多种用途猫道的制作方法

本发明涉及石油及天然气钻探技术领域，特别涉及一种在海洋钻井平台能够满足移运管具和隔水管的多种用途猫道。

背景技术：

随着海洋油气资源的勘探开发，现在海洋钻井技术和装备正在向适应深海发展。而海洋油气开发是一项高风险、高投资、高收益的工作，对海洋钻井装备的要求也越来越高。在油气开发过程中，保证整个钻井系统的安全、可靠和高效是关键。

对于现在海洋钻井平台移运管具和隔水管的移运设备，功能比较单一，第一种仅能移运管具，将管具从管子堆场移运到钻台面井口或鼠洞处，通过本身的扶正装置或接立根装置导向到井口中心或鼠洞，第二种是仅能移运隔水管的移运设备，将隔水管从隔水管堆场水平移运到钻台面，通过本身的扶正机构或钻台扶正装置导向到井口中心，而不具备同时移运管具的功能，第三种是在满足移运管具和隔水管的功能时，无管具扶正装置或隔水管扶正机构，需要在钻台面上安装满足扶正功能的设备。

现有技术存在的问题：

1、现有技术的猫道功能比较单一，只能移运管具或隔水管；

2、现有技术的猫道若能同时移运管具和隔水管却不具备扶正机构；

3、现有技术的猫道只能一次移运单根管具。

为解决上述问题，需要发明一种多种用途猫道，该多种用途猫道可同时进行管具和隔水管的移运，该多种用途猫道还设置有管具扶正装置和隔水管扶正机构，可同时满足移运和扶正的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种可同时移运管具和隔水管并具备扶正机构的多种用途猫道。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

多种用途猫道，其包括主车，与基础固定连接的轨道，与所述基础固定连接的齿条，所述主车与所述轨道活动连接，还包括：

梭车，所述梭车与所述主车活动连接；

翻转机构，所述翻转机构与所述主车固定连接；

下放机构，所述下放机构与所述主车固定连接；

扶正机构，所述扶正机构与所述主车的一端活动连接；

管具扶正装置，所述管具扶正装置与所述主车的一端固定连接，当移运隔水管时，所述管具扶正装置拆除；

支撑装置，所述支撑装置与所述主车的一端固定连接，当移运管具时，所述支撑装置拆除；

驱动机构，所述驱动机构与所述主车的另一端固定连接，所述驱动机构的齿轮与所述齿条啮合驱动所述主车在所述轨道上移动。

作为本发明的优选方案，所述主车包括车体，与所述车体固定连接的梭车轨道，与所述车体底部固定连接的滚轮机构，与所述车体顶部两侧边固定连接的围栏，所述滚轮机构的数量为n对，n≥2，沿着所述车体的底面两侧边均布。

作为本发明的优选方案，所述车体为长方形，所述车体短边的一端分别与所述扶正机构、支撑装置及管具扶正装置固定连接，所述车体短边的另一端与所述驱动机构固定连接，所述围栏固定安装在所述车体顶部的两个长边上，所述车体的顶部加工有2个存储槽，2个所述存储槽的中心线与所述车体的顶部的中心线上重合，所述存储槽的中心线与所述车体的两个长边平行，所述车体上加工有下放机构安装孔和翻转机构安装孔，所述下放机构安装孔位于所述车体中部，所述翻转机构安装孔的数量为2对，每一对所述翻转机构安装孔分别位于所述存储槽的两侧，与所述存储槽垂直，每一对所述翻转机构安装孔相对于所述存储槽中心线对称，所述主车可同时运送多根管具，并且在接立根的过程中可以进行单根输送，减少了整个多种用途猫道来回运输的次数，提高接立根的效率，降低接立根的运行成本。

作为本发明的优选方案，所述扶正机构包括与所述车体的一端固定连接的扶正机构安装座，与所述扶正机构安装座活动连接的摆动臂，分别与所述摆动臂和扶正机构安装座活动连接的摆动液缸，与所述摆动臂活动连接的扶正臂，分别与所述扶正机构安装座和扶正臂活动连接的扶正液缸，与所述扶正臂固定连接的隔水管压持机构，与所述扶正臂固定连接的管具挡板，与所述扶正臂固定连接的扶正钳头，与所述扶正钳头固定连接的钳头摆动液缸，所述扶正机构安装座、摆动液缸、摆动臂、扶正臂、扶正液缸、隔水管压持机构、扶正钳头及钳头摆动液缸的数量均为2个，2个所述扶正机构安装座分别固定安装在所述车体短边的一端的两侧，所述扶正机构可以实现隔水管的扶正和井口对心，当移运隔水管时，所述管具挡板拆除。

作为本发明的优选方案，所述摆动臂的一端与所述扶正机构安装座活动连接，所述摆动臂的另一端与所述扶正臂的一端活动连接，所述扶正臂的另一端与所述管具挡板固定连接，所述隔水管压持机构固定安装在所述扶正臂内侧，所述摆动液缸的一端与所述扶正机构安装座活动连接，所述摆动液缸的另一端与所述摆动臂活动连接，所述扶正液缸的一端与所述扶正机构安装座活动连接，所述扶正液缸的另一端与所述扶正臂活动连接，所述扶正钳头的一端与所述钳头摆动液缸的一端活动连接，所述扶正钳头的另一端与所述扶正臂的另一端活动连接，所述钳头摆动液缸的另一端与所述扶正臂的另一端活动连接，1个所述扶正机构安装座与所述车体短边的一端的一侧边固定连接，另1个所述扶正机构安装座与所述车体短边的一端的另一侧边固定连接。

作为本发明的优选方案，所述扶正臂由三截直方管构成，分别是直方管一、直方管二和直方管三，所述直方管的一端与所述摆动臂的另一端活动连接，所述直方管一的另一端与所述直方管二的一端固定连接，所述直方管二的另一端与所述直方管三的一端固定连接，所述直方管三的另一端与所述扶正钳头进行活动连接，所述直方管三的另一端还与所述钳头摆动液缸的一端通过活动连接，所述隔水管压持机构固定连接在所述直方管二的内侧

作为本发明的优选方案，所述梭车包括梭车主体，与所述梭车主体固定连接的梭车滚轮，与所述梭车主体前端固定连接的管具接头卡板，与所述梭车主体顶部尾端固定连接的转动支撑，与所述梭车主体底部固定连接的管具挡块，所述梭车滚轮共有2对，1对所述梭车滚轮设置在所述梭车主体的前端两侧，1对所述梭车滚轮设置在所述梭车主体的后端两侧，所述梭车滚轮与所述梭车轨道滚动连接，所述梭车实现管具和隔水管的推送，所述转动支撑可进行自转，所述转动支撑在进行隔水管下放或回收的过程中可以自动适应隔水管由水平或竖直状态转变为竖直或水平状态。

作为本发明的优选方案，所述管具扶正装置包括管具扶正装置安装座，与所述管具扶正装置安装座活动连接的管具扶正装置摆动液缸，与所述管具扶正装置安装座活动连接的伸缩内臂，与所述伸缩内臂套接的伸缩外臂，与所述伸缩外臂活动连接的管具扶持臂，与所述伸缩外臂固定连接的旋转马达，与所述旋转马达固定连接的管具压持机构，分别与所述管具扶持臂和伸缩外臂活动连接的扶持臂旋转液缸，所述管具扶正装置摆动液缸还与所述伸缩内臂活动连接，所述管具扶正装置与扶正机构一起实现管具的扶正和井口对心。

作为本发明的优选方案，所述管具扶正装置安装座由底板、立柱和支撑板组成，所述底板与所述主体的一端的所述围栏之间的顶部固定连接，所述立柱的一端与所述底板固定连接，所述立柱的另一端与所述伸缩内臂的一端活动连接，所述支撑板的一端与所述底板固定连接，所述支撑板的另一端与所述立柱固定连接，所述管具扶正装置摆动液缸的一端与所述底板活动连接，所述管具扶正装置摆动液缸的另一端与所述伸缩内臂的一端活动连接，所述扶持臂旋转液缸的一端与所述伸缩外臂活动连接，所述扶持臂旋转液缸的另一端与所述管具扶持臂的一端活动连接。

作为本发明的优选方案，所述翻转机构包括摆动架，与所述摆动架固定连接的2个支撑板，与所述摆动架活动连接的摆动架支座，与所述摆动架活动连接的翻转液缸，与所述翻转液缸活动连接的翻转液缸支座，所述摆动架呈v字型，所述摆动架的一端与1个所述支撑板固定连接，所述摆动架的另一端与另1个所述支撑板固定连接，所述摆动架的v字型底端与所述摆动架支座活动连接，所述翻转液缸的一端与所述摆动架的一端活动连接，所述翻转液缸的另一端与所述翻转液缸支座活动连接，所述翻转液缸支座和摆动架支座分别与所述车体固定连接，2个所述支撑板与1对所述翻转机构安装孔匹配。

作为本发明的优选方案，所述下放机构包括与所述车体固定连接的翻开支座，与所述翻开支座活动连接的翻开液缸，与所述翻开液缸的一端活动连接的翻板，与所述车体固定连接的下放液缸支座，与所述下放液缸支座活动连接的下放液缸，与所述下放液缸一端活动连接的下放板，所述下放板与所述翻板顶接，所述下放板和翻板与所述下放机构安装孔匹配。

下面对本发明的工作过程进行详细描述。

移运隔水管过程如下。

在移运隔水管状态时，多种用途猫道拆除所述管具扶正装置，安装所述支撑装置，所述扶正机构上拆除所述管具挡板，所述梭车调整为移运隔水管姿态。

第一步、隔水管由起吊装置水平吊运到多种用途猫道上，所述隔水管的前端放置在所述支撑装置上，所述隔水管的尾端放置在所述梭车上；

第二步、多种用途猫道在所述驱动机构的驱动下，沿所述轨道水平运行到井口附近，通过起吊工具在井口中心向上提升所述隔水管的前端，同时所述梭车随同隔水管尾端沿着所述梭车轨道向井口方向移动；

第三步、当所述梭车随同隔水管尾端移动到所述支撑装置附近时，所述扶正机构翻转至所述隔水管处，扶住所述隔水管，然后所述隔水管压持机构压住隔水管的两侧；

第四步、随着所述隔水管继续向上提升，所述摆动液缸和扶正液缸动作驱动所述扶正机构导向所述隔水管向井口移动；

第五步、所述扶正机构将所述隔水管导向到井口位置后，所述摆动液缸和扶正液缸停止动作，实现所述隔水管中心线与井口竖直中心线在同一直线上，同时所述隔水管提升机构停止提升；

第六步、所述钳头摆动液缸驱动所述扶正钳头打开，所述多种用途猫道在驱动机构的驱动下远离井口运行，所述扶正机构复位。

回收所述隔水管时的步骤与下放所述隔水管步骤相反，在此不再赘述。

移运管具过程如下。

在移运管具状态时，多种用途猫道拆除所述支撑装置，安装所述管具扶正装置，所述扶正机构上安装所述管具挡板，所述梭车调整为移运管具姿态，将所述管具挡块安装到位。

第一步、起吊装置将多根管具水平吊运到多种用途猫道主车上，通过所述翻转机构将一根管具翻至所述存储槽中（如所述存储槽中已有一根管具，则翻转机构不动作）；

第二步、多种用途猫道在所述驱动机构的驱动下，沿所述轨道水平运行到井口附近；

第三步、所述梭车沿着所述梭车轨道向井口方向运行，通过所述管具挡块将单根管具向井口方向推送；

第四步、当所述管具的接头超过所述扶正机构上的所述管具挡板时，所述扶正液缸动作将所述管具的首端举至一定高度；

第五步、井口上端的管具起吊机构提起所述管具的首端，所述管具由水平逐渐倾斜；

第六步、当所述管具的后端离开主车之前，所述管具扶正装置在所述管具扶正装置摆动液缸驱动下摆至扶持所述管具位置，接住所述管具，所述管具扶正装置压住管具；

第七步、所述管具扶正装置夹持着管具继续向井口方向摆动，直至管具中心线与井口中心线重合；

第八步、所述管具定位后，所述管具扶正装置的所述扶持臂在所述扶持臂旋转液缸的驱动下摆开；

第九步、多种用途猫道在所述驱动机构的驱动下向初次位置运行，所述管具扶正装置复位。

如再需要单根管具，在第八步后，所述翻转机构动作将待移运管具翻至所述存储槽中，重复第三步到第八步。

当多种用途猫道运送管具返回管具堆场时，需所述管具扶正装置扶持所述管具，将所述管具的接头放置在所述梭车的所述管具接头卡板处，所述梭车配合管具下放设备将所述管具放置在多种用途猫道上

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明多种用途猫道集成了隔水管和管具的移运功能，同时还具备隔水管和管具的扶正功能，降低了移运成本；

2、本发明多种用途猫道的实现，避免了在钻台面上单独安装管具扶正装置和隔水管扶正装置，节省了钻台面的空间；

3、本发明多种用途猫道设置了存储槽和翻转机构，可移运多根管具，减少了多种用途猫道的往返次数，提高了运送效率；

4、本发明多种用途猫道的梭车具备移运隔水管和管具两种姿态，在转换移运姿态时不用更换梭车及其零部件，提高了工作效率，降低了整个多种用途猫道的成本。

附图说明

图1为本发明立体图；

图2为本发明拆除管具扶正装置的立体图；

图3为本发明拆除支撑装置的立体图；

图4为本发明主车立体图；

图5为本发明梭车立体图；

图6为本发明梭车侧视图；

图7为本发明扶正机构立体图；

图8为本发明扶正机构拆除管具挡板打开钳头的立体图；

图9为本发明钳头立体图；

图10为本发明钳头另一立体图；

图11为本发明管具扶持装置立体图；

图12为本发明管具扶持装置另一立体图；

图13为本发明翻转机构立体图；

图14为本发明下放机构立体图；

图15为本发明移运隔水管水平状态正视图；

图16为本发明移运隔水管倾斜状态正视图；

图17为本发明移运隔水管倾斜状态扶正机构扶持状态正视图；

图18为本发明移运隔水管竖直状态扶正机构扶持状态正视图；

图19为本发明完成移运撤离状态正视图；

图20为本发明移运管具梭车未动状态俯视图；

图21为本发明移运管具梭车推送状态俯视图；

图22为本发明移运管具倾斜状态扶正机构和管具扶持装置运行状态正视图；

图23为本发明移运管具倾斜状态扶正机构和管具扶持装置运行状态另一正视图；

图24为本发明移运管具倾斜状态管具扶持装置运行状态正视图；

图25为本发明移运管具竖直状态管具扶持装置运行状态正视图；

图26为本发明移运管具完成后正视图。

附图中标记如下：01-主车，011-车体，012-梭车轨道，013-滚轮机构，014-围栏，015-存储槽，016-下放机构安装孔，017-翻转机构安装孔，03-齿条，04-梭车，041-梭车主体，042-梭车滚轮，043-管具接头卡板，044-转动支撑，045-管具挡块，05-翻转机构；051-摆动架，052-支撑板，053-摆动架支座，054-翻转液缸，055-翻转液缸支座，06-下放机构，061-翻开支座，062-翻开液缸，063-翻板，064-下放液缸支座，065-下放液缸，066-下放板，07-扶正机构，071-扶正机构安装座，072-摆动臂，073-摆动液缸，074-扶正臂，075-扶正液缸，076-隔水管压持机构，077-管具挡板，078-扶正钳头，079-钳头摆动液缸，08-管具扶正装置，081-管具扶正装置安装座，082-管具扶正装置摆动液缸，083-伸缩内臂，084-伸缩外臂，085-管具夹持臂，086-旋转马达，087-管具压持机构，088-扶持臂旋转液缸，09-支撑装置，10-驱动机构。

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主体的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

如图1、图2和图3所示，多种用途猫道包括主车01、轨道02、齿条03、梭车04、翻转机构05、下放机构06、扶正机构07、管具扶正装置08、支撑装置09和驱动机构10，驱动机构10与主车01固定连接，驱动机构10与齿条03啮合驱动主车01在轨道02上移动，梭车04放置在主车01上，翻转机构05和下放机构06均与主车01固定连接，扶正机构07与主车01前端的两侧固定连接，管具扶正装置08与主车01的前端顶部固定连接，当移运隔水管时，拆除管具扶正装置08，将支撑装置09固定安装在主车01的前端顶部。

如图4所示，主车01由车体011、梭车轨道012、滚轮机构013、围栏014和存储槽015组成，车体011为长方体，车体011的前部和后部分别加工有一对翻转机构安装孔017，车体011的中部加工有下放机构安装孔016，梭车轨道012为一对，平行固定安装在车体011顶面且与车体011的长边平行，一对梭车轨道12相对于车体011的中心线对称，本实施例中滚轮机构013共有6对，分别均布在车体011底面的两个长边上，围栏014固定安装在车体011顶面的两个长边上，本实施例中存储槽015的数量为2个，每一个存储槽015由2根与车体011的两个长边平行的金属条构成，，金属条与车体011的顶面焊接，高度为25毫米左右，间距100毫米左右，存储槽015的中心线与车体011的中心线重合。

如图5和图6所示，梭车04由梭车主体041、梭车滚轮042、管具接头卡板043、转动支撑044和管具挡块045组成，本实施例中梭车滚轮042有两对，分别固定安装在梭车主体底部侧边，所述梭车滚轮042与梭车轨道012匹配，管具接头卡板043固定安装在梭车主体041前端，管具接头卡板043在回送管具时用于卡住管具接头，防止其晃动，转动支撑044固定安装在梭车主体041的尾端，转动支撑044可进行自转，管具挡块045固定安装在梭车主体041的底部中心线上，管具挡块045用于推送管具。

如图7至图10所示，扶正机构07由扶正机构安装座071、摆动臂072、摆动液缸073、扶正臂074、扶正液缸075、隔水管压持机构076、管具挡板077、扶正钳头078和钳头摆动液缸079组成，扶正机构安装座071、摆动液缸073、摆动臂072、扶正臂074、扶正液缸075、隔水管压持机构076、扶正钳头078及钳头摆动液缸079的数量均为2个，2个扶正机构安装座071分别固定安装在车体011短边的一端的两侧，摆动臂072的一端与扶正机构安装座071铰接，摆动臂072的另一端与扶正臂074的一端铰接，扶正臂074的另一端与扶正钳头078的一端铰接，钳头摆动液缸079的一端与扶正臂074的另一端通过销轴活动连接，钳头摆动液缸079的另一端通过销轴与扶正钳头078的另一端活动连接，摆动液缸073的一端通过销轴与扶正机构安装座071活动连接，摆动液缸073的另一端通过销轴与摆动臂中部活动连接，扶正液缸075的一端通过销轴与扶正机构安装座071活动连接，扶正液缸075的另一端通过销轴与扶正臂074活动连接，移运管具时，扶正钳头078在钳头摆动液缸079的驱动下打开，安装管具挡板077，管具挡板077的一端与一个扶正臂074的另一端固定连接，管具挡板077的另一端与另一个扶正臂074的另一端固定连接，本实施例中扶正臂074由三截直方管构成，分别是直方管一0741、直方管0742和直方管0743，直方管0741的一端与摆动臂的另一端铰接，直方管0741的另一端与直方管二0742的一端焊接，直方管二0742的另一端与直方管三的一端焊接，直方管三0743的另一端与扶正钳头通过销轴进行活动连接，直方管三0743的另一端还与钳头摆动液缸079的一端通过销轴进行活动连接。

如图11和图12所示，管具扶正装置08由管具扶正装置安装座081、管具扶正装置摆动液缸082、伸缩内臂083、伸缩外臂084、管具扶持臂085、旋转马达086、管具压持机构087由扶持臂旋转液缸088组成，管具扶正装置安装座081固定安装在车体011前端顶面，位于两个围栏014之间，管具扶正装置摆动液缸082的一端与管具扶正装置安装座081通过销轴进行活动连接，管具扶正装置摆动液缸082的另一端与伸缩内臂083的一端通过销轴进行活动连接，伸缩内臂083的一端还通过销轴与关于扶正装置安装座081活动连接，伸缩内臂083套接在伸缩外臂084里，管具扶持臂085的一端与伸缩外臂084的尾端通过销轴活动连接，扶持臂旋转液缸088的一端通过销轴与伸缩外臂084的中部活动连接，扶持臂旋转液缸088的另一端通过销轴与管具扶持臂085的一端活动连接，旋转马达086与伸缩外臂084的中部固定连接，管具压持机构087固定套接在旋转马达086上，可随着旋转马达086的旋转而旋转，管具扶正装置安装座081由底板0811、立柱0812和支撑板0813组成，底板0811与主车011的一端的围栏014之间的顶部固定连接，立柱0812的一端与底板0812固定连接，立柱0812的另一端与伸缩内臂083的一端活动连接，支撑板0813的一端与底板0811固定连接，支撑板0813的另一端与立柱0812固定连接，管具扶正装置摆动液缸082的一端与底板0811活动连接，管具扶正装置摆动液缸082的另一端与伸缩内臂083的一端活动连接，扶持臂旋转液缸088的一端与伸缩外臂084活动连接，扶持臂旋转液缸088的另一端与管具扶持臂085的一端活动连接。

如图13所示，翻转机构05包括摆动架051，与摆动架051固定连接的2个支撑板052，与摆动架051活动连接的摆动架支座053，与摆动架052活动连接的翻转液缸054，与翻转液缸054活动连接的翻转液缸支座055，摆动架051呈v字型，摆动架051的一端与1个支撑板052固定连接，摆动架051的另一端与另1个支撑板052固定连接，摆动架051的v字型底端与摆动架支座053活动连接，翻转液缸054的一端与摆动架051的一端活动连接，翻转液缸054的另一端与翻转液缸支座055活动连接，翻转液缸支座055和摆动架支座053分别与车体011固定连接，2个支撑板052与1对翻转机构安装孔017匹配。

如图14所示，下放机构06包括与车体011固定连接的翻开支座061，与翻开支座061活动连接的翻开液缸062，与翻开液缸062的一端活动连接的翻板063，与车体011固定连接的下放液缸支座064，与下放液缸支座064活动连接的下放液缸065，与下放液缸065一端活动连接的下放板066，下放板066与翻板063顶接，下放板066和翻板063与下放机构安装孔016匹配。

如图15-19所示，5张图呈现了整个隔水管的移运过程，当隔水管移运到扶正机构07位置时，扶正机构07开始动作，对隔水管进行扶正和对心操作，移运完成后，扶正钳头078打开，整个扶正机构07返回初始位置。

如图20-26所示，7张图呈现了整个管具的移运过程，当管具的端头被梭车04推送至超过管具挡板077时，管具扶正装置08与扶正机构07互相配合，对管具进行移运和对心，移运完成后，扶正机构07和管具扶正机构08复位，整个多种用途猫道远离井口。