CN218750816U - 钻井液处理剂搬运装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种钻井液处理剂搬运装置，解决了现场路面的管线、泥浆罐阶梯等障碍物，导致钻井液处理剂只能人工搬运，工作效率低下的问题；该搬运装置包括具有货箱的车体、行星轮组、以及位于车体底部的动力机构和转向机构，行星轮组位于车体的两侧，动力机构和转向机构的两端均与对应行星轮组传动连接，动力机构用于驱动车体前进，转向机构用于带动车体转向；行星轮组包括轮架和三个位于轮架上的轮体，三个轮体的中心连线呈等边三角形结构；车体于平底上行进时，位于下部的两个轮体与地面接触行进，位于上部的轮体空转；车体跨越障碍物时，同组的三个轮体以三者的中心为轴心转动，利于自动翻越障碍。可以降低工人劳动强度，提高工作效率。

Description

钻井液处理剂搬运装置

技术领域

本实用新型涉及钻井液搬运技术领域，尤其是涉及一种钻井液处理剂搬运装置。

背景技术

由于钻井液在转移过程中常常需要经过路面的管线、泥浆罐阶梯等障碍物，因此，现有技术中的推车难以应用到钻井液搬运的过程中，钻井液处理剂搬运的时候需要借助人工外力搬运。油田现场钻井液处理剂(尤其是加重剂、堵漏剂等特殊材料)搬运是泥浆工劳动强度最大、耗费时间最长的工作之一。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：人工搬运钻井液处理剂，工人劳动强度大，工作效率低下，工人上下阶梯搬运存在安全隐患，作业成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钻井液处理剂搬运装置，以解决现有技术中存在的由于现场路面的管线、泥浆罐阶梯等障碍物，导致钻井液处理剂只能人工搬运，工作效率低下的技术问题；本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的钻井液处理剂搬运装置，包括具有货箱的车体、行星轮组、以及位于所述车体底部的动力机构和转向机构，其中：

所述行星轮组位于所述车体的两侧，所述动力机构和所述转向机构的两端均与对应所述行星轮组传动连接，所述动力机构用于驱动所述车体前进，所述转向机构用于带动所述车体转向；

所述行星轮组包括轮架和三个位于所述轮架上的轮体，三个所述轮体的中心连线呈等边三角形结构；所述车体于平底上行进时，位于下部的两个所述轮体与地面接触行进，位于上部的所述轮体空转；所述车体跨越障碍物时，同组的三个所述轮体以三者的中心为轴心转动。

优选的，所述车体还包括有车底架，所述动力机构包括有第一驱动装置和主轴，其中：

所述第一驱动装置与所述主轴之间通过皮带传动，所述主轴转动连接于所述车底架上，所述主轴的两端均设置有主动齿轮，所述主动齿轮与所述行星轮组的三个所述轮体通过齿轮组传动连接。

优选的，所述转向机构包括有第二驱动装置、支架、传动齿轮副和转向连杆，其中：

所述支架固定于所述车体底部，所述转向连杆的两端通过转向轴和对应所述轮架传动连接，所述转向轴与所述支架转动连接；

所述第二驱动装置的输出端齿轮与所述传动齿轮副啮合传动，所述转向连杆上设置有齿条，所述齿条沿所述转向连杆的长度方向设置，且所述齿条与所述传动齿轮副啮合传动。

优选的，所述转向轴呈L型结构，所述L型结构的一端与对应所述轮架相连接，其另一端与所述转向连杆相连接，所述L型结构的拐角位置与所述支架转动连接。

优选的，所述行星轮组中，所述轮体的半径r满足以下条件：r＝√(a^2+b^2)/2；其中，a为每阶台阶的高度，b为每阶台阶的宽度。

优选的，每个所述轮体的圆心至对应所述行星轮组中心的距离R满足以下条件：

r＝L/√2＝√(a^2+(b-r)^2)/2；其中，L为所述行星轮组中两所述轮体的中心距。

优选的，所述动力机构两侧所述行星轮组之间的距离，与所述转向机构两侧所述行星轮组之间的距离不相等。

优选的，所述车体还包括有车底架，所述车底架上固定有翻斗驱动装置，所述翻斗驱动装置的伸缩端与所述货箱的底部相连接，所述翻斗驱动装置的伸缩端伸出时能顶起所述货箱的一侧以完成卸货。

优选的，所述翻斗驱动装置包括液压缸，所述液压缸包括有一个或两个以上。

优选的，所述货箱上还设置有推拉门，所述推拉门上设置有扶手。

本实用新型提供的钻井液处理剂搬运装置，与现有技术相比，具有如下有益效果：该搬运装置，动力机构能够驱动车体前进，转向机构能够带动车体转向；车体于平底上行进时，位于下部的两个轮体与地面接触行进，位于上部的轮体空转，使得携带处理剂的车体能够在平地平稳行走；车体跨越障碍物时，同组的三个轮体以三者的中心为轴心转动，当车体在平地遇到管线等障碍物时，利于自动翻越障碍，且车体可以上下泥浆罐阶梯。在搬运钻井液处理剂时，该搬运装置可以降低工人劳动强度，提高工作效率，降低安全风险和作业成本，快速维护钻井液性能及处理井下复杂情况，可辅助完成钻井过程中的其他辅助作业。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是钻井液处理剂搬运装置的整体结构示意图；

图2是车底架上动力机构、转向机构的结构示意图；

图3是动力机构与行星轮组的连接结构示意图；

图4是转向机构与行星轮组的连接结构示意图；

图5是行星轮组尺寸与泥浆罐阶梯关系图；

图6是行星轮组平地过障碍物示意图；

图7是钻井液处理剂搬运装置自动爬泥浆罐阶梯时其中一状态示意图；

图8是钻井液处理剂搬运装置自动爬泥浆罐阶梯时另一状态示意图；

图9是车底架上的俯视结构示意图。

图中1、货箱；2、车底架；3、动力机构；31、第一驱动装置；32、主轴；33、主动齿轮；34、皮带；4、转向机构；41、第二驱动装置；42、传动齿轮副；43、转向连杆；44、转向轴；45、齿条；46、支架；5、行星轮组；51、轮体；52、轮架；6、推拉门；7、扶手；8、翻斗驱动装置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供了一种钻井液处理剂搬运装置，可以降低工人劳动强度，提高工作效率，降低安全风险和作业成本，快速维护钻井液性能及处理井下复杂情况，可辅助完成钻井过程中的其他辅助作业。

下面结合图1-图9对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。

如图1-图9所示，本实施例提供了一种钻井液处理剂搬运装置，包括具有货箱1的车体、行星轮组5、以及位于车体底部的动力机构3和转向机构4，其中：行星轮组5位于车体的两侧，动力机构3和转向机构4的两端均与对应行星轮组5传动连接，动力机构3用于驱动车体前进，转向机构4用于带动车体转向；行星轮组5包括轮架52和三个位于轮架52上的轮体51，三个轮体51的中心连线呈等边三角形结构；车体于平底上行进时，位于下部的两个轮体51与地面接触行进，位于上部的轮体51空转；车体跨越障碍物时，同组的三个轮体51以三者的中心为轴心转动。

本实施例的钻井液处理剂搬运装置，动力机构3能够驱动车体前进，转向机构4能够带动车体转向；车体于平底上行进时，位于下部的两个轮体51与地面接触行进，位于上部的轮体51空转，使得携带处理剂的车体能够在平地平稳行走；车体跨越障碍物时，同组的三个轮体51以三者的中心为轴心转动，当车体在平地遇到管线等障碍物时，利于自动翻越障碍，且车体可以上下泥浆罐阶梯。

在搬运钻井液处理剂时，该搬运装置可以降低工人劳动强度，提高工作效率，降低安全风险和作业成本，快速维护钻井液性能及处理井下复杂情况，可辅助完成钻井过程中的其他辅助作业。

本实施例中提供了动力机构3的一种具体实施方式，参见图2和图3所示，车体还包括有车底架2，动力机构3包括有第一驱动装置31和主轴32，其中：第一驱动装置31可以为液压马达，作为第一驱动装置31的液压马达与主轴32之间通过皮带34传动，具体的，参见图3，液压马达的输出轴上固定有皮带轮，主轴32上固定有另一皮带轮，两个皮带轮之间通过皮带34传动；主轴32转动连接于车底架2上，主轴32的两端均设置有主动齿轮33，主动齿轮33与行星轮组5的三个轮体51通过齿轮组传动连接。

参见图3所示，每个轮体51的轮轴上固定有一个齿轮，该齿轮均通过换向齿轮与上述主动齿轮33啮合传动，当液压马达转动时，通过皮带34带动主轴32、主动齿轮33转动，主动齿轮33通过齿轮组带动行星轮组5中的三个轮体51同时转动。这样，当车体于平底上行进时，位于下部的两个轮体51与地面接触行进，位于上部的轮体51空转，使得携带处理剂的车体能够在平地平稳行走；参见图6-图8，车体跨越障碍物时，同组的三个轮体51以三者的中心为轴心转动，轮架52带动轮体51进行圆弧运动，实现跨越障碍物。

本实施例中提供了转向机构4的一种具体实施方式，参见图2和图4所示，转向机构4包括有第二驱动装置41、支架46、传动齿轮副42和转向连杆43，其中：支架46固定于车体底部，转向连杆43的两端通过转向轴44和对应轮架52传动连接，转向轴44与支架46转动连接；第二驱动装置41的输出端齿轮与传动齿轮副42啮合传动，转向连杆43上设置有齿条45，齿条45沿转向连杆43的长度方向设置，且齿条45与传动齿轮副42啮合传动。

第二驱动装置41可以为液压马达，传动齿轮副42包括有两个通过轴体相连接的齿轮，作为第二驱动装置41的液压马达的输出端齿轮与传动齿轮副42上的其中一个齿轮啮合，传动齿轮副42上的另一齿轮与转向连杆43上的齿条45相啮合。当第二驱动装置41转动时，传动齿轮副42转动，带动转向连杆43水平左移或水平右移，从而带动右侧或左侧的转向轴44转动，进而带动左侧或右侧的行星轮组5转动，从而控制车体的方向。

作为可选的实施方式，参见图4所示，转向轴44呈L型结构，L型结构的一端与对应轮架52相连接，其另一端与转向连杆43相连接，L型结构的拐角位置与支架46转动连接。当转向连杆43水平左移或水平右移，方便带动左侧或右侧的转向轴44在支架46上转动，进而带动左侧或右侧的行星轮组5转动。

该搬运装置的主要功能是携带钻井液处理剂在平地和泥浆罐阶梯上自动行走，完成钻井液处理剂的搬运。因此搬运装置能够正常翻越阶梯是车体结构尺寸设计的关键。

作为可选的实施方式，参见图5所示，行星轮组5中，轮体51的半径r满足以下条件：r＝√(a^2+b^2)/2；其中，a为每阶台阶的高度，b为每阶台阶的宽度。

作为可选的实施方式，参见图5所示，每个轮体51的圆心至对应行星轮组5中心的距离R满足以下条件：r＝L/√2＝√(a^2+(b-r)^2)/2；其中，L为行星轮组5中两轮体51的中心距。

如图5所示，行星轮组5结构尺寸根据每阶台阶的高度a和每阶台阶的宽度b两个参数来确定，通过现场测量，标准泥浆罐阶梯步高为180mm，步宽为200mm。则车轮半径r和轮组中心轮到小车轮圆心半径R可通过a和b求得：

式中：a为每阶台阶的高度，b为每阶台阶的宽度，r为轮体51的半径，R为轮体51的圆心至对应行星轮组5中心的距离，L为行星轮组5中两轮体51的中心距。

参见图6所示，当车体在平地直线前进时遇到一般障碍物(地面管线等)时可以直接利用行行轮组结构直接跨越。当遇到较高的障碍物迫使轮组停止前进时，同组的三个轮体51以三者的中心为轴心转动，轮架52带动轮体51进行圆弧运动，实现跨越障碍物。

参见图7和图8所示，该搬运装置采用对称结构设计，行星轮组5在上下阶梯过程中车体质心不受影响，处于不变状态。如图7所示，G为搬运装置的重心，θ为搬运装置仰角，h为重心距轮组重心连线的距离。当重力线通过M点时，搬运装置处于倾覆失稳的临界状态，则搬运装置不发生倾覆的条件为：

将搬运装置设计参数R＝191.5mm，h＝100mm，L＝662mm(L＝2√3R)代入上式，可知车体的最大倾覆角度θ_max＝54.4°。根据常规泥浆罐步长和步高尺寸，可知泥浆罐阶梯坡度θ＝tan^-1(180/200)＝41.98°，小于车体的最大倾覆角度θ_max。所以设计的搬运装置尺寸满足上述要求时，搬运装置在上下阶梯时不会发生倾覆。

作为可选的实施方式，参见图9所示，动力机构3两侧行星轮组5之间的距离，与转向机构4两侧行星轮组5之间的距离不相等，能够提高车体工作过程中的稳定性，这样在车体转向、遇障碍爬坡时，可以提高车体的稳定性，防止倾覆或侧翻。

作为可选的实施方式，参见图1和图2所示，车体还包括有车底架2，车底架2上固定有翻斗驱动装置8，翻斗驱动装置8的伸缩端与货箱1的底部相连接，翻斗驱动装置8的伸缩端伸出时能顶起货箱1的一侧以完成卸货。上述翻斗驱动装置8包括液压缸，液压缸包括有一个或两个以上，如图2所示，液压缸在车底架2上设置有两个，便于稳定支撑并顶起货箱1，完成卸货。当车体到达泥浆罐加药漏斗旁时，工人操作控制台下达指令，车底架2的翻斗驱动装置8接受指令上升货箱1使小车货箱1倾斜完成自动卸货，降低工人劳动强度。

作为可选的实施方式，参见图1所示，货箱1上还设置有推拉门6，推拉门6上设置有扶手7；上述结构方便使用者打开推拉门6，将钻井液处理剂搬运至货箱1内。

本实施例的钻井液处理剂搬运装置，解决了油田现场泥浆工工作效益低、安全风险高，钻井液性能维护处理时间长的难题；该装置可一次运送250kg处理剂，相当于5个工人的劳动量，可大大提高工作效率，降低作业成本；该装置可实现负重平地行走、平地越障及泥浆罐爬楼梯作业，完全满足现场作业环境。该装置操作简单，使用方便，修护便利、培训成本低。该装置可辅助完成钻井现场其他重物搬运等作业。该装置占地面积小、操作灵活、设备成本低、实用性强，可适用于海上钻井平台和陆上井场。

在本说明书的描述，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种钻井液处理剂搬运装置，其特征在于，包括具有货箱的车体、行星轮组、以及位于所述车体底部的动力机构和转向机构，其中：

所述行星轮组位于所述车体的两侧，所述动力机构和所述转向机构的两端均与对应所述行星轮组传动连接，所述动力机构用于驱动所述车体前进，所述转向机构用于带动所述车体转向；

所述行星轮组包括轮架和三个位于所述轮架上的轮体，三个所述轮体的中心连线呈等边三角形结构；所述车体于平底上行进时，位于下部的两个所述轮体与地面接触行进，位于上部的所述轮体空转；所述车体跨越障碍物时，同组的三个所述轮体以三者的中心为轴心转动。

2.根据权利要求1所述的钻井液处理剂搬运装置，其特征在于，所述车体还包括有车底架，所述动力机构包括有第一驱动装置和主轴，其中：

所述第一驱动装置与所述主轴之间通过皮带传动，所述主轴转动连接于所述车底架上，所述主轴的两端均设置有主动齿轮，所述主动齿轮与所述行星轮组的三个所述轮体通过齿轮组传动连接。

3.根据权利要求1所述的钻井液处理剂搬运装置，其特征在于，所述转向机构包括有第二驱动装置、支架、传动齿轮副和转向连杆，其中：

所述支架固定于所述车体底部，所述转向连杆的两端通过转向轴和对应所述轮架传动连接，所述转向轴与所述支架转动连接；

所述第二驱动装置的输出端齿轮与所述传动齿轮副啮合传动，所述转向连杆上设置有齿条，所述齿条沿所述转向连杆的长度方向设置，且所述齿条与所述传动齿轮副啮合传动。

4.根据权利要求3所述的钻井液处理剂搬运装置，其特征在于，所述转向轴呈L型结构，所述L型结构的一端与对应所述轮架相连接，其另一端与所述转向连杆相连接，所述L型结构的拐角位置与所述支架转动连接。

5.根据权利要求1所述的钻井液处理剂搬运装置，其特征在于，所述行星轮组中，所述轮体的半径r满足以下条件：

其中，a为每阶台阶的高度，b为每阶台阶的宽度。

6.根据权利要求5所述的钻井液处理剂搬运装置，其特征在于，每个所述轮体的圆心至对应所述行星轮组中心的距离R满足以下条件：

其中，L为所述行星轮组中两所述轮体的中心距。

7.根据权利要求1-3任一项所述的钻井液处理剂搬运装置，其特征在于，所述动力机构两侧所述行星轮组之间的距离，与所述转向机构两侧所述行星轮组之间的距离不相等。

8.根据权利要求1所述的钻井液处理剂搬运装置，其特征在于，所述车体还包括有车底架，所述车底架上固定有翻斗驱动装置，所述翻斗驱动装置的伸缩端与所述货箱的底部相连接，所述翻斗驱动装置的伸缩端伸出时能顶起所述货箱的一侧以完成卸货。

9.根据权利要求8所述的钻井液处理剂搬运装置，其特征在于，所述翻斗驱动装置包括液压缸，所述液压缸包括有一个或两个以上。

10.根据权利要求1所述的钻井液处理剂搬运装置，其特征在于，所述货箱上还设置有推拉门，所述推拉门上设置有扶手。

Images