指梁翻板开合装置及二层台系统的制作方法

本实用新型涉及石油修井设备技术领域，尤其是涉及一种指梁翻板开合装置及二层台系统。

背景技术：

修井作业是油田生产过程中保障油井正常产油的重要环节；修井作业过程中，二层台的立柱摆放逐步由机械手代替人工作业，在机械手从指梁内取放一根立柱过程中，为确保其他立柱不从指梁内滑出，指梁端部一般均设有挡板机构，该挡板每存取一根管柱就要进行一次打开关闭动作，是自动化二层台指梁的重要机构。

现有技术中，指梁翻板打开以及关闭是以伺服电机或步进电机驱动为主；但是，因为修井二层台系统中的指梁数量多，设备还需要满足防爆要求，所以，现有技术中的指梁翻板的开合利用电机驱动存在着体积大，成本高，可靠性差，线路多，故障率高，维修复杂的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种指梁翻板开合装置及二层台系统，以缓解现有技术中存在的利用电动驱动指梁翻板体积大，线路多，成本高，可靠性差，故障率高，维修复杂的技术问题。

本实用新型提供的一种指梁翻板开合装置，应用于二层台系统，包括：触发机构、指梁翻板、转动支座、伸缩主体和弹性机构；

所述指梁翻板位于所述转动支座上，且所述指梁翻板与所述转动支座转动连接；所述伸缩主体通过所述转动支座插设于所述指梁翻板的内部，所述指梁翻板的侧壁开设有螺旋槽，所述伸缩主体的侧壁上设置有用于与所述螺旋槽卡接的推动部；

所述触发机构与所述二层台系统的机械手连接，所述机械手通过所述触发机构与所述伸缩主体远离所述弹性机构的一端抵接，所述触发机构用于带动所述伸缩主体相对于所述指梁翻板移动，所述伸缩主体用于通过所述推动部带动所述指梁翻板相对于所述转动支座转动，所述伸缩主体远离所述转动支座的一端与所述弹性机构连接，所述弹性机构具有令所述伸缩主体靠近所述指梁翻板的弹性趋势。

在本实用新型较佳的实施例中，所述指梁翻板包括翻板主体和限制凸起；

所述翻板主体位于所述转动支座上，所述限制凸起位于所述翻板主体远离所述弹性机构的一端，所述限制凸起与所述翻板主体的侧壁固定连接；

任意相邻的两个所述翻板主体之间具有间距，所述限制凸起位于任意相邻的两个所述翻板主体之间，以限定所述指梁翻板的开合。

在本实用新型较佳的实施例中，所述转动支座包括第一旋转支座、第二旋转支座和转动轴承；

所述指梁翻板位于所述第一旋转支座和所述第二旋转支座之间，且所述指梁翻板的两端通过所述转动轴承分别与所述第一旋转支座和所述第二旋转支座转动连接；

所述第一旋转支座上设置有第一通孔，所述第二旋转支座上设置有第二通孔，所述伸缩主体依次贯穿所述第二通孔、所述指梁翻板的内部和所述第一通孔。

在本实用新型较佳的实施例中，所述伸缩主体还包括伸缩杆和滑动机构；

所述伸缩杆贯穿设置于所述指梁翻板的内部，所述伸缩杆伸出所述第二旋转支座的一端与所述滑动机构固定连接，所述滑动机构与所述弹性机构抵接，所述弹性机构通过所述滑动机构令所述伸缩杆具有靠近所述指梁翻板的弹性趋势。

在本实用新型较佳的实施例中，所述推动部包括推杆和旋转轮；

所述推杆与所述伸缩杆的延伸方向呈垂直设置，且所述推杆与所述伸缩杆连接，所述旋转轮套设于所述推杆的外部，且所述旋转轮能够以所述推杆为中心转动，所述旋转轮卡设于所述指梁翻板的螺旋槽内，且所述推杆用于带动所述旋转轮沿着所述螺旋槽的延伸方向移动。

在本实用新型较佳的实施例中，所述弹性机构包括固定支架和弹性组件；

所述固定支架与所述二层台系统的平面固定连接，所述弹性组件的一端与所述固定支架抵接，所述弹性组件的另一端与所述滑动机构抵接，所述伸缩杆用于通过所述滑动机构压缩所述弹性组件。

在本实用新型较佳的实施例中，所述滑动机构包括滑块和滑槽；

所述滑槽与所述二层台系统的平面固定连接，所述滑块与所述滑槽配合滑动连接，所述滑块的一侧与所述伸缩杆固定连接，所述滑块的另一侧与所述弹性组件抵接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述弹性组件包括压缩弹簧；

所述压缩弹簧位于所述滑块和所述固定支架之间，且所述压缩弹簧的两端分别与所述滑块和所述固定支架的表面抵接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述弹性组件还包括导向杆；

所述压缩弹簧套设于所述导向杆的外部，所述导向杆的一端与所述滑块连接，所述固定支架上设置有第三通孔，所述导向杆贯穿所述第三通孔，所述滑块用于带动所述导向杆沿着所述滑槽的延伸方向往复运动。

本实用新型提供的一种二层台系统，包括所述的指梁翻板开合装置。

本实用新型提供的一种指梁翻板开合装置，应用于二层台系统，包括：触发机构、指梁翻板、转动支座、伸缩主体和弹性机构；指梁翻板位于转动支座上，且指梁翻板与转动支座转动连接；伸缩主体通过转动支座插设于指梁翻板的内部，指梁翻板的侧壁开设有螺旋槽，伸缩主体的侧壁上设置有用于与螺旋槽卡接的推动部；触发机构与二层台系统的机械手连接，机械手通过触发机构与伸缩主体远离弹性机构的一端抵接，触发机构用于带动伸缩主体相对于指梁翻板移动，伸缩主体用于通过推动部带动指梁翻板相对于转动支座转动，伸缩主体远离转动支座的一端与弹性机构连接，弹性机构具有令伸缩主体靠近指梁翻板的弹性趋势；其中，在指梁翻板处于关闭状态时，此时弹性机构利用伸缩主体对指梁翻板施加作用力，使得指梁翻板在无自身驱动力的基础上保持关闭的状态；在指梁翻板需要开启时，此时二层台系统的机械手带动触发机构与伸缩主体抵接，并且带动伸缩主体克服弹性机构的弹性作用力，使得伸缩主体能够沿着指梁翻板内部向弹性机构的一侧运动，并且在伸缩主体直线运动的过程中，推动部会沿着指梁翻板螺旋槽进行移动，从而使得指梁翻板能够相对于转动支座进行转动，实现了指梁翻板在无自身驱动力的基础上，进行打开操作；无需对指梁翻板安装电动驱动，降低了成本，实现了依靠自身弹性复位关闭，无需外部动力；缓解了现有技术中存在的利用电动驱动指梁翻板开合过程中，造成的体积大，线路多，故障率高，维修复杂的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的指梁翻板开合装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的指梁翻板开合装置的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的指梁翻板开合装置位于二层台系统时的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的指梁翻板开合装置的触发机构运动至指梁翻板的结构示意图。

图标：100-二层台系统；101-机械手；200-触发机构；300-指梁翻板；301-螺旋槽；302-翻板主体；303-限制凸起；400-转动支座；401-第一旋转支座；402-第二旋转支座；403-转动轴承；500-伸缩主体；501-推动部；511-推杆；521-旋转轮；502-伸缩杆；503-滑动机构；513-滑块；523-滑槽；600-弹性机构；601-固定支架；602-弹性组件；612-压缩弹簧；622-导向杆。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型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。

如图1-图4所示，本实施例提供的一种指梁翻板开合装置，应用于二层台系统100，包括：触发机构200、指梁翻板300、转动支座400、伸缩主体500和弹性机构600；指梁翻板300位于转动支座400上，且指梁翻板300与转动支座400转动连接；伸缩主体500通过转动支座400插设于指梁翻板300的内部，指梁翻板300的侧壁开设有螺旋槽301，伸缩主体500的侧壁上设置有用于与螺旋槽301卡接的推动部501；触发机构200与二层台系统100的机械手101连接，机械手101通过触发机构200与伸缩主体500远离弹性机构600的一端抵接，触发机构200用于带动伸缩主体500相对于指梁翻板300移动，伸缩主体500用于通过推动部501带动指梁翻板300相对于转动支座400转动，伸缩主体500远离转动支座400的一端与弹性机构600连接，弹性机构600具有令伸缩主体500靠近指梁翻板300的弹性趋势。

需要说明的是，本实施例提供的指梁翻板开合装置属于修井设备二层台系统100的指梁结构，其中，指梁翻板300开合是修井作业中简单而又频繁的动作，指梁翻板300的开合动作是通过转动指梁翻板300的角度，使得指梁翻板300的限制凸起303可以相对于二层台系统100的平面呈水平关闭状态，或者相对于二层台系统100的平面呈竖直开启状态。

本实施例中，在触发机构200没有与伸缩主体500接触时，即触发机构200不对伸缩主体500施加作用力时，此时伸缩主体500在弹性机构600的弹性趋势作用下会向远离弹性机构600的一侧运动，由于伸缩机构利用推动部501与指梁翻板300的螺旋槽301卡接，当指梁翻板300处于关闭状态时，此时推动部501与螺旋槽301远离弹性机构600的一侧抵接；进一步，螺旋槽301的延伸方向沿着指梁翻板300的圆周方向均匀设置，当触控机构与伸缩主体500接触时，利用触控机构对伸缩主体500进行挤压驱动，伸缩主体500能够克服弹性机构600的弹性作用力沿着指梁翻板300的内部向弹性机构600的一侧运动，由于推动部501与螺旋槽301卡接，因此当推动部501沿着直线运动时，此时螺旋槽301会沿着自身的螺旋方向带动指梁翻板300相对于转动支座400进行转动，当触发机构200带动伸缩主体500直至推动部501与螺旋槽301靠近弹性机构600的一侧抵接后，此时指梁翻板300处于开启状态；当触控机构撤去对伸缩主体500的作用力时，伸缩主体500会在弹性机构600的作用力带动指梁翻板300自动关闭。

可选地，触发机构200可以采用与伸缩主体500相配合的触发杆。

本实施例提供的一种指梁翻板开合装置，应用于二层台系统100，包括：触发机构200、指梁翻板300、转动支座400、伸缩主体500和弹性机构600；指梁翻板300位于转动支座400上，且指梁翻板300与转动支座400转动连接；伸缩主体500通过转动支座400插设于指梁翻板300的内部，指梁翻板300的侧壁开设有螺旋槽301，伸缩主体500的侧壁上设置有用于与螺旋槽301卡接的推动部501；触发机构200与二层台系统100的机械手101连接，机械手101通过触发机构200与伸缩主体500远离弹性机构600的一端抵接，触发机构200用于带动伸缩主体500相对于指梁翻板300移动，伸缩主体500用于通过推动部501带动指梁翻板300相对于转动支座400转动，伸缩主体500远离转动支座400的一端与弹性机构600连接，弹性机构600具有令伸缩主体500靠近指梁翻板300的弹性趋势；其中，在指梁翻板300处于关闭状态时，此时弹性机构600利用伸缩主体500对指梁翻板300施加作用力，使得指梁翻板300在无自身驱动力的基础上保持关闭的状态；在指梁翻板300需要开启时，此时二层台系统100的机械手101带动触发机构200与伸缩主体500抵接，并且带动伸缩主体500克服弹性机构600的弹性作用力，使得伸缩主体500能够沿着指梁翻板300内部向弹性机构600的一侧运动，并且在伸缩主体500直线运动的过程中，推动部501会沿着指梁翻板300螺旋槽301进行移动，从而使得指梁翻板300能够相对于转动支座400进行转动，实现了指梁翻板300在无自身驱动力的基础上，进行打开操作；无需对指梁翻板300安装电动驱动，降低了成本，实现了依靠自身弹性复位关闭，无需外部动力；缓解了现有技术中存在的利用电动驱动指梁翻板300体积大，线路多，成本高，可靠性差，故障率高，维修复杂的技术问题。

在上述实施例的基础上，进一步地，本实用新型较佳的实施例中，指梁翻板300包括翻板主体302和限制凸起303；翻板主体302位于转动支座400上，限制凸起303位于翻板主体302远离弹性机构600的一端，限制凸起303与翻板主体302的侧壁固定连接；任意相邻的两个翻板主体302之间具有间距，限制凸起303位于任意相邻的两个翻板主体302之间，以限定指梁翻板300的开合。

本实施例中，翻板主体302呈圆柱结构，并且翻板主体302内部呈中空结构，伸缩主体500完全贯穿翻板主体302，并且伸缩主体500通过推动部501与翻板主体302的螺旋槽301卡接，并且翻板主体302与限制凸起303固定连接，其中，螺旋槽301的螺旋角度可以为90°，即当推动部501与螺旋槽301远离弹性机构600的一端抵接时，此时翻板主体302带动限制凸起303呈水平布置，当推动部501与螺旋槽301靠近弹性机构600的一端抵接时，此时翻板主体302带动限制凸起303呈垂直设置，从而利用限制凸起303的位置控制任意相邻的两个指令翻板之间的开合状态。

在本实用新型较佳的实施例中，转动支座400包括第一旋转支座401、第二旋转支座402和转动轴承403；指梁翻板300位于第一旋转支座401和第二旋转支座402之间，且指梁翻板300的两端通过转动轴承403分别与第一旋转支座401和第二旋转支座402转动连接；第一旋转支座401上设置有第一通孔，第二旋转支座402上设置有第二通孔，伸缩主体500依次贯穿第二通孔、指梁翻板300的内部和第一通孔。

本实施例中，第一旋转支座401和第二旋转支座402的结构相同，其中，指梁翻板300的两端分别通过转动轴承403与第一旋转支座401和第二旋转支座402转动连接，并且伸缩主体500依能够依次第一旋转支座401的第一通孔和第二旋转支座402的第二通孔，并且伸缩主体500能够在第一通孔和第二通孔内往复运动；其中，触发机构200的端部外径小于第一通孔的内径。

可选地，第一旋转支座401和第二旋转支座402位于一条直线上，且第一旋转支座401和第二旋转支座402分别与二层台的平面固定连接。

在本实用新型较佳的实施例中，伸缩主体500还包括伸缩杆502和滑动机构503；伸缩杆502贯穿设置于指梁翻板300的内部，伸缩杆502伸出第二旋转支座402的一端与滑动机构503固定连接，滑动机构503与弹性机构600抵接，弹性机构600通过滑动机构503令伸缩杆502具有靠近指梁翻板300的弹性趋势。

在本实用新型较佳的实施例中，滑动机构503包括滑块513和滑槽523；滑槽523与二层台系统100的指梁矩形内孔上平面固定连接，滑块513与滑槽523配合滑动连接，滑块513的一侧与伸缩杆502固定连接，滑块513的另一侧与弹性组件602抵接。

本实施例中，伸缩杆502与滑块513固定连接，利用滑块513在滑槽523上实现往复滑动，并且由于滑块513只能沿着滑槽523限定的轨迹运动，利用滑槽523与二层台系统100的指梁矩形内孔上固定连接，并且滑槽523的延伸方向与指梁翻板300的延伸方向位于一条直线上，通过滑块513的限定保证了伸缩杆502沿着直线运动，且限制了伸缩杆502在轴向的转动，进而利用螺旋槽301沿着推动部501的水平推动作用，带动指梁翻板300相对于第一旋转支座401和第二旋转支座402进行周向转动。

在本实用新型较佳的实施例中，推动部501包括推杆511和旋转轮521；推杆511与伸缩杆502的延伸方向呈垂直设置，且推杆511与伸缩杆502连接，旋转轮521套设于推杆511的外部，且旋转轮521能够以推杆511为中心转动，旋转轮521卡设于指梁翻板300的螺旋槽301内，且推杆511用于带动旋转轮521沿着螺旋槽301的延伸方向移动。

本实施例中，由于推杆511与伸缩杆502固定连接，当伸缩杆502在水平方向往复移动时，此时推杆511会直接与螺旋槽301的内侧壁直接接触，并且螺旋槽301会发生转动，为了减小推杆511与螺旋槽301内壁的摩擦作用力，通过在推杆511的外部套设有旋转轮521，当螺旋槽301进行转动时，此时旋转轮521会以推杆511为中心进行自转，并且旋转轮521会沿着螺旋槽301的内壁进行转动，减小了推动部501与螺旋槽301直接摩擦的作用力，使得设计更加完善。

在本实用新型较佳的实施例中，弹性机构600包括固定支架601和弹性组件602；固定支架601与二层台系统100的平面固定连接，弹性组件602的一端与固定支架601抵接，弹性组件602的另一端与滑动机构503抵接，伸缩杆502用于通过滑动机构503压缩弹性组件602。

在本实用新型较佳的实施例中，弹性组件602包括压缩弹簧612；压缩弹簧612位于滑块513和固定支架601之间，且压缩弹簧612的两端分别与滑块513和固定支架601的表面抵接。

在本实用新型较佳的实施例中，弹性组件602还包括导向杆622；压缩弹簧612套设于导向杆622的外部，导向杆622的一端与滑块513连接，固定支架601上设置有第三通孔，导向杆622贯穿第三通孔，滑块513用于带动导向杆622沿着滑槽523的延伸方向往复运动。

本实施例中，滑块513与导向杆622连接，导向杆622能够保证压缩弹簧612在滑块513和固定支架601的限定区域内保持稳定；并且固定支架601设置有导向杆622贯穿的第三通孔，固定支架601不仅起到固定压缩弹簧612的作用，也可以保证导向杆622可以在第三通孔往复穿梭；

具体地，指梁翻板300会在压缩弹簧612的自身弹性作用下使指梁翻板300处于关闭的状态，当触发机构200通过第一旋转支座401的第一通孔推动伸缩杆502向第二旋转支座402的方向运动；伸缩杆502推动滑块513沿着滑槽523对压缩弹簧612进行挤压向固定支架601的方向靠近，导向杆622通过固定支架601的第三通孔向远离固定支架601的方向运动，与此同时，推动部501在向固定支架601的运动过程中，指梁翻板300会沿着螺旋槽301的延伸方向进行转动，进而被打开；可选地，一个二层台系统100中，触发机构200只需要设置有一个即可，触发机构200与机械手101连接，随着机械手101的运行对目标指梁翻板300作用。

本实施例提供的一种二层台系统，包括所述的指梁翻板开合装置；由于本实施例提供的二层台系统的技术效果与上述实施例提供的指梁翻板开合装置的技术效果相同，此处对此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。