一种滑车调度机构和双滑车机构的制作方法

本申请涉及钻探设备技术领域，特别涉及一种滑车调度机构和双滑车机构。

背景技术：

钻探设备应用于地质勘探施工领域，例如工程勘察，水文水井，铀矿地浸孔，浅层煤层气等。

目前的钻探设备主要为单卷扬、单滑车机构。该单卷扬、单滑车机构具有劳动强度低，生产率低，安全性低等缺点，远远不能满足工程施工方的要求。在实际的钻探施工中，滑车一方面用于连接水龙头，并进行钻杆加接和主动钻杆操作；滑车另一方面还用于连接提引器、提升或下放钻具。当涉及不同施工操作时需要有人操作，交替更换滑车下方的不同连接体。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种滑车调度机构和双滑车机构，用于减少工人劳动强度，提高钻探施工效率。

为达到上述目的，本实用新型提供一种滑车调度机构，该滑车调度机构包括天车、第一导轮、第二导轮、第一卷扬、第二卷扬、滑轮组、支撑轴、活动支座、液压缸和滑槽；

其中，滑轮组和液压缸设置于天车梁的上方，其中，滑轮组包括多个滑轮，所有滑轮固定套接在支撑轴上，支撑轴的两端分别与两个活动支座固定连接，一个活动支座的背向支撑轴的一侧与液压缸的活塞杆连接，活塞杆通过带动活动支座和支撑轴，带动滑轮组移动；

滑槽由固定底板和四个压板构成，固定底板为矩形框，固定底板的四个角分别对应一块压板，压板包括矩形的主体部分和自主体部分的上部一侧向矩形框的内部方向延伸出的延伸部分，各压板的主体部分与固定底板可拆卸连接，各压板的延伸部分与固定底板之间具有间隙，滑轮组可沿该间隙滑动；

多个滑轮分为第一组滑轮和第二组滑轮，第一导轮位于第一组滑轮前方，第一卷扬位于第一导轮前方，第二导轮位于第二组滑轮前方，第二卷扬位于第二导轮前方；

天车梁的下方位于第一组滑轮的一侧设置有第一固定端，天车梁的下方位于第二组滑轮的一侧设置有第二固定端。

可选地，活塞杆与活动支座之间为可拆卸连接。

可选地，活动支座的背向支撑轴的一侧设置有耳板，耳板和活塞杆朝向支撑轴的一端上均设置有销孔，耳板与活塞杆的一端通过穿过各销孔的销轴连接，或者，耳板和活塞杆朝向支撑轴的一端上均设置有螺孔，耳板与活塞杆的一端通过穿过各螺孔的螺栓和螺母连接。

可选地，活动支座包括半圆凹槽和半圆卡箍，半圆凹槽与半圆卡箍配合，使支撑轴固定。

可选地，固定底板的与活动支座的移动方向平行的一个边上设置有限位块，以限制活动支座的最大可移动范围。

可选地，固定底板的与活动支座的移动方向相垂直的中线上，设置有信号发射器，处于第一组滑轮中心的一个滑轮底部设置有与信号发射器对应的信号接收器，处于第二组滑轮中心的一个滑轮底部也设置有与信号发射器对应的信号接收器，两个信号接收器的输出端均与液压缸的控制端连接。

可选地，多个滑轮的数目为2n，n为大于或者等于1的正整数，多个滑轮组中，自一端开始，所有第奇数个滑轮构成第一组滑轮，所有第偶数个滑轮构成第二组滑轮。

可选地，第一导轮与第二导轮为对称设置，其对称中心线与钻井孔口的中心线重合。

可选地，第一固定端和第二固定端为对称设置，其对称中心线与钻井孔口的中心线重合。

本实用新型提供的滑车调度机构通过将两组滑轮固定套接在支撑轴上，并将该支撑轴的两端分别与两个活动支座固定，使得两组滑轮与活动支座一起被活塞杆带动并沿滑槽中移动，进而通过限制活塞杆的行程使两组滑轮分别与钻井孔口对齐，完成两组滑轮之间的位置切换，进而实现对分别与两组滑轮连接的两个滑车的调度。可见，本实用新型的滑车调度机构可减少工人劳动强度，提高施工效率。

本实用新型还提供一种双滑车机构，该双滑车机构包括第一滑车、第二滑车和如上所述的滑车调度机构，第一滑车、第二滑车分别与滑车调度机构通过两根牵引绳连接，其中，第一牵引绳依次连接第一卷扬、第一导轮、第一组滑轮、第一滑车，并固定在第一固定端上；第二牵引绳依次连接第二卷扬、第二导轮、第二组滑轮、第二滑车，并固定在第二固定端上。

由于本实用新型提出的双滑车机构具有如上所述的结构，在钻井施工时，可通过第一卷扬为第一滑车提供牵引力，负责连接水龙头，并进行钻杆加接和主动钻杆操作；以及可通过第二卷扬为第二滑车提供牵引力，负责连接提引器，并进行钻具的提升或下放，实现了钻探工艺分工；进一步地通过上文所述的滑车调度机构完成两种钻探工艺之间的切换。可见，本实用新型的双滑车机构可减少工人劳动强度，提高施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是滑车调度机构的俯视图：

图2是滑车调度机构与双滑车连接配合的主视图；

图3是固定底板的结构示意图；

图4是压板的俯视图；

图5是压板的左视图；

图6是活动支座的结构示意图。

附图标记说明：

1-第一滑车；2-第二滑车；3-活塞杆；4-天车；5-第一导轮；6-第二导轮；7-第一卷扬；8-第二卷扬；9-滑轮组；10-支撑轴；11-活动支座；110-半圆凹槽；111-半圆卡箍；12-液压缸；13-滑槽；130-固定底板；131-压板；131a-压板的主体部分；131b-压板的延伸部分；14-第一固定端；15-第二固定端：16-第一牵引绳；17-第二牵引绳；18-限位块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

本实用新型实施例一提供一种滑车调度机构，该滑车调度机构与具有双滑车的钻探设备配合使用。在钻探施工中，通常需要使用两个滑车，为了便于描述将两个滑车成为第一滑车和第二滑车，其中，第一滑车用于连接水龙头，并进行钻杆加接和主动钻杆操作，第二滑车用于连接提引器、提升或下放钻具，同时为了保证钻井通道的直线性，两个滑车均要求与钻井孔口对齐，因而需要调度机构来对两个滑车进行调度，使其分别与钻井孔口对齐，交替地进行钻探施工。

结合图1和图2，本实用新型实施例一的滑车调度机构包括天车4、第一导轮5、第二导轮6、第一卷扬7、第二卷扬8、滑轮组9、支撑轴10、活动支座11、液压缸12和滑槽13。

其中，滑轮组9和液压缸12设置于天车4梁的上方，其中，滑轮组9包括多个滑轮，所有滑轮固定套接在支撑轴10上，支撑轴10的两端分别与两个活动支座11固定连接，一个活动支座11的背向支撑轴10的一侧与液压缸12的活塞杆3连接，活塞杆3通过带动活动支座11和支撑轴10，带动滑轮组9移动。

如图3-图6所示，滑槽13由固定底板130和四个压板131构成，固定底板130为矩形框，固定底板130的四个角分别对应一块压板131，压板131包括矩形的主体部分131a和自主体部分131a的上部一侧向矩形框的内部方向延伸出的延伸部分131b，各压板131的主体部分131a与固定底板130可拆卸连接，各压板131的延伸部分131b与固定底板130之间具有间隙，滑轮组9可沿该间隙滑动。需要说明的是，本实用新型为了准确阐述技术方案，对压板131采用了主体部分131a和延伸部分131b的描述方法，实际的压板131的主体部分131a和延伸部分131b为整体不可拆分的结构。

其中，多个滑轮分为第一组滑轮和第二组滑轮，如图1所示，第一导轮5位于第一组滑轮前方，第一卷扬7位于第一导轮5前方，第二导轮6位于第二组滑轮前方，第二卷扬8位于第二导轮6前方；

如图2所示，天车4梁的下方位于第一组滑轮的一侧还设置有第一固定端14，天车4梁的下方位于第二组滑轮的一侧设置有第二固定端15，其中第一固定端14和第二固定端15的作用会在后续描述中体现。

其中，上述第一卷扬7和第二卷扬8中所述卷扬的全称为卷扬机，可通过卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物，现以电动卷扬机为主，即可单独使用，也可作起重、筑路和矿井提升等机械中的组成部件，具有操作简单、绕绳量大、移置方便等优点，被广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山和码头等领域。

下面对滑车调度机构的工作原理进行详细说明，为了便于说明，在图1和图2中，将钻井孔口中心位置用O-O线表示，第一组滑轮的中心位置用A-A线表示，第二组滑轮的中心位置用B-B线表示。在与双滑车的配合使用中，第一滑车1和第二滑车2分别与滑车调度机构通过两根牵引绳连接。具体地，由第一牵引绳16依次连接第一卷扬7、第一导轮5、第一组滑轮以及第一滑车1，并固定在第一固定端14上，其中第一卷扬7用于为第一牵引绳16提供牵引力。以及由第二牵引绳17依次连接第二卷扬8、第二导轮6、第二组滑轮以及第二滑车2，并固定在第二固定端15上，其中第二卷扬8用于为第二牵引绳17提供牵引力。

从上述连接关系可知，两个滑车分别由位于其上方的两个滑轮组9牵引，因此，本实用新型实施例一的滑车调度机构的工作原理为：

调整第一组滑轮的中心位置(A-A线)与钻井孔口(O-O线)对齐，使与第一组滑轮连接的第一滑车1到达施工位置，第一滑车1上的设备开始工作。以及

调整第二组滑轮的中心位置(B-B线)与钻井孔口(O-O线)对齐，使与第二组滑轮连接的第二滑车2到达施工位置，第二滑车2上的设备开始工作。

下面依然参见图1和图2，对滑车调度机构的工作过程进行详细说明。在钻探施工中，由第一滑车1负责连接水龙头，进行钻杆加接和主动钻杆操作，第二滑车2负责连接提引器，进行加接钻具操作。其中：

第一滑车1的调度过程为：向液压缸12内的无杆腔(即液压缸12的腔体内没有活塞杆3)内供油，则液压缸12的活塞杆3将推动滑轮组9右移，使第一组滑轮的中心位置(A-A线)与钻井孔口(O-O线)对齐，进而使与第一组滑轮连接的第一滑车1与钻井孔口对齐，然后第一滑车1下的水龙头及其主动钻杆可以开始工作。类似地：

第二滑车2的调度过程为：向液压缸12内的有杆腔(即液压缸12的腔体内有活塞杆3)内供油，则液压缸12的活塞杆3将拉动滑轮组9左移，使第二组滑轮的中心位置(B-B线)与钻井孔口(O-O线)对齐，进而使与第二组滑轮连接的第二滑车2与钻井孔口对齐，然后第二滑车2下的提引器可以开始工作。

如上所述，本实用新型实施例一提供的滑车调度机构通过将两组滑轮固定套接在支撑轴10上，并将该支撑轴10的两端分别与两个活动支座11固定，使得两组滑轮与活动支座11一起被活塞杆3带动并沿滑槽13中移动，进而通过限制活塞杆3的行程使两组滑轮分别与钻井孔口对齐，完成两组滑轮之间的位置切换，进而实现对分别与两组滑轮连接的两个滑车的调度。可见，本实用新型实施例一的滑车调度机构可减少工人劳动强度，提高施工效率。

可选地，活塞杆3与活动支座11之间为可拆卸连接，可提高滑车调度机构的安装灵活性。示例性地，活动支座11的背向支撑轴10的一侧设置有耳板，耳板和活塞杆3朝向支撑轴10的一端上均设置有销孔，耳板与活塞杆3的一端通过穿过各销孔的销轴连接，或者，耳板和活塞杆3朝向支撑轴10的一端上均设置有螺孔，耳板与活塞杆3的一端通过穿过各螺孔的螺栓和螺母连接。当然，本领域技术人员也可以根据需要选择其他可拆卸的连接方式，本实用新型实施例对此不进行限定。

可选地，如图6所示，活动支座11包括半圆凹槽110和半圆卡箍111，半圆凹槽110与半圆卡箍111配合，使支撑轴10固定。对于轴类构件，采用卡箍式固定不仅结构简单，而且牢固。

可选地，固定底板130的与活动支座11的移动方向平行的一个边上设置有限位块18，以限制活动支座11的最大可移动范围，以避免其脱离滑槽13。该方案适用于液压缸12行程较大的情况。

可选地，固定底板130的与活动支座11的移动方向相垂直的中线上，设置有信号发射器，处于第一组滑轮中心的一个滑轮底部设置有与信号发射器对应的信号接收器，处于第二组滑轮中心的一个滑轮底部也设置有与信号发射器对应的信号接收器，两个信号接收器的输出端均与液压缸12的控制端连接。在工作过程中，传感器响应于活动支座11沿滑槽13运动到目标位置后，向液压缸12发送停止动作的信号，以使得第一组滑轮的中心和第二组滑轮的中心可分别精确地与钻井孔口对齐。

可选地，多个滑轮的数目为2n，n为大于或者等于1的正整数，多个滑轮中，自一端开始，所有第奇数个滑轮构成第一组滑轮，所有第偶数个滑轮构成第二组滑轮。示例性地，参见图1和图2，滑轮的总个数为6，对6个滑轮进行编号，从左端开始依次为01，02，03，04，05，06，其中01，03，05构成第一组滑轮，其余02，04，06构成第二组滑轮。在该方案中，由于第一组滑轮和第二组滑轮采用了交叉排列的方式，故使得第一组滑轮的中心位置和第二组滑轮的中心位置与钻井孔口的中心线的垂直距离变为最短，则活塞杆3只需要移动较小的行程可以实现对滑车的调度工作，因此降低了液压缸12的功率消耗。

可选地，为了优化滑车调度机构的受力分布，第一导轮5与第二导轮6为对称设置，其对称中心线与钻井孔口的中心线重合。以及第一固定端14和第二固定端15为对称设置，其对称中心线与钻井孔口的中心线重合，从而使滑车调度机构的运动更加稳定。

实施例二

本实用新型实施例二提供一种双滑车机构，如图1和图2所示，该双滑车机构包括第一滑车1、第二滑车2和如上所述的滑车调度机构，第一滑车1、第二滑车2分别与滑车调度机构通过两根牵引绳连接，其中，第一牵引绳16依次连接第一卷扬7、第一导轮5、第一组滑轮以及第一滑车1，并固定在第一固定端14上；第二牵引绳17依次连接第二卷扬8、第二导轮6、第二组滑轮以及第二滑车2，并固定在第二固定端15上。当本实用新型实施例二的双滑车机构应用于铀矿地浸孔钻施工时，牵引绳为钢丝绳。

由于本实用新型实施例二提出的双滑车机构具有如上所述的结构，在钻井施工时，可通过第一卷扬7为第一滑车1提供牵引力，负责连接水龙头，并进行钻杆加接和主动钻杆操作；以及可通过第二卷扬8为第二滑车2提供牵引力，负责连接提引器，并进行钻具的提升或下放，实现了钻探工艺分工；进一步地通过上文所述的滑车调度机构完成两种钻探工艺之间的切换。可见，本实用新型实施例二的双滑车机构可减少工人劳动强度，提高施工效率。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。