锥蜗杆。锥蜗杆传动的主要特点有：（1）重合度大，同时接触齿数大约为锥蜗轮齿数的10%；（2）合速度与瞬时接触线的法线所夹锐角较小，甚至接近零度，有利于齿面间形成液体动力润滑；（3）通过轴向移动锥蜗杆，可以调节齿侧间隙而不破坏齿面的共轭；（4）可以做离合器使用，结合和脱开都十分灵活，脱开时中心距保持不变。锥蜗杆传动平稳、承载能力大、效率高、传动比较大时结构也铰紧凑。当齿面光洁度较高，齿面接触良好，并采用极压润滑油时，还可以用渗碳淬火钢或氮化钢代替青铜做蜗轮材料。这也符合现代齿轮行业推荐使用硬齿面的要求。由于锥蜗杆带有锥度，制造方面比阿基米德圆柱蜗杆略为复杂一些。锥蜗杆制造和装配都较简单，对轴向位置误差不敏感，在轴向力作用下锥蜗杆略有移动时仍能保持良好的接触区。

作为优选，所述轴套的下端设有开口，蜗轮位于轴套内，蜗轮与蜗杆啮合处位于轴套的开口下方。

作为优选，所述滚筒以轴芯为转动轴。通过转动轴芯来带动滚筒将连续管卷紧在滚筒的表面上。

作为优选，所述滚筒穿设于两滚筒支架之间的轴芯上。

当连续管被注入头装置牵引着往外放时，由于蜗轮和蜗杆传动是一种单向传动，具有自锁功能，所以这时连续管在蜗杆不转动的情况下是不会往外放出的，当注入头装置和滚筒之间的拉紧力足够大时，再给驱动装置供压，使蜗杆在驱动装置的作用下旋转，带动蜗轮慢慢的旋转，通过和注入头同步的收放动作，缓慢的放出连续管。当连续管在注入头往回收时，这时反向为驱动装置供压，在注入头和滚筒的同步调节下，驱动装置驱动蜗杆旋转，带动蜗轮和滚筒旋转，连续管随着滚筒的旋转被收回，并整齐排放在滚筒的表面上。

与现有技术相比，本发明一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置的有益效果是：结构简单、连续管排放整齐、蜗轮与蜗杆方式驱动滚筒的效率较高。

附图说明

图1为本发明一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置的结构示意图；

图2为图1中A的局部放大图。

图中标记：1-连续管，2-滚筒，3-滚筒支架，4-蜗轮，5-轴承，6-蜗杆，7-驱动装置，8-底板，9-轴套，10-轴芯，11-底座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置作进一步的说明。

实施例1

如图1-2所示，本发明一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置，包括连续管1、滚筒2、滚筒支架3、蜗轮4、轴承5、驱动装置7和底板8，在底板8的两侧连接有一对竖直的滚筒支架3，滚筒支架3上端设有轴套9，两滚筒支架3之间安装有一根轴芯10，轴芯10的两端分别穿设在两轴套9内，轴芯10上穿设有滚筒2，所述轴芯10的两端分别套装有蜗轮4，蜗轮4的下方设有与之啮合的蜗杆6，蜗杆6的两端均连接有轴承5，轴承5固定在滚筒支架3上，蜗杆6的一端还设有驱动装置7，驱动装置7底部设有底座11，底座11连接在滚筒支架3上。由于蜗轮4和蜗杆6的旋转方向是相互垂直的，能够在有限的空间内转动，让滚筒2上能够安装的连续管1更长；蜗轮4和蜗杆6的啮合运转使动力单向传递，能够有效的防治连续管1在误操作下使得滚筒2反转，导致连续管1松散；蜗轮4外径大、中空能够为连续管1的井下通电提供足够的安装空间，滚筒2通过螺栓连接在蜗轮4上。

所述蜗杆6为锥蜗杆，所述轴套9的下端设有开口，蜗轮4位于轴套9内，蜗轮4与蜗杆6啮合处位于轴套9的开口下方，所述滚筒2以轴芯10为转动轴，所述滚筒2穿设于两滚筒支架3之间的轴芯10上。

本发明一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置的工作原理：

一、连续管1的放出：当连续管1被注入头装置牵引着往外放时，由于蜗轮4和蜗杆6的传动是一种单向传动，具有自锁功能，所以这时连续管1在蜗杆6不转动的情况下是不会往外放出的，当注入头装置和滚筒2之间的拉紧力足够时，再给驱动装置7供压，使蜗杆6在驱动装置7的作用下旋转，带动蜗轮4慢慢的旋转，通过和注入头同步的收放动作，缓慢的放出连续管1。

二、连续管1的收回：当连续管1由注入头往回收时，这时反向为驱动装置7供压，在注入头和滚筒2同步调节下，驱动装置7驱动蜗杆6旋转，带动蜗轮4和滚筒2旋转，连续管1随着滚筒2的旋转被收回，并整齐排放在滚筒2的表面上。

本发明一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (5)

1.一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置，包括连续管（1）、滚筒（2）、滚筒支架（3）、蜗轮（4）、轴承（5）、驱动装置（7）和底板（8），在所述底板（8）的两侧连接有一对竖直的所述滚筒支架（3），所述滚筒支架（3）上端设有轴套（9），两所述滚筒支架（3）之间安装有一根轴芯（10），所述轴芯（10）的两端分别穿设在两所述轴套（9）内，所述轴芯（10）上穿设有所述滚筒（2），其特征在于：所述轴芯（10）的两端分别套装有所述蜗轮（4），所述蜗轮（4）的下方设有与之啮合的所述蜗杆（6），所述蜗杆（6）的两端均连接有所述轴承（5），所述轴承（5）固定在所述滚筒支架（3）上所述，蜗杆（6）的一端还设有所述驱动装置（7），所述驱动装置（7）底部设有底座（11），所述底座（11）连接在所述滚筒支架（3）上。

2.根据权利要求1所述的一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置，其特征在于：所述蜗杆（6）为锥蜗杆。

3.根据权利要求1所述的一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置，其特征在于：所述轴套（9）的下端设有开口，所述蜗轮（4）位于所述轴套（9）内，所述蜗轮（4）与所述蜗杆（6）啮合处位于所述轴套（9）的开口下方。

4.根据权利要求1所述的一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置，其特征在于：所述滚筒（2）以所述轴芯（10）为转动轴转动。

5.根据权利要求1所述的一种蜗轮蜗杆驱动式滚筒装置，其特征在于：所述滚筒（2）穿设于两所述滚筒支架（3）之间的所述轴芯（10）上。

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