[发明专利]可定位支架组件

说明书

本发明公开了一种可定位支架组件。在一个方面，可定位支架组件包括连接到线性驱动元件的致动装置，例如一个或多个线性液压缸。线性驱动元件可以包括第一和第二齿条。可定位支架组件还可以包括具有第三齿条的第一支架构件和具有第四齿条的第二支架构件。可以设置第一齿轮结构，所述第一齿轮结构与第一和第三齿条可操作地啮合，同时可以提供与第二和第四齿条可操作地啮合的第二齿轮结构。在操作中，致动装置在第一方向上使线性驱动元件进行线性移动，进而又使支架构件在与第一方向正交的第二方向上通过中间的第一和第二齿轮结构进行同步的线性移动。

本申请是申请日为2015年12月22日、申请号为201580076719.6、发明名称为“可定位支架组件”的专利申请的分案申请。

本申请作为PCT国际专利申请于2015年12月22日提交，并要求于2014年12月22日提交的美国临时专利申请62/095,395号的优先权，该申请的公开内容在此整体通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及可定位支架组件。可定位支架组件可以用于各种实施方式，例如作为滑出式露营器组件的一部分或者作为用于移动一对杆装载臂或钻杆料仓(magazine)支架的定向钻机的一部分。

背景技术

用于支撑和定位负载的可定位支架组件是已知的。一些可定位支架组件包括齿条齿轮驱动系统，其中一个或多个从动支架臂包括由具有小齿轮的液压或电动式电动机驱动的齿条。在需要这种系统的精确定位的情况下，这些类型的支架组件可能具有限制。例如，由于液压电动机的结构，不能以高精度可靠地确定小齿轮的确切位置。液压流体温度的变化也会影响精度。这些限制类型可能导致控制系统的振荡。这种类型的支架组件也可能需要大量零件，从而导致增加的成本和降低的可靠性。另外，一些实施方式也可能导致(多个)电动机，特别是轴承的过度磨损。此外，许多现有系统需要用于安装(多个)电动机和其他相关部件的大量空间。因此，需要一种耐用且紧凑的可定位支架组件，所述支架组件具有可以被精确和可靠地定位的几个可移动部件。

可定位支架组件的一个非限制性应用是定向钻机应用。定向钻机用于沿着地下的基本水平的路径钻井筒。在钻井筒之后，产品(例如，线缆、管子或类似产品)的长度可以通过该井筒。这种定向钻机不需要挖掘长的沟槽来将一段产品铺设在地下。

典型的定向钻机包括可以相对于地面以倾斜方向对准的细长轨道。驱动头安装在轨道上，以便可沿着轨道的长度移动。驱动头包括围绕基本上平行于轨道的驱动轴线旋转的驱动构件。驱动构件适于连接到一段管子。例如，驱动构件可以包括具有阴螺纹或阳螺纹的螺纹端。

为了提高钻采率，重要的是最大化可以将管子被从定向钻机的料仓装载和卸载的效率。直到最近，管子在钻机的料仓和驱动头之间被手动运输，并且还被手动地从料仓装载和卸载。最近的发展通过自动化具有提高的管子装卸效率。例如，Rozendaal等人的美国专利5,556,253号(′253专利)和Rozendaal的美国专利5,607,280号(′280专利)公开了改进的管装载/卸载装置。′253和′280专利公开了有效利用重力自动从料仓卸载管子的装置。′253和′280专利还公开了每一个都具有管子传输构件的装置，所述管子传输构件自动地在料仓与驱动头之间移动管子。′253和′280专利中公开的装置提供的进步有助于显著提高钻机操作者提高钻井生产率的能力。Novelo的PCT公开申请WO 2012/075289(′289公开申请)还公开了一种系统，该系统包括用于在钻杆料仓和驱动头之间移动管子的滑闸。US 5,556,253；US 5,607,280；和PCT WO 2012/075289中的每一个都在此整体通过引用并入本文。

发明内容