一种液力驱动井架爬行器的制作方法

本发明涉及石油井架检测领域，具体涉及一种基于液力驱动并具有搭载检测设备功能的井架爬行器。

背景技术：

石油井架作为油气钻采作业中的重要机械设备，它的结构安全状态直接影响到了钻采作业能否顺利的进行。由于石油井架长期处于野外施工环境，受雨淋、冰冻和风振作用，搬运过程中不可避免的发生磕碰，以及使用过程中不按规范安装等等，不仅给井架钢结构的正常使用带来了安全隐患，而且使得复杂载荷工况下工人及设备安全面临威胁。因此，对石油井架进行探伤检测与维护检修是必要的。

目前对于石油井架探伤检测主要的方式为人工携带检测设备徒手爬上塔架，通过肉眼直接观察和检测设备进行检测。但由于作业环境的特殊性，人工检测仍存在不足：1)人工检测质量不高，对于视线无法抵达的损伤或者井架结构内部的损伤难以检测；2)人工劳动强度大，劳动时间长，由于体力原因无法携带体积大、质量大的仪器；3)人工检测属于高空负重作业，安全系数低；4)人工检测长期投入的成本高。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种井架爬行器，主要用于搭载检测设备、攀爬井架同时对石油井架进行安全性能检测和维护。从而有效的解决人工检测所存在的问题，提高工作效率、降低成本。实现安全、灵活、可靠的检测和维护工作。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

该井架爬行器的结构主要由液压机构总成、传动机构总成、壳体、伸缩连杆、中间连杆、法兰盘、连接板组成，其特征在于：其中传动机构总成有2组并且关于液压机构总成成对称分布，分别与两个连接板通过螺栓连接，其中连接板与法兰盘连接，法兰盘分别与两端的中间连杆固定连接。

所述伸缩连杆中间和两端各有一个孔，通过螺钉从中间连接起来，组成一个x形整体；所述中间连杆穿过两个x形连杆端部的孔；通过控制前面伸缩连杆之间的夹角，带动整个机构中连杆的夹角变化，从而完成伸缩动作。

所述液压总成机构包括液压泵、上连杆连接板、液压缸底部、上进出油口、活塞、液压缸、下进出油口、活塞杆、下连杆连接板；其中所述液压泵固定在壳体上，上连杆连接板左右两端分别与伸缩连杆固定形成转动副，中间通过螺钉与壳体连接。所述液压缸底部与上连杆连接板固定。活塞杆与下连杆连接板通过螺纹连接。所述下连杆连接板左右两端分别与伸缩连杆固定形成转动副，中间通过螺钉与壳体连接。

所述传动总成机构包括液压马达、主动链轮、爬行轮、传动轴、从动链轮、传动装置下壳体、传动装置上壳体、链条；其中所述主动链轮通过花键固定在液压马达上。所述从动链轮通过套筒与传动轴连接形成同轴转动。液压马达通过链传动以及同轴转动将转矩输出到爬行轮上，完成爬行动作。

所述液压缸通过控制伸缩连杆机构的夹角，使爬行轮紧密的与井架两旁的角钢接触，保证液力驱动井架爬行器可靠地吸附在井架上。

在工作过程中，为了防止出现突然停电或出现其他意外情况造成爬行器掉落，液压回路应能自锁，防止坠落。所以液压缸控制回路采用锁定回路。

附图说明

图1是本发明一种液力驱动井架爬行器的结构示意图。

图2是图1的a—a向剖视图。

图3是本发明一种液力驱动井架爬行器的液压机构总成示意图。

图4是本发明一种液力驱动井架爬行器的传动机构总成示意图。。

图5是图4的a—a向剖视图。

图6是图4的b—b向剖视图。

图7是本发明一种液力驱动井架爬行器的液压回路设计示意图。

图中标记说明：1、壳体，2、伸缩连杆，3、中间连杆，4、液压机构总成，5、法兰盘，6、连接板，7、传动机构总成，8、液压泵，9、上连杆连板，10、液压缸底板，11、上进出油口，12、活塞，13、液压缸，14、下进出油口，15、活塞杆，16、下连杆连板，17、液压马达，18、主动链轮，19、爬行轮，20、传动轴，21、从动链轮，22、传动装置下壳体，23、传动装置上壳体，24、链轮，25、比例分流阀，26、等量分流阀，27、换向阀，28、单向阀，29、单向阀，30、电磁换向阀，31、电磁换向阀，32、节流阀，33、节流阀，34、压力控制阀，35、压力控制阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图1～6，一种液力驱动井架爬行器,主要由传动机构总成(7)、液压机构总成(4)、壳体(1)、伸缩连杆(2)、中间连杆(3)、法兰盘(5)、连接板(6)组成。其中传动机构总成(7)有2组关于液压机构总成7成对称分布，分别与两个连接板(6)通过螺栓连接，其中连接板(6)与法兰盘(5)连接。法兰盘(5)分别与两端的中间连杆(3)固定连接。

开始阶段，液压泵(8)工作将油从下进出油口(14)输入到液压缸(13)中的活塞(12)下方。液压油推动活塞杆(15)向上移动。由于伸缩连杆(2)与液压缸底板(10)和活塞杆(15)固定。液压缸(13)和活塞杆(15)的上下相对运动会引起伸缩连杆2组成的x型伸缩机构中间夹角的变化，从而实现爬行器整体的伸缩动作。所以当活塞(12)被推动到液压缸(13)底部时，爬行器达到了最大工作宽度。将爬行器安装到井架上，此时液压泵(8)将液压油从上进出油口输入到液压缸(14)中的活塞(12)上方。液压油推动活塞杆(15)向下移动。中间的伸缩连杆(2)带动爬行器两旁传动机构上的爬行轮(19)向中间移动，直到爬行轮(19)将井架完全抱紧，使爬行器完全吸附在井架上面。

参见图4～6，液压泵(8)向两个传送装置中的液压马达(17)输送液体，驱动液压马达(17)运转。液压马达(17)通过主动链轮(18)和从动链轮(21)形成的链传动输出转矩。从动链轮(21)与传动轴(20)通过套筒固定，实现同轴转动。从而驱动两个传动装置的爬行轮(19)转动，实现爬行器的爬行动作。

参见图7，在工作过程中，为了防止出现突然停电或出现其他意外情况造成爬行器掉落，液压回路应能自锁，防止坠落。所以液压缸控制回路采用锁定回路。该图显示了使用液压单向阀的锁定回路。当换向阀(27)处于左位置时，压力油通过单向阀(29)进入液压缸的左室。同时，压力油也进入单向阀(28)的控制端口。打开阀(28)，使液压缸右腔回油通过单向阀(28)和换向阀(27)流回油箱，活塞向右移动。相反，只要换向阀(27)处于中间位置，活塞就会向左移动并到达需要停留的位置，因为换向阀(27)具有h功能。通过关闭单向阀(28)和单向阀(29)，活塞在两个方向锁定。液压马达控制回路采用溢流阀(34)、(35)制动回路。电磁换向阀(30)、(31)通电后，液压油通过节流阀(32)、(33)流入液压马达(17)，使其单向旋转。当电磁换向阀(30)、(31)被切断时，溢流阀(34)、(35)在停止时起缓冲作用。油箱中的节流阀(32)、(33)可以补充由于泄漏而导致的吸油不足。在整个液压回路中，溢流阀(24)起安全阀的作用，工作时常闭，需要卸油时打开。比例分流阀(25)将液压泵输出液压油按各自所需比例分别输向液压缸和两个液压马达。等量分流阀(26)将输出的流量按相同流量输向两个液压马达(17)。让整个系统稳定工作。

借由以上技术方案，本申请实施方式所述的一种液力驱动井架爬行器，第一：本发明针对井架上窄下宽的特性，设置了可以在向上爬行时实时伸缩夹紧的爬行器，且对于不同井架的宽度适应性极强。第二：由于采用液力驱动以及液力夹紧，本发明井架爬行器能够承受大重量的仪器设备并且能够可靠移动。第三：控制夹紧的液压缸的液压回路采用了锁定回路，能够保证在突发情况爬行器不会坠落，具有极大的安全性。

以上所述为本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明原理的前提下，有可能对具体尺寸，或者局部结构提出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。