CN113216400B - 一种自动升降平移式作业站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动升降平移式作业站。所述的作业站包括作业站主体、作业站底座和升降平移机构；所述的作业站底座连接在作业站主体底部，所述的升降平移机构设置在作业站底部下部，所述的升降平移机构控制作业站主体的升降和平移。本发明在升起后可升到与高空钻井平台等高的侧面，实现作业站体紧靠平台的目的，可以防止作业站起升到位后与钻台之间存在的间隙所导致的小型工具、配件等高空坠落问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻井钻台野外作业站，尤其涉及一种自动升降平移式作业站。
背景技术
石油钻机是一套体积与重量均较庞大的、多系统精确协作的石油装备。石油钻机底座的钻台至地面高约6-9米，为方便高空作业，在钻井钻台上配备作业站，房内设置有大型液压站、井电控制柜等关键设备。钻井作业站在正常工作状态下，是通过吊车吊装到钻机平台的支房梁上固定好，再随钻机平台起升到相应高度。但这种安装方式存在的问题是房子内部的设备与系统需维修或保养时，一种方式是用吊车将作业站从高空整体移至地面进行操作；另一种方式是用吊车将房内设备与系统从作业站内移出后再吊至地面进行相关作业。由于作业站内的井电控制柜等设备与系统不仅体积大、重量重，而且这些设备均比较关键和重要。因此这两种方式对野外工作的钻井队来说费工费时，操作极不方便，高空作业亦存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动升降平移式作业站，以解决现有技术中的问题。
本发明的技术方案是：一种自动升降平移式作业站，所述的作业站包括作业站主体、作业站底座和升降平移机构；所述的作业站底座连接在作业站主体底部，所述的升降平移机构设置在作业站底部下部，所述的升降平移机构控制作业站主体的升降和平移。
所述的作业站底座包括房底座横梁工字钢、房底座纵梁工字钢和上滑槽，所述的房底座横梁工字钢和房底座纵梁工字钢分别连接在作业站主体底部；
所述的升降平移机构包括内撑杆上铰座、上销轴、上卡簧、上轴套、内撑杆、外撑杆、下滑槽、上滚轮、下滚轮、升降平移机构底座纵梁、内撑杆下铰座、下销轴、下卡簧、下轴套、升降平移机构底座、齿轮副和液压驱动机构，
所述的内撑杆的上端通过上销轴和上轴套与内撑杆上铰座固定连接，所述的内撑杆上铰座固定连接在房底座横梁工字钢上，所述的内撑杆的下端通过下销轴和下轴套与内撑杆下铰座固定连接，所述的内撑杆下铰座固定连接在升降平移机构底座上，
所述的外撑杆的上端通过上销轴和上轴套连接上滚轮，所述的上滚轮设置在上滑槽内并可在上滑槽内移动，所述的外撑杆的下端通过下销轴和下轴套连接下滚轮，所述的下滚轮设置在下滑槽内并可在下滑槽内移动；
所述的齿轮副包括销轴式螺杆、外齿轮和内齿轮，所述的内齿轮设置在内撑杆的中部，所述的外齿轮设置在外撑杆的中部上下两侧，所述的内撑杆和外撑杆上对应设有螺孔，所述的销轴式螺杆穿过螺孔，将内撑杆上的内齿轮和外撑杆上的外齿轮连接构成齿轮副；
所述的液压驱动机构包括液压缸、液压缸上固定座、液压缸下固定座和多根连接杆，所述的多根连接杆自上而下分别焊接在两根内撑杆之间，所述的液压缸上固定座焊接在连接杆上，所述的液压缸下固定座焊接在升降平移机构底座上。
优选地，所述的升降平移机构底座纵梁与升降平移机构底座固定连接。
优选地，所述的内撑杆和外撑杆各有一对，单根内撑杆与外撑杆通过销轴式螺杆连接为一组整体结构，两组内撑杆与外撑杆的整体结构侧面呈剪刀状。
优选地，所述的外撑杆上的外齿轮共有两个，所述的两个外齿轮与内齿轮相向设置构成齿轮副，所述的两个外齿轮之间的空隙与内齿轮的尺寸相适配。
本发明的有益效果是：
1）本作业站无需另外配套吊装设备，依靠自有的升降平移机构即可完成作业站的升降和向一侧平移；
2）本作业站在升起后可升到与高空钻井平台等高的一侧，实现作业站体紧靠平台的目的，可以防止作业站起升到位后与钻台之间存在的间隙所导致的小型工具、配件等高空坠落问题；
3）本作业站可下降至地面作业，方便液压站、井电控制柜等关键设备高空维修保养，给作业人员提供了极大的便利，不用在6-9米的高空爬上爬下，人身安全及工作效率均得到较大的提高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中A-A向结构示意图。
图3是图1中B-B向结构示意图。
图4是图3中I处放大示意图。
图5是图3中II处放大示意图。
图6是图2中C向结构示意图。
图7是图2中D向结构示意图。
图中1是作业站主体，2是作业站底座，3是升降平移机构，201是房底座横梁工字钢，202是房底座纵梁工字钢，203是上滑槽，301是内撑杆铰座，302是上销轴，303是上卡簧，304是上轴套，305是内撑杆，306是外撑杆，307是下滑槽，308是上滚轮，309是下滚轮，310是升降平移机构底座纵梁，311是内撑杆下铰座，312是下销轴，313是下卡簧，314是下轴套，315是升降平移机构底座，320是齿轮副，321是销轴式螺杆，322是外齿轮，323是内齿轮，330是液压驱动机构，331是液压缸，332是液压缸上固定座，333是液压缸下固定座，334是连接杆。
具体实施方式
一种自动升降平移式作业站，所述的作业站包括作业站主体1、作业站底座2和升降平移机构3；所述的作业站底座2连接在作业站主体1底部，所述的升降平移机构设置在作业站底部2下部，所述的升降平移机构3控制作业站主体1的升降和平移。
所述的作业站底座2包括房底座横梁工字钢201、房底座纵梁工字钢202和上滑槽203，所述的房底座横梁工字钢201和房底座纵梁工字钢202分别连接在作业站主体1底部；
所述的升降平移机构3包括内撑杆上铰座301、上销轴302、上卡簧303、上轴套304、内撑杆305、外撑杆306、下滑槽307、上滚轮308、下滚轮309、升降平移机构底座纵梁310、内撑杆下铰座311、下销轴312、下卡簧313、下轴套314、升降平移机构底座315、齿轮副320和液压驱动机构330，
所述的内撑杆305的上端通过上销轴302和上轴套304与内撑杆上铰座301固定连接，所述的内撑杆上铰座301固定连接在房底座横梁工字钢201上，所述的内撑杆305的下端通过下销轴312和下轴套314与内撑杆下铰座311固定连接，所述的内撑杆下铰座311固定连接在升降平移机构底座315上，
所述的外撑杆306的上端通过上销轴302和上轴套304连接上滚轮308，所述的上滚轮308设置在上滑槽203内并可在上滑槽203内移动，所述的外撑杆306的下端通过下销轴312和下轴套314连接下滚轮309，所述的下滚轮309设置在下滑槽307内并可在下滑槽307内移动；
所述的齿轮副包括销轴式螺杆321、外齿轮322和内齿轮323，所述的内齿轮323设置在内撑杆305的中部，所述的外齿轮322设置在外撑杆306的中部上下两侧，所述的内撑杆305和外撑杆306上对应设有螺孔，所述的销轴式螺杆321穿过螺孔，将内撑杆305上的内齿轮323和外撑杆306上的外齿轮322连接构成齿轮副；
所述的液压驱动机构330包括液压缸331、液压缸上固定座332、液压缸下固定座333和多根连接杆334，所述的多根连接杆334自上而下分别焊接在两根内撑杆305之间，所述的液压缸上固定座332焊接在连接杆334上，所述的液压缸下固定座333焊接在升降平移机构底座315上。
所述的升降平移机构底座纵梁310与升降平移机构底座315固定连接。
所述的内撑杆305和外撑杆306各有一对，单根内撑杆305与外撑杆306通过销轴式螺杆321连接为一组整体结构，两组内撑杆305与外撑杆306的整体结构侧面呈剪刀状。
所述的外撑杆306上的外齿轮322共有两个，所述的两个外齿轮322与内齿轮323相向设置构成齿轮副，所述的两个外齿轮322之间的空隙与内齿轮323的尺寸相适配。
本发明的工作原理是：由于液压缸331上端通过液压缸上固定座332与连接杆334相联接，启动液压缸331伸出，通过液压缸331的动作推动连接杆334运动，由于连接杆334两端与两根内撑杆305固定连接，从而推动内撑杆305围绕内撑杆305和外撑杆306中心的销轴式螺杆321转动，由于内撑杆305和外撑杆306通过内齿轮323和外齿轮322啮合传动，内撑杆305转动的同时带动外撑杆306做类似于剪刀式的同步转动，实现作业站的起升；
液压缸331缩回时作相反运动，使作业站下降；
同时，液压缸331在推升过程中，由于内撑杆上铰座301固定连接在房底座横梁工字钢201 上，内撑杆305在受到液压缸331推力的作用下旋转，带动房体在上升的同时向一侧平移，由于在转动过程中内撑杆305的受力较大，因此所述的连接杆334主要连接在内撑杆305中上部的侧面，在转动过程中对内撑杆305起到支撑和加固的作用，由于外撑杆306上下两端连接的上滚轮308和下滚轮309分别设置在上滑槽203和下滑槽307内，在内撑杆305、外撑杆306中心处的齿轮副的作用下，外撑杆306相对于内撑杆305围绕中心旋转点做同步相向运动，此时外撑杆306上下两端的滚轮在相应滑槽内做平移运动，同时对工作房本体1也起到支撑和带动作用，增加内撑杆305和外撑杆306的承重能力，最终实现房体向一侧平移紧靠钻台的目的。
在本发明的描述中，需要理解的是，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发明和简化描述，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发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，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发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种自动升降平移式作业站，其特征在于：所述的作业站包括作业站主体（1）、作业站底座（2）和升降平移机构（3）；所述的作业站底座（2）连接在作业站主体（1）底部，所述的升降平移机构设置在作业站底座（2）下部，所述的升降平移机构（3）控制作业站主体（1）的升降和平移；
所述的作业站底座（2）包括房底座横梁工字钢（201）、房底座纵梁工字钢（202）和上滑槽（203），所述的房底座横梁工字钢（201）和房底座纵梁工字钢（202）分别连接在作业站主体（1）底部；
所述的升降平移机构（3）包括内撑杆上铰座（301）、上销轴（302）、上卡簧（303）、上轴套（304）、内撑杆（305）、外撑杆（306）、下滑槽（307）、上滚轮（308）、下滚轮（309）、升降平移机构底座纵梁（310）、内撑杆下铰座（311）、下销轴（312）、下卡簧（313）、下轴套（314）、升降平移机构底座（315）、齿轮副（320）和液压驱动机构（330），
所述的内撑杆（305）的上端通过上销轴（302）和上轴套（304）与内撑杆上铰座（301）固定连接，所述的内撑杆上铰座（301）固定连接在房底座横梁工字钢（201）上，所述的内撑杆（305）的下端通过下销轴（312）和下轴套（314）与内撑杆下铰座（311）固定连接，所述的内撑杆下铰座（311）固定连接在升降平移机构底座（315）上，
所述的外撑杆（306）的上端通过上销轴（302）和上轴套（304）连接上滚轮（308），所述的上滚轮（308）设置在上滑槽（203）内并可在上滑槽（203）内移动，所述的外撑杆（306）的下端通过下销轴（312）和下轴套（314）连接下滚轮（309），所述的下滚轮（309）设置在下滑槽（307）内并可在下滑槽（307）内移动；
所述的齿轮副（320）包括销轴式螺杆（321）、外齿轮（322）和内齿轮（323），所述的内齿轮（323）设置在内撑杆（305）的中部，所述的外齿轮（322）设置在外撑杆（306）的中部上下两侧，所述的内撑杆（305）和外撑杆（306）上对应设有螺孔，所述的销轴式螺杆（321）穿过螺孔，将内撑杆（305）上的内齿轮（323）和外撑杆（306）上的外齿轮（322）连接构成齿轮副；
所述的液压驱动机构（330）包括液压缸（331）、液压缸上固定座（332）、液压缸下固定座（333）和多根连接杆（334），所述的多根连接杆（334）自上而下分别焊接在两根内撑杆（305）之间，所述的液压缸上固定座（332）焊接在连接杆（334）上，所述的液压缸下固定座（333）焊接在升降平移机构底座（315）上；
所述的内撑杆（305）和外撑杆（306）各有一对，单根内撑杆（305）与外撑杆（306）通过销轴式螺杆（321）连接为一组整体结构，两组内撑杆（305）与外撑杆（306）的整体结构侧面呈剪刀状。
2.根据权利要求1所述的一种自动升降平移式作业站，其特征在于：所述的升降平移机构底座纵梁（310）与升降平移机构底座（315）固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种自动升降平移式作业站，其特征在于：所述的外撑杆（306）上的外齿轮（322）共有两个，两个所述外齿轮（322）与内齿轮（323）相向设置构成齿轮副，所述的两个外齿轮（322）之间的空隙与内齿轮（323）的尺寸相适配。
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