CN107587855A - 一种石油井水平井管内牵引器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石油井水平井管内牵引器，包括减速电机、齿轮传动装置、滚珠丝杠、中空轴、丝杠螺母、推靠臂组件和滚轮组件，所述减速电机通过齿轮传动装置驱动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠的外部套设有与其形成螺旋副的丝杠螺母，所述滚珠丝杠套设在中空轴的外部，且滚珠丝杠与中空轴相对独立转动，推靠臂组件套装在中空轴的外部且与中空轴滑动配合，推靠臂组件是由丝杠螺母驱动的平行四边形铰链连杆机构，推靠臂组件上还安装有与中空轴平行的水平连杆，水平连杆上安装有滚轮组件，本发明的有益效果是：结构简单、设备轻便，方便制造、成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种牵引器，具体是一种石油井水平井管内牵引器。
背景技术
管内牵引器是一种可以沿细小管道自行行走、携带设备在管道内作业的机器。特别是石油水平井管道作业需要大量的这种牵引机器。目前国内水平井牵引机器归纳起来有两种。一种是轮式的，一种是蠕动式的。轮式是将电机旋转通过传动机构传递给驱动轮，驱动轮的开合依赖一套推靠系统。蠕动式是利用液压传动原理传递动力，需要电机、泵、阀、液压缸、推靠装置等零部件。采用两种模式的管内牵引器所需零部件多，组装后设备都很长，都在7米以上，很不易通过弯曲管道，也使设备结构复杂，成本高，易损坏，维修不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石油井水平井管内牵引器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种石油井水平井管内牵引器，包括减速电机、齿轮传动装置、滚珠丝杠、中空轴、丝杠螺母、推靠臂组件和滚轮组件，所述减速电机通过齿轮传动装置驱动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠的外部套设有与其形成螺旋副的丝杠螺母，所述滚珠丝杠套设在中空轴的外部，且滚珠丝杠与中空轴相对独立转动，推靠臂组件套装在中空轴的外部且与中空轴滑动配合，推靠臂组件是由丝杠螺母驱动的平行四边形铰链连杆机构，推靠臂组件上还安装有与中空轴平行的水平连杆，水平连杆上安装有滚轮组件。
作为本发明进一步的方案：所述滚轮组件包括滚轮、轴、轴承、支架和弹簧，支架安装在水平连杆上的圆柱形空腔内，且圆柱形空腔还设有弹簧，弹簧的两端分别抵在支架和圆柱形空腔的台阶处，支架上通过轴安装有滚轮，且滚轮与轴的轴线夹角为小锐角。
作为本发明再进一步的方案：所述齿轮传动装置包括直齿轮组一和直齿轮组二，直齿轮组一和直齿轮组二均由一对相互啮合的齿轮组成。
作为本发明再进一步的方案：所述滚珠丝杠和中空轴之间安装有轴承一和轴承二，中空轴与推靠臂组件之间安装有轴承三和轴承四。
作为本发明再进一步的方案：所述中空轴的两端分别连接上接头和下接头。
作为本发明再进一步的方案：所述推靠臂组件的外圆周上均布至少两个水平连杆，每个水平连杆上均安装有至少一个滚轮装置。
作为本发明再进一步的方案：所述减速电机为正反转电机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：结构简单、设备轻便，方便制造、成本较低。能够改变现有爬行器结构复杂、外形超长、不能在小曲率半径弯管牵引和成本昂贵的现状，同时本技术中的管内牵引器执行器可以一个独立应用，也可串联多组应用，以增加驱动力和双向牵引。
附图说明
图1为一种石油井水平井管内牵引器的结构示意图(正视)。
图2为一种石油井水平井管内牵引器的结构示意图(俯视)。
图3为图1中的A处结构放大图。
图4为图2中的B处结构放大图。
图中：1-1：减速电机，1-2：直齿轮组一，1-3：上接头，1-4：直齿轮组二，1-5：轴承一，1-6：滚珠丝杠，1-7：中空轴，1-8：丝杠螺母，1-9：轴承二，1-10：推靠臂组件，1-11：轴承三，1-12：水平连杆，1-13：滚轮组件，1-14：轴承四，1-15：下接头；2-1：滚轮，2-2：轴，2-3：轴承，2-4：支架，2-5：弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种石油井水平井管内牵引器，包括减速电机1-1、齿轮传动装置、滚珠丝杠1-6、中空轴1-7、丝杠螺母1-8、推靠臂组件1-10和滚轮组件1-13，所述减速电机1-1通过齿轮传动装置驱动滚珠丝杠1-6转动，滚珠丝杠1-6的外部套设有与其形成螺旋副的丝杠螺母1-8，所述滚珠丝杠1-6套设在中空轴1-7的外部，且滚珠丝杠1-6与中空轴1-7相对独立转动，推靠臂组件1-10套装在中空轴1-7的外部且与中空轴1-7滑动配合，推靠臂组件1-10是由丝杠螺母1-8驱动的平行四边形铰链连杆机构，减速电机1-1输出动力时，通过齿轮传动装置带动滚珠丝杠1-6转动，丝杠螺母1-8即可进行滑动，并推动推靠臂组件1-10运动，实现水平连杆1-12的上升，推靠臂组件1-10上还安装有与中空轴1-7平行的水平连杆1-12，水平连杆1-12上安装有滚轮组件1-13。
所述滚轮组件1-13包括滚轮2-1、轴2-2、轴承2-3、支架2-4和弹簧2-5，支架2-4安装在水平连杆1-12上的圆柱形空腔内，且圆柱形空腔还设有弹簧2-5，弹簧2-5的两端分别抵在支架2-4和圆柱形空腔的台阶处，使得支架2-4能够上下浮动，支架2-4上通过轴2-2安装有滚轮2-1，且滚轮2-1与轴2-2的轴线夹角为小锐角，滚轮2-1可以沿管壁螺旋式旋转，产生牵轴向牵引力，使牵引器推拉其它设施一起沿管壁轴向移动。
所述齿轮传动装置包括直齿轮组一1-2和直齿轮组二1-4，直齿轮组一1-2和直齿轮组二1-4均由一对相互啮合的齿轮组成，其中直齿轮组一1-2中的一个齿轮安装在减速电机1-1的输出轴上，直齿轮组二1-4中的一个齿轮安装在滚珠丝杠1-6的轴端，以此实现减速电机1-1驱动滚珠丝杠1-6的转动。
所述滚珠丝杠1-6和中空轴1-7之间安装有轴承一1-5和轴承二1-9，中空轴1-7与推靠臂组件1-10之间安装有轴承三1-11和轴承四1-14。
所述中空轴1-7的两端分别连接上接头1-3和下接头1-15，对丝杠螺母1-8和推靠臂组件1-10的运动进行限位，同时也是构成管内牵引器执行器本体骨架的一部分，中空轴1-7内部的通孔可以作为减速电机1-1的走线通道。
所述推靠臂组件1-10的外圆周上均布至少两个水平连杆1-12，每个水平连杆1-12上均安装有至少一个滚轮装置1-13。
所述减速电机1-1为正反转电机。
本发明的工作原理是：减速电机1-1转动时，通过齿轮传动装置带动滚珠丝杠1-6转动，丝杠螺母1-8即可进行滑动，丝杠螺母1-8与推靠臂组件1-10接触时驱动其运动，推靠臂组件1-10张开，滚轮2-1与管壁接触后推靠臂组件1-10停止张开动作，此时减速电机1-1、滚珠丝杠1-6、丝杠螺母1-8和推靠臂组件1-10同步转动，带动滚轮2-1转动，由于滚轮2-1与轴2-2的轴线夹角为小锐角，滚轮2-1可以沿管壁螺旋式旋转，产生牵轴向牵引力，使牵引器推拉其它设施一起沿管壁轴向移动。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种石油井水平井管内牵引器，包括减速电机、齿轮传动装置、滚珠丝杠、中空轴、丝杠螺母、推靠臂组件和滚轮组件，其特征在于，所述减速电机通过齿轮传动装置驱动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠的外部套设有与其形成螺旋副的丝杠螺母，所述滚珠丝杠套设在中空轴的外部，且滚珠丝杠与中空轴相对独立转动，推靠臂组件套装在中空轴的外部且与中空轴滑动配合，推靠臂组件是由丝杠螺母驱动的平行四边形铰链连杆机构，推靠臂组件上还安装有与中空轴平行的水平连杆，水平连杆上安装有滚轮组件。
2.根据权利要求1所述的一种石油井水平井管内牵引器，其特征在于，所述滚轮组件包括滚轮、轴、轴承、支架和弹簧，支架安装在水平连杆上的圆柱形空腔内，且圆柱形空腔还设有弹簧，弹簧的两端分别抵在支架和圆柱形空腔的台阶处，支架上通过轴安装有滚轮，且滚轮与轴的轴线夹角为小锐角。
3.根据权利要求1所述的一种石油井水平井管内牵引器，其特征在于，所述齿轮传动装置包括直齿轮组一和直齿轮组二，直齿轮组一和直齿轮组二均由一对相互啮合的齿轮组成。
4.根据权利要求1所述的一种石油井水平井管内牵引器，其特征在于，所述滚珠丝杠和中空轴之间安装有轴承一和轴承二，中空轴与推靠臂组件之间安装有轴承三和轴承四。
5.根据权利要求1所述的一种石油井水平井管内牵引器，其特征在于，所述中空轴的两端分别连接上接头和下接头。
6.根据权利要求1所述的一种石油井水平井管内牵引器，其特征在于，所述推靠臂组件的外圆周上均布至少两个水平连杆，每个水平连杆上均安装有至少一个滚轮装置。
7.根据权利要求1所述的一种石油井水平井管内牵引器，其特征在于，所述减速电机为正反转电机。
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