[发明专利]一种齿轮齿条式钻机动力猫道

说明书

    技术领域

本发明涉及石油钻探开发机械设备领域，特别涉及一种齿轮齿条式钻机动力猫道。

背景技术

目前，钻机上运送钻具到钻台面使用的机械化工具有多种方式，比较常见且自动化程度较高的机械化运送钻具用动力猫道是钢丝绳起升方式动力猫道或平行四连杆机构的动力猫道。

钢丝绳起升式动力猫道利用支腿与进料机构将钻具送入V型送钻装置，起升绞车安装在坡道后部，绞车缠绳时拉动V型送钻具装置，将钻具具到钻台面；绞车放绳时，V型送钻具装置靠自重下滑，直到下放至水平位置。这种动力猫道的主要缺点是：1.V型送钻装置下放时，靠钻具与V型送钻具装置自重实现运动，当V型送钻具装置处于坡道下部位置时，下滑分力较小。V型送钻具装置前端越是接近坡道的下端，下滑的分力越小，容易出现卡死并存在V型送钻具装置较难回到水平位置现象。2. V型送钻装置脱离轨道上钻台面时，存在较大撞击振动，大大降低了送钻的安全性；3.钢丝绳具有柔性特性，移送钻具时V型送钻装置晃动较大，且钢丝绳存在断裂危险，维护麻烦，而且此类动力猫道往往外形尺寸较大，往往分为两段运输，安装运输麻烦。

对不使用坡道而采用油缸顶升平行四连杆机构的动力猫道，虽然避免了钢丝绳起升不稳定的弊端，适用于较低钻台面的钻机，对于高钻台面，四连杆机构的动力猫道由于机构限制的原因，起升油缸往往需要两个双级油缸，控制困难，如果油缸出现故障，由于无坡道，存在潜在危险，且四连杆机构式动力猫道高度普遍较高，不能当普通猫道使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种可以直接将钻具送至井口附近，提高了送钻工作的工作效率的齿轮齿条式钻机动力猫道。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种齿轮齿条式钻机动力猫道，其用于运输钻具，其包括：

底座以及坡道，所述坡道底端连接至底座的一端，向底座外延伸，底座、坡道长度方向的对称平面为同一平面；

V型钻具支撑梁以及旋臂，所述V型钻具支撑梁横截面为V型，其一端两侧配合在所述坡道内侧，能够沿坡道移动，另一端与所述旋臂的一端铰接；

滑车，其安装于所述底座上，能够沿底座往坡道底端方向来回移动，所述旋臂的另一端铰接于所述滑车靠近坡道的一端，所述旋臂与滑车之间安装有能够改变滑车与旋臂间夹角的顶升装置；

所述V型钻具支撑梁一端移动至坡道顶端时，能够继续移动支出坡道。

该结构构成一种特殊的连杆机构，滑车在底座上滑动，带动旋臂滑动，然后推动V型钻具支撑梁向前移动，V型钻具支撑梁在旋臂推力作用下，顶端沿坡道移动，移动至顶部时，所述顶升装置顶升旋臂，此时旋臂再次推动V型钻具支撑梁沿坡道滑动，并支出坡道，可以直接将钻具送至井口附近，提高了送钻工作的工作效率，不再像现有技术还需要人工抬钻具，适当调整旋臂与坡道长度可将齿轮齿条式动力猫道分别应用于低钻台面与高钻台面的送钻。

作为本发明的优选方案，所述底座上设置有齿条，所述滑车上设置有与该齿条啮合的齿轮，所述齿轮被滑车马达驱动，相比现有技术的钢丝绳，稳定，不会存在晃动的危险，也不会像钢丝绳那样断裂造成事故。

作为本发明的优选方案，所述顶升装置为旋臂油缸，其一端铰接于滑车上，另一端铰接于旋臂的中部，驱动方式简单，结构科学，易生产加工，也方便维修更换，钻具下放过程中，旋臂油缸驱动，为V型钻具支撑梁下放提供主动力，钻具下放过程中不存在死点现象，很好的解决了原来被动下滑易出现V型钻具支撑梁在坡道下方下滑分力小处被卡住的问题。

作为本发明的优选方案，所述V型钻具支撑梁上设置有滑靴，其为一挡板结构，能够沿V型钻具支撑梁上表面移动，滑靴可以把钻具推出V型钻具支撑梁，相比现有技术，不再像现有技术还需要人工抬钻具。

作为本发明的优选方案，所述V型钻具支撑梁两侧设置有链条，所述滑靴通过链条调节装置与链条连接，通过链条传动的方式使滑靴运行平稳、无卡阻。

作为本发明的优选方案，所述滑车在底座上往坡道底端方向移动至极限位置时，所述V型钻具支撑梁顶端移动至坡道的顶部，滑车处于初始位置时，所述V型钻具支撑梁处于水平位置，即使旋臂油缸和滑靴配合提供的自动送钻功能失效，该装置仍然可当作普通钻杆猫道使用，如图1状态。

作为本发明的优选方案，所述坡道为两个平行的杆件组成，坡道内侧对称设置有坡道导轨，V型钻具支撑梁顶端两侧设置有支撑梁轮，其与所述坡道导轨配合，结构科学、省力、安装方便。