CN111411907B - 一种动力猫道 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力猫道，属于油气钻采设备技术领域。本发明的一种动力猫道，包括坡道、底座、翻折式钻具支撑梁、悬臂和主驱动机构，其中：所述坡道底端与底座前端相连接；所述翻折式钻具支撑梁包括支撑梁上段和支撑梁中下段，所述支撑梁上段前端配合在坡道正面并可沿坡道正面上下滑动，且所述支撑梁上段前端可滑动的穿过坡道上部，所述支撑梁上段后端与支撑梁中下段前端活动连接；所述悬臂一端与所述支撑梁中下段后端活动连接，悬臂另一端与所述底座中部活动连接；所述主驱动机构与所述支撑梁中下段相连接，用于带动支撑梁中下段前端联动支撑梁上段沿所述坡道作上下移动。本发明能够减小动力猫道的尺寸，节约材料，降低制造成本。

Description

一种动力猫道

技术领域

本发明涉及一种动力猫道，属于油气钻采设备技术领域。

背景技术

动力猫道是用于油气钻采设备技术领域的输送设备，其可以将猫道主体两侧的排架(支腿)上的钻具向钻台面输送，也可以将钻台面上的钻具输送排列至猫道主体两侧的排架(支腿)上；如中国专利CN201520866530.4，一种动力猫道；中国专利CN201420525189.1，一种油缸起升式陆地动力猫道；中国专利CN201420660266.4，一种齿轮齿条式钻机动力猫道。

动力猫道的钻具支撑梁是用于放置支撑钻具的载体，通过钻具支撑梁上装配的滑靴可将钻具向钻台面输送。如中国专利CN201520866530.4的V型钻具支撑梁；再如中国专利CN201420525189.1的V型钻具支撑梁；再如中国专利CN201420660266.4的V型钻具支撑梁。

现有技术的动力猫道的尺寸较大，究其原因是因为为了满足钻具的输送要求，钻具支撑梁的需要具有一定的长度，而为了使V型钻具支撑梁能够配合于底座上，以便于钻具的中间转移过程，底座的尺寸也需要具有一定的长度。

为了减小动力猫道的尺寸，本发明设计了一种动力猫道，其尺寸相对较小。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种动力猫道，本发明能够减小动力猫道的尺寸，节约材料，降低制造成本。

本发明采用的技术方案如下：

一种动力猫道，包括坡道、底座、翻折式钻具支撑梁、悬臂和主驱动机构，其中：所述坡道底端与所述底座前端相连接；所述翻折式钻具支撑梁包括支撑梁上段和支撑梁中下段，所述支撑梁上段前端配合在所述坡道正面并可沿所述坡道正面上下滑动，且所述支撑梁上段前端可滑动的穿过坡道上部，所述支撑梁上段后端与所述支撑梁中下段前端活动连接；所述悬臂一端与所述支撑梁中下段后端活动连接，所述悬臂另一端与所述底座中部活动连接；所述主驱动机构与所述支撑梁中下段相连接，用于带动所述支撑梁中下段前端联动所述支撑梁上段沿所述坡道作上下移动。上述的各个活动连接都优选为铰接。

采用本发明的动力猫道时，由于支撑梁上段后端与支撑梁中下段前端活动连接，两者的活动连接处称为活动连接点，使得支撑梁上段可以绕活动连接点翻动；当支撑梁上段绕活动连接点翻动时，将改变支撑梁上段正面的钻具支撑面与支撑梁中下段正面的钻具支撑面之间的夹角。而通过主驱动机构可实现翻折式钻具支撑梁的上升/下降动作，使得翻折式钻具支撑梁展开/翻折。由于悬臂一端(称为悬臂上端)与支撑梁中下段后端活动连接，悬臂另一端(称为悬臂下端)与底座中部活动连接；当翻折式钻具支撑梁展开/翻折时，悬臂对支撑梁中下段起到支撑的作用。具体的，当主驱动机构带动支撑梁中下段前端向坡道顶端移动时，支撑梁中下段后端带动悬臂上端逐渐远离底座，支撑梁中下段前端带动支撑梁上段前端沿坡道正面向上移动，翻折式钻具支撑梁逐渐展开，直至支撑梁上段穿过坡道上部，翻折式钻具支撑梁展平；此时，支撑梁上段的钻具支撑面与支撑梁中下段的钻具支撑面基本共面(完全共面最佳)，可以用于向钻台面输送钻具，能够用以实现将钻具向钻台面输送。当主驱动机构带动支撑梁中下段前端向坡道底端移动时，支撑梁中下段后端带动悬臂上端逐渐的靠近底座，支撑梁中下段前端带动支撑梁上段前端沿坡道正面向下移动，翻折式钻具支撑梁逐渐翻折，直至悬臂、支撑梁中下段配合在底座上，支撑梁上段配合在坡道上；此时，可以实现将钻具转移至翻折式钻具支撑梁上。由于支撑梁上段是不需要配合在底座上的，便缩短了底座的尺寸，动力猫道的尺寸能够得以减小，能够节约材料，降低制造成本；同时，本发明的翻折式钻具支撑梁的运动路线比现有技术的V型钻具支撑梁更短，能够节约驱动其运动的主驱动机构的能源。

进一步的，所述主驱动机构包括装配于坡道正面并可沿坡道正面上下滑动的滑车、以及用于驱动滑车沿坡道正面上下滑动的驱动组件；所述滑车与支撑梁中下段前端相连接，用以带动支撑梁中下段前端联动支撑梁上段在坡道正面作上下移动。通过驱动组件可使得滑车沿坡道正面向上滑动(滑车上行)；也可通过驱动组件使得滑车沿坡道正面向下滑动(滑车下行)，通过滑车的上下行可用以实现翻折式钻具支撑梁的上升/下降动作，使得翻折式钻具支撑梁展开/翻折。

进一步的，所述驱动组件包括沿坡道长度方向设置于坡道正面的齿条、装配于滑车上并与齿条相啮合的齿轮、以及装配于滑车上用于驱动齿轮转动的驱动装置，通过驱动装置驱动齿轮转动、在齿轮齿条传动的作用下可使滑车沿坡道正面上下移动。本发明的驱动组件优选的采用齿轮齿条传动的结构形式，能够实现滑车的上下行动作，传动平稳可靠。本发明的驱动组件是用于驱动滑车沿坡道正面上下滑动，实现滑车的上下行动作；驱动组件还可以是其他的设计形式，比如驱动组件采用设置于坡道背面的绞车，绞车连接的钢丝绳绕过坡道顶部的导向滑轮后连接滑车，也可以实现滑车的上下行动作；但时采用这种设计的结构形式时，由于钢丝绳是柔性体，传动的时候容易出现晃动的情况，滑车行走起来不够平稳，还会存在钢丝绳断裂的风险。再比如驱动组件采用驱动伸缩杆的设计，使驱动伸缩杆的伸缩来直接驱动滑车上下行；但时采用这种设计的结构形式时，虽然平稳，但时需求的驱动力很大，耗能大。

进一步的，所述滑车位于所述支撑梁中下段前端上方，两者之间通过拉杆相连。结构合理可靠，有利于滑车使得翻折式钻具支撑梁的上升时，翻折式钻具支撑梁逐渐展开，实现支撑梁上段穿过坡道上部、翻折式钻具支撑梁展平；也有利于滑车使得翻折式钻具支撑梁的下降时，翻折式钻具支撑梁逐渐翻折，实现支撑梁中下段配合在底座上，支撑梁上段配合在坡道上。

进一步的，沿所述坡道的长度方向上，所述滑车滑动的装配于所述坡道正面设置的滑车导轨上。所述滑车导轨起到导向的作用，有利于滑车沿坡道正面上下滑动。

优选的，所述主驱动机构有2套，2套所述主驱动机构具有间距的对称设置于坡道上，翻折式钻具支撑梁位于2套所述主驱动机构的2个滑车之间，2个所述滑车分别与所述支撑梁中下段前端两侧相连。主驱动机构2套，滑车就有2个，2个滑车与支撑梁中下段的前端两侧相连，通过两滑车同步的上下行动作，翻折式钻具支撑梁两侧受力平衡，使得翻折式钻具支撑梁的上升/下降动作更加稳定可靠。

进一步的，所述翻折式钻具支撑梁为翻折式V型钻具支撑梁，其钻具支撑面呈V型结构。便于放置、支撑、输送钻具。即支撑梁上段的钻具支撑面与支撑梁中下段的钻具支撑面是呈V型结构的。

进一步的，当支撑梁上段绕活动连接点翻折时，支撑梁上段的钻具支撑面与支撑梁中下段的钻具支撑面之间的夹角逐渐减小；当支撑梁上段绕活动连接点展开时，支撑梁上段的钻具支撑面与支撑梁中下段的钻具支撑面之间的夹角逐渐增大。

进一步的，在所述支撑梁上段与所述支撑梁中下段的连接处设置有定位装置，以使当所述翻折式钻具支撑梁展开到极限位置时，所述支撑梁上段的钻具支撑面与所述支撑梁中下段的钻具支撑面基本共面。便于实现翻折式钻具支撑梁的展平动作。

进一步的，沿所述支撑梁上段的长度方向上，所述支撑梁上段背面设置有支撑梁导轨，所述支撑梁上段背面上部设置有支撑梁导轮；沿所述坡道的长度方向上，所述坡道正面设置有匹配所述支撑梁导轮的坡道导轨，所述坡道导轨的顶端设置有匹配所述支撑梁导轨的坡道导轮，所述坡道导轮上方的坡道上部设有用于穿过所述支撑梁上段的支撑梁过道。当支撑梁上段前端沿坡道正面向上下移动时，支撑梁导轮压在坡道导轨上，支撑梁导轮沿坡道导轨上下行走，有利于支撑梁上段的上下行动作；当支撑梁上段穿过坡道上部时(即穿过支撑梁过道时)，支撑梁导轨压在坡道导轮上，支撑梁导轨在坡道导轮上行走，有利于翻折式钻具支撑梁的展平动作。

可供选择的，所述支撑梁中下段包括可拆卸(如螺栓连接)相连的支撑梁中段和支撑梁下段；所述底座包括可拆卸(如螺栓连接)相连的前底座和后底座。由于动力猫道是较为庞大的设备，采用本设计时，在从制造厂到油气钻采现场运输的过程中，支撑梁中下段可以拆解为支撑梁中段和支撑梁下段，底座拆解为前底座和后底座，便于运输，到达现场安装位置后再行组装。

可供选择的，所述坡道底端与所述底座前端铰接相连。坡道可折叠至底座上，便于运输。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的一种动力猫道，当主驱动机构带动支撑梁中下段前端向坡道顶端移动时，支撑梁上段前端沿坡道正面向上移动，翻折式钻具支撑梁逐渐展开，直至支撑梁上段穿过坡道上部，翻折式钻具支撑梁展平，能够用以实现将钻具向钻台面输送。当主驱动机构带动支撑梁中下段前端向坡道底端移动时，支撑梁上段前端沿坡道正面向下移动，翻折式钻具支撑梁逐渐翻折，直至支撑梁中下段配合在底座上，支撑梁上段配合在坡道上，能够用以实现将钻具转移至翻折式钻具支撑梁上。由于支撑梁上段是不需要配合在底座上的，便缩短了底座的尺寸，动力猫道的尺寸能够得以减小，能够节约材料，降低制造成本；同时，本发明的翻折式钻具支撑梁的运动路线比现有技术的V型钻具支撑梁更短，能够节约驱动其运动的主驱动机构的能源。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的动力猫道的结构示意图；其中，支撑梁中下段配合在底座上，支撑梁上段配合在坡道上；

图2是本发明的动力猫道的结构示意图；其中，翻折式钻具支撑梁处于上升/下降的状态，支撑梁导轮压在坡道导轨上，支撑梁导轨脱离了坡道导轮；

图3是本发明的动力猫道的结构示意图；其中，翻折式钻具支撑梁处于上升/下降的状态，支撑梁导轨压在坡道导轮上，支撑梁导轮脱离了坡道导轨；

图4是图3的另一个视角的示意图；

图5是图4的A处放大图；

图6是本发明的动力猫道的结构示意图；其中，翻折式钻具支撑梁处于展平状态；

图7是本发明的动力猫道的拆分结构示意图；

图8是翻折式钻具支撑梁的结构示意图；其中，翻折式钻具支撑梁处于翻折状态；

图9是支撑梁上段的后端与支撑梁中下段的前端相铰接的局部示意图；其中，铰接点设置于支撑梁上段与支撑梁中下段之间的顶部位置；

图10是支撑梁上段的后端与支撑梁中下段的前端相铰接的局部示意图；其中，铰接点设置于支撑梁上段与支撑梁中下段之间的上部位置；

图11是翻折式钻具支撑梁的结构示意图；其中，翻折式钻具支撑梁处于展平状态；

图12是图11中的B处放大图；

图13是凸块与凹块设置位置的局部示意图；

图14是翻折式钻具支撑梁处于翻折状态时的局部侧视图；

图15是翻折式钻具支撑梁处于展平状态时的局部侧视图；

图16是坡道与主驱动机构的结构示意图；

图17是图16的C处放大图；

图18是一种主驱动机构的局部示意图；其中，每套主驱动机构的滑车导轨有1条；

图19是另一种主驱动机构的局部示意图；其中，每套主驱动机构的滑车导轨有2条；

图20是图19采用的滑车及其装配于滑车上的部件的结构示意图；

图21是图20的另一视角的结构示意图。

图中标记：1-坡道，11-坡道导轮，12-坡道导轨，13、13'-滑车导轨，14-连接架，15-支撑梁过道，2-底座，21-前底座，22-后底座，3-翻折式钻具支撑梁，30-活动连接点，31-支撑梁上段，311-凸块，32-支撑梁中段，321-凹块，33-支撑梁下段，34-拉杆，35-支撑梁导轨，36-支撑梁导轮，4-悬臂，5-滑车，51-电动马达，51'-液压马达，52-减速器，53-齿轮，54-齿条，55-滚轮盘，551-滚轮，56-限位卡块，57-限位滚轮，58-编码器，6-滑靴，7-支腿。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1至图7所示，本实施例的一种动力猫道，包括坡道1、底座2、翻折式钻具支撑梁3、悬臂4和主驱动机构，其中：所述坡道1底端与所述底座2前端相连接；所述翻折式钻具支撑梁3包括支撑梁上段31和支撑梁中下段，所述支撑梁上段3前端配合在所述坡道1正面并可沿所述坡道1正面上下滑动，且所述支撑梁上段31前端可滑动的穿过坡道1上部，所述支撑梁上段31后端与所述支撑梁中下段前端活动连接(优选为铰接)；所述悬臂一端与所述支撑梁中下段后端活动连接(优选为铰接)，所述悬臂另一端与所述底座中部活动连接(优选为铰接)；所述主驱动机构与所述支撑梁中下段相连接，用于带动所述支撑梁中下段前端联动所述支撑梁上段沿所述坡道作上下移动。

采用本发明的动力猫道时，由于支撑梁上段31后端与支撑梁中下段前端活动连接，两者的活动连接处称为活动连接点30，使得支撑梁上段31可以绕活动连接点30翻动；当支撑梁上段绕活动连接点翻动时，将改变支撑梁上段正面的钻具支撑面31s与支撑梁中下段正面的钻具支撑面32s之间的夹角，如图8至图15所示。而通过主驱动机构可实现翻折式钻具支撑梁的上升/下降动作，使得翻折式钻具支撑梁展开/翻折。由于悬臂一端(称为悬臂4上端)与支撑梁中下段后端活动连接，悬臂另一端(称为悬臂4下端)与底座中部活动连接；当翻折式钻具支撑梁展开/翻折时，悬臂4对支撑梁中下段起到支撑的作用。具体的，当主驱动机构带动支撑梁中下段前端向坡道顶端移动时，支撑梁中下段后端带动悬臂4上端逐渐远离底座2，支撑梁中下段前端带动支撑梁上段前端沿坡道正面向上移动，翻折式钻具支撑梁3逐渐展开，直至支撑梁上段穿过坡道上部，翻折式钻具支撑梁3展平，如图6所示；此时，支撑梁上段的钻具支撑面与支撑梁中下段的钻具支撑面基本共面(完全共面最佳)，可以用于向钻台面输送钻具，能够用以实现将钻具向钻台面输送。当主驱动机构带动支撑梁中下段前端向坡道底端移动时，支撑梁中下段后端带动悬臂4上端逐渐的靠近底座2，支撑梁中下段前端带动支撑梁上段前端沿坡道正面向下移动，翻折式钻具支撑梁逐渐翻折，直至悬臂、支撑梁中下段配合在底座上，支撑梁上段配合在坡道上，如图1所示；此时，可以实现将钻具转移至翻折式钻具支撑梁上。由于支撑梁上段是不需要配合在底座上的，便缩短了底座的尺寸，动力猫道的尺寸能够得以减小，能够节约材料，降低制造成本；同时，本发明的翻折式钻具支撑梁的运动路线比现有技术的V型钻具支撑梁更短，能够节约驱动其运动的主驱动机构的能源。

进一步的，如图16至图19所示，所述主驱动机构包括装配于坡道正面并可沿坡道正面上下滑动的滑车5、以及用于驱动滑车沿坡道正面上下滑动的驱动组件；所述滑车5与支撑梁中下段前端相连接，用以带动支撑梁中下段前端联动支撑梁上段在坡道正面作上下移动。通过驱动组件可使得滑车5沿坡道1正面向上滑动(滑车上行)；也可通过驱动组件使得滑车5沿坡道1正面向下滑动(滑车下行)，通过滑车的上下行可用以实现翻折式钻具支撑梁的上升/下降动作，使得翻折式钻具支撑梁3展开/翻折。

进一步的，如图16至图19所示，所述驱动组件包括沿坡道长度方向设置于坡道1正面的齿条54、装配于滑车5上并与齿条相啮合的齿轮53、以及装配于滑车5上用于驱动齿轮转动的驱动装置，通过驱动装置驱动齿轮转动、在齿轮齿条传动的作用下可使滑车沿坡道正面上下移动。本设计的驱动组件采用齿轮齿条传动的结构形式，能够实现滑车的上下行动作，传动平稳可靠。可供选择的，所述驱动装置为电动马达51或液压马达51'。都能够驱动滑车上下行。所述电动马达51或液压马达51'通过减速器52与齿轮53连接。用以驱动齿轮53转动，能够降低对驱动力的要求，节约能源。在其中一实施例中，驱动装置为电动马达51，该电动马达51通过减速器52与齿轮53连接，如图18所示。在另一实施例中，驱动装置为液压马达51'，该液压马达51'通过减速器52与齿轮53连接，如图19所示。当然，也可以不采用减速器52的设计，即电动马达51或液压马达51'与齿轮33之间直接连接的设计也是可行的。

本发明的驱动组件优选的采用齿轮齿条传动的结构形式，能够实现滑车的上下行动作，传动平稳可靠。本发明的驱动组件是用于驱动滑车沿坡道正面上下滑动，实现滑车的上下行动作；驱动组件还可以是其他的设计形式，比如驱动组件采用设置于坡道背面的绞车，绞车连接的钢丝绳绕过坡道顶部的导向滑轮后连接滑车，也可以实现滑车的上下行动作；但时采用这种设计的结构形式时，由于钢丝绳是柔性体，传动的时候容易出现晃动的情况，滑车行走起来不够平稳，还会存在钢丝绳断裂的风险。再比如驱动组件采用驱动伸缩杆的设计，使驱动伸缩杆的伸缩来直接驱动滑车上下行；但时采用这种设计的结构形式时，虽然平稳，但时需求的驱动力很大，耗能大。因此，本发明优选采用齿轮齿条的传动方式，滑车的上下行动作更加平稳可靠，电动马达51或液压马达51'通过减速器52与齿轮53连接后，能够降低对驱动力的要求，节约能源。

进一步的，如图1至图15所示，所述滑车5位于支撑梁中下段前端上方，两者之间通过拉杆34相连。结构合理可靠，有利于滑车5使得翻折式钻具支撑梁的上升时，翻折式钻具支撑梁逐渐展开，实现支撑梁上段穿过坡道上部、翻折式钻具支撑梁展平；也有利于滑车5使得翻折式钻具支撑梁的下降时，翻折式钻具支撑梁逐渐翻折，实现支撑梁中下段配合在底座上，支撑梁上段31配合在坡道1上。

进一步的，沿坡道1的长度方向上，滑车5滑动的装配于坡道正面设置的滑车导轨13、13'上。滑车导轨13、13'起到导向的作用，有利于滑车沿坡道正面上下滑动。本发明还具体的设计了2种形式的滑车与滑车导轨13、13'装配形式的实施方式，相比而言，第二种实施方式是优选的实施方式，使得滑车5能够更加平稳的在滑车导轨13'上行走。具体的如下所述。

可供选择的第一种实施方式，如图18所示，所述滑车导轨13有1条，该滑车导轨13位于齿条54一侧。优选的，在滑车5与滑车导轨13的配合面处，滑车5上设置有滚珠，使得滑车5能够更加容易的在滑车导轨13上滑动。第一种实施方式与下述的主驱动机构有2套的设计相结合时，每套的主驱动机构包括1个滑车5和1条滑车导轨13；那么主驱动系统的滑车5一共有2个，主驱动系统的滑车导轨13一共有2条；优选的，导轨11位于齿条34的内侧位置。

可供选择的第二种实施方式，如图19所示，所述滑车导轨13'有2条，2条滑车导轨13'位于齿条54两侧，所述滑车5的底部两侧设置有滚轮盘55，两滚轮盘55分别滑动的卡嵌在两滑车导轨13'的侧部。进一步的，如图19至图21所示，所述滚轮盘55具有若干对滚轮551，每对滚轮551滑动的夹在对应的滑车导轨13'侧部。在其中一实施例中，如图20、图21所示，滑车5的底部两侧设置有2对滚轮盘55，每对滚轮盘55的滚轮551相正对，每个滚轮盘55具有2对滚轮551。优选的，所述滑车5的底部设置有用于避免滑车脱轨的限位卡块56、以及用于避免滑车左右晃动的限位滚轮57。所述滑车5的底部设置有用于测量滑车移动距离的编码器58。当第二种实施方式与下述的主驱动机构有2套的设计相结合时，每套的主驱动机构包括1个滑车2和2条滑车导轨13'；那么主驱动系统的滑车5一共有2个，主驱动系统的滑车导轨13'一共有4条，如图16、图17所示。

优选的，如图1至图7、图16、图17所示，所述主驱动机构有2套，2套所述主驱动机构具有间距的对称设置于坡道1上，翻折式钻具支撑梁位于两滑车5之间，两滑车5分别与支撑梁中下段前端两侧相连。主驱动机构2套，滑车5就有2个，2个滑车5与支撑梁中下段的前端两侧相连，通过两滑车5同步的上下行动作，翻折式钻具支撑梁两侧受力平衡，使得翻折式钻具支撑梁的上升/下降动作更加稳定可靠。

进一步的，所述翻折式钻具支撑梁3为翻折式V型钻具支撑梁，其钻具支撑面呈V型结构。便于放置、支撑、输送钻具。即支撑梁上段的钻具支撑面31s与支撑梁中下段的钻具支撑面32s是呈V型结构的。优选的，支撑梁上段31的长度小于支撑梁中下段的长度。

具体的，如图8至图15所示，支撑梁上段31后端与支撑梁中下段前端活动连接为铰接，两者的活动连接点30称为铰接点。

可供选择的，如图9、图10所示，活动连接点30(铰接点)设置于支撑梁上段31与支撑梁中下段之间的顶部位置或上部位置。都能够实现当支撑梁上段31绕活动连接点30翻动时，改变支撑梁上段的钻具支撑面31s与支撑梁中下段的钻具支撑面32s之间的夹角的目的。如图9、图12所示，活动连接点30位于支撑梁上段31与支撑梁中下段之间的顶部位置的设计是相对较为优选的设计，活动连接点30是设置在支撑梁上段31顶面上方与支撑梁中下段顶面上方之间的，更加容易制造，结构也稳定。如图10所示，采用活动连接点30位于支撑梁上段31与支撑梁中下段之间的上部位置的设计时，活动连接点30是设置在支撑梁上段31顶面下方与支撑梁中下段顶面下方之间的，那么为了避免支撑梁上段31绕活动连接点30时出现干涉翻动的情况，支撑梁上段的后端面或者支撑梁中下段的前端面最好需要开设弧形面312。

活动连接点30(铰接点)的数量为M，M≥1。优选的，M＝2，如图9、图10所示，所述活动连接点30有2个，两铰接点30分别设置于支撑梁上段31与支撑梁中下段之间的顶部两侧位置或上部两侧位置。活动连接点30有2个的设计，使得支撑梁上段31能够更加稳定的绕活动连接点30翻动；并且因为翻折式钻具支撑梁的两侧之间的位置是用于放置支撑钻具的，因此，两活动连接点30分别设置于支撑梁上段31与支撑梁中下段之间的顶部两侧位置或上部两侧位置是最佳的选择。

进一步的，当支撑梁上段31绕活动连接点30翻折时，支撑梁上段的钻具支撑面31s与支撑梁中下段的钻具支撑面32s之间的夹角逐渐减小；当支撑梁上段31绕活动连接点30展开时，支撑梁上段的钻具支撑面31s与支撑梁中下段的钻具支撑面32s之间的夹角逐渐增大。

进一步的，如图8至图15所示，在支撑梁上段与所述支撑梁中下段的连接处设置有定位装置，以使当所述翻折式钻具支撑梁展开到极限位置时，所述支撑梁上段的钻具支撑面与所述支撑梁中下段的钻具支撑面基本共面。便于实现翻折式钻具支撑梁3的展平动作。

进一步的，所述定位装置包括相匹配的凸块311和凹块321；所述凸块311设置在支撑梁上段31的后端位置，所述凹块321设置在支撑梁中下段的前端位置；或者，所述凹块设置在支撑梁上段31的后端位置，所述凸块设置在支撑梁中下段的前端位置。优选的，如图13至图15所示，凸块311设置在支撑梁上段31后端的背面，凹块321设置在支撑梁中下段的前端面下部。凸块311与凹块321的数量都为K，K≥1。在其中一实施例中，K＝2，2个凸块311对称设置在支撑梁上段31后端的背面，2个凹块321对称设置在支撑梁中下段的前端面下部，如图2所示。

由于翻折式钻具支撑梁3的展平动作是通过支撑梁上段31绕活动连接点30(铰接点)翻动展开来实现的，而定位装置的设计初衷就是为了便于实现翻折式钻具支撑梁3的展平动作：具体的，当翻折式钻具支撑梁3的展平时，凸块和凹块相贴合定位，将产生相互限位的作用，能够避免出现翻折式钻具支撑梁3过度翻动的情况发生；也就是说，只要凸块和凹块相贴合定位，即达到了翻折式钻具支撑梁3展开的极限位置，那么就能实现翻折式钻具支撑梁3的展平动作。支撑梁上段翻折到极限位置时，支撑梁上段31能够折叠至支撑梁中下段上方，便于运输。明显的，在动力猫道的实际使用过程中，支撑梁上段31往往是不需要折叠至支撑梁中下段上方的；只需要翻折一定的角度，使得支撑梁中下段能够配合在底座上，支撑梁上段能够配合在坡道即可。

进一步的，如图4、图5、图16、图17所示，沿支撑梁上段31的长度方向上，支撑梁上段背面设置有支撑梁导轨35，支撑梁上段背面上部设置有支撑梁导轮36；沿坡道1的长度方向上，坡道正面设置有匹配所述支撑梁导轮36的坡道导轨12，坡道导轨12的顶端设置有匹配所述支撑梁导轨35的坡道导轮11，坡道导轮上方的坡道上部设有用于穿过支撑梁上段的支撑梁过道15。采用本设计时，得益于支撑梁导轮36与坡道导轨12的设计，支撑梁导轮36可配合在坡道导轨12上，便于支撑梁上段前端沿动力猫道的坡道正面上下移动；得益于支撑梁导轨35与坡道导轮11的设计，支撑梁导轨35可配合在坡道导轮11上，便于支撑梁上段滑动的穿过坡道上部，实现翻折式钻具支撑梁的展平动作。具体的，当支撑梁上段31前端沿坡道1正面向上下移动时，支撑梁导轮36压在坡道导轨12上，支撑梁导轮36沿坡道导轨12上下行走，有利于支撑梁上段31的上下行动作；当支撑梁上段31穿过坡道1上部时(即穿过支撑梁过道15时)，支撑梁导轨35压在坡道导轮11上，支撑梁导轨35在坡道导轮11上行走，有利于翻折式钻具支撑梁3的展平动作。

支撑梁导轨35与坡道导轮11的数量都为N，N≥1，支撑梁导轮36与坡道导轨12的数量都为L，L≥1。优选的，如图4、图5、图16、图17所示，N＝2、L＝2；其中，2个支撑梁导轨35、2个支撑梁导轮36分别对称设置于支撑梁上段31背面，支撑梁导轮36在支撑梁导轨35外侧位置，如图5所示；2个坡道导轮11、2条坡道导轨12分别对称设置于坡道1正面，坡道导轨12在坡道导轮11外侧位置，如图17所示。

优选的，在坡道1正面，坡道导轮11、坡道导轨12位于两滑车5以及两齿条54之间的，如图17所示。翻折式钻具支撑梁3位于两驱动滑车5之间，两滑车5分别通过拉杆34与支撑梁中下段前端两侧相连，如图1至图6所示。

可供选择的，如图7所示，所述支撑梁中下段包括可拆卸(如螺栓连接)相连的支撑梁中段32和支撑梁下段33；所述底座2包括可拆卸(如螺栓连接)相连的前底座21和后底座22。由于动力猫道是较为庞大的设备，采用本设计时，在从制造厂到油气钻采现场运输的过程中，支撑梁中下段可以拆解为支撑梁中段32和支撑梁下段33，底座2拆解为前底座21和后底座22，便于运输，到达现场安装位置后再行组装。当然，也可以是支撑梁中下段为由多段支撑梁可拆卸相连而成的分体结构；底座2为由多段底座单元可拆卸相连而成的分体结构。当然，还可以是支撑梁中下段为一体结构，底座2为一体结构。

可供选择的，所述坡道1底端与所述底座2前端铰接相连。坡道1可折叠至底座2上，便于运输。

进一步的，如图13所示，坡道1背面还设置有用于使坡道1与转台连接的连接架14。

进一步的，如图1至图7所示，本发明的动力猫道还包括装配于翻折式钻具支撑梁上的滑靴6，其可将翻折式钻具支撑梁上的钻具向钻台面输送。还包括装配于底座两侧的多对支腿7(多对支腿形成底座两侧的排架)，其上可排列钻具。滑靴6与支腿7等动力猫道的部件的设计可参照现有技术的动力猫道来设计。

基于上述技术特征的组合设计,在其中一实施例中，具体的介绍了本发明的动力猫道的动作过程。具体的如下所述。

翻折式钻具支撑梁3上升的动作过程，即翻折式钻具支撑梁展开的动作过程，动力猫道按照图1→图2→图3→图6的状态依次变化：

S1、如图1所示，翻折式钻具支撑梁处于翻折状态，支撑梁中下段配合在底座上，支撑梁上段31配合在坡道1上，悬臂4配合在支撑梁中下段与底座之间，支撑梁导轮36压在坡道导轨12上；

S2、如图2所示，主驱动机构带动支撑梁中下段前端向坡道顶端移动，悬臂4上端逐渐远离底座2，支撑梁上段31前端沿坡道1正面向上移动，此时，支撑梁导轮36在坡道导轨12上行走；

S3、如图3、4、5所示，主驱动机构继续带动支撑梁中下段前端向坡道顶端移动，悬臂4上端继续远离底座2，支撑梁导轨35开始在坡道导轮11上行走，支撑梁导轮36脱离了坡道导轨12，支撑梁上段31穿过坡道1上部的支撑梁过道15，翻折式钻具支撑梁3逐渐的展开；

S4、如图6所示，主驱动机构继续带动支撑梁中下段前端向坡道顶端移动，悬臂4上端继续远离底座2，直至翻折式钻具支撑梁3展平。

翻折式钻具支撑梁3下降的动作过程，即翻折式钻具支撑梁翻折的动作过程，动力猫道按照图6→图3→图2→图1的状态依次变化。翻折式钻具支撑梁下降的动作过程与翻折式钻具支撑梁上升的动作过程相反；最终使得悬臂、支撑梁中下段配合在底座2上，支撑梁上段31配合在坡道1上，如图1所示。

综上所述，采用本发明的一种动力猫道，当主驱动机构带动支撑梁中下段前端向坡道顶端移动时，支撑梁上段前端沿坡道正面向上移动，翻折式钻具支撑梁逐渐展开，直至支撑梁上段穿过坡道上部，翻折式钻具支撑梁展平，能够用以实现将钻具向钻台面输送。当主驱动机构带动支撑梁中下段前端向坡道底端移动时，支撑梁上段前端沿坡道正面向下移动，翻折式钻具支撑梁逐渐翻折，直至支撑梁中下段配合在底座上，支撑梁上段配合在坡道上，能够用以实现将钻具转移至翻折式钻具支撑梁上。由于支撑梁上段是不需要配合在底座上的，便缩短了底座的尺寸，动力猫道的尺寸能够得以减小，能够节约材料，降低制造成本；同时，本发明的翻折式钻具支撑梁的运动路线比现有技术的V型钻具支撑梁更短，能够节约驱动其运动的主驱动机构的能源。

本发明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)

1.一种动力猫道，其特征在于：包括坡道、底座、翻折式钻具支撑梁、悬臂和主驱动机构，其中：

所述坡道底端与所述底座前端相连接；

所述翻折式钻具支撑梁包括支撑梁上段和支撑梁中下段，所述支撑梁上段后端与所述支撑梁中下段前端活动连接，两者的活动连接处称为活动连接点，当所述支撑梁上段绕所述活动连接点翻动时，将改变所述支撑梁上段正面的钻具支撑面与所述支撑梁中下段正面的钻具支撑面之间的夹角；且在所述支撑梁上段与所述支撑梁中下段的活动连接处设置有定位装置，以使当所述翻折式钻具支撑梁展开到极限位置时，所述支撑梁上段正面的钻具支撑面与所述支撑梁中下段正面的钻具支撑面基本共面；

所述定位装置包括相匹配的凸块和凹块，所述凸块设置在所述支撑梁上段后端的背面，所述凹块设置在所述支撑梁中下段的前端面下部；

所述支撑梁上段前端配合在所述坡道正面并可沿所述坡道正面上下滑动，且所述支撑梁上段前端可滑动的穿过坡道上部设置的支撑梁过道；

所述悬臂一端与所述支撑梁中下段后端活动连接，所述悬臂另一端与所述底座中部活动连接；

所述主驱动机构包括装配于所述坡道正面并可沿坡道正面上下滑动的滑车、以及用于驱动所述滑车沿坡道正面上下滑动的驱动组件，所述滑车与所述支撑梁中下段前端相连接，当所述驱动组件驱动所述滑车沿坡道正面上下滑动时，所述滑车可使所述支撑梁中下段前端联动所述支撑梁上段沿所述坡道正面作上下移动，并可使所述支撑梁上段前端穿过所述支撑梁过道；

所述驱动组件包括沿坡道长度方向设置于坡道正面的齿条、装配于所述滑车上并与所述齿条相啮合的齿轮、以及装配于所述滑车上用于驱动齿轮转动的驱动装置，通过所述驱动装置驱动齿轮转动、在齿轮齿条传动的作用下可使所述滑车沿坡道正面上下移动；

在所述齿条的两侧，坡道正面上设置有滑车导轨，所述滑车的底部两侧设置有滚轮盘，两所述滚轮盘分别滑动的卡嵌在两所述滑车导轨的侧部；

沿所述支撑梁上段的长度方向上，所述支撑梁上段背面设置有支撑梁导轨，所述支撑梁上段背面上部设置有支撑梁导轮；

沿所述坡道的长度方向上，所述坡道正面设置有匹配所述支撑梁导轮的坡道导轨，所述坡道导轨的顶端设置有匹配所述支撑梁导轨的坡道导轮，所述支撑梁过道设置于所述坡道导轮上方的坡道上部位置。

2.如权利要求1所述的一种动力猫道，其特征在于：所述滑车位于所述支撑梁中下段前端上方，两者之间通过拉杆相连。

3.如权利要求1或2所述的一种动力猫道，其特征在于：所述主驱动机构有2套，2套所述主驱动机构具有间距的对称设置于坡道上，翻折式钻具支撑梁位于2套所述主驱动机构的2个滑车之间，2个所述滑车分别与所述支撑梁中下段前端两侧相连。

4.如权利要求1所述的一种动力猫道，其特征在于：所述支撑梁中下段包括可拆卸相连的支撑梁中段和支撑梁下段；所述底座包括可拆卸相连的前底座和后底座。

5.如权利要求1所述的一种动力猫道，其特征在于：所述坡道底端与所述底座前端铰接相连。

Images