CN114654046B - 一种石油钻机绞车滚筒体焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石油钻机绞车滚筒体焊接装置，包括：底座、固定在所述底座上一侧的固定承接板及活动安装在所述底座上另一侧且由安装在所述底座上的驱动机构驱动移动的活动承接板；所述活动承接板及所述固定承接板上均安装有夹持件，位于所述活动承接板上的夹持件通过带动组件与固定在所述底座上的齿条板适配；还包括固定在所述底座侧端的竖立板，所述竖立板上铰接有焊接件，所述焊接件通过传动组件连接所述驱动机构。通过设置的驱动机构驱动活动承接板带动筒体移动，以将两个筒体靠近，且在活动承接板移动的同时通过带动组件与齿条板的配合作用下对筒体进行夹持固定，同时在活动承接板移动过程中通过传动组件的作用带动焊接件转动到焊接位置。

Description

一种石油钻机绞车滚筒体焊接装置

技术领域

本发明涉及石油钻机绞车滚筒体焊接相关技术领域，具体是一种石油钻机绞车滚筒体焊接装置。

背景技术

在石油钻井中，带动钻具破碎岩石，向地下钻进，钻出规定深度的井眼，供采油机或采气机获取石油或天然气。一部常用石油钻机主要由动力机、传动机、工作机及辅助设备等八大部分组成。

目前，石油钻机绞车滚筒体的焊接是由每次5~6人采用手工焊条电弧焊接，通过人工滚动或天车翻转，工作近十个小时才能完成，而且焊缝的内在质量缺陷较多，外观质量差，工人劳动强度大，生产效率低，对整套钻机产品的质量及生产进度有着一定的遏制。

因此出现了专用于石油钻机绞车滚筒体的焊接装置，但现有的焊接装置在上料及出料时，需要配合多个机械件分开驱动控制，实现两个筒体的接触，并通过驱动件驱动焊接件移动到焊接位置，使用不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石油钻机绞车滚筒体焊接装置，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：

一种石油钻机绞车滚筒体焊接装置，包括：

底座、固定在所述底座上一侧的固定承接板及活动安装在所述底座上另一侧且由安装在所述底座上的驱动机构驱动移动的活动承接板；

所述活动承接板及所述固定承接板上均安装有夹持件，位于所述活动承接板上的夹持件通过带动组件与固定在所述底座上的齿条板适配，以在所述活动承接板移动时，通过带动组件驱动安装在所述活动承接板上的夹持件自动开合；

还包括固定在所述底座侧端的竖立板，所述竖立板上铰接有焊接件，所述焊接件通过传动组件连接所述驱动机构。

如上所述的石油钻机绞车滚筒体焊接装置：所述活动承接板及所述固定承接板上均安装有两组与夹持在所述夹持件上的筒体抵接的抵接轮，且两组所述抵接轮对称设置，且其中一个所述抵接轮的转轴连接有第二电机。

如上所述的石油钻机绞车滚筒体焊接装置：所述夹持件包括铰接在所述活动承接板或固定承接板上的两个相对设置的夹爪，所述夹爪的内侧设置有弧形夹板，且所述弧形夹板通过滑动件与所述夹爪的内侧滑动配合，当所述筒体处于被夹持状态时，所述弧形夹板与所述筒体的外壁抵接。

如上所述的石油钻机绞车滚筒体焊接装置：所述滑动件包括固定在所述弧形夹板朝向所述夹爪一侧的弧形滑块，所述弧形滑块与设置在所述夹爪内侧的弧形滑槽滑动配合，当两个所述夹爪处于夹持状态时，两个所述夹爪上的弧形滑槽连接形成圆形槽。

如上所述的石油钻机绞车滚筒体焊接装置：安装在所述固定承接板上的夹爪外侧设置有液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的固定端铰接在所述底座上，活动端与所述夹爪铰接。

如上所述的石油钻机绞车滚筒体焊接装置：所述带动组件包括转动安装在所述活动承接板朝向所述底座一侧的第一螺纹杆，且所述第一螺纹杆为双向螺纹杆，所述第一螺纹杆上螺纹连接有两个关于其中垂线对称的第一螺纹套筒，所述第一螺纹套筒通过与之铰接的第一连接杆与铰接在所述活动承接板上的夹爪铰接；

所述第一螺纹杆的中间位置处还固定有齿轮，所述齿轮与所述齿条板适配，当所述齿轮跟随活动承接板移动且与齿条板啮合时，所述齿轮转动。

如上所述的石油钻机绞车滚筒体焊接装置：所述活动承接板朝向所述底座的一侧还对称固定有至少四个支撑导向套，所述支撑导向套套设在与所述底座固定的支撑导杆上，且位于同一侧的两个支撑导向套还与所述驱动机构连接。

如上所述的石油钻机绞车滚筒体焊接装置：所述驱动机构包括转动安装在所述底座上的第三螺纹杆，且所述第三螺纹杆的轴线与所述活动承接板的移动方向平行，所述第三螺纹杆上螺纹连接有与所述支撑导向套固定的第三螺纹套筒。

如上所述的石油钻机绞车滚筒体焊接装置：所述传动组件包括传动件及设置在所述竖立板上且连接所述焊接件及所述传动件的升降单元，其中，所述升降单元包括转动安装在所述竖立板上的第二螺纹杆及螺纹连接在所述第二螺纹杆上的第二螺纹套筒，所述第二螺纹套筒通过与之铰接的第二连接杆与所述焊接件铰接，所述第二螺纹杆朝向所述底座的一侧通过传动件连接所述第三螺纹杆。

如上所述的石油钻机绞车滚筒体焊接装置：所述传动件包括转动安装在所述底座上且与所述第二螺纹杆轴向平行的传动轴，所述传动轴通过锥齿轮组与所述第三螺纹杆转动连接，且通过传动带与所述第二螺纹杆转动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计新颖，通过设置的驱动机构驱动活动承接板带动筒体移动，以将两个筒体靠近方便焊接，且在活动承接板移动的同时通过带动组件与齿条板的配合作用下对筒体进行夹持固定，同时在活动承接板移动过程中通过传动组件的作用带动焊接件转动到焊接位置，自动化程度高，实用性强。

附图说明

图1为石油钻机绞车滚筒体焊接装置的轴测图。

图2为石油钻机绞车滚筒体焊接装置的结构示意图。

图3为石油钻机绞车滚筒体焊接装置的正视图。

图4为石油钻机绞车滚筒体焊接装置去除筒体后的轴测图。

图5为石油钻机绞车滚筒体焊接装置去除筒体后的结构示意图。

图6为石油钻机绞车滚筒体焊接装置又一角度的结构示意图。

图7为石油钻机绞车滚筒体焊接装置中驱动机构与传动组件的连接状态示意图。

图8为石油钻机绞车滚筒体焊接装置中夹持件的结构爆炸图。

图中：1、底座；2、第一电机；3、支撑导杆；4、活动承接板；5、筒体；6、固定承接板；7、第一螺纹杆；8、第一螺纹套筒；9、液压伸缩杆；10、焊接件；11、竖立板；12、第一连接杆；13、夹爪；14、抵接轮；15、第二电机；16、齿条板；17、第二螺纹杆；18、传动带；19、第二螺纹套筒；20、第二连接杆；21、弧形夹板；22、齿轮；23、第三螺纹杆；24、第三螺纹套筒；25、支撑导向套；26、锥齿轮组；27、传动轴；28、弧形滑块；29、弧形滑槽；30、通槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了对本发明实施例进行有效说明，以下参照附图对本申请实施例进行详细阐述。

请参阅图1~6，本发明实施例中，一种石油钻机绞车滚筒体焊接装置，包括：

底座1，所述底座1的底部安装有支腿，且所述底座1的四个边安装有挡板，从而可实现对设置在底座1底部的组件进行有效的保护，其中，底座1还可采用铝型材材质形成框架底座，以减少成本，其中，所述支腿上还可安装有滚轮，且滚轮上设置有刹车件，刹车件为常用的滚动固定装置，本申请对此不再进行赘述。

所述底座1上的一侧固定有固定承接板6，另一侧活动安装有活动承接板4，且所述活动承接板4与安装在底座1上的驱动机构连接，所述驱动机构用于驱动活动承接板4朝向或远离所述固定承接板6移动，从而使得需要焊接的两个筒体5相互靠近以便于后续焊接的操作，具体的，所述活动承接板4朝向所述底座1的一侧还对称固定有至少四个支撑导向套25，所述支撑导向套25套设在与所述底座1固定的支撑导杆3上，且位于同一侧的两个支撑导向套25还与所述驱动机构连接，设置的驱动机构工作时驱动支撑导向套25移动，从而带动活动承接板4移动，以实现驱动需求，设置的支撑导杆3与支撑导向套25滑动配合，一方面可实现对活动承接板4的有效支撑，同时还可确保活动承接板4移动的稳定性。

请参阅图1和图8，所述活动承接板4及所述固定承接板6上均安装有夹持件，位于所述活动承接板4上的夹持件通过带动组件与固定在所述底座1上的齿条板16适配，以在所述活动承接板4移动时，通过带动组件驱动安装在所述活动承接板4上的夹持件自动开合，其中，所述夹持件包括铰接在所述活动承接板4或固定承接板6上的两个相对设置的夹爪13，所述夹爪13的内侧设置有弧形夹板21，且所述弧形夹板21通过滑动件与所述夹爪13的内侧滑动配合，当所述筒体5处于被夹持状态时，所述弧形夹板21与所述筒体5的外壁抵接。

设置的两个夹爪13相向转动时，可实现聚拢，以配合弧形夹板21对筒体5进行夹持固定，同时弧形夹板21与夹爪13滑动配合，可实现在对筒体5进行夹持固定后，筒体5还可相对夹爪13转动。

其中，所述滑动件包括固定在所述弧形夹板21朝向所述夹爪13一侧的弧形滑块28，所述弧形滑块28与设置在所述夹爪13内侧的弧形滑槽29滑动配合，当两个所述夹爪13处于夹持状态时，两个所述夹爪13上的弧形滑槽29连接形成圆形槽，从而可使得两个弧形夹板21做圆周运动，也即是筒体5可做圆周运动，优选的，为了减少弧形滑块28与弧形滑槽29之间的摩擦力，在具体实施过程中，所述弧形滑块28远离弧形夹板21的一侧转动安装有多个辊轮，辊轮与弧形滑槽29的抵接，具体可根据需求进行选择，本申请对此不作具体限定。

进一步来说，安装在所述固定承接板6上的夹爪13外侧设置有液压伸缩杆9，所述液压伸缩杆9的固定端铰接在所述底座1上，活动端与所述夹爪13铰接，通过设置的液压伸缩杆9伸缩运动时以带动固定承接板6上的夹爪13开合，从而实现对筒体5的夹持或放松，当然，所述的液压伸缩杆9还可采用气缸或电动伸缩杆进行替换，只要满足伸缩驱动需求即可，本申请对此不作具体限定。

再进一步来说，所述带动组件包括转动安装在所述活动承接板4朝向所述底座1一侧的第一螺纹杆7，且所述第一螺纹杆7为双向螺纹杆，所述第一螺纹杆7上螺纹连接有两个关于其中垂线对称的第一螺纹套筒8，所述第一螺纹套筒8通过与之铰接的第一连接杆12与铰接在所述活动承接板4上的夹爪13铰接；所述第一螺纹杆7的中间位置处还固定有齿轮22，所述齿轮22与所述齿条板16适配，当所述齿轮22跟随活动承接板4移动且与齿条板16啮合时，所述齿轮22转动。

由上可知，当活动承接板4移动时，带动其上的整体移动，也即带动筒体5、夹爪13及齿轮22等移动，当齿轮22与齿条板16啮合且继续移动时，齿轮22转动，齿轮22带动第一螺纹杆7转动，由于第一螺纹杆7为双向螺纹杆，因此，使得其上的两个第一螺纹套筒8相向移动或相反移动，当相向移动时通过第一连接杆12的作用带动两个夹爪13打开，当相反移动时通过第一连接杆12的作用使得两个夹爪13进行夹持，从而实现对筒体5在输送过程中进行夹持或放松。

其中，需要说明的是，齿条板16的长度有限，当夹爪13对筒体5夹持完成后，齿轮22与齿条板16脱离啮合状态，此时活动承接板4上的筒体5还未与固定承接板6上的筒体5接触，活动承接板4将继续移动，当移动到两个筒体5接触后或将要接近后停止，当焊接完成后，活动承接板4反向移动，此时活动承接板4上的夹爪13仍然处于夹持状态，从而带动两个焊接完成后的筒体5均跟随活动承接板4移动，方便出料，当然，在活动承接板4反向移动时，固定承接板6上的夹爪13处于分离状态，也即脱离对筒体5的夹持固定状态。

请参阅图1~7，所述石油钻机绞车滚筒体焊接装置还包括固定在所述底座1侧端的竖立板11，所述竖立板11上铰接有焊接件10，所述焊接件10通过传动组件连接所述驱动机构，其中，所述驱动机构包括转动安装在所述底座1上的第三螺纹杆23，且所述第三螺纹杆23的轴线与所述活动承接板4的移动方向平行，所述第三螺纹杆23上螺纹连接有与所述支撑导向套25固定的第三螺纹套筒24。

其中，所述第三螺纹杆23的一端与安装在所述底座1上的第一电机2的输出轴固定，第一电机2工作时驱动第三螺纹杆23转动，当第三螺纹杆23转动时带动第三螺纹套筒24沿其轴向移动，从而通过支撑导向套25的作用带动活动承接板4移动，需要指出的是，所述底座1上设置有条形通槽，所述第三螺纹杆23设置在底座1的底部，第三螺纹套筒24通过贯穿所述条形通槽的连接件连接所述支撑导向套25，且连接件与条形通槽的内壁滑动配合。

进一步来说，所述传动组件包括传动件及设置在所述竖立板11上且连接所述焊接件10及所述传动件的升降单元，其中，所述升降单元包括转动安装在所述竖立板11上的第二螺纹杆17及螺纹连接在所述第二螺纹杆17上的第二螺纹套筒19，所述第二螺纹套筒19通过与之铰接的第二连接杆20与所述焊接件10铰接，所述第二螺纹杆17朝向所述底座1的一侧通过传动件连接所述第三螺纹杆23；所述传动件包括转动安装在所述底座1上且与所述第二螺纹杆17轴向平行的传动轴27，所述传动轴27通过锥齿轮组26与所述第三螺纹杆23转动连接，且通过传动带18与所述第二螺纹杆17转动连接，其中，所述竖立板11上设置有用于第二连接杆20贯穿的通槽30。

当第三螺纹杆23转动时通过锥齿轮组26的作用带动传动轴27转动，传动轴27通过传动带18的作用带动第二螺纹杆17转动，当第二螺纹杆17转动时带动第二螺纹套筒19沿其轴向移动，在第二螺纹套筒19移动时通过第二连接杆20的作用带动焊接件10转动，需要特别强调的是，在初始状态下，焊接件10处于水平放置状态，主要是为了防止焊接件10的存在影响筒体5的安放，当第三螺纹杆23配合第三螺纹套筒24驱动活动承接板4朝向固定承接板6移动时，焊接件10从水平状态朝向倾斜向下的角度转动，以在两个筒体5接触时，焊接件10转动到位。

其中，所述的锥齿轮组26由两个相互垂直且啮合的锥齿轮组成，起到力的转向传递作用，当然，锥齿轮组26的传动比本申请不作具体限定，可根据需求进行选择。

为了实现筒体5的圆周焊接，具体的，所述活动承接板4及所述固定承接板6上均安装有两组与夹持在所述夹持件上的筒体5抵接的抵接轮14，且两组所述抵接轮14对称设置，且其中一个所述抵接轮14的转轴连接有第二电机15，设置的第二电机15工作时驱动抵接轮14转动，从而带动筒体5转动，设置的抵接轮14对筒体5可进行初始状态下的支撑及转动状态下的驱动，优选的，所述抵接轮14的外侧套设有橡胶套，从而增加抵接轮14与筒体5之间的摩擦力，防止抵接轮14出现空转现象。

综上所述，本发明的工作原理为：

将需要焊接的筒体5分别放置在固定承接板6及活动承接板4上，随后启动液压伸缩杆9使得固定承接板6上的筒体5被夹持，随后启动第一电机2，第一电机2工作时驱动第三螺纹杆23转动，当第三螺纹杆23转动时带动第三螺纹套筒24沿其轴向移动，从而通过支撑导向套25的作用带动活动承接板4移动，当活动承接板4移动时，带动其上的整体移动，也即带动筒体5、夹爪13及齿轮22等移动，当齿轮22与齿条板16啮合且继续移动时，齿轮22转动，齿轮22带动第一螺纹杆7转动，使得其上的两个第一螺纹套筒8相反移动，从而通过第一连接杆12的作用使得两个夹爪13进行夹持，夹持完成后，齿轮22与齿条板16脱离啮合状态，此时，活动承接板4继续移动，当活动承接板4上的筒体5与固定承接板6上的筒体5接触后，第一电机2停止工作，完成输送，同时，在活动第三螺纹杆23转动时，通过锥齿轮组26的作用带动传动轴27转动，传动轴27通过传动带18的作用带动第二螺纹杆17转动，当第二螺纹杆17转动时带动第二螺纹套筒19沿其轴向移动，在第二螺纹套筒19移动时通过第二连接杆20的作用带动焊接件10从水平放置状态转动到倾斜状态，也即在两个筒体5接触时，焊接件10的焊接头刚好转动到初始焊接位置，随后启动第二电机15及焊接件10，第二电机15工作时驱动抵接轮14转动，从而带动筒体5转动，从而实现圆周焊接，当筒体5转动一周后完成焊接。

本发明设计新颖，通过设置的驱动机构驱动活动承接板4带动筒体5移动，以将两个筒体5靠近方便焊接，且在活动承接板4移动的同时通过带动组件与齿条板16的配合作用下对筒体5进行夹持固定，同时在活动承接板4移动过程中通过传动组件的作用带动焊接件10转动到焊接位置，自动化程度高，实用性强。

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 (4)

1.一种石油钻机绞车滚筒体焊接装置，其特征在于，包括：

底座（1）、固定在所述底座（1）上一侧的固定承接板（6）及活动安装在所述底座（1）上另一侧且由安装在所述底座（1）上的驱动机构驱动移动的活动承接板（4）；所述驱动机构用于驱动活动承接板（4）朝向或远离所述固定承接板（6）移动，从而使得需要焊接的两个筒体（5）相互靠近

所述活动承接板（4）及所述固定承接板（6）上均安装有夹持件，位于所述活动承接板（4）上的夹持件通过带动组件与固定在所述底座（1）上的齿条板（16）适配，以在所述活动承接板（4）移动时，通过带动组件驱动安装在所述活动承接板（4）上的夹持件自动开合；

还包括固定在所述底座（1）侧端的竖立板（11），所述竖立板（11）上铰接有焊接件（10），所述焊接件（10）通过传动组件连接所述驱动机构；

所述夹持件包括铰接在所述活动承接板（4）或固定承接板（6）上的两个相对设置的夹爪（13），所述夹爪（13）的内侧设置有弧形夹板（21），且所述弧形夹板（21）通过滑动件与所述夹爪（13）的内侧滑动配合，当所述筒体（5）处于被夹持状态时，所述弧形夹板（21）与所述筒体（5）的外壁抵接；

所述带动组件包括转动安装在所述活动承接板（4）朝向所述底座（1）一侧的第一螺纹杆（7），且所述第一螺纹杆（7）为双向螺纹杆，所述第一螺纹杆（7）上螺纹连接有两个关于其中垂线对称的第一螺纹套筒（8），所述第一螺纹套筒（8）通过与之铰接的第一连接杆（12）与铰接在所述活动承接板（4）上的夹爪（13）铰接；

所述第一螺纹杆（7）的中间位置处还固定有齿轮（22），所述齿轮（22）与所述齿条板（16）适配，当所述齿轮（22）跟随活动承接板（4）移动且与齿条板（16）啮合时，所述齿轮（22）转动；

所述活动承接板（4）朝向所述底座（1）的一侧还对称固定有至少四个支撑导向套（25），所述支撑导向套（25）套设在与所述底座（1）固定的支撑导杆（3）上，且位于同一侧的两个支撑导向套（25）还与所述驱动机构连接；

所述驱动机构包括转动安装在所述底座（1）上的第三螺纹杆（23），且所述第三螺纹杆（23）的轴线与所述活动承接板（4）的移动方向平行，所述第三螺纹杆（23）上螺纹连接有与所述支撑导向套（25）固定的第三螺纹套筒（24）；

所述传动组件包括传动件及设置在所述竖立板（11）上且连接所述焊接件（10）及所述传动件的升降单元，其中，所述升降单元包括转动安装在所述竖立板（11）上的第二螺纹杆（17）及螺纹连接在所述第二螺纹杆（17）上的第二螺纹套筒（19），所述第二螺纹套筒（19）通过与之铰接的第二连接杆（20）与所述焊接件（10）铰接，所述第二螺纹杆（17）朝向所述底座（1）的一侧通过传动件连接所述第三螺纹杆（23）；

所述传动件包括转动安装在所述底座（1）上且与所述第二螺纹杆（17）轴向平行的传动轴（27），所述传动轴（27）通过锥齿轮组（26）与所述第三螺纹杆（23）转动连接，且通过传动带（18）与所述第二螺纹杆（17）转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种石油钻机绞车滚筒体焊接装置，其特征在于，所述活动承接板（4）及所述固定承接板（6）上均安装有两组与夹持在所述夹持件上的筒体（5）抵接的抵接轮（14），且两组所述抵接轮（14）对称设置，且其中一个所述抵接轮（14）的转轴连接有第二电机（15）。

3.根据权利要求2所述的一种石油钻机绞车滚筒体焊接装置，其特征在于，所述滑动件包括固定在所述弧形夹板（21）朝向所述夹爪（13）一侧的弧形滑块（28），所述弧形滑块（28）与设置在所述夹爪（13）内侧的弧形滑槽（29）滑动配合，当两个所述夹爪（13）处于夹持状态时，两个所述夹爪（13）上的弧形滑槽（29）连接形成圆形槽。

4.根据权利要求2所述的一种石油钻机绞车滚筒体焊接装置，其特征在于，安装在所述固定承接板（6）上的夹爪（13）外侧设置有液压伸缩杆（9），所述液压伸缩杆（9）的固定端铰接在所述底座（1）上，活动端与所述夹爪（13）铰接。

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