专利名称：一种单导轨的连接装置及单导轨的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单导轨的连接装置及单导轨，特别是涉及一种顶 部驱动钻井装置单导轨的连接装置及单导轨。
背景技术：
顶部驱动钻井装置已经成为现代深井钻机的标准装置。单导轨是
顶驱装置的一个重要的组件，用作顶驱装置上下运动的轨道。单导轨
的另一个作用是把单导轨上的反扭矩传递给钻井平台，以便带动钻杆 上扣和卸扣。
参阅图1,为现有技术单导轨结构示意图。单导轨由单导轨落体
la、单导轨底部2a、单导轨中部3a、单导轨连接装置4a、单导轨顶 部5a、单导轨顶部连接件6a组成。所述单导轨底部2a、单导轨中部 3a及单导轨顶部5a之间通过单导轨连接装置4a连接。
目前，国内外顶驱装置中单导轨的连接装置主要采用双销式连接 装置，每节单导轨的一个端头为双耳板结构，另一个端头为单耳板结 构。各个单导轨在组装前互不相连，组装时将一个单导轨的单耳板与 另一个单导轨的双耳板相互配合，然后插入两根圆柱销轴。吊车将組 装好的两节单导轨吊起后，再与下一节单导轨进行组装，直至全部单 导轨组装完毕。
授权
公开日为2004年9月8日，授权公开号为CN2639509的中 国专利文献，公开了一种单导轨总成。该专利所述的单导轨总成也釆 用了上述双销式连接装置，依次将多节单导轨首尾连接，成为一体。 此专利还公开了另一种单销自锁连接装置，所述连接装置包括单耳板、 双耳板和销轴。每节单导轨的一个端头为单耳板结构，另一个端头为 双耳板结构。组装时，吊起一个单导轨，将单导轨一端的单耳板和另 一个单导轨一端的双耳板装配，对准单双耳板上的轴孔，插入一根销
轴，然后单耳板另一端的舌口再与双耳板的舌孔装配，这样就完成了 两节单导轨的组装，重复以上操作，可以组装全部的单导轨。 现有技术存在以下缺点和不足
4第一，单导轨的组装困难。由于每节单导轨长度大约6米，重量 大约l吨，这就需要将单导轨吊在空中进行组装，吊在空中的单导轨 很容易产生晃动，导致组装时单导轨的单耳接头和双耳接头难以装配， 并且单耳接头和双耳接头的销轴孔也难以对准，其组装和拆卸操作难 度很大。同时，摇晃的单导轨可能伤到操作工人，存在着一定的安全
隐患o
第二，单导轨的存放和搬运不便。采用单销或双销连接装置的单 导轨在存放和搬运时，必须把每一节单导轨都拆卸下来，这样两节单 导轨在搬运时可能出现磕碰的情况，从而出现单导轨的连接头被损坏 的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种单导轨连接装置及单导轨， 用于解决现有单导轨装拆困难、缺乏安全性的问题。
本发明要解决的另一个技术问题是提供一种单导轨连接装置及 单导轨，用于解决单导轨整体的存放和搬运不便性的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了 一种单导轨的连接装置及单 导轨。
本发明提供一种单导轨连接装置，包括分别固定在单导轨相连接
端头的两个连接头，每个连接头均由两个相互平行的耳板组成；所述 连接装置还包括连接块；所述连接块插在上述连接头的耳板中间，并 通过位于一侧的两个固定销轴与上述两个连接头分别活动连接，在单 导轨被收起时，上述两节相邻单导轨可绕上述固定销轴转动到相互并 列的位置；在单导轨组装时，上述单导轨相邻节绕上述固定销轴旋转 至成一直线的位置，此时，通过两个活动销轴分别连接两个连接头与 连接块的另一侧。
位元件。
优选地，所述定位元件具体为止动螺^r,所述连4妄头的耳板侧面 开设用于安装所述止动螺钉的螺钉孔。优选地，所述连接块是一个矩形块，所述连接块正面的各条边由 圆弧过渡，其正面四个边角处分别开设用于插入销轴的轴孔。
优选地，所述连接块的中心开i殳一个通孔。
本发明同时提供一种单导轨，包括单导轨底部、单导轨中部、单 导轨连接装置和单导轨顶部，所述单导轨中部由若干节单导轨通过单 导轨连接装置连接而成，单导轨中部的一端与单导轨底部的一端通过 单导轨连接装置连接，单导轨中部的另一端与单导轨顶部的一端通过
单导轨连接装置连接；
所述单导轨连接装置包括分别固定在单导轨相连接端头的两个 连接头，每个连接头均由两个相互平行的耳板组成；所述单导轨连接 装置还包括连接块；所述连接块插在上述连接头的耳板中间，并通过 位于一侧的两个固定销轴与上述两个连接头分别活动连接，在单导轨 -陂收起时，上述两节相邻单导轨可绕上述固定销轴转动到相互并列的 位置；在单导轨组装时，上述单导轨相邻节绕上述固定销轴旋转至成 一直线的位置，此时，通过两个活动销轴分别连接两个连接头与连接 块的另一侧。
优选地，所述固定销轴和活动销轴分别具有限定其轴向运动的定 位元件。
优选地，所述定位元件具体为止动螺钉，所述连接头的耳板侧面 开设用于安装所述止动螺钉的螺钉孔。
优选地，所述连接块是一个矩形块，所述连接块正面的各条边由 圆弧过渡，其正面四个边角处分别开"i殳用于插入销轴的轴孔。 优选地，所述连接块的中心开设一个通孔。 与现有技术双销式连接装置相比，本发明的有益效果是 本发明的单导轨采用连接块的连接装置，通过固定销轴和连接块 先将每节单导轨连接到一起，每节单导轨可以绕固定销轴转动，这样 在单导轨的组装时，只要将单导轨垂直吊起，对准销轴孔后插入活动 销轴即可，克服了单导轨在空中晃动而导致的装配困难的问题，使得 单导轨的组装快速简便且安全。同样，由于连接头与连接块之间采用固定销轴的活动连接，这样每节单导轨可以折叠在一起，在存放和搬 运时，单导轨可以折叠在一起，作为一个整体一起搬运，避免了单导 轨连接头之间的相互碰撞，因此便于单导轨整体的存放和搬运。
图1为现有技术单导轨结构示意图2为本发明实施例所述单导轨连接装置结构示意图3为图2沿A - A向的剖视图4为本发明实施例所述单导轨折叠状态结构示意图5为本发明实施例所述单导轨结构示意图。
具体实施例方式
为了便于理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和
具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。
参阅图2，为本发明实施例所述单导轨连接装置示意图。 本实施例单导轨连接装置包括分别固定在单导轨相连接端头的
两个相邻连接头7、连接块8、固定销轴9、活动销轴10和止动螺4丁11。
所述连接头7焊接在每节单导轨的端部，每个连接头7均具有两 个相互平行的耳板，每个耳板圓弧过渡处开设两个销轴孔，耳板带有 圓弧过渡的侧轮廓面，在连接头7的每个耳板侧面各开设一个螺钉孔， 即每个连接头7具有四个螺钉孔。连接块8是一个矩形块，也可以是 一个正方形块，连接块8正面的四条边带有圆弧过渡，在连接块8正 面的四个圓角过渡处各开设一个轴孔。销轴共有四件，包括两个固定 销轴9、两个活动销轴10,每个销轴靠近两端部的外圓柱面上各带有 一个凹槽，用于安装止动螺钉ll。两个固定销轴9起铰链轴的作用， 两个活动销轴10限定单导轨沿着固定销轴9轴向的转动。止动螺钉 11装在连接头7侧面轮廓上的螺钉孔内，限制销轴沿轴向的运动。
参阅图3、图4,图3为图2沿A-A向的剖视图；图4为本发明 实施例所述单导轨折叠状态结构示意图。在每节单导轨的两个侧面上， 靠近连接头7的位置装有两个盖板12,由紧定螺钉锁紧在导轨体上，在盖板12内，单导轨的轨道侧壁上焊接两个吊钩13。
在现场组装时，卸下盖板12上的紧定螺钉，打开单导轨上的盖 板12,然后将钢丝绳套在盖板12内的吊钩13上，通过吊车给单导轨 施以向上的拉力，拉动单导轨，这样在拉力和单导轨自身重力的作用 下，两节折叠的单导轨绕固定销轴9转动，直至成一直线，这样连接 头7把连接块8包夹在一起，且连接头7与连接块8上的活动销轴孔 的轴心对准，在活动销轴孔内插入两才艮活动销轴10,并4吏活动销轴10 两端的凹槽与连接头上的螺钉孔对准，这样连接头7就和连接块8连 接固定，在每个销轴上安装两个止动螺钉11，最后取下套在吊钩12 上的钢丝绳，装上单导轨上的盖板12,这样就实现了两节单导轨的快 速组装。
在拆卸时，先卸下止动螺钉11,再将活动销轴10取出，将两节 单导轨绕固定销轴9转到相互并列的位置，进而实现两节单导轨的拆 卸操作。
釆用此连接装置的单导轨，在组装过程中克服了因单导轨晃动而 导致的单双耳板装配困难的问题，避免了晃动的单导轨伤及操作工人， 使得单导轨的组装和拆卸操作即既快速又安全。
参阅图5，为本发明实施例所述单导轨结构示意图。
单导轨包括单导轨落体l、单导轨底部2、单导轨中部3、单导轨 连接装置4、单导轨顶部5、单导轨顶部连接件6，所述单导轨中部3 由3至4节单导轨通过连接装置4连接而成，单导轨中部3的一端与 单导轨底部2的一端通过连接装置4连接，单导轨中部3的另一端与 单导轨顶部5的一端通过连接装置4连接。
所述单导轨连接装置4包括分别固定在单导轨相连接端头的两个 相邻连接头7和一个连接块8。
所述连接头7焊接在每节单导轨的端部，连接头7具有两个相互 平行的耳板结构，每个耳板圓弧过渡处开设两个销轴孔，耳板带有圆 弧过渡的侧轮廓面，在连接头7的耳板侧面各开设两个螺钉孔，即每 个连接头7具有八个螺钉孔。连接块8是一个矩形块，也可以是一个正方形块，连接块8正面的四条边带有圓弧过渡，在连接块8正面的
四个圆角过渡处各开设一个轴孔。销轴共有四件，包括两个固定销轴
9、两个活动销轴10，每个销轴靠近两端部的外圆柱面上各带有一个 凹槽，两个固定销轴9起铰链轴的作用，两个活动销轴10限定单导轨 沿着固定销轴9轴向的转动。止动螺钉11安装在连接头7侧面轮廓上 的螺钉孔内，限制销轴沿轴向的运动。
在现场组装时，卸下盖板12上的紧定螺钉，打开单导轨上的盖 板12,然后将钢丝绳套在盖板12内的吊钩13上，通过吊车给单导轨 施以向上的拉力，拉动单导轨，这样在拉力和单导轨自身重力的作用 下，两节折叠的单导轨绕固定销轴9转动，直至成一直线，这样连接 头7把连接块8包夹在一起，且连接头7与连接块8上的活动销轴孔 的轴心对准，在活动销轴孔内插入两根活动销轴10,这样连接头7就 和连接块8连接固定，在每个销轴上安装两个止动螺钉11，进而完成 了两节单导轨的快速组装。重复上述操作，继续进行单导轨的其他部 分的组装，最后取下套在吊钩12上的钢丝绳，装上单导轨上的盖板 12,顺利完成整套单导轨的组装。
在拆卸时，先卸下止动螺钉11,再将活动销轴10取出，将每节 单导轨可绕固定销轴IO转到相互并列的位置，重复上述操作即可实现 单导轨的拆卸操作。
上述单导轨的组装和拆卸过程既简单快速又安全可靠。单导轨在 存放和搬运时可以将其折叠成一节单导轨的长度，单导轨整体又形同 由每节单导轨组成的链条，可以存放于集装箱中，便于存放和搬运。
连接块8的中心也可以开设一个圆孔，在保证连接块8的强度的 前提下，还可以减轻连接块8的重量。
当然，止动螺钉11也可由定位销替代，对固定销轴9进行轴向的 定位。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出 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。
权利要求
1. 一种单导轨连接装置，包括分别固定在单导轨相连接端头的两个连接头(7)，每个连接头(7)均由两个相互平行的耳板组成；其特征在于，所述连接装置还包括连接块(8)；所述连接块(8)插在上述连接头(7)的耳板中间，并通过位于一侧的两个固定销轴(9)与上述两个连接头(7)分别活动连接，在单导轨被收起时，上述两节相邻单导轨可绕上述固定销轴(9)转动到相互并列的位置；在单导轨组装时，上述单导轨相邻节绕上述固定销轴(9)旋转至成一直线的位置，此时，通过两个活动销轴(10)分别连接两个连接头(7)与连接块(8)的另一侧。
2. 根据权利要求1所述的单导轨连接装置，其特征在于，所述 固定销轴(9 )和活动销轴(10 )分别具有限定其轴向运动的定位元件。
3. 如权利要求1所述的单导轨连接装置，其特征在于，所述定位 元件具体为止动螺钉(11),所述连接头(7)的耳板侧面开设用于安 装所述止动螺钉(11 )的螺钉孔。
4.如权利要求1或2所述的单导轨连接装置，其特征在于，所述 连接块(8)是一个矩形块，所述连接块(8)正面的各条边由圆弧过 渡，其正面四个边角处分别开设用于插入销轴的轴孔。
5. 如权利要求1或2所述的单导轨连接装置，其特征在于，所述 连接块(8)的中心开设一个通孔。
6. —种单导轨，包括单导轨底部(2)、单导轨中部(3)、单导轨 连接装置(4)和单导轨顶部(5),所述单导轨中部(3)由若干节单 导轨通过单导轨连接装置(4)连接而成，单导轨中部(3)的一端与 单导轨底部(2)的一端通过单导轨连接装置(4)连接，单导轨中部(3)的另一端与单导轨顶部(5)的一端通过单导轨连接装置(4)连 接，其特征在于所述单导轨连接装置(4)包括分别固定在单导轨相连接端头的 两个连接头(7),每个连接头(7)均由两个相互平行的耳板组成；所 述单导轨连接装置(4)还包括连接块(8);所述连接块(8)插在上述连接头(7)的耳板中间，并通过位于一侧的两个固定销轴(9)与 上述两个连接头(7)分别活动连接，在单导轨被收起时，上述两节相 邻单导轨可绕上述固定销轴(9)转动到相互并列的位置；在单导轨组 装时，上述单导轨相邻节绕上述固定销轴(9)旋转至成一直线的位置， 此时，通过两个活动销轴(IO)分别连接两个连接头(7)与连接块(8) 的另一侧。
7. 如权利要求6所述的单导轨，其特征在于，所述固定销轴(9) 和活动销轴(10)分别具有限定其轴向运动的定位元件。
8. 如权利要求l所述的单导轨，其特征在于，所述定位元件具体 为止动螺钉(11)，所述连接头(7)的耳板侧面开设用于安装所述止 动螺钉(11 )的螺钉孔。
9. 如权利要求6或7所述的单导轨，其特征在于，所述连接块 (8)是一个矩形块，所述连接块(8)正面的各条边由圆弧过渡，其正面四个边角处分别开设用于插入销轴的轴孔。
10. 如权利要求6或7所述的单导轨连接装置，其特征在于，所 述连接块(8)的中心开设一个通孔。
全文摘要
本发明公开了一种适用于顶驱装置单导轨连接装置，包括分别固定在单导轨相连接端头的两个连接头(7)，每个连接头(7)均由两个相互平行的耳板组成；所述连接装置还包括连接块(8)；所述连接块(8)插在上述连接头(7)的耳板中间，并通过位于一侧的两个固定销轴(9)与上述两个连接头(7)分别活动连接，在单导轨被收起时，上述两节相邻单导轨可绕上述固定销轴(9)转动到相互并列的位置；在单导轨组装时，上述单导轨相邻节绕上述固定销轴(9)旋转至成一直线的位置，此时，通过两个活动销轴(10)分别连接两个连接头(7)与连接块(8)的另一侧。本发明同时公开一种使用该单导轨连接装置的单导轨。
文档编号E21B3/02GK101424163SQ20071017665
公开日2009年5月6日 申请日期2007年10月31日 优先权日2007年10月31日
发明者勇 肖 申请人:中国南车集团北京机车车辆机械厂;中国南车集团株洲电力机车研究所