水平动力猫道机的制作方法

本实用新型涉及海洋钻井平台机械领域，具体涉及水平动力猫道机。

背景技术：

钻井过程中，大量的钻具需要频繁上下钻台。目前国内绝大多数自升式钻井平台仍采用人工提拉钢丝绳的方式在甲板与钻台间运送钻具，劳动强度大，危险程度高，生产效率低。海洋钻井作业环境恶劣、危险程度大，钻具排放操作是海洋钻井作业过程中最危险的工作之一，实现钻具排放的自动化操作是未来发展的必然趋势。我国自升式钻井平台数量较多，钻具自动化设备需求量大，特别是已建成的钻井平台自动化改造任务急切。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本实用新型目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了水平动力猫道机，实现钻井平台钻具的自动化输送，显著提高钻具上、下钻台操作的工作效率和安全性。

(二)技术方案

水平动力猫道机，包括液压站、电控柜、链传动机构、滑车机构、本体运行机构、本体液压缸、机架、举升机构、V型槽、上卸钻具机构及钻具存放板；所述液压站和所述电控柜设置在本体运行机构尾部；所述本体运行机构由本体液压缸驱动，沿机架上的轨道前后移动；所述举升机构位于本体运行机构头部；所述本体运行机构上设置有V型槽，V型槽内设置有滑车机构；所述V型槽内还设置有上卸钻具机构，上卸钻具机构外接钻具存放板；所述本体运行机构后侧设置有链传动机构。

优选的，所述电控柜具有无线接收器和航空插头。

优选的，所述本体液压缸缸筒靠前位置对称焊接两个短轴，短轴与连接在本体运行机构上的活动支座铰接，本体液压缸活塞杆耳环与连接在机架上的固定支座铰接。

优选的，所述V型槽分上下两层，下层折弯钢板与支撑板焊接，上层为聚四氟乙烯板，V型槽采用中间平段、两边斜坡的形式。

优选的，所述滑车机构由卡套、宽支撑轮、滑车架、窄支撑轮、左右定位轮、槽钢、左右定位导轨组成；所述窄支撑轮和左右定位轮均为单边轮，滑车通过前后两个宽支撑轮和左右两个窄支撑轮分别支撑于V型槽和槽钢上；所述左右定位轮在左右定位导轨和槽钢间运行；所述卡套左低右高，中间为V型开槽。

优选的，所述链传动机构包括链传动马达、联轴器、链轮轴、驱动链轮、链条及从动链轮，动力在各部件间依次传递；所述从动链轮具有链轮支座。

优选的，所述链传动机构还包括链条松紧机构，包括C型轨及调整螺栓；所述从动端链轮支座半包覆在C型轨内，沿C型轨移动；所述调整螺栓固定在链轮支座上，位于C型轨缺口一侧；所述链条通过调整螺栓调节松紧。

优选的，所述上卸钻具机构包括挡翻机构、进给机构及固定支座；所述挡翻机构和进给机构铰接于固定支座，在挡翻液压缸和进给液压缸的带动下分别绕固定支座转动；所述挡翻液压缸和进给液压缸位于V 型槽的同一侧。

优选的，所述V型槽通过支撑板固定在本体运行机构上；所述V 型槽在挡翻机构处断开，挡翻机构与V型槽连接处采用相同的截面形状。

优选的，所述本体运行机构为两根纵梁间焊接多根横梁的支架结构，内侧设置有单排或多排的液压管夹，液压管夹固定有液压胶管。

(三)有益效果

本实用新型提供了水平动力猫道机，通过设置在水平动力猫道机的液压站给整个装置提供动力，利用本体和滑车两级输送完成钻具的长距离输送。为减少本体车运移次数，提高工作效率，设计了上卸钻具机构，实现本体车一次携带多根钻具进入工位并根据需要将钻具逐根引入V型槽；钻具输送到位后，举升机构将钻具一端举起一定角度方便其他设备抓取钻具。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是本实用新型中本体运行机构的俯视图；

图4是本实用新型中本体液压缸安装方式示意图；

图5是本实用新型中V型槽截面图；

图6是本实用新型中滑车机构正视图；

图7是本实用新型中滑车机构俯视图；

图8是本实用新型中滑车架结构图；

图9是本实用新型中链传动机构结构图；

图10是本实用新型中链传动机构从动端局部放大图；

图11是本实用新型中上卸钻具机构结构图；

图12是本实用新型中上卸钻具机构工位1示意图；

图13是本实用新型中上卸钻具机构工位2示意图；

图14是本实用新型中举升机构结构图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-液压站，2-电控柜，3-链传动机构，4-滑车机构，5-本体运行机构，5.1-前端横梁，5.2-后端横梁，5.3-右端纵梁，5.4-左端纵梁，6-本体液压缸，7-机架，8-举升机构，9-V型槽，10-上卸钻具机构，11-钻具存放板，12-支座，13-活动座耳，14-一号钢板，15-短轴，16-支撑板， 17-二号钢板，18-一号聚四氟乙烯板，19-卡套，20-钻具，21-宽支撑轮， 21.1-二号推板，22-滑车架，22.1-折弯板件，22.2-窄支撑轮安装板，22.3- 左右定位轮安装板，22.4-中间板，22.5-挡板，22.6-一号推板，23-窄支撑轮，24-左右定位轮，25-槽钢，26-左右定位导轨，27-链条，28-二号聚四氟乙烯板，29-链传动马达，30-联轴器，31-驱动链轮，32-链轮轴， 33-驱动端支架，34-焊接板，35-链条断口，36-调整螺栓，37-C型轨， 38-从动端链轮支座，39-从动链轮，40-挡翻机构，41-固定支座，42- 挡翻液压缸，43-进给机构，44-进给液压缸，45-液压胶管，46-液压管夹。

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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1～14所示，水平动力猫道机，包括液压站1、电控柜2、链传动机构3、滑车机构4、本体运行机构5、本体液压缸6、机架7、举升机构8、V型槽9、上卸钻具机构10及钻具存放板11。液压站1 安装在本体运行机构5尾部，提供水平动力猫道机的运行动力；电控柜2安装于液压站1罩壳内部，配有无线接收和发射器，型号C-470R，接收遥控设备发射的信号，将信号传递给电控柜2，简化了系统走线，可实现现场无线调试和远程操控；本体运行机构5由本体液压缸6驱动，可沿机架7上的轨道前后移动；举升机构8位于本体运行机构5 头部；本体运行机构5上设置有V型槽9，V型槽9内设置有滑车机构4；V型槽9内还设置有2套上卸钻具机构10，上卸钻具机构10外接钻具存放板11；本体运行机构5后侧设置有链传动机构3，带动滑车机构4在V型槽9中往复运动。

本体运行机构5结构如图3所示，为两根纵梁间焊接多根横梁的支架结构。在本体运行机构5的前端横梁5.1与后端横梁5.2之间，右端纵梁5.3和左端纵梁5.4内侧布置单排或多排的液压管夹46，用于固定液压胶管45。液压胶管45用于给各类液压缸供油。

本体液压缸6采用图4所示的安装形式，本体液压缸6活塞杆端为耳环连接，与固定在机架7上的支座12铰接，本体液压缸6缸筒靠前位置对称焊接2个短轴15，与2个活动座耳13铰接，活动座耳13 通过螺栓对称安装在钢板14上，钢板14与本体运行机构5固接。安装支座12和活动座耳13时保证本体液压缸6水平，即本体液压缸6 轴线水平。本体液压缸6外伸过程中，短轴15和活动座耳13间可以相对转动，减小液压缸工作过程中的径向受力，延长液压缸的使用寿命。V型槽9通过支撑板16固定在本体运行机构5上，其截面如图5 所示。V型槽9分上下两层，下层折弯钢板17与支撑板16焊接，上层为一号聚四氟乙烯板18，用于吸收钻具滚入V型槽9时的振动，减小输送钻具时的摩擦力，一号聚四氟乙烯板18通过沉头螺钉固定。V 型槽9中间为平段，方便滑车机构4行走与支撑；两边斜坡25°，可防止钻具滚出V型槽9。

如图6、图7所示，滑车机构4由卡套19、宽支撑轮21、滑车架 22、窄支撑轮23、左右定位轮24、槽钢25、左右定位导轨26组成。滑车架22结构如图8所示，由折弯板件22.1、窄支撑轮安装板22.2、左右定位轮安装板22.3、中间板22.4、挡板22.5、一号推板22.6焊接而成，其中折弯板件22.1中间为平段，两边斜坡倾角略大于V型槽9 斜坡角度，为27°～30°；窄支撑轮安装板22.2、中间板22.4垂直焊接于折弯板件22.1的一侧，两者中间两处缺口处均焊接有左右定位轮安装板22.3，窄支撑轮安装板22.2上有两个安装孔，外侧安装孔用于与链条27连接，内侧安装孔用于安装窄支撑轮23，左右定位轮24安装在左右定位轮安装板22.4上。窄支撑轮23和左右定位轮24均为单边滚轮(滚轮安装于滚轮轴的一侧)，滑车机构4通过前后两个宽支撑轮21和左右两个窄支撑轮23分别支撑于V型槽9和槽钢25上，可以承载较大的垂向载荷并防止钻具20翻入时滑车倾覆；左右定位轮24 只能在左右定位导轨26和槽钢25间运行，防止了滑车跑偏。右侧的宽支撑轮21前部还设置有二号推板21.1，方便推动钻具20。滑车架 22内覆盖二号聚四氟乙烯板28，用于吸收钻具滚入时的振动，减小输送钻具时的摩擦力，二号聚四氟乙烯板28通过沉头螺钉固定。卡套19 左低右高，中间为V型开槽，用于卡住钻具接箍，实现钻具20回收。

如图1、图9、图10所示，链传动机构3包括链传动马达29、联轴器30、链轮轴32、驱动链轮31、链条27及从动链轮39，链传动马达29、链轮轴32均支撑安装在驱动端支架33上，焊接板34焊接于本体运行机构5上的前端横梁5.1上，驱动端支架33通过螺栓与焊接板 34连接，方便链传动驱动系统3的拆装与维修。链传动机构3还配备有链条松紧机构，链条松紧机构包括C型轨37及调整螺栓36。具体的，C型轨37焊接于本体运行机构5的后端横梁5.2上。从动链轮39 安装在本体运行机构5头部后侧。链条27的下圈具有链条断口35，链条断口35与滑车机构4窄支撑轮安装板22.2的外侧安装孔连接，实现链条27对滑车机构4的驱动。链传动动力传动路线为：链传动马达29- 联轴器30-链轮轴32-驱动链轮31-链条27-滑车机构4-从动链轮39。从动端链轮支座38半包覆在C型轨37内，可沿C型轨37移动，调整螺栓36固定在链轮支座38上，位于C型轨37缺口一侧，调整螺栓36 前端抵在后端横梁5.2上，从动端链轮支座38在调整螺栓36的带动可下沿C型轨37移动，并用螺母锁紧，从而调节链条27松紧。

上卸钻具机构10包括挡翻机构40、进给机构43及固定支座41，用于将钻具逐根引入/退出V型槽9。如图11所示，V型槽9在挡翻机构40处断开，挡翻机构40与V型槽9连接处采用相同的截面形状。当挡翻机构40处于初始状态时，挡翻机构40上面板与V型槽9上表面齐平，保证滑车机构4平稳通过与运行。挡翻机构40和进给机构43 铰接于固定支座41，在挡翻液压缸42和进给液压缸44的带动下可分别绕固定支座41转动，并通过转动不同角度的配合实现相应功能。挡翻液压缸42和进给液压缸44位于V型槽9的同一侧。初始状态下，进给机构43向下倾斜一定角度，限制钻具20在钻具存放板11上的自由滚动。上钻具时，进给液压缸44伸长带动进给机构43向上倾斜一定角度，钻具在重力作用下向下滚动直至挡翻机构40的凸缘处停止，如图12工位1所示，挡翻液压缸42动作带动凸缘转动直至凸缘完全进入钻杆存放板11的切口内，钻具20在重力作用下继续向下滚动，第一根钻具进入上料位置，如图13工位2所示，钻具20平稳后，挡翻液压缸42回缩，将第一根钻具翻入V型槽9中，同时凸缘继续阻挡后续钻具滚入V型槽。反序动作时，可将钻具20引出V型槽9至钻具存放区11。

举升机构8对称安装在V型槽9末端两侧，如图14，结构类似于上卸钻具机构10的进给机构43及固定支座41。举升机构8中间通过挡杆连接，可支撑钻具20。挡杆上设置有截面为喇叭形的定位件，可对钻具20进行定位。

本实用新型配合起吊装置使用，以上钻具为例，具体工作流程为：起吊装置将钻具吊至钻具存放板11上，本体液压缸6带动本体运行机构5向钻台方向运行至工作位置，上/卸料机构动作10将单根钻具引入 V型槽9中；由于钻具20长度大于2m，大于滑车机构4长度，所以钻具20整体位于V型槽9内或一端位于滑车机构4上，另一端位于V 型槽9内；滑车机构4的一号推板22.6或二号推板21.1推动钻具20 沿V型槽9运动至给定位置，此时，钻具20一端伸出举升机构8，举升机构8随即动作将钻具20一端举升起一定角度，方便钻台上的吊送装置抓持钻具，当钻具抓取完毕后，举升机构8和滑车机构4回到初始位置，并进入下一上钻具循环。当钻具存放板11上无钻具时，本体运行机构5返回初始上料位置，并重复上述流程。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。