[发明专利]一种动力猫道

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力猫道，属于油气钻采设备技术领域。

背景技术

目前，钻机上运送钻柱到钻台面可使用自动化程度较高的动力猫道。现有动力猫道是绞车拉动钢丝绳起升方式动力猫道，或油缸顶升四连杆机构式动力猫道。

中国专利ZL200820062194.8就公开了一种绞车拉动钢丝绳起升方式动力猫道。该动力猫道是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型送钻装置，将钻具送到钻台面；绞车放绳时，V型送钻装置靠自重下滑，直到下放至水平位置。

这种绞车拉动钢丝绳起升方式动力猫道主要存在以下缺点：

1、V型送钻装置只能运动至坡道上端，不能脱离坡道导轨，因而无法直接将钻具送至钻井井口附近，还需人工在钻台面上二次送钻，特别是对于高钻台面的钻井工程，这种问题更为明显突出，大大降低了钻具送钻效率；

2、钻具进料机构与支腿分离，钻具进料过程存在碰撞死点，钻具轨迹易偏位，其轨迹不可控，不利于一键式操作；

3、V型送钻装置下放时，靠钻柱与V型送钻装置自重实现运动，当V型送钻装置处于坡道下部位置时，下滑分力较小；V型送钻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型送钻装置较难回到水平位置现象；

4、由于钢丝绳具有柔性特性，运送钻具时V型送钻装置晃动较大，且钢丝绳存在断裂危险，保养维护不易；

5、此类动力猫道往往外形尺寸较大，要分为两段运输，安装运输要求较高。

对于油缸顶升四连杆机构式动力猫道，虽然不使用坡道，且避免了钢丝绳起升不稳定的弊端，但其主要适用于较低钻台面的钻机。对于高钻台面的钻机，油缸顶升四连杆机构式动力猫道由于本身结构特点，起升油缸行程不够且承载较大，往往需要两个双级油缸，不仅控制困难，而且油缸举升过程中负载力变化幅度较大、导致猫道起升过程中易抖动。另外，对于油缸顶升四连杆机构式动力猫道，一旦油缸出现故障，由于无坡道存在，也无法临时充当普通猫道在紧急时使用。

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，提供一种可用于高钻台面且能将钻具直接送至井口附近的动力猫道。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种动力猫道，包括坡道、底座、旋臂、推杆和V型钻具支撑梁，其特征在于：坡道的下端和底座的前端相铰接；底座上还设有可沿其长度方向上运动的主驱滑车和游动滑车，主驱滑车上安装有驱动主驱滑车前后运动的驱动马达，推杆的下端铰接在前述主驱滑车上，推杆的上端铰接在旋臂的中部，旋臂的下端铰接在所述的游动滑车上，V型钻具支撑梁的下端与旋臂的上端铰接。

本发明的动力猫道，由驱动马达驱动主驱滑车向前移动，与主驱滑车铰接的推杆，会推动旋臂向前移动。当游动滑车未滑至底座前端时，由于重力的作用，旋臂并不会旋转，V型钻具支撑梁沿着坡道起升；当游动滑车滑至底座前端时，游动滑车被限制滑动，此时主驱滑车向前移动，推杆就会推动旋臂旋转，V型钻具支撑梁继续起升并在旋臂的推动下起升送钻。当V型钻具支撑梁前端运动至坡道上端时，V型钻具支撑梁可以进一步前移滑动，进而可以将钻具直接送至钻台面井口附近，大大提高了送钻效率，减轻了钻采工人的劳动强度。

本发明的动力猫道，其主驱滑车从坡道前推动旋臂的结构形式，给主驱滑车的结构设计预留了足够的空间，使得主驱滑车可以采用多个驱动马达驱动，且驱动马达易于同步控制、共同提供很大的驱动力。因此，该动力猫道用于高钻台面的钻井工程具有明显优势。

另外，本发明的动力猫道采用驱动马达双向驱动，钻具下放过程中，驱动马达反向运动、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，很好的解决了钢丝绳起升方式被动下滑易出现V型钻具支撑梁在坡道下方下滑分力小处被卡住的问题。

作为进一步优化，本发明的动力猫道，其特征还在于：上述V型钻具支撑梁上还设有上部位于V型钻具支撑梁的V型槽内并可托起放入该V型槽内的钻具的一端的滑靴；上述V型钻具支撑梁内还设有马达、传动链条、制动器；前述滑靴的下部安装在上述传动链条上；上述马达旋转并经上述传动链条传动，滑靴推动钻具在V型钻具支撑梁的V型槽内滑动，并在马达停转时经上述制动器锁定在V型钻具支撑梁上任意位置。在V型钻具支撑梁起升到最远位置后、滑靴可推动钻具伸出V型钻具支撑梁运动至井口。进一步提高了钻具输送的距离和精准度。