CN218844251U - 一种动力猫道结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种动力猫道结构，属石油修井装备技术领域。机架上通过举升机构安装有装配滑道，装配滑道内通过滑轮组件安装有滑架，滑架上通过对称设置的限位板滑动安装有防磨小车，防磨小车通过钢丝绳和绞车配合在滑架上往复运动，防磨小车由车架、防护件和轨道轮构成，车架上对称活动装有轨道轮，轨道轮与限位板配合滑动连接，车架内通过转轴装有防护件。该动力猫道结构通过滑架上的防磨小车对钻杆的螺纹端头具有防护效果，有效解决了钻杆起下钻台的过程中带螺纹的端头易与猫道发生磨损的问题。

Description

一种动力猫道结构

技术领域

本实用新型涉及一种动力猫道结构，属石油修井装备技术领域。

背景技术

在石油与天然气勘探开发的各项施工中，修井作业是一项重要的环节，修井作业的过程中需要起下钻杆，以方便后续进行正常的修井作业。在起下钻杆的过程中，钻杆需要上钻台或下钻台的移动，由于钻杆的长度为8-11米，传统的钻杆上或下钻台的过渡方式是依靠游吊系统和猫道配合完成的，具体为：利用游吊系统（动力吊卡和吊卡偏摆装置）卡吊住钻杆的上端，通过游吊系统带动钻杆的上端上升或下降，使钻杆的下端沿猫道滑移，以实现钻杆上钻台或下钻台的过渡移动作业；中国专利申请号202122902218.4公开了一种修井机用单液压缸剪增程式动力猫道结构，其结构中油管滑道内滑动设置有电动滑块，电动滑块上端面两侧均固定连接有支撑件，两个支撑件上端面的电动滑块上设置有支撑滑道，在该猫道结构与钻台之间进行钻杆过渡的过程中，通过游吊系统带动钻杆上端进行上升或下降，由于起出井筒的钻杆带螺纹的端头始终在钻杆的下端，为了方便钻杆放置或离开支撑滑道，钻杆下端带螺纹的端头势必沿支撑滑道滑移，由此才能使钻杆在该猫道结构与钻台之间完成过渡，但是在钻杆带螺纹的端头沿支撑滑道滑移的过程中，钻杆的螺纹与支撑滑道为滑动摩擦，这极易导致钻杆的螺纹被磨损，降低了钻杆的使用寿命；另一方面，油管滑道通过其内端前后两侧的限位滑槽与电动滑块的前后端限位滑块配合滑动连接，由于限位滑块与限位滑槽之间为滑动摩擦，当钻杆完全放置在电动滑块的支撑滑道后，电动滑块受钻杆自身重力的作用，使得电动滑块和支撑滑道之间摩擦阻力变大，从而导致电动滑块易卡阻在油管滑道内无法顺畅的沿油管滑道向外伸出或回缩，因此，有必要对其进行改进。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种在钻杆起下钻台的过程中防止螺纹被磨损，从而有效延长钻杆的使用寿命，同时解决现有猫道的限位滑块与限位滑槽之间为滑动摩擦，电动滑块受钻杆自身重力的作用下摩擦阻力大，电动滑块易卡阻无法顺畅的沿油管滑道向外伸出问题的动力猫道结构。

本实用新型的技术方案是：

一种动力猫道结构，它由机架、举升机构、装配滑道、滑架、辅助导向件和防磨小车构成，机架上通过举升机构安装有装配滑道，其特征在于：装配滑道内通过滑轮组件安装有滑架，滑架上对称安装有限位板，限位板上滑动安装有防磨小车，限位板一端的滑架上装有辅助导向件，所述防磨小车通过钢丝绳和绞车配合在滑架上往复运动，防磨小车由车架、防护件和轨道轮构成，车架上对称活动装有轨道轮，轨道轮与限位板配合滑动连接，车架内通过转轴装有防护件。

所述的滑轮组件由第一滑轮、第二滑轮和第三滑轮构成，装配滑道内壁两侧通过装配座对称装有若干第一滑轮，第一滑轮与滑架滚动摩擦连接，第一滑轮下方设置有第二滑轮，第二滑轮通过装配座安装在滑架上，与第二滑轮对应的装配滑道内壁上设置有导向槽，导向槽与第二滑轮滚动摩擦连接，各个第二滑轮之间的装配滑道内底面上通过装配座装有第三滑轮，第三滑轮与滑架滚动摩擦连接。

所述的滑架呈长条空心矩形体，滑架内装有伺服电机，伺服电机的传动轴上装有传动齿轮，传动齿轮穿过滑架延伸至滑架外侧，与传动齿轮对应的装配滑道内底面上沿轴向方向设置有齿槽，齿槽与传动齿轮啮合连接。

所述的辅助导向件由装配架、辅助导向辊和装配轴构成，装配架内侧对称活动安装有装配轴，装配轴中间位置装有辅助导向辊。

所述的防护件由防护件本体、挡板和轴套构成，防护件本体呈瓦片状，防护件本体内侧设置有橡胶防磨层，防护件本体一端的开口上装有挡板，防护件本体的底端上装有轴套，轴套与转轴套装固定连接。

所述的轴套下方一侧的车架上装有用于避免防护件本体向一侧偏转过度的限位杆。

所述的举升机构由举升液压缸、第一推杆和第二推杆构成，第一推杆和第二推杆的一端分别与机架铰接，第一推杆和第二推杆的另一端分别与装配滑道铰接，第一推杆的长度大于第二推杆的长度，第一推杆和第二推杆之间的机架上铰接有举升液压缸，举升液压缸的活塞头与第一推杆铰接。

本实用新型的优点在于：

该动力猫道结构通过滑架上的防磨小车对钻杆带螺纹的端头形成护托，使得钻杆带螺纹的端头顺利的沿滑架发生滑移，在防磨小车带动钻杆带螺纹的端头沿滑架发生滑移过程中，防磨小车的防护件本体对钻杆的螺纹端头具有防护效果，从而有效延长钻杆的使用寿命，同时防护件本体呈瓦片状的结构对钻杆形成限位，有效解决了钻杆起下钻台的过程中带螺纹的端头易与猫道发生磨损的问题，保证钻杆顺利的沿滑架滑移；通过第一滑轮、第二滑轮和第三滑轮相互配合，使得装配滑道与滑架之间滚动摩擦，从而有效减少摩擦阻力，保证滑架沿装配滑道顺利滑移。有效解决了现有猫道的限位滑块与限位滑槽之间为滑动摩擦，电动滑块受钻杆自身重力的作用下摩擦阻力大，电动滑块易卡阻无法顺畅的沿油管滑道向外伸出的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中去掉举升机构和机架后的侧视结构示意图；

图3为本实用新型中装配滑道的俯视结构示意图；

图4为本实用新型中防护件本体的立体结构示意图；

图5为本实用新型中辅助导向件的结构示意图。

图中：1、机架；2、装配滑道；3、滑架；4、举升液压缸；5、第一推杆；6、第二推杆；7、第一滑轮；8、第二滑轮；9、第三滑轮；10、导向槽；11、限位板；12、车架；13、防护件本体；14、轨道轮；15、绞车；16、钢丝绳；17、挡板；18、轴套；19、转轴；20、限位杆；21、伺服电机；22、传动齿轮；23、齿槽；24、装配架；25、辅助导向辊；26、装配轴；27、液压站；28、钻杆。

具体实施方式

该动力猫道结构由机架1、举升机构、装配滑道2、滑架3、辅助导向件和防磨小车构成，机架1为框架结构，机架1上通过举升机构安装有装配滑道2，举升机构由举升液压缸4、第一推杆5和第二推杆6构成，装配滑道2设置在机架1上方，装配滑道2与机架1之间设置有第一推杆5和第二推杆6，第一推杆5和第二推杆6两端分别与装配滑道2和机架1铰接，第一推杆5的长度大于第二推杆6的长度，第一推杆5和第二推杆6之间的机架1上铰接有举升液压缸4，举升液压缸4的活塞头与第一推杆5的中间部位铰接连接，使用时，通过举升液压缸4的活塞杆伸出或回缩，从而使装配滑道2通过第一推杆5和第二推杆6相对于机架1倾斜向上抬升。

装配滑道2为截面呈“凹”字形长条体，装配滑道2的内凹位置通过滑轮组件安装有滑架3，滑轮组件由第一滑轮7、第二滑轮8和第三滑轮9构成，装配滑道2内壁两侧通过装配座和活动轴对称间隔装有若干第一滑轮7，各第一滑轮7与滑架3之间滚动摩擦连接，装配滑道2内对称设置的第一滑轮7对滑架3形成左右限位，各第一滑轮7下方设置有第二滑轮8，第二滑轮8通过装配座和活动轴安装在滑架3上，第二滑轮8对应的装配滑道2内壁上设置有导向槽10，导向槽10与第二滑轮8滚动摩擦连接，滑架3上的第二滑轮8与装配滑道2内导向槽10配合对滑架3形成上下限位，工作时，通过第一滑轮7和第二滑轮8相互配合形成限位，使得滑架3仅能沿装配滑道2轴向方向进行滑移动作。

各第二滑轮8之间的装配滑道2内底面上通过装配座和活动轴装有第三滑轮9，第三滑轮9与滑架3滚动摩擦连接，使用时通过第三滑轮9对滑架3底部形成辅助支撑，进一步提高装配滑道2与滑架3之间的流畅度，保证滑架3放置钻杆28后沿装配滑道2进行顺畅的滑移。

装配滑道2和滑架3之间通过第一滑轮7、第二滑轮8和第三滑轮9的相互配合实现滚动摩擦，有效减小装配滑道2和滑架3之间的摩擦力，避免滑架3放置钻杆28后受压力作用容易出现滑架3卡阻现象的发生。

滑架3呈长条空心矩形体，滑架3的上表面对称固定安装有限位板11，限位板11呈“L”字形，限位板11上滑动安装有防磨小车，防磨小车由车架12、防护件和轨道轮14构成，车架12底部对称活动安装有轨道轮14，轨道轮14为 T形单边轨道轮14，轨道轮14与限位板11滚动摩擦连接，限位板11和滑架3相互配合，从而使限位板11和滑架3对防磨小车形成限位，使防磨小车通过轨道轮14沿限位板11和滑架3轴向方向发生滑移。

辅助导向件下方的滑架3上固定安装有绞车15，绞车15通过钢丝绳16与防磨小车的车架12固定连接，使用时，通过控制绞车15对钢丝绳16进行收卷，从而实现防磨小车沿滑架3轴向方向发生运动；车架12内中间位置通过轴承活动安装有转轴19，转轴19上安装有防护件，防护件由防护件本体13、挡板17和轴套18构成，防护件本体13呈瓦片状，防护件本体13内侧设置有橡胶防磨层，防护件本体13一端的开口上装有挡板17，目的是对钻杆28的端头形成阻挡，以方便防磨小车对钻杆28进行推送或抵托作用，保证钻杆28顺利在钻台和动力猫道之间进行过渡，防护件本体13的底端上固定安装有轴套18，轴套18与转轴19固定套装连接，使用时，通过防护件本体13的轴套18和转轴19相互配合，使得防护件本体13在钻杆28由钻台和动力猫道之间过渡过程中，始终跟随钻杆28绕转轴19轴心同步发生偏转动作，使得与防护件本体13与钻杆28更加贴合，进一步使得防护件本体13对钻杆28形成更好的防护。

轴套18下方一侧的车架12上固定安装限位杆20，限位杆20的作用是：在钻杆28由钻台过渡至该动力猫道结构的过程中，用于避免防护件本体13受钻杆28的惯性向一侧过度偏转，从而有效保证钻杆28顺利的放置在防护件本体13上。

滑架3内通过电机安装架固定安装有伺服电机21，伺服电机21的传动轴上装有传动齿轮22，传动齿轮22穿过滑架3延伸至滑架3外侧，与传动齿轮22对应的装配滑道2内底面上沿轴向方向设置有齿槽23，齿槽23与传动齿轮22啮合连接，工作时，通过伺服电机21的传动轴转动带动传动齿轮22发生转动，当传动齿轮22转动时，由于齿槽23与传动齿轮22啮合连接，传动齿轮22沿齿槽23发生滚动。

滑架3一端端头上设置有辅助导向件，辅助导向件由装配架24、辅助导向辊25和装配轴26构成，装配架24呈“凵”字形，装配架24内侧通过轴承座倾斜对称活动安装有装配轴26，装配轴26中间位置固定安装有辅助导向辊25，工作时，辅助导向辊25与防磨小车配合实现对钻杆28两端形成支撑，辅助导向辊25与钻杆28圆周之间滚动摩擦有效减少钻杆28的磨损，同时辅助导向辊25对钻杆28圆周形成限位，保证钻杆28放置的稳定性。

该动力猫道结构的内部设置有液压站27，液压站27对举升液压缸4提供动力，该动力猫道结构的伺服电机21外接有电源，该动力猫道结构的机架1四周对称设置有支撑脚（图中未标），用于对该动力猫道结构形成支撑作用。

当钻杆28由钻台下来到该动力猫道结构上时，首先将控制举升液压缸4的活塞杆伸出，然后在第一推杆5和第二推杆6相互作用下，动力猫道结构的装配滑道2和滑架3被推举呈倾斜状态，控制伺服电机21的传动轴转动，伺服电机21带动传动齿轮22沿装配滑道2的齿槽23发生滚动，从而带动滑架3沿装配滑道2向外伸出，滑架3延伸至指定位置后，关闭伺服电机21，控制绞车15收卷钢丝绳16将防磨小车拉动至滑架3最高点，防磨小车到达最高点后，停止绞车15。

控制钻台上游吊系统将起出井筒的钻杆28上端吊起，由现场扶管机械手引导钻杆28下端配合游吊系统的升降使钻杆28下端端头放置在防磨小车的防护件上，防护件的防护件本体13对钻杆28圆周形成限位，防护件的挡板17对钻杆28的下端头形成限位，限位杆20对防护件本体13的一端形成限位，由此通过防护件完成对钻杆28下端头的托扶作用。

钻杆28的下端放置在防磨小车后，控制绞车15下放钢丝绳16，控制游吊系统下放钻杆28一端端头，由于滑架3呈倾斜设置，钻杆28下端通过防磨小车沿滑架3顺势轴向由一端滑移到另一端，在这一过程中，钻杆28逐渐由相对于机架1垂直状态转变成相对于机架1倾斜状态，防护件本体13和挡板17通过轴套18沿转轴19轴心同步发生转动，使防护件能更好的跟随钻杆28的运动姿态，对钻杆28螺纹端头起到更好的保护作用，钻杆28上端完全放置在辅助导向件上，此时辅助导向件和防磨小车对钻杆28形成托举，与此同时，伺服电机21带动传动齿轮22反向转动，传动齿轮22沿装配滑道2的齿槽23复位，滑架3沿装配滑道2逐渐收缩复位。

装配滑道2复位后，控制举升液压缸4的活塞杆复位，在第一推杆5和第二推杆6相互配合下，钻杆28和滑架3由相对于机架1倾斜状态转变成相对于机架1平行状态，此时滑架3位于机架1的正上方，即，滑架3完成复位，停止举升液压缸4，方便后续通过钻井现场的排管机构进行排管作业，由此完成整个钻杆28下钻台作业。

当钻杆28由该动力猫道结构上到钻台时，通过游吊系统吊起钻杆28的上端，控制绞车15收卷钢丝绳16，钢丝绳16拉动防磨小车沿滑架3轴向滑移，这一过程中，防磨小车辅助推动钻杆28的下端头，直到钻杆28相对于机架1平行状态转变成相对于机架1倾斜状态后，通过扶管机械手与游吊系统的升降配合，使得钻杆28脱离防磨小车同时钻杆28由相对于机架1倾斜状态转变成相对于机架1垂直到钻台上，由此完成整个钻杆28由该动力猫道结构上到钻台的作业。

该动力猫道结构通过滑架3上的防磨小车对钻杆28的螺纹端头具有防护效果，从而有效延长钻杆28的使用寿命，有效解决了钻杆28起下钻台的过程中带螺纹的端头易与猫道发生磨损的问题，保证钻杆28顺利的沿滑架3滑移；通过第一滑轮7、第二滑轮8和第三滑轮9相互配合，使得装配滑道2与滑架3之间通过滑轮相互滚动摩擦，从而有效减少摩擦阻力，保证滑架3沿装配滑道2顺利滑移。有效解决了现有猫道的限位滑块与限位滑槽之间为滑动摩擦，电动滑块受钻杆28自身重力的作用下摩擦阻力大，电动滑块易卡阻无法顺畅的沿油管滑道向外伸出的问题。

Claims (7)

1.一种动力猫道结构，它由机架（1）、举升机构、装配滑道（2）、滑架（3）、辅助导向件和防磨小车构成，机架（1）上通过举升机构安装有装配滑道（2），其特征在于：装配滑道（2）内通过滑轮组件安装有滑架（3），滑架（3）上对称安装有限位板（11），限位板（11）上滑动安装有防磨小车，限位板（11）一端的滑架（3）上装有辅助导向件，所述防磨小车通过钢丝绳（16）和绞车（15）配合在滑架（3）上往复运动，防磨小车由车架（12）、防护件和轨道轮（14）构成，车架（12）上对称活动装有轨道轮（14），轨道轮（14）与限位板（11）配合滑动连接，车架（12）内通过转轴（19）装有防护件。

2.根据权利要求1所述的一种动力猫道结构，其特征在于：所述的滑轮组件由第一滑轮（7）、第二滑轮（8）和第三滑轮（9）构成，装配滑道（2）内壁两侧通过装配座对称装有若干第一滑轮（7），第一滑轮（7）与滑架（3）滚动摩擦连接，第一滑轮（7）下方设置有第二滑轮（8），第二滑轮（8）通过装配座安装在滑架（3）上，与第二滑轮（8）对应的装配滑道（2）内壁上设置有导向槽（10），导向槽（10）与第二滑轮（8）滚动摩擦连接，各个第二滑轮（8）之间的装配滑道（2）内底面上通过装配座装有第三滑轮（9），第三滑轮（9）与滑架（3）滚动摩擦连接。

3.根据权利要求1所述的一种动力猫道结构，其特征在于：所述的滑架（3）呈长条空心矩形体，滑架（3）内装有伺服电机（21），伺服电机（21）的传动轴上装有传动齿轮（22），传动齿轮（22）穿过滑架（3）延伸至滑架（3）外侧，与传动齿轮（22）对应的装配滑道（2）内底面上沿轴向方向设置有齿槽（23），齿槽（23）与传动齿轮（22）啮合连接。

4.根据权利要求1所述的一种动力猫道结构，其特征在于：所述的辅助导向件由装配架（24）、辅助导向辊（25）和装配轴（26）构成，装配架（24）内侧对称活动安装有装配轴（26），装配轴（26）中间位置装有辅助导向辊（25）。

5.根据权利要求1所述的一种动力猫道结构，其特征在于：所述的防护件由防护件本体（13）、挡板（17）和轴套（18）构成，防护件本体（13）呈瓦片状，防护件本体（13）内侧设置有橡胶防磨层，防护件本体（13）一端的开口上装有挡板（17），防护件本体（13）的底端上装有轴套（18），轴套（18）与转轴（19）套（18）装固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种动力猫道结构，其特征在于：所述的轴套（18）下方一侧的车架（12）上装有用于避免防护件本体（13）向一侧偏转过度的限位杆（20）。

7.根据权利要求1所述的一种动力猫道结构，其特征在于：所述的举升机构由举升液压缸（4）、第一推杆（5）和第二推杆（6）构成，第一推杆（5）和第二推杆（6）的一端分别与机架（1）铰接，第一推杆（5）和第二推杆（6）的另一端分别与装配滑道（2）铰接，第一推杆（5）的长度大于第二推杆（6）的长度，第一推杆（5）和第二推杆（6）之间的机架（1）上铰接有举升液压缸（4），举升液压缸（4）的活塞头与第一推杆（5）铰接。

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