专利名称：注入头装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种注入头设备，尤其是涉及一种能够多向调整下入位置、简洁紧凑的连续油管的注入头装置。
背景技术：
目前，国内各油田在水平井测试领域里，没有专用于水平井测试的测试工程车，主要使用的连续油管作业工程车是国外进口的工程车，工程车上的注入连续油管的动力设备是注入头装置，注入头装置由液压提供涨紧和传动连续油管的动力，涨紧由液压涨紧缸控制，传动采用液压马达带动金属履带传动。这种装置体积较大，重达十几吨，外带一导向器， 自身没有导向功能；注入装置为一体设计，不能打开，不能拆卸出连续管线，维修较难；施工过程中必须采用吊车吊装，配合注入头装置对准井口操作。对于水平井测试工艺，这种注入头外形笨重，体积大，吊装拆卸困难，不便于施工。现有的国外连续油管作业工程车无车载导向式注入头，查询国内外相关资料及专利未见报道。中国专利申请CN 20157978U公开了一种“一种连续管注入头”，该装置采用2台液压马达驱动2个主动轮、从动轮，张紧机构由张紧液压缸和手动调节螺杆组成，夹紧机构由夹紧梁、夹紧液缸、夹紧轴组成，完成连续油管起下功能。中国专利申请CN 201581835U公开了一种“连续油管注入头装置”，该装置由架子、支腿、大板、链条夹紧装置、链条防抖装置、链条和液压马达组成，链条夹紧装置是由活动夹紧装置和固定夹紧装置组成。上述两个专利结构复杂，注入头整体在施工过程中需要吊车配合施工，施工过程对准井口操作比较繁琐，不便于施工；注入装置为一体设计，不能打开，不能拆卸出连续管线，维修较难。
实用新型内容本实用新型解决的技术问题是提供一种连续油管注入头装置，其结构简洁紧凑， 便于现场施工。本实用新型的技术解决方案是一种注入头装置，其中，该注入头装置包括臂吊连接机构，包括并列相对设置的两侧板及连接两侧板的主轴及多个导柱；注入头主体，其为具有一圆弧形导槽及两侧板的壳体，所述侧板上位于该圆弧形导槽对应的圆心处开设有连接孔，所述主轴穿设于所述连接孔中，且该注入头主体能够绕该主轴的径向转动及沿该主轴的轴向滑动；多个外压轮，间隔排列地沿所述圆弧形导槽最外侧分布设置，且经由外压轮轴固定于所述侧板边缘；多个内压轮，对应所述外压轮设置于所述外压轮内侧，经由内压轮轴固定于所述侧板上，且与所述外压轮配合形成一有水平向竖直方向弯曲的管路输送通道。上述的注入头装置，其中，该注入头装置还包括注入头横向移动机构，其包括两相对设置的横向液压缸，两所述横向液压缸设置于两侧板上，且两所述横向液压缸的活塞杆端部分别对应所述注入头主体两侧板的外侧设置。上述的注入头装置，其中，该注入头装置还包括注入头翻转机构，其包括两枢设于一所述导柱上的侧向液压缸，且两所述侧向液压缸能够沿所述导柱轴向滑动；其活塞杆端部分别对应连接所述注入头两侧板，所述侧向液压缸能够平行于所述侧板而绕其活塞杆与所述侧板的连接点转动。上述的注入头装置，其中，该注入头装置还包括连续油管压紧机构，包括沿所述圆弧形导槽径向设置于所述注入头主体侧板的多个径向液压缸，所述径向液压缸的底座固定于所述侧板上；所述径向液压缸的活塞杆端部铰接所述外压轮轴的于所述侧板外侧的一端，所述外压轮轴的另一端于所述侧板内侧枢接有所述外压轮，所述外压轮轴中部与所述注入头主体侧板的边缘连接，且所述压轮轴能够绕其与所述侧板边缘的连接点垂直于该连接点的切线方向转动。上述的注入头装置，其中，该注入头装置还包括一体式多缸受压定位机构，其为一长条形液压缸座板，固定于多个所述径向液压缸与所述侧板之间。上述的注入头装置，其中，该注入头装置还包括多级齿轮传动机构，包括一动力输出装置、一主齿轮及至少一级的传动齿轮，该动力输出装置安装于所述注入头的侧板上，且该动力输出装置轴向与所述主轴平行；所述主齿轮套设于所述动力输出装置的输出轴上， 所述注入头侧板上沿所述主齿轮向所述圆弧形导槽的方向依序设有至少一级所述传动齿轮，且每一个后一级的所述传动齿轮与其中一个上一级的所述传动齿轮相互啮合；最后一级所述传动齿轮与所述内压轮对应啮合设置。上述的注入头装置，其中，该注入头装置还包括传感器定位机构，所述液压马达输出轴连接有联轴器，该联轴器的另一端与一测速传感器的输入轴连接，所述液压马达的输出轴与所述测速传感器的输入轴同轴连接；该测速传感器固定设置于另一侧板上。由以上说明得知，本实用新型与现有技术相比较，确实可达到如下的功效实用新型属于一种应用在石油行业采油监测中，针对水平井测试管线的正常起下作业的辅助动力系统注入头装置，为连续油管注入提供动力传输，将连续油管从水平方向导向垂直方向的结构。能够在连续油管注入过程中对其提供均勻、连续稳定的注入动力的结构，以使得连续油管在注入过程中受力均衡，减轻施工时注入头装置的金属滚轮对连续油管的挤压伤害；同时，本实用新型注入头装置的车载的双臂吊连接机构与注入头装置之间动静结合的双导柱式联接机构、液压传动式翻转机构及能横向移动注入头的横移机构，能适应不同高度井口的施工要求，便于施工时准确对准井口的操作。另外，其传感器定位机构，能够将液压马达与编码器精确定位，以便编码器准确检测液压马达的转速，精确计算连续油管的下入深度。本实用新型提供将注入头装置主体安装在整车双臂吊上，施工时不用吊车配合， 在车载控制室即可完成对注入头装置的位置调整，注入头装置在总体结构上设计为把连续油管从水平方向导向垂直方向的结构，在外形设计上自身既有导向功能。提供一种双臂吊与注入头之间动、静结合的双导柱式联接机构，为注入头装置提供安装位置，使注入头装置通过本实用新型与车载双臂吊联接成一体，施工时通过调整双臂吊的高度和长度能够实现对准井口的操作，同时注入头装置在本实用新型上能够作上下旋转及左右移动，配合完成对准井口的操作。
图1为本实用新型注入头装置的正面部分结构示意图；图2为本实用新型注入头装置的多级齿轮传动机构的部分结构示意图；图3为本实用新型注入头装置的翻转机构侧面的部分结构示意图；图4为本实用新型注入头装置的臂吊连接机构的侧面部分结构示意图；图5为本实用新型注入头装置的压紧机构及定位机构的侧面部分结构示意图；图6为本实用新型注入头装置的压紧机构的正面部分结构示意图；图7为本实用新型注入头装置的多级齿轮传动机构的侧面部分结构示意图；图8为本实用新型注入头装置的传感器定位机构的正面部分结构示意图；图9为图8的部分结构放大示意图。主要元件标号说明本实用新型1:臂吊连接机构2:主轴3:导柱4:横向液压缸5:侧向液压缸6:径向液压缸7 注入头主体8 侧板9 外压轮10:内压轮11 压轮轴12:主齿轮13 第一级传动齿轮14 第二级传动齿轮 15 第三级传动齿轮16:动力输出装置17:联轴器18:测速传感器19:输出轴20:液压缸座板113:连接板114:支撑板
具体实施方式
本实用新型的一种注入头装置包括臂吊连接机构、注入头主体、外压轮及内压轮；臂吊连接机构包括并列相对设置的两侧板及连接两侧板的主轴及多个导柱；注入头主体为具有一圆弧形导槽及两侧板的壳体，所述侧板上位于该圆弧形导槽对应的圆心处开设有连接孔，所述主轴穿设于所述连接孔中，且该注入头主体能够绕该主轴的径向转动及沿该主轴的轴向滑动；多个外压轮间隔排列地沿所述圆弧形导槽最外侧分布设置，且经由外压轮轴固定于所述侧板边缘；多个内压轮对应所述外压轮设置于所述外压轮内侧，经由内压轮轴固定于所述侧板上，且与所述外压轮配合形成一有水平向竖直方向弯曲的管路输送通道。如上所述的本实用新型的注入头装置结构紧凑，便于施工。为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式
。如图1至图3所示，为本实用新型的注入头装置的部分结构示意图，本实用新型的注入头装置包括臂吊连接机构1、注入头主体7、外压轮9及内压轮10 ；臂吊连接机构1包括并列相对设置的两侧板8及连接两侧板8的主轴2及多个导柱3 ；请再参照图4所示，为本实用新型的注入头的臂吊连接机构1较佳实施例的侧面示意图，本实用新型的注入头的臂吊连接机构1，包括导柱3、主轴2、连接板113、支撑板 114 ；主轴2及二导柱3固定安装于两套并列对称设置的支撑板114之间，且主轴2两端连接于支撑板114的中部，两套支撑板114的中部分别开设有连接孔，且位置相互对应设置， 主轴2的两个端部分别固定设置于这两个连接孔中；二根导柱3平行于主轴2而分别固定连接至支撑板114上，形成双导柱3式连接机构，两根导柱3配合主轴2设置于两套支撑板 114之间，形成了一个稳定的支架，使其能够承受更大的载荷而不变形；两套支撑板114于相应的一侧边分别固定连接有连接板113，连接板113可以根据实际使用中注入头设置位置而设置于支撑板114的一个侧边，并不以此为限。较佳的，本实用新型能够通过所述连接板113分别固定安装于双臂吊(图中未示) 的端部，使整个注入头的臂吊连接机构1与双臂吊连接起来，而较佳的是设置于车载的双臂吊上，通过调整双臂吊的高度和长度能够对注入头的臂吊连接机构1进行位置的调整， 从而有效的辅助管线对准井口的操作。本实用新型的注入头的臂吊连接机构1，较佳的，连接板113与双臂吊之间可以采用螺栓连接；但也可以采用其他方式连接，只要符合固定强度的要求即可，并不以此为限。如图所示的本实用新型的注入头的臂吊连接机构1较佳实施例中，两根导柱3与主轴2位于不同的平面上，使支撑板114与导柱3及主轴2之间的连接结构具有足够的机械强度，形成稳定的三角形双导柱3式连接机构。本实用新型的注入头的臂吊连接机构1，较佳的，如图所示，其支撑板114为设有加强骨架的三角形平板结构。较佳的实施方式中，穿设导柱3及主轴2的连接孔均设于加强骨架上，使导柱3及主轴2之间更好的保持相对固定状态，增强整体的载荷能力而保证本实用新型的注入头的臂吊连接机构1不被压弯和变形。本实用新型的注入头的臂吊连接机构1在实际应用中，其导柱3及主轴2上能够安装注入头以及液压缸等活动臂，而注入头或液压缸活动臂能够绕导柱3或主轴2转动， 且能够沿轴向滑移。液压缸活动臂的转动能够实现对注入头等结构的运动控制，从而使注入头等装置按照设定方案动作；而注入头的转动则能够实现对下放的管线进行多角度的调整；注入头或液压缸活动臂还能在导柱3或主轴2上沿轴向移动，使得注入头等装置能够进一步地在该方向上进行调整，增加注入头装置的灵活性和实用性。如图3所示，本实用新型的注入头主体7，较佳的，其为具有一圆弧形导槽及两侧板8的壳体，所述侧板8上位于该圆弧形导槽对应的圆心处开设有连接孔，所述主轴2穿设于所述连接孔中，且该注入头主体7能够绕该主轴2的径向转动及沿该主轴2的轴向滑动； 即，注入头主体75能够在主轴2上横向滑动，从而能够对管线的下入位置进行调整，更好的对准井口位置。请一并参照图2所示，本实用新型的注入头装置设有多个外压轮9及内压轮10，所述外压轮9间隔排列地沿所述圆弧形导槽最外侧分布设置，且经由外压轮9轴固定于所述侧板8边缘；所述内压轮10对应所述外压轮9设置于所述外压轮9内侧，经由内压轮10轴固定于所述侧板8上，且与所述外压轮9配合形成一有水平向竖直方向弯曲的管路输送通道。[0054]请参照图1所示，本实用新型的注入头装置包括注入头横移机构，该注入头横向移动机构包括两相对设置的横向液压缸4，两所述横向液压缸4相对地设置于两侧板8上， 且两所述横向液压缸4的活塞杆端部分别对应所述注入头主体7两侧板8的外侧设置。如图所示的本实用新型注入头装置，为了更好的控制注入头主体7的横向位移， 本实用新型较佳实施例中的注入头横移机构，两横向液压缸4固定设置于臂吊连接机构1 的两侧板8内侧，且两横向液压缸4的活塞杆分别对应注入头主体7的侧壁而相对设置，当注入头主体7需要调整横向位置时，启动横向液压缸4使活塞杆分别伸长和收缩，从而推动注入头主体7朝设定方向移动；通过注入头主体7两侧的两个横向液压缸4的配合动作， 可以灵活的推动注入头主体7横向移动至预定位置；两个横向液压缸4配合动作时，其中一个横向液压缸4的活塞杆伸长，而另一个横向液压缸4的活塞杆收缩，保持两根活塞杆之间的距离不变，而使设置在该间隔距离中的注入头主体7随着活塞杆的伸缩而移动；或者是其中一活塞杆先行收缩，收缩动作完成后，另一活塞杆进行伸长动作，推动注入头主体7移动。本实用新型的注入头横移机构，较佳的，两横向液压缸4与一液压泵(图中未示) 连接，且横向液压缸4与液压泵之间设有一换向阀。以此实现一个液压泵对两个横向液压缸4的控制；通过换向阀的动作，依次切换两个横向液压缸4的动作。如本较佳实施例中， 通过控制液压泵经由换向阀从第一个横向液压缸4中抽取液压油，使该横向液压缸4的活塞杆执行收缩动作；在停止液压泵的动作后，切换换向阀的连通通路，使液压泵与另一个横向液压缸4连通，启动液压泵，经由换向阀向该横向液压缸4中输入液压油，使其活塞杆向注入头主体7的侧壁伸长，推动注入头主体7横向移动，待到注入头主体7的另一侧壁贴紧第一个横向液压缸4的活塞杆后，停止液压泵的动作，完成了注入头主体7的横向位移动作；最后将换向阀切换到闭路状态，阻断液压泵与横向液压缸4之间的连通管路，而能够将注入头主体7锁死在移动后的位置上而不偏移。较佳的，注入头横移机构的横向液压缸4的活塞杆端部设有缓冲垫，以使其接触推顶注入头主体7时，不会损坏注入头主体7 ；而缓冲垫可以是橡胶等具有缓冲作用的材料。请再参照图1及图3所示，较佳的，本实用新型的注入头装置包括注入头翻转机构，其包括两枢设于一所述导柱3上的侧向液压缸5，且两所述侧向液压缸5能够沿所述导柱3轴向滑动；其活塞杆端部分别对应连接所述注入头两侧板8，所述侧向液压缸5能够平行于所述侧板8而绕其活塞杆与所述侧板8的连接点转动。注入头主体7是通过所述侧向液压缸5的往复运动的带动而实现一定角度范围的转动的，两侧向液压缸5的一端沿垂直侧向液压缸5轴向分别设有枢接孔，其中一根导柱3穿设两侧向液压缸5的枢接孔，两侧向液压缸5的另一端分别能够平行于侧板8转动地固定在注入头主体7的两侧板8上；因此， 在侧向液压缸5动作而伸长或缩短时，推动注入头主体7绕主轴2转动。较佳的，侧向液压缸5靠近注入头主体7两侧板8的下边缘设置，即，液压缸的两端及所述主轴2的位置形成一个三角形，而不在同一直线上。较佳的，如图所示，两根导柱3分别位于主轴2上下两侧，下方的导柱3为侧向液压缸5提供安装位置，并且使其能够绕导柱3转动；上方的导柱3则能够起限制转动角度和支撑的作用。[0060]本实用新型注入头装置的注入头翻转机构，较佳的，其注入头主体7于靠近上方导柱3的侧板8边缘处设有能够容置该导柱3的卡槽；使该注入头主体7转动到该导柱3 位置时，能够稳固的扣住，限定该注入头主体7的转动范围；而该导柱3也能够为施工过程中下放的水平方向的管线起到支撑的作用。本实用新型注入头装置的注入头翻转机构，较佳的，注入头主体7绕主轴2转动的角度范围为45°，使注入头主体7在竖直方向上具有一预设高度的调整范围，适应不同高度施工井口的要求。本实用新型注入头装置的注入头翻转机构，较佳的，两个侧向液压缸5与一个换向阀(图中未示)连接，即经由一个换向阀控制两个侧向液压缸5同时动作，以保证注入头主体7左右两侧转动角度的一致性，保护整个注入头翻转机构。如图5及图6所示，本实用新型的注入头装置包括有连续油管压紧机构，该连续油管压紧机构包括沿所述圆弧形导槽径向设置于所述注入头主体7侧板8的多个径向液压缸 6，所述径向液压缸6的底座固定于所述侧板8上；所述径向液压缸6的活塞杆端部铰接所述外压轮9轴的于所述侧板8外侧的一端，所述外压轮9轴的另一端于所述侧板8内侧枢接有所述外压轮9，所述外压轮9轴中部与所述注入头主体7侧板8的边缘连接，且所述压轮轴11能够绕其与所述侧板8边缘的连接点垂直于该连接点的切线方向转动。如图所示的本实用新型注入头装置的连续油管压紧机构的较佳实施例，该圆弧形导槽设有压紧管线用的压紧轮(外压轮9及内压轮10)，并使压紧轮沿圆弧形导槽的弧线排列，均勻的给予管线足够的压力和摩擦力，使管线能够顺利的行进和转向。多个所述径向液压缸6的底座固定于其中一所述侧板8外侧，且所述径向液压缸6能够沿所述圆弧形导槽的直径方向转动，以便于在径向液压缸6的活塞杆运动时，整个径向液压缸6能够沿运动的平面转动。所述径向液压缸6与液压动力装置连接，通过液压动力装置提供径向液压缸6 的动力；该侧板8的端缘对应各所述径向液压缸6分别设有一能够垂直于所述圆弧形导槽切线方向转动的压轮轴11，该压轮轴11跨设于该侧板8的两侧，并且能够以与该侧板8的连接处为支点，向两侧摇摆；各所述径向液压缸6的活塞杆端部分别对应与一压轮轴11的外侧端铰接，而各所述压轮轴11的内侧端分别枢接有外压轮9 ；所以，当径向液压缸6被驱动，活塞杆向外伸出时，活塞杆便会推动压轮轴11，使压轮轴11往该侧板8的内侧摆动，而压轮轴11内侧端的外压轮9也一同向主轴2方向靠近，达到外压轮9向内挤压并加大对管线的压力的目的；对应各所述外压轮9内侧分别设有一内压轮10，通过内压轮10与外压轮 9的配合设置，能够形成一供管线行进的通过的通道，管线在该通道内时，受到外压轮9的挤压，由于摩擦力的作用，使管线与外压轮9及内压轮10的转动与管线的行进同步进行；同时，由于内、外压轮9对连续油管垂直切线方向施加均勻、连续稳定的压紧力量，故能更有效的减小连续管线下入过程中由于压力不均而受到的损害。另外，多个径向液压缸6的设置，也使管线的受力更加的均勻可控。本实用新型注入头装置的连续油管压紧机构，较佳的，多个径向液压缸6沿一平行于所述圆弧形导槽的弧线固定在侧板8上，该弧线的半径小于所述圆弧形导槽的半径， 且以主轴2为圆心，S卩，多个径向液压缸6沿与圆弧形导槽的同心圆设置在于所述圆弧形导槽对应的位置上，使各径向液压缸6与圆弧形导槽边缘相应的压轮轴11之间的距离相等， 使外压轮9施加于管线上的压力保持稳定。[0066]较佳的，本实用新型注入头装置的连续油管压紧机构，如图所示，连续油管压紧机构沿该弧线均勻分布有11个径向液压缸6，同时对应设有11个压轮轴11、外压轮9及内压轮10，组合成一连续的输送管线的结构，如上所述的径向液压缸6设置方式，所述11个径向液压缸6带动外压轮9压紧和松开管线的动作，能够使管线整体的压力更加均勻稳定。所述径向液压缸6与同一个液压动力装置连接时，操作人员也只需要操作一个液压动力装置便可实现对所有径向液压缸6的控制，简单而有效。本实用新型的连续油管压紧机构，其较佳的实施方式中，该连续油管压紧机构于该弧线的下端的切线方向延伸还并列设有两个用以捋直管线的液压缸，借此，在管线行进至所述外压轮9及内压轮10配合形成的圆弧形的管线通道的末端时，使管线继续受到外压轮9及内压轮10的作用，继续直线前进，达到捋直被压弯的管线的作用，使油管在进入油井之前回复直线形状。如上所述，本实用新型的连续油管压紧机构，在较佳的实施方式中，可以采用液压缸的驱动装置，但并不以此为限，本实用新型也可以采用其他驱动方式，例如气压缸或者其它能够安装于注入头主体7上的驱动装置。本实用新型采用一个或多个液压动力装置对多个液压缸同时进行驱动，使各个径向液压缸6能够同步作业，更有效的保证了管线在下入过程中的受力更加均勻，下入管线作业更加顺利。另外，本实用新型可以根据实际应用中的大小，以及管线的大小，设置不同的内、 外压轮9及径向液压缸6，而径向液压缸6的数量也可以根据实际情况进行设定，并不以此为限。请再参照图5所示，本实用新型的注入头装置，较佳的，还设有一长条形液压缸座板20，固定于多个所述径向液压缸6与所述侧板8之间，形成一体式多缸受压定位机构。该注入头主体7的侧板8上固定设有所述液压缸座板20，所述液压缸座板20上设有连接机构，多个径向液压缸6经由该液压缸座板20上的连接机构固定于所述注入头主体 7上。径向液压缸6设置在液压缸座板20上，避免了径向液压缸6的反向作用力直接作用于注入头主体7的侧板8上，能够起到保护注入头主体7的作用，同时也能够避免径向液压缸6受迫位移等导致径向液压缸6不能正常工作的情况出现。较佳的，所述液压缸座板20的连接机构为螺栓连接机构。通过在液压缸座板20 上开设螺孔，将径向液压缸6的底座经由螺栓穿过液压缸座板20的螺孔而锁固至注入头主体7的侧板8上，使径向液压缸6的底座牢固的定位在液压缸座板20上，且与注入头主体 7的侧板8相互定位。而上述连接机构为本实用新型的一种较佳的实施例，并不以此为限， 本实用新型也可以通过其它各种连接机构(如卡榫等)将径向液压缸6固定于液压缸座板 20而定位于注入头主体7的侧板8上。请一并结合图6所示，本实用新型注入头装置的一体式多缸受压定位机构，较佳的，所述液压缸座板20 —侧具有向上凸起的抵顶部，而该抵顶部设置于液压缸座板20上对应径向液压缸6运动方向的相反侧的边缘上，且径向液压缸6底座的边缘抵顶该抵顶部，使该抵顶部在径向液压缸6在其活塞杆推伸的过程中，能够更有效地起到支撑的作用。更进一步的，所述抵顶部与所述径向液压缸6的底座相接触之处形状一致对应，能够紧密配合， 保证径向液压缸6工作过程中保持预设的运动方向而不偏转。所述液压缸座板20与所述圆弧形导槽之间设有间隔距离，且与所述圆弧形导槽边缘相互平行地设置。注入头主体7 的圆弧形导槽中沿圆弧形导槽的弯曲方向导入需要下方的管线，径向液压缸6作用于该圆弧形导槽边缘的外压轮9上，用以压紧下放的管线，以便保证下放管线的正常下入作业，而径向液压缸6后侧的底座设置于与圆弧形导槽相互平行的液压缸座板20上，使径向液压缸 6的主轴2与所在圆弧形导槽及液压缸座板20处的切线方向垂直，有效保证了径向液压缸 6工作时得到稳固的支撑，保持径向液压缸6运动方向固定不变，从而避免径向液压缸6工作不正常而导致的管线松脱及压力过紧等问题的出现。请再参照图2及图7所示，本实用新型的注入头装置，较佳的，该注入头装置包括多级齿轮传动机构，该多级齿轮传动机构包括一动力输出装置16、一主齿轮12及至少一级的传动齿轮，该动力输出装置16安装于所述注入头的侧板8上，且该动力输出装置16轴向与所述主轴2平行；所述主齿轮12套设于所述动力输出装置16的输出轴19上，所述注入头侧板8上沿所述主齿轮12向所述圆弧形导槽的方向依序设有至少一级所述传动齿轮，且每一个后一级的所述传动齿轮与其中一个上一级的所述传动齿轮相互啮合；最后一级所述传动齿轮与所述内压轮10对应啮合设置。本实用新型注入头装置的多级齿轮传动机构包括动力输出装置16、主齿轮12及至少一级后续的传动齿轮；所述动力输出装置16为一能够为该传动机构提供传输动力的动力源，其安装于所述注入头主体7的侧板8上，在本实施例中，该动力输出装置16较佳的为一液压马达，该液压马达的主体固定设置在所述注入头主体7的一侧板8外侧，且其主轴 2穿过该侧板8而伸入至两侧板8之间的注入头主体7内；该动力输出装置16轴向与所述主轴2平行，以便于平行驱动与其相互平行设置的传动结构；所述主齿轮12套设于所述动力输出装置16的输出轴19上，所述注入头侧板8上沿所述主齿轮12向所述圆弧形导槽的方向依序设有至少一级的传动齿轮，且每一个后一级的所述传动齿轮与其中一个上一级的所述传动齿轮相互啮合；每个前一级的传动齿轮能够驱动多个后一级的传动齿轮，而后一级的传动齿轮只与其中一个前一级的传动齿轮啮合设置，因此，主齿轮12及多级传动齿轮结合后，形成了以主轴2向圆弧形导槽方向延伸的扩散结构，从而将动力输出装置16输出的动力依序逐级向外传输。最后一级的所述传动齿轮与所述内压轮10对应啮合设置而使动力输出装置16的得以驱动内压轮10沿预设的速度及方向转动，从而带动管线向预设方向行进，完成连续油管的注入作业。在本实用新型注入头装置的多级齿轮传动机构一个的实施例中，较佳的，同一级的所述传动齿轮中每一个所述传动齿轮与所述主轴2之间的距离相等，且后一级所述传动齿轮与所述主轴2间的距离大于前一级所述传动齿轮与所述主轴2间的距离；具体的，传动齿轮经由轴承枢设于齿轮中心的固定轴上，并固定于两侧板8之间，且同一级传动齿轮的每一个固定轴均沿着以主轴2为圆心的一个圆弧上间隔设置的，这样，同一级传动齿轮的尺寸及其与主轴2之间的距离均相等，在一般情况下保证所有内压轮10的同步转动效果， 使管线顺利注入。上述各级传动齿轮的等尺寸及间距设置只是本实用新型的一种较佳的实施方式，而传动齿轮的设置也可以是间距及大小不等的设置方式，需要根据现场具体的需求决定，并不以此为限。如图所示的本实用新型注入头装置的多级齿轮传动机构，在较佳的实施例中，包括有三级传动齿轮，其中包括两个第一级传动齿轮13、三个第二级传动齿轮14及六个第三级传动齿轮15 ；两个第一级传动齿轮13间隔设置，且位于与主轴2间隔相同距离处分别与主齿轮123相互啮合，三个第二级传动齿轮14间隔设置，且位于与主轴2间隔相同距离处分别对应与第一级传动齿轮13中的其中一个相互啮合，六个第三级传动齿轮15间隔设置， 且位于与主轴2间隔相同距离处分别对应与第二级传动齿轮14中的其中一个相互啮合，最后，第三级传动齿轮15对应驱动内压轮10，使各内压轮10同步转动。较佳的，本实用新型注入头装置的多级齿轮传动机构，在本实施例中，设有十二个内压轮10，且每一个内压轮10与其中一个最后一级的所述传动齿轮啮合设置。形成了每一个前一级齿轮带动两个后一级齿轮的扩散结构，本实用新型的传动齿轮的大小也可根据转动速度的快慢要求进行配置，起到调节转速的作用。也可以通过拆卸、安装更换的方式，增加或减少传动齿轮的级数来调节内压轮10的转动速度和驱动力量的大小，适应不同的实际工况。请参照图8及图9所示，本实用新型注入头装置包括传感器定位机构，所述动力输出装置16的输出轴19连接有联轴器17，该联轴器17的另一端与一测速传感器18的输入轴连接，所述动力输出装置16的输出轴19与所述测速传感器18的输入轴同轴连接；该测速传感器18固定设置于另一侧板8上。本实用新型实施例的所述传感器定位机构安装在注入头装置的动力输出装置16 的输出轴19及一侧板8上，所述传感器定位机构包括测速传感器18 (例如为编码器)，其设置于另一侧板8上；连轴器，连接在所述动力输出装置16的输出轴19与所述测速传感器18 之间，动力输出装置16的输出轴19与连轴器之间采用键固定。进一步地，所述测速传感器 18为编码器，测速准确，便于安装。所述动力输出装置16的输出轴19、连轴器与所述测速传感器18同轴连接，即当动力输出装置16的输出轴19转动时，带动联轴器17及测速传感器18的中轴转动，从而使测速传感器18能够检测到动力输出装置16的转速以及转动的角度。较佳的，所示动力输出装置16为液压马达，所示液压马达与编码器的连接采用刚性的联轴器17连接，轴与联轴器17之间采用键固定，联轴器17上加工有螺旋状沟槽，使得刚性的联轴器17有了一定的柔性，能够保证液压马达与编码器在运转过程中的同轴度在一定的误差范围内时，编码器仍然能够随着液压马达一起旋转，准确检测液压马达的转速， 精确计算连续油管的下入深度。综上所述，本实用新型的注入头装置，其一较优的实施例的主要结构如下，包括臂吊连接机构1、注入头主体7、外压轮9及内压轮10 ；臂吊连接机构1包括并列相对设置的两侧板8及连接两侧板8的主轴2及多个导柱3 ；注入头主体7为具有一圆弧形导槽及两侧板8的壳体，所述侧板8上位于该圆弧形导槽对应的圆心处开设有连接孔，所述主轴2穿设于所述连接孔中，且该注入头主体7能够绕该主轴2的径向转动及沿该主轴 2的轴向滑动；多个外压轮9间隔排列地沿所述圆弧形导槽最外侧分布设置，且经由外压轮 9轴固定于所述侧板8边缘；多个内压轮10对应所述外压轮9设置于所述外压轮9内侧， 经由内压轮10轴固定于所述侧板8上，且与所述外压轮9配合形成一有水平向竖直方向弯曲的管路输送通道。多级齿轮传动机构，包括一动力输出装置16、一主齿轮12及至少一级的传动齿轮，该动力输出装置16安装于所述注入头的侧板8上，且该动力输出装置16轴向与所述主轴2平行；所述主齿轮12套设于所述动力输出装置16的输出轴19上，所述注入头侧板 8上沿所述主齿轮12向所述圆弧形导槽的方向依序设有至少一级所述传动齿轮，且每一个后一级的所述传动齿轮与其中一个上一级的所述传动齿轮相互啮合；最后一级所述传动齿轮与所述内压轮10对应啮合设置。传感器定位机构，所述液压马达输出轴19连接有联轴器17，该联轴器17的另一端与一测速传感器18的输入轴连接，所述液压马达的输出轴19与所述测速传感器18的输入轴同轴连接；该测速传感器18固定设置于另一侧板8上。注入头横向移动机构，其包括两相对设置的横向液压缸4，两所述横向液压缸4设置于两侧板8上，且两所述横向液压缸4的活塞杆端部分别对应所述注入头主体7两侧板 8的外侧设置；注入头翻转机构，其包括两枢设于一所述导柱3上的侧向液压缸5，且两所述侧向液压缸5能够沿所述导柱3轴向滑动；其活塞杆端部分别对应连接所述注入头两侧板8，所述侧向液压缸5能够平行于所述侧板8而绕其活塞杆与所述侧板8的连接点转动。连续油管压紧机构，包括沿所述圆弧形导槽径向设置于所述注入头主体7侧板8 的多个径向液压缸6，所述径向液压缸6的底座固定于所述侧板8上；所述径向液压缸6的活塞杆端部铰接所述外压轮9轴的于所述侧板8外侧的一端，所述外压轮9轴的另一端于所述侧板8内侧枢接有所述外压轮9，所述外压轮9轴中部与所述注入头主体7侧板8的边缘连接，且所述压轮轴11能够绕其与所述侧板8边缘的连接点垂直于该连接点的切线方向转动。一体式多缸受压定位机构，其为一长条形液压缸座板20，固定于多个所述径向液压缸6与所述侧板8之间。本实用新型的注入头的臂吊连接机构1是一种双臂吊与注入头之间动、静结合的双导柱3式连接机构，为注入头装置提供安装位置，注入头装置通过本实用新型与车载双臂吊连接成一体，施工时通过调整双臂吊的高度和长度能够实现对准井口的操作，同时注入头装置在本实用新型上能够作上下旋转及左右移动，配合完成对准井口的操作。该机构具有结构紧凑、稳定，体积较小，工作可靠特点。其中，注入头翻转机构采用液压缸的往复运动控制注入头装置围绕主轴2在一定角度旋转的方法，提供了一种液压传动式翻转机构，针对不同高度的施工井口，能提供准确翻转角度，可以对注入头装置作适当的高度调节，以适应注入头装置对准井口高度操作的要求。同时将连续油管从水平方向导向为垂直方向，具有结构简单，工作可靠的特点。而多级齿轮传动机构将多级齿轮组分别布置在注入头装置不同半径的曲面上，逐级驱动，能够将液压马达输出的动力逐级传递到注入头装置的压紧机构，使压紧机构内压轮10按照设定速度及方向转动，通过输送管线带动外压轮9同步转动，因此管线能够实现多级同向变速、同轴距传递动力、输出扭矩相等，完成对连续油管的注入。另外，其传感器定位机构结构简单，工作可靠，能够将液压马达与编码器精确定位，保证液压马达与编码器在运转过程中的同轴度在一定的误差范围内时，编码器仍然能够随着液压马达一起旋转，准确检测出液压马达的转速，精确计算连续油管的下入深度。以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变
13化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种注入头装置，其特征在于，该注入头装置包括臂吊连接机构，包括并列相对设置的两侧板及连接两侧板的主轴及多个导柱；注入头主体，其为具有一圆弧形导槽及两侧板的壳体，所述侧板上位于该圆弧形导槽对应的圆心处开设有连接孔，所述主轴穿设于所述连接孔中，且该注入头主体能够绕该主轴的径向转动及沿该主轴的轴向滑动；多个外压轮，间隔排列地沿所述圆弧形导槽最外侧分布设置，且经由外压轮轴固定于所述侧板边缘；多个内压轮，对应所述外压轮设置于所述外压轮内侧，经由内压轮轴固定于所述侧板上，且与所述外压轮配合形成一有水平向竖直方向弯曲的管路输送通道。
2.如权利要求1所述的注入头装置，其特征在于，该注入头装置还包括注入头横向移动机构，其包括两相对设置的横向液压缸，两所述横向液压缸设置于两侧板上，且两所述横向液压缸的活塞杆端部分别对应所述注入头主体两侧板的外侧设置。
3.如权利要求1所述的注入头装置，其特征在于，该注入头装置还包括注入头翻转机构，其包括两枢设于一所述导柱上的侧向液压缸，且两所述侧向液压缸能够沿所述导柱轴向滑动；其活塞杆端部分别对应连接所述注入头两侧板，所述侧向液压缸能够平行于所述侧板而绕其活塞杆与所述侧板的连接点转动。
4.如权利要求1所述的注入头装置，其特征在于，该注入头装置还包括连续油管压紧机构，包括沿所述圆弧形导槽径向设置于所述注入头主体侧板的多个径向液压缸，所述径向液压缸的底座固定于所述侧板上；所述径向液压缸的活塞杆端部铰接所述外压轮轴的于所述侧板外侧的一端，所述外压轮轴的另一端于所述侧板内侧枢接有所述外压轮，所述外压轮轴中部与所述注入头主体侧板的边缘连接，且所述压轮轴能够绕其与所述侧板边缘的连接点垂直于该连接点的切线方向转动。
5.如权利要求1所述的注入头装置，其特征在于，该注入头装置还包括一体式多缸受压定位机构，其为一长条形液压缸座板，固定于多个所述径向液压缸与所述侧板之间。
6.如权利要求1所述的注入头装置，其特征在于，该注入头装置还包括多级齿轮传动机构，包括一动力输出装置、一主齿轮及至少一级的传动齿轮，该动力输出装置安装于所述注入头的侧板上，且该动力输出装置轴向与所述主轴平行；所述主齿轮套设于所述动力输出装置的输出轴上，所述注入头侧板上沿所述主齿轮向所述圆弧形导槽的方向依序设有至少一级所述传动齿轮，且每一个后一级的所述传动齿轮与其中一个上一级的所述传动齿轮相互啮合；最后一级所述传动齿轮与所述内压轮对应啮合设置。
7.如权利要求6所述的注入头装置，其特征在于，该注入头装置还包括传感器定位机构，所述液压马达输出轴连接有联轴器，该联轴器的另一端与一测速传感器的输入轴连接， 所述液压马达的输出轴与所述测速传感器的输入轴同轴连接；该测速传感器固定设置于另一侧板上。
8.如权利要求7所述的注入头装置，其特征在于，该注入头装置还包括注入头横向移动机构，其包括两相对设置的横向液压缸，两所述横向液压缸设置于两侧板上，且两所述横向液压缸的活塞杆端部分别对应所述注入头主体两侧板的外侧设置；注入头翻转机构，其包括两枢设于一所述导柱上的侧向液压缸，且两所述侧向液压缸能够沿所述导柱轴向滑动；其活塞杆端部分别对应连接所述注入头两侧板，所述侧向液压缸能够平行于所述侧板而绕其活塞杆与所述侧板的连接点转动；连续油管压紧机构，包括沿所述圆弧形导槽径向设置于所述注入头主体侧板的多个径向液压缸，所述径向液压缸的底座固定于所述侧板上；所述径向液压缸的活塞杆端部铰接所述外压轮轴的于所述侧板外侧的一端，所述外压轮轴的另一端于所述侧板内侧枢接有所述外压轮，所述外压轮轴中部与所述注入头主体侧板的边缘连接，且所述压轮轴能够绕其与所述侧板边缘的连接点垂直于该连接点的切线方向转动；一体式多缸受压定位机构，其为一长条形液压缸座板，固定于多个所述径向液压缸与所述侧板之间。
专利摘要本实用新型公开了一种注入头装置包括臂吊连接机构、注入头主体、外压轮及内压轮；臂吊连接机构包括并列相对设置的两侧板及连接两侧板的主轴及多个导柱；注入头主体为具有一圆弧形导槽及两侧板的壳体，侧板上位于圆弧形导槽对应的圆心处开设有连接孔，主轴穿设于连接孔中，且注入头主体能够绕主轴的轴向转动及沿主轴的轴向滑动；多个外压轮间隔排列地沿圆弧形导槽最外侧分布设置，且经由外压轮轴固定于侧板边缘；多个内压轮对应外压轮设置于外压轮内侧，经由内压轮轴固定于侧板上，且与外压轮配合形成一有水平向竖直方向弯曲的管路输送通道；如上所述，本实用新型的注入头装置结构简洁紧凑，便于现场施工。
文档编号E21B19/22GK202228020SQ20112039781
公开日2012年5月23日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者任宏伟, 刘永平, 宋志军, 张福兴, 杨志祥, 杨文军, 洪梅, 王晓华, 赵福刚 申请人:中国石油天然气股份有限公司