CN114423204A - 一种滚柱滑链式钻杆自适应导向固定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柱滑链式钻杆自适应导向固定装置,其包括安装平台,安装平台上开设有供钻杆穿过的通孔,通孔的四周设置有若干滚柱滑链支撑机构;滚柱滑链支撑机构包括支撑座,支撑座上设置有可在支撑座上伸缩摆动的接触件,接触件与支撑座之间设置有伸缩驱动机构,若干滚柱滑链支撑机构上的接触件在通孔四周围成上大下小的漏斗状结构。本方案用于在深部原位保真取芯率定平台上,对多段钻杆舱的装配过程进行准确定位,确保多段钻杆舱的装配精度,为钻杆取芯系统的装配与工作提供稳定的支撑和固定。
Description
技术领域
本发明涉及能源采集技术领域,具体涉及一种滚柱滑链式钻杆自适应导向固定装置。
背景技术
与欧美国家资源普遍埋深小于2000m不同,我国70%以上的资源埋深超过2000m且浅部资源已经枯竭,并以每年超过10m的速度向深部延伸。油气资源开采深度已经达到8418m,我国石油对外依存度高达67%,已远超国际公认的能源安全警戒线。因此,向深部探索能源资源已是我国当前最紧迫的现实问题,也是我国重大战略科技问题,更是我国重大的能源安全问题。
向地球深部进军,需要从3个层次逐步开展研究(深地钻探、深地工程科学规律、深地资源开发利用),其中最关键的是深部工程科学规律研究。而深地原位环境非常复杂。在整套深部原位取芯系统应用于现场科学钻探前,需要事先在室内开展实验模拟,以有效验证设备的可行性和和进行相关参数的校准,需要搭建一个完整的试验仿真平台,但是在组装的过程中,钻杆舱装配系统的长大部件竖向对中装配问题复杂,装配过程中操作难度大。
发明内容
针对现有技术的上述不足,本发明提供了一种能有效辅助钻杆装配对中和支撑固定的滚柱滑链式钻杆自适应导向固定装置。
为达到上述发明目的,本发明所采用的技术方案为:
提供一种柱滑链式钻杆自适应导向固定装置,其包括安装平台,安装平台上开设有供钻杆穿过的通孔,通孔的四周设置有若干滚柱滑链支撑机构;滚柱滑链支撑机构包括支撑座,支撑座上设置有可在支撑座上伸缩摆动的接触件,接触件与支撑座之间设置有伸缩驱动机构,若干滚柱滑链支撑机构上的接触件在通孔四周围成上大下小的漏斗状结构。
进一步地,接触件包括两块平行的安装板,安装板竖向设置,两块安装板之间均匀设置有若干滚轴,若干滚轴成竖向排布,滚轴的两端转动设置在两块安装板之间,两块安装板均设置在伸缩驱动机构上,伸缩驱动机构活动设置在支撑座上端设置的安装支架上。
进一步地,两块安装板的上端设置有向远离钻杆方向弯折的弯折部,弯折部内也设置有若干滚轴。
进一步地,滚轴的中部设置有与钻杆外圆周配合的环形槽,环形槽为内凹的弧形面,环形槽与滚轴表面平滑过渡。
进一步地,伸缩驱动机构包括上驱动机构和下驱动机构,上驱动机构包括上导向杆固定板,上导向杆固定板与两块安装板的上端铰接,上导向杆固定板上设置有驱动上导向杆固定板向钻杆移动的移动驱动机构;下驱动机构包括下导向杆固定板,下导向杆固定板与两块安装板的下端铰接,下导向杆固定板上也设置有驱动下导向杆固定板向钻杆移动的移动驱动机构,移动驱动机构安装在安装支架上。
进一步地,两块安装板的上端通过锁紧螺栓连接,两块安装板的下端通过旋转轴连接,且旋转轴的两端通过轴承安装在安装板上;旋转轴上设置有第一铰接块,第一铰接块与下导向杆固定板上安装的第一铰接座铰接;两块安装板的上端均设置有竖向的第一滑轨,两块第一滑轨上均设置有第一滑块,两块第一滑块之间通过连接块连接,连接块上设置有第二铰接块,第二铰接块与上导向杆固定板上设置的第二铰接座铰接。
进一步地,第一滑轨设置在安装板上开设的U形槽内。
进一步地,移动驱动机构包括导向丝杆,导向丝杆的一端通过轴承安装在上导向杆固定板和下导向杆固定板上,导向丝杆的另一端通过轴承设置有电机座,导向丝杆的端部与电机座上的电机传动连接,导向丝杆上设置有丝杆螺母,丝杆螺母安装在安装支架上设置的螺母安装板上,导向丝杆贯穿螺母安装板。
进一步地,上导向杆固定板与电机座之间、下导向杆固定板与电机座之间设置有若干稳定导向杆,若干稳定导向杆均匀分布在导向丝杆四周,稳定导向杆穿过螺母安装板,且稳定导向杆与螺母安装板滑动连接。
进一步地,螺母安装板的下端设置有第二滑块,第二滑块滑动设置在第二滑轨上,第二滑轨安装在安装平台上。
本发明的有益效果为:本方案用于在深部原位保真取芯率定平台上,对多段钻杆舱的装配过程进行准确定位,确保多段钻杆舱的装配精度,为钻杆取芯系统的装配与工作提供稳定的支撑和固定。并且,在钻杆装配过程中,为钻杆提供导向作用,确保钻杆在装配时与安装平台下方的岩芯舱进行精准对位。在装配前,若干接触件调整好角度和间距,形成一个漏斗状的结构,钻杆从若干接触件的中间插入,接触件上的滚轴顺着钻杆的插入进行滚动,避免对钻杆的避免造成损伤,同时能与钻杆表面完美贴合,支撑固定受力均匀。
附图说明
图1为柱滑链式钻杆自适应导向固定装置的安装示意图。
图2为柱滑链式钻杆自适应导向固定装置与钻杆接触示意图。
图3为柱滑链式钻杆自适应导向固定装置的结构图。
其中,1、滚轴,2、钻杆,3、安装板,4、安装支架,5、第一铰接座,6、第二滑轨,7、下导向杆固定板,8、电机座,9、螺母安装板,10、电机,11、旋转轴,12、上导向杆固定板,13、稳定导向杆,14、安装平台,15、导向丝杆,16、第二铰接座,17、连接块,18、第一滑块,19、第一滑轨。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1至图3所示,本方案的柱滑链式钻杆2自适应导向固定装置包括安装平台14,安装平台14上开设有供钻杆2穿过的通孔,通孔的四周设置有若干滚柱滑链支撑机构;滚柱滑链支撑机构包括支撑座,支撑座上设置有可在支撑座上伸缩摆动的接触件,接触件与支撑座之间设置有伸缩驱动机构,若干滚柱滑链支撑机构上的接触件在通孔四周围成上大下小的漏斗状结构。
本方案在实施时,接触件包括两块平行的安装板3,安装板3竖向设置,两块安装板3之间均匀设置有若干滚轴1,若干滚轴1成竖向排布,滚轴1的两端转动设置在两块安装板3之间,两块安装板3均设置在伸缩驱动机构上,伸缩驱动机构活动设置在支撑座上端设置的安装支架4上。
两块安装板3的上端设置有向远离钻杆2方向弯折的弯折部,弯折部内也设置有若干滚轴1。若干接触件在通孔周围围城漏斗状结构时,弯折部在漏斗状结构的上端形成向外翻折的边沿,防败钻杆2及部件的插入,避免损失钻杆2。
本方案用于在深部原位保真取芯率定平台上,对多段钻杆舱的装配过程进行准确定位,确保多段钻杆2及钻杆舱上部长大部件的装配精度,为钻杆2取芯系统的装配与工作提供稳定的支撑和固定。并且,在钻杆2装配过程中,为钻杆2提供导向作用,确保钻杆2在装配时与安装平台14下方的钻杆舱进行精准对位。在装配前,若干接触件调整好角度和间距,形成一个漏斗状的结构,钻杆2从若干接触件的中间插入,接触件上的滚轴1顺着钻杆2的插入进行滚动,避免对钻杆2的避免造成损伤,同时能与钻杆2表面完美贴合,支撑固定受力均匀。
本方案在实施时,滚轴1的中部设置有与钻杆2外圆周配合的环形槽,环形槽为内凹的弧形面,环形槽与滚轴1表面平滑过渡。方便使滚轴1与钻杆2的避免接触,同时避免环形槽对钻杆2表面造成损伤。
本方案在实施时,伸缩驱动机构包括上驱动机构和下驱动机构,上驱动机构包括上导向杆固定板12,上导向杆固定板12与两块安装板3的上端铰接,上导向杆固定板12上设置有驱动上导向杆固定板12向钻杆2移动的移动驱动机构;下驱动机构包括下导向杆固定板7,下导向杆固定板7与两块安装板3的下端铰接,下导向杆固定板7上也设置有驱动下导向杆固定板7向钻杆2移动的移动驱动机构,移动驱动机构安装在安装支架4上。
两块安装板3的上端通过锁紧螺栓连接,两块安装板3的下端通过旋转轴11连接,且旋转轴11的两端通过轴承安装在安装板3上;旋转轴11上设置有第一铰接块,第一铰接块与下导向杆固定板7上安装的第一铰接座5铰接;两块安装板3的上端均设置有竖向的第一滑轨19,两块第一滑轨19上均设置有第一滑块18,两块第一滑块18之间通过连接块17连接,连接块17上设置有第二铰接块,第二铰接块与上导向杆固定板12上设置的第二铰接座16铰接。
接触件进行角度调整时,可同时对上端和下端同时进行调整,调整的自由度高,支撑的受力稳定,结构稳定。第一滑轨19设置在安装板3上开设的U形槽内,实现为第一滑轨19竖向位置的定位和稳定的安装。
移动驱动机构包括导向丝杆15,导向丝杆15的一端通过轴承安装在上导向杆固定板12和下导向杆固定板7上,导向丝杆15的另一端通过轴承设置有电机座8,导向丝杆15的端部与电机座8上的电机10传动连接,导向丝杆15上设置有丝杆螺母,丝杆螺母安装在安装支架4上设置的螺母安装板9上,导向丝杆15贯穿螺母安装板9。通过电机10的转动带动导向丝杆15,进而驱动接触件的上端和下端实现不同角度的摆动,导向丝杆15与丝杆螺母的配合稳定。
上导向杆固定板12与电机座8之间、下导向杆固定板7与电机座8之间设置有若干稳定导向杆13,若干稳定导向杆13均匀分布在导向丝杆15四周,稳定导向杆13穿过螺母安装板9,且稳定导向杆13与螺母安装板9滑动连接,稳定导向杆13进一步增加了导向丝杆15移动的稳定性,减少振动带来的误差。螺母安装板9的下端设置有第二滑块,第二滑块滑动设置在第二滑轨6上,第二滑轨6安装在安装平台14上,进一步确保上导向杆固定板12和下导向杆固定板7移动的稳定性。
Claims (10)
1.一种滚柱滑链式钻杆自适应导向固定装置,其特征在于,包括安装平台,所述安装平台上开设有供钻杆穿过的通孔,所述通孔的四周设置有若干滚柱滑链支撑机构;所述滚柱滑链支撑机构包括支撑座,所述支撑座上设置有可在支撑座上伸缩摆动的接触件,所述接触件与支撑座之间设置有伸缩驱动机构,若干所述滚柱滑链支撑机构上的接触件在通孔四周围成上大下小的漏斗状结构。
2.根据权利要求1所述的滚柱滑链式钻杆自适应导向固定装置,其特征在于,所述接触件包括两块平行的安装板,所述安装板竖向设置,两块所述安装板之间均匀设置有若干滚轴,若干所述滚轴成竖向排布,所述滚轴的两端转动设置在两块安装板之间,两块所述安装板均设置在伸缩驱动机构上,所述伸缩驱动机构活动设置在支撑座上端设置的安装支架上。
3.根据权利要求2所述的滚柱滑链式钻杆自适应导向固定装置,其特征在于,两块所述安装板的上端设置有向远离钻杆方向弯折的弯折部,所述弯折部内也设置有若干滚轴。
4.根据权利要求2或3所述的滚柱滑链式钻杆自适应导向固定装置,其特征在于,所述滚轴的中部设置有与钻杆外圆周配合的环形槽,所述环形槽为内凹的弧形面,所述环形槽与滚轴表面平滑过渡。
5.根据权利要求2所述的滚柱滑链式钻杆自适应导向固定装置,其特征在于,所述伸缩驱动机构包括上驱动机构和下驱动机构,所述上驱动机构包括上导向杆固定板,所述上导向杆固定板与两块安装板的上端铰接,所述上导向杆固定板上设置有驱动上导向杆固定板向钻杆移动的移动驱动机构;所述下驱动机构包括下导向杆固定板,所述下导向杆固定板与两块安装板的下端铰接,所述下导向杆固定板上也设置有驱动下导向杆固定板向钻杆移动的移动驱动机构,所述移动驱动机构安装在安装支架上。
6.根据权利要求5所述的滚柱滑链式钻杆自适应导向固定装置,其特征在于,两块所述安装板的上端通过锁紧螺栓连接,两块所述安装板的下端通过旋转轴连接,且旋转轴的两端通过轴承安装在安装板上;所述旋转轴上设置有第一铰接块,所述第一铰接块与下导向杆固定板上安装的第一铰接座铰接;两块所述安装板的上端均设置有竖向的第一滑轨,两块所述第一滑轨上均设置有第一滑块,两块所述第一滑块之间通过连接块连接,所述连接块上设置有第二铰接块,所述第二铰接块与上导向杆固定板上设置的第二铰接座铰接。
7.根据权利要求5所述的滚柱滑链式钻杆自适应导向固定装置,其特征在于,所述第一滑轨设置在安装板上开设的U形槽内。
8.根据权利要求5所述的滚柱滑链式钻杆自适应导向固定装置,其特征在于,所述移动驱动机构包括导向丝杆,所述导向丝杆的一端通过轴承安装在上导向杆固定板和下导向杆固定板上,所述导向丝杆的另一端通过轴承设置有电机座,所述导向丝杆的端部与电机座上的电机传动连接,所述导向丝杆上设置有丝杆螺母,所述丝杆螺母安装在安装支架上设置的螺母安装板上,所述导向丝杆贯穿螺母安装板。
9.根据权利要求8所述的滚柱滑链式钻杆自适应导向固定装置,其特征在于,所述上导向杆固定板与电机座之间、下导向杆固定板与电机座之间设置有若干稳定导向杆,若干所述稳定导向杆均匀分布在导向丝杆四周,所述稳定导向杆穿过螺母安装板,且稳定导向杆与螺母安装板滑动连接。
10.根据权利要求8所述的滚柱滑链式钻杆自适应导向固定装置,其特征在于,所述螺母安装板的下端设置有第二滑块,所述第二滑块滑动设置在第二滑轨上,所述第二滑轨安装在安装平台上。
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