一种石油天然气钻井的行走系统及具有其的钻台面机械手的制作方法

本发明涉及石油天然气钻井，尤其涉及一种石油天然气钻井的行走系统及具有其的钻台面机械手。

背景技术：

1、随着石油天然气钻井的发展，许多的大型管具操作设备(如顶驱、铁钻工、钻台面机械手等)被越来越广泛的应用。其中，钻台面机械手是一种主要的井口机械化设备，其通常与二层台机械手配合，代替钻台面操作工人完成管具在井口和立根盒之间的搬运，所以要求其在钻台面上可以按照规定的路线稳定运动，这就需要一款类似于agv(automaticguided vehicle，自动导引车)小车的装置来完成此项任务。

2、目前，传统的钻台面机械手所用的移动装置由负重轮、转向架、车体以及驱动装置组成，其移动时通过驱动装置驱动负重轮带动车体沿轨道移动，转向主要依靠驱动装置产生推力推动转向架实现车体转向，但此类结构转弯半径较大，需要占用较大的钻台面空间，不便于其他钻台面设备的使用，而且由于钻台面机械手的重心高于移动装置，所以在转弯的过程中钻台面机械手会出现倾斜，稳定性较差，具有安全风险。

3、故亟需一种占用钻台面空间小以及稳定性高的石油天然气钻井的行走系统及具有其的钻台面机械手。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种石油天然气钻井的行走系统及具有其的钻台面机械手，其解决了现有技术由于转弯半径较大，占用钻台面空间较大以及稳定性较差的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、一方面，本发明提供一种石油天然气钻井的行走系统及具有其的钻台面机械手，包括轨道、行走小车、驱动机构和防倾覆组件。所述轨道内具有沿其长度方向延伸的齿条，所述行走小车可移动地支撑于所述轨道上，所述驱动机构安装于所述行走小车，所述驱动机构连接于所述齿条，以通过啮合所述齿条驱动所述行走小车沿所述轨道移动。所述驱动机构的导向轮位于所述轨道内，并且所述导向轮抵接所述轨道的内侧，所述导向轮在所述轨道内能够沿所述轨道滚动。所述防倾覆组件安装于所述驱动机构，且所述防倾覆组件位于所述轨道内，以在所述行走小车发生倾覆时，所述防倾覆组件能够抵接所述轨道，对所述行走小车进行限位。所述轨道能够铺设于钻台面，钻台面机械手主体能够安装于所述所述行走小车。

6、可选地，所述驱动机构包括驱动器、主动轮轴和齿轮。所述驱动器安装于所述行走小车，所述主动轮轴可转动地安装于所述行走小车，其转动轴线竖向定向，所述齿轮安装于所述主动轮轴的底端，所述主动轮轴通过所述齿轮连接于所述齿条，所述驱动器传动连接所述主动轮轴，以驱动所述齿轮转动啮合所述齿条。所述防倾覆组件和所述导向轮安装于所述主动轮轴。

7、可选地，所述驱动机构还包括从动轮轴；所述导向轮的数量为两个。所述从动轮轴可转动地安装于所述行走小车，其转动轴线竖向定向，所述从动轮轴位于所述主动轮轴的后方，两个所述导向轮分别安装于所述主动轮轴和所述从动轮轴。所述防倾覆组件安装于所述从动轮轴和所述主动轮轴。

8、可选地，所述防倾覆组件包括两个限位片。两个所述限位片分别安装于所述主动轮轴和所述从动轮轴，所述限位片位于所述导向轮的上方，并且所述限位片与所述导向轮之间具有一定的距离。

9、可选地，所述驱动器为电气或液压动力源。

10、可选地，所述轨道包括底板以及在所述底板上对称布置的两条导轨。两条所述导轨之间具有一定的距离，所述防倾覆组件位于两条所述导轨之间，所述防倾覆组件能够抵接两条所述导轨，所述导向轮抵接两条所述导轨的内侧。

11、可选地，所述导轨包括支撑部以及在所述支撑部的顶端向内侧水平延伸的限位部。所述支撑部支撑于所述底板，两条所述导轨的所述限位部之间具有一定的距离，所述齿条安装于任一条所述导轨的所述支撑部内侧，所述防倾覆组件位于两条所述导轨的所述支撑部之间，所述防倾覆组件能够抵接两条导轨的所述限位部，所述导向轮抵接两条所述导轨的所述支撑部内侧。

12、可选地，所述行走小车包括车体和至少四个行走轮。所述车体通过四个所述行走轮支撑于所述轨道，所述驱动机构安装于所述车体，所述钻台面机械手能够安装于所述车体上。

13、另一方面，本发明提供一种钻台面机械手，包括上述石油天然气钻井的行走系统及钻台面机械手主体。

14、(三)有益效果

15、本发明的有益效果是：

16、本发明提供的一种石油天然气钻井的行走系统，通过驱动机构啮合齿条驱动行走小车沿轨道移动，带动安装于行走小车的钻台面机械手移动，移动过程中，通过驱动机构的导向轮在轨道内沿轨道滚动，以控制行走小车在轨道转向，减小转弯半径，降低对轨道转弯处的要求，轨道转弯处能够做到接近直角，进而减小所占用的钻台面空间。通过防倾覆组件防止钻台面机械手在移动过程中，因承受横向荷载重心失稳，避免钻台面机械手倾覆。由此，相比于现有技术，该行走系统通过驱动机构啮合齿条驱动行走小车移动，再配合导向轮和防倾覆组件，结构合理紧凑，不仅所占钻台面空间小，而且能够提高钻台面机械手在使用过程中的稳定性和安全性。

技术特征：

1.一种石油天然气钻井的行走系统，其特征在于，

2.如权利要求1所述的石油天然气钻井的行走系统，其特征在于，

3.如权利要求2所述的石油天然气钻井的行走系统，其特征在于，

4.如权利要求3所述的石油天然气钻井的行走系统，其特征在于，

5.如权利要求2所述的石油天然气钻井的行走系统，其特征在于，

6.如权利要求1所述的石油天然气钻井的行走系统，其特征在于，

7.如权利要求6所述的石油天然气钻井的行走系统，其特征在于，

8.如权利要求1所述的石油天然气钻井的行走系统，其特征在于，

9.一种钻台面机械手，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的石油天然气钻井的行走系统和所述钻台面机械手主体。

技术总结
本发明涉及一种石油天然气钻井的行走系统及具有其的钻台面机械手，包括轨道、行走小车、驱动机构和防倾覆组件；所述轨道内具有沿其长度方向延伸的齿条，所述行走小车可移动地支撑于所述轨道上，所述驱动机构安装于所述行走小车，所述驱动机构连接于所述齿条；所述驱动机构的导向轮位于所述轨道内，并且所述导向轮抵接所述轨道的内侧，所述导向轮在所述轨道内能够沿所述轨道滚动；所述防倾覆组件安装于所述驱动机构，且所述防倾覆组件位于所述轨道内；所述轨道能够铺设于钻台面，钻台面机械手主体能够安装于所述所述行走。小车其有益效果是，结构合理紧凑，不仅所占钻台面空间小，而且能够提高钻台面机械手在使用过程中的稳定性和安全性。

技术研发人员：陈炜,严峰,乔伟,张家钧,张艳成,丛长江,张继伟,聂永晋,杨胜楠,苏蕾
受保护的技术使用者：北京捷杰西石油设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15