一种连续管大容量储运装置

文档序号:29867362发布日期:2022-04-30 15:39阅读:62来源:国知局
一种连续管大容量储运装置

1.本发明涉及钻探、钻井工程、道路桥梁、海洋、航空航天、极地、城市地下施工和救援等领域,具体涉及一种连续管大容量储运装置。


背景技术:

2.目前连续管的应用越来越广泛,尤其是含有光纤电缆的多通道多功能连续管,在钻探、钻井工程、道路桥梁、海洋、航空航天、极地、城市地下施工和救援等很多领域都起到关键性的作用。目前成熟的连续绳管储放设备主要是绞车或卷扬机,对于承重的连续钢绳类卷扬机方式使用起来方便、快捷,对于带有电线缆的多通过多功能连续管类绞车,使用起来问题很多,主要有:一是连续管的作用除了承受力外还要传输流体、电或信号等,需要设置具有性能优良的动静密封机构才能与静止地面进行流体、电或信号的传输,这个机构叫多通道滑环,能够传输流体、电和信号的稳定的多通道滑环是世界性难题;二是连续管的容量较小,因为具有相对较大直径的钢性连续管的弯曲直径较大,其在卷筒上的容量自然不大,且设备庞大,运输难度大;三是大直径的钢性连续管在稍大于其最小弯曲直径的卷筒上频繁屈曲伸直,其疲劳寿命较短;四是卷筒式的连续管存储方式,极易发生相互挤压变形产生非正常损坏。
3.因此,开展一种能有效解决上述问题的连续管大容量储运装置十分必要,意义重大。


技术实现要素:

4.本发明的目的就是针对背景技术中所述的问题和不足,原创一种连续管大容量储运装置,在解决多通道多功能连续管滑环问题的基础上,既能极大地增加连续管容量,又能增加连续管的屈曲疲劳寿命,更不会出现相互挤压变形损坏的现象,同时增加强力下压和上提、与连续管连接需要运送的更大直径终端机具或仪器辅助提放功能,更加绿色、高效、智能、环保。
5.一种连续管大容量储运装置,包括鹅颈换向机构、储注机构、回转支撑机构、辅助夹持起降机构、储放导正机构、储管套筒自动对正机构、牵引电控小车、套筒式大容量储管机构、连续管和起吊电动葫芦;
6.鹅颈换向机构包括连续管扶正套、本体、两侧力传感器、支撑轴、支撑套、前后力传感器、无油轴承、两侧力传感器固定板和扶正导向组件,连续管扶正套沿本体半圆弧布置,连续管扶正套的数量≥3个,连续管扶正套其径向长度由内端向外端逐渐增大,本体上设置有至少5个扶正导向组件;
7.扶正导向组件包括扶正导向块、扶正导向块轴承限位盖、扶正导向块轴和扶正导向块轴承,扶正导向块轴通过扶正导向块轴承与设置在本体上的扶正导向块轴承限位盖转动连接,扶正导向块固连在扶正导向块轴外侧且扶正导向块四个面上均设有与连续管弧面配合的弧形槽;分布在本体内端的连续管扶正套与被夹紧在储注机构的两组储注半开链条
式夹持块间的连续管段同轴;
8.本体上连接有支撑轴,支撑轴两端通过无油轴承与支撑套转动连接,两侧力传感器上下两面分别与支撑套和两侧力传感器固定板固定连接,本体能够以支撑轴进行0
‑±5゜
的转动;
9.前后力传感器上表面分别与本体前后固定连接;
10.储注机构包括第一储注组件和第二储注组件,第一储注组件和第二储注组件相向设置,用来夹持连续管使其轴向移动;第二储注组件与第一储注组件结构相同;
11.第一储注组件包括夹持电机支架、夹持电动直线推杆支撑座、夹持力传感器、夹持电动直线推杆、储注动力支撑架、储注动力电机、储注主动链轮、储注半开链条式夹持块组、夹持电动直线推杆连接座、储注动力支撑架限位滑动轴承、储注动力支撑架承压滑动轴承、储注从动链轮、调力弹簧组、储注半开链条式夹持块滑道和回转支撑机构接口;
12.两个夹持力传感器底端分别与夹持电机支架固连,夹持力传感器顶端固连有夹持电动直线推杆支撑座,夹持电动直线推杆支撑座与夹持电动直线推杆主体销轴连接,夹持电动直线推杆伸出端与夹持电动直线推杆连接座固定连接,储注动力支撑架与夹持电动直线推杆连接座固定连接;
13.储注动力电机的主体与储注力传感器固定连接并固定在储注动力支撑架上,储注动力电机输出轴与储注主动链轮同轴固定连接,储注从动链轮通过转动轴与储注动力支撑架转动连接,储注半开链条式夹持块组套接在储注主动链轮与储注从动链轮外侧,储注动力支撑架两侧设有储注动力支撑架限位滑动轴承和储注动力支撑架承压滑动轴承,调力弹簧组两侧分别与储注动力支撑架和储注半开链条式夹持块滑道固定连接,储注半开链条式夹持块组的滚轮滑动连接在储注半开链条式夹持块滑道内;
14.回转支撑机构包括固定座、回转轴承、回转底板、主体支架、鹅颈换向机构接口、储注机构接口、辅助夹持起降机构上接口、辅助夹持起降机构上下滑道、储管套筒自动对正机构接口、套筒式大容量储管机构接口、储注机构夹持滑道、主体支架门型口顶横梁、门型口和起吊电动葫芦接口;
15.回转底板通过回转轴承与固定座转动连接,所述回转底板与主体支架四个立柱底端固定连接,所述主体支架分别与辅助夹持起降机构上下滑道、储注机构夹持滑道和主主体支架门型口顶横梁固定连接,所述的储注动力支撑架限位滑动轴承和储注动力支撑架承压滑动轴承与储注机构夹持滑道滚动连接;
16.主体支架上的鹅颈换向机构接口与鹅颈换向机构的两侧力传感器固定板固连,鹅颈换向机构的两个前后力传感器下表面与鹅颈换向机构接口可变间隙配合,主体支架上的储注机构接口与储注机构的回转支撑机构接口与固连,主体支架上还设有辅助夹持起降机构上接口、储管套筒自动对正机构接口和套筒式大容量储管机构接口;
17.辅助夹持起降机构包括夹紧机构、夹紧起降机构、起降螺杆、同步传动机构和起降电机;
18.夹紧机构包括第一夹紧机构组件、第二夹紧机构组件、固定板和夹紧半合板导向滑道,固定板两端固定在回转底板上,第一夹紧机构组件和第二夹紧机构组件对称设置在固定板两端,夹紧半合板导向滑道分布在固定板中间的两个栋梁上;第二夹紧机构组件与第一夹紧机构组件结构相同;
19.第一夹紧机构组件包括夹紧力传感器、夹紧电动直线推杆、夹紧半合板、夹紧电动直线推杆支撑座和夹紧接触块;
20.夹紧力传感器首端与固定板端部的筋板固定连接,夹紧力传感器末端与夹紧电动直线推杆支撑座固定连接,夹紧电动直线推杆的底座与夹紧电动直线推杆支撑座销轴连接,夹紧电动直线推杆活动端与夹紧半合板固定连接,夹紧半合板两侧通过滚轮与夹紧半合板导向滑道滚动连接,夹紧接触块通过夹紧半合板上的配合孔与夹紧接触块固定连接;
21.夹紧起降机构包括第一夹紧起降机构组件、第二夹紧起降机构组件、主框架、起降夹紧半合板导向滑道、起降螺杆下端旋转固定和夹紧起降机构行走轴承;主框架通过其四周分布设置的八组夹紧起降机构行走轴承与辅助夹持起降机构上下滑道滚动连接,起降夹紧半合板导向滑道固定在主框架中间的两个栋梁上;四个起降螺杆下端旋转固定固连主框架四角处,第一夹紧起降机构组件和第二夹紧起降机构组件对称分布在主框架两端;
22.第一夹紧起降机构组件包括起降夹紧力传感器、起降夹紧电动直线推杆、起降夹紧半合板、直降夹紧电动直线推杆支撑座和起降夹紧接触块,起降夹紧力传感器首端与主框架端部固连,起降夹紧力传感器末端与直降夹紧电动直线推杆支撑座固连,起降夹紧电动直线推杆的底座与直降夹紧电动直线推杆支撑座销轴连接,起降夹紧电动直线推杆的活动端与起降夹紧半合板固连,且起降夹紧半合板两侧通过滚轮与起降夹紧半合板导向滑道滚动连接,起降夹紧接触块通过起降夹紧半合板半圆弧面上分布的起降夹紧接触块配合孔与起降夹紧半合板固定连接;
23.四根起降螺杆的底端与夹紧起降机构的起降螺杆下端旋转固定限位转动连接,起降电机通过四个同步传动机构与四根起降螺杆啮合,起降电机及四个同步传动机构均与辅助夹持起降机构上接口上连接;
24.储放导正机构包括第一储放导正机构组件、第二储放导正机构组件、导正机构固定座、导正机构支架和导正动力电机,导正机构固定座与储放导正机构接口固定连接,导正机构固定座其上端与导正机构支架固连,第一储放导正机构组件和第二储放导正机构组件对称设置在导正机构支架内部,导正动力电机设置在导正机构支架上且导正动力电机转子与第一储放导正机构组件主动轴固定连接;
25.第一储放导正机构组件包括啮合齿轮、导正半开链条式夹持块组、导正夹紧支撑、导正链条张紧机构、导正半开链条式夹持块滑道、导正主动链轮、导正从动链轮和导正链条张紧螺栓,
26.主动轴首尾两端与导正机构支架转动连接,主动轴上固连有啮合齿轮和导正主动链轮;
27.从动轴首尾两端分别与导正链条张紧机构转动连接,从动轴上固连有导正从动链轮,导正半开链条式夹持块组啮合在导正主动链轮和导正从动链轮外侧,导正链条张紧机构与导正机构支架滑动限位配合,导正链条张紧螺栓与导正机构支架螺纹配合连接,且导正链条张紧螺栓与导正链条张紧机构抵触;导正半开链条式夹持块组内侧滑动连接有导正半开链条式夹持块滑道,导正半开链条式夹持块滑道的固定面与导正夹紧支撑固定连接;
28.夹紧力调节螺杆的数量为2n(n≥1)个,夹紧力调节螺杆穿过第一储放导正机构组件的导正夹紧支撑后与第二储放导正机构组件的导正夹紧支撑螺纹连接;
29.储管套筒自动对正机构包括对正动力电机支架、对正同步传动机构、对正动力电
机、对正梁支撑、储放导正机构接口、对正支架、对正接近传感器、对正接近限位机构、对正行走丝杠、对正行走丝杠加固座、回转支撑机构接口、对正梁、对正行走滑道、对正支架承压滑动轴承和对正支架限位滑动轴承;
30.对正动力电机与对正动力电机支架固连,且对正动力电机支架与对正梁固连,对正同步传动机构设置在对正动力电机支架上并与对正动力电机啮合,所述对正梁支撑与对正梁滑动配合,所述储放导正机构接口与导正机构固定座固定连接,所述对正支架底梁沿对正梁方向分别布置2n(n≥2)个对正支架承压滑动轴承和2n(n≥2)个对正支架限位滑动轴承,对正接近传感器固连在对正支架两侧,所述对正接近限位机构有4个,分别固定在对正梁上面的设定位置,所述对正行走丝杠设置有两根,对正行走丝杠首尾两端分别与对正同步传动机构和对正行走丝杠加固座连接,并与对正支架间螺丝配合,所述对正行走丝杠加固座固定在对正梁间的横梁上;
31.所述对正梁上设置有回转支撑机构接口与储管套筒自动对正机构接口连接,对正梁上设置的对正行走滑道与对正支架承压滑动轴承和对正支架限位滑动轴承滚动配合;
32.牵引电控小车包括小车底座、小车支撑架、发电机、小车行走动力电机、储管套筒自动对正机构接口、电控箱、小车行走链轮、小车外行走轮、小车外限位轮、小车内行走轮、小车内限位轮、小车行走动力电机调节件和小车行走动力电机调节螺栓,
33.小车底座底面设置有小车外行走轮、小车外限位轮、小车内行走轮和小车内限位轮,小车底座上端设置有小车支撑架、发电机和电控箱,小车行走动力电机调节件滑动连接在小车底座上并通过小车行走动力电机调节螺栓紧固,所述小车支撑架设置有储管套筒自动对正机构接口,储管套筒自动对正机构接口与对正梁固连;
34.所述小车行走动力电机的底座与小车行走动力电机调节件固定连接,所述小车行走动力电机的转子与小车行走链轮同轴固定连接,n(n≥2)个小车外行走轮在牵引电控小车外导轨上滚动;n(n≥2)个小车外限位轮在牵引电控小车外导轨外侧壁上滚动行走;n(n≥2)个小车内行走轮在牵引电控小车内导轨上滚动行走;n(n≥2)个小车内限位轮在牵引电控小车内导轨内侧壁上滚动;
35.套筒式大容量储管机构包括牵引电控小车外导轨、径向加强筋、周向加强筋、储管筒、过渡筒、连续管固定机构、径向加强筋固定板、导轨固定件、小车行走链条和牵引电控小车内导轨;
36.多个径向加强筋通过径向加强筋固定板与套筒式大容量储管机构接口固连,径向加强筋数量至少为3个,牵引电控小车外导轨和牵引电控小车内导轨为两个同心的圆环,牵引电控小车外导轨和牵引电控小车内导轨通过导轨固定件与径向加强筋固连,周向加强筋设置在相邻两个径向加强筋之间,至少n(n≥2)组储管筒环状分布在径向加强筋上,第一组至第n-1组储管筒上均设有储管筒连续管出口,最内圈的第一组储管筒上还设有储管筒连续管入口,相邻两组储管筒之间设置有过渡筒,过渡筒上设有过渡筒连续管出口,在储管筒连续管入口的尾端处设置有用来固定连续管入口段的连续管固定机构;
37.所述连续管固定机构包括别针销、基座、销轴、连续管下夹块和连续管上夹块,基座固定在径向加强筋上,销轴通过别针销限位转动在基座内部,销轴上端铰接有连续管下夹块,连续管下夹块上端通过螺栓连接有能夹紧连续管固定端的连续管上夹块,小车行走链条与牵引电控小车内导轨的外侧面固定连接并形成一个闭合的环;小车行走链轮与小车
行走链条啮合连接,连续管下夹块和连续管上夹块间能夹紧连续管固定端,并能进行水平方向旋转和与水平面成一定角度旋转;
38.所述起吊电动葫芦与起吊电动葫芦接口连接。
39.本发明的有益效果:
40.发明的一种连续管大容量储运装置,通过将连续管一端固定让另一端为可运动的自由端,并通过牵引电控小车带动回转实现了不需要多通道滑环就可以实现连续管的储和放;
41.通过设置的多层储管筒和过渡筒,实现了连续管的大容量,同时彻底解决了绞车储管存在的相互挤压变形损坏的问题;
42.通过增大连续管的屈曲直径,提高了连续管的屈曲疲劳寿命;
43.通过辅助夹持起降机构,能够自由提放与连续管连接需要运送的更大直径终端机具或仪器,补充了储注机构的功能缺陷;
44.通过储放导正机构,使得连续管进出储管筒和过渡筒更加容易;
45.采用储管套筒自动对正机构,使得连续管进出储管筒和过渡筒更加精准。
46.发明的连续管大容量储运装置能够为连续管的储放运送提供更加绿色、高效、智能、环保的技术手段和设备。
附图说明
47.图1是本发明中连续管大容量储运装置的立体示意图。
48.图2是本发明中鹅颈换向机构的立体示意图。
49.图3是本发明中鹅颈换向机构之扶正导向组件的截面图。
50.图4是本发明中支撑套、两侧力传感器与两侧力传感器固定板连接示意图。
51.图5是本发明储注机构的立体示意图。
52.图6是本发明中储注机构的截面立体示意图。
53.图7是本发明中储注机构之半开链条式夹持块单元的立体示意图。
54.图8是本发明中回转支撑机构的立体示意图。
55.图9是本发明中回转支撑机构门型口示意图。
56.图10是本发明中辅助夹持起降机构的立体示意图。
57.图11是本发明中辅助夹持起降机构之夹紧机构的立体示意图。
58.图12是本发明中辅助夹持起降机构之夹紧起降机构的立体示意图。
59.图13是本发明中储放导正机构的立体示意图。
60.图14是本发明中储放导正机构局部立体示意图。
61.图15是本发明中储管套筒自动对正机构的立体示意图。
62.图16是本发明中对正接近传感器、对正支架承压滑动轴承和对正支架限位滑动轴承与对正支架连接示意图。
63.图17是本发明中牵引电控小车的俯视立体示意图。
64.图18是本发明中牵引电控小车的仰视立体示意图。
65.图19是本发明中套筒式大容量储管机构的立体示意图。
66.图20是本发明中套筒式大容量储管机构之连续管固定机构的立体示意图。
67.图21是储管筒连续管出口和储管筒连续管入口分布在储管筒上及过渡筒连续管出口分布在过渡筒上的局部立体示意图。
68.图22是本发明中连续管套筒式储入的立体示意图一。
69.图23是本发明中连续管套筒式储入的视图二。
具体实施方式
70.参阅附图所示,一种连续管大容量储运装置,包括鹅颈换向机构1、储注机构2、回转支撑机构3、辅助夹持起降机构4、储放导正机构5、储管套筒自动对正机构6、牵引电控小车7、套筒式大容量储管机构8、连续管9和起吊电动葫芦10;
71.鹅颈换向机构1包括连续管扶正套101、本体102、两侧力传感器103、支撑轴105、支撑套106、前后力传感器107、无油轴承1011、两侧力传感器固定板1012和扶正导向组件,鹅颈换向机构1其作用是为连续管9变向,并根据两侧力传感器103和前后力传感器107实时检测并传输其与连续管9间的受力情况给检测控制终端,
72.连续管扶正套101沿本体102半圆弧布置,连续管扶正套101的数量≥3个,连续管扶正套101用于扶正连续管9,防止连续管9脱离本体102,且连续管扶正套101其径向长度由内端向外端逐渐增大,使连续管9经过其顶端时能够形成一个大的圆弧形,主要目的是尽可能增大连续管9的弯曲直径(该大的圆弧形至少大于连续管的最小弯曲直径1.5倍以上);本体102的作用是为连续管9的运动端顺利变向的,本体102上设置有至少5个扶正导向组件;
73.扶正导向组件包括扶正导向块104、扶正导向块轴承限位盖108、扶正导向块轴109和扶正导向块轴承1010,扶正导向块轴109通过扶正导向块轴承1010与设置在本体102上的扶正导向块轴承限位盖108转动连接,扶正导向块104固连在扶正导向块轴109外侧且扶正导向块104四个面上均设有与连续管9弧面配合的弧形槽;扶正导向块104能够与连续管9形成面接触,目的是尽量使连续管9在变向过程中受到不超出其极限的应力集中点,分布在本体102内端的连续管扶正套101与被夹紧在储注机构2的两组储注半开链条式夹持块208间的连续管9段同轴;
74.本体102上连接有支撑轴105,支撑轴105两端通过无油轴承1011与支撑套106转动连接,两侧力传感器103上下两面分别与支撑套106和两侧力传感器固定板1012固定连接,本体102能够以支撑轴105进行0
‑±5゜
的转动,两侧力传感器103承受着鹅颈换向机构1的所有重量和来自连续管9向下拉力,用于实时感知此段连续管9在装置两侧的受力状态,来判断连续管是否存在受力太大或非垂直平台受力的情况,为装置的精准控制提供依据;
75.前后力传感器107上表面分别与本体102前后固定连接,前后力传感器107与回转支撑机构3装配并形成可变间隙配合,间隙大小要根据本体102相对支撑轴105转动的角度确定,用于实时感知此段连续管9受到拉力的大小,为装置的精准控制提供依据;
76.储注机构2包括第一储注组件和第二储注组件,第一储注组件和第二储注组件相向设置,用来夹持连续管9使其轴向移动;第二储注组件与第一储注组件结构相同;储注机构2其作用是夹紧连续管9并能给连续管9以轴向推和拉的作用,保证连续管9运动端能够顺利进入或远离套筒式大容量储管机构8;
77.第一储注组件包括夹持电机支架201、夹持电动直线推杆支撑座202、夹持力传感器203、夹持电动直线推杆204、储注动力支撑架205、储注动力电机206、储注主动链轮207、
储注半开链条式夹持块组208、夹持电动直线推杆连接座209、储注动力支撑架限位滑动轴承2010、储注动力支撑架承压滑动轴承2011、储注从动链轮2012、调力弹簧组2013、储注半开链条式夹持块滑道2014和回转支撑机构接口2015;
78.两个夹持力传感器203底端分别与电机支架201固连,夹持力传感器203顶端固连有夹持电动直线推杆支撑座202,夹持电动直线推杆支撑座202与夹持电动直线推杆204主体销轴连接,夹持电动直线推杆204伸出端与夹持电动直线推杆连接座209固定连接,夹持电动直线推杆支撑座202与夹持电动直线推杆204主体销轴连接的作用是能使夹持电动直线推杆204伸出端能根据储注动力支撑架205在储注机构夹持滑道3015上前后滑动时产生的间隙内上下微调;夹持力传感器203其作用是实时检测夹持电动直线推杆204产生的横轴向推力;多个夹持电动直线推杆204由电控系统控制实现同步伸出或收回直线动作,其作用是为注储动力组件提供夹紧连续管9的力;储注动力支撑架205与夹持电动直线推杆连接座209固定连接,其作用是承担起整个由储注动力电机206、储注主动链轮207、储注半开链条式夹持块组208、储注从动链轮2012、调力弹簧组2013、储注半开链条式夹持块滑道2014、储注力传感器2016组成的注储动力组件及其与连续管作用产生的压拉合力;
79.储注动力电机206的主体与储注力传感器2016固定连接并固定在储注动力支撑架205上,储注动力电机206输出轴与储注主动链轮207同轴固定连接,储注主动链轮207的作用是将储注动力电机206输出的回转扭矩传递给储注半开链条式夹持块组208,为储注半开链条式夹持块组208在储注主动链轮207和储注从动链轮2012上循环运动提供动力;储注从动链轮2012通过转动轴与储注动力支撑架205转动连接,储注半开链条式夹持块组208套接在储注主动链轮207与储注从动链轮2012外侧,储注半开链条式夹持块组208是由多个半开链条式夹持块单元20801组成的闭环结构,所述半开链条式夹持块单元20801上设置的圆弧形直面2080101的圆弧直径为连续管9外径的1.01至1.2倍;第一储注组件和第二储注组件上的2组储注半开链条式夹持块组208与连续管9配合并夹紧连续管9产生强大的摩擦力,其作用是通过储注主动链轮207和储注从动链轮2012将储注动力电机206的回转扭矩以摩擦力的形式推动连续管9上下移动;储注动力支撑架205两侧设有储注动力支撑架限位滑动轴承2010和储注动力支撑架承压滑动轴承2011,调力弹簧组2013两侧分别与储注动力支撑架205和储注半开链条式夹持块滑道2014固定连接,储注半开链条式夹持块组208的滚轮滑动连接在储注半开链条式夹持块滑道2014内;储注半开链条式夹持块滑道2014其作用是给经过其位置段的储注半开链条式夹持块组208支撑力以保证夹紧连续管9;所述储注动力支撑架限位滑动轴承2010在储注机构夹持滑道3015中水平滚动,用来限制储注动力支撑架205水平横向位置;所述储注动力支撑架承压滑动轴承2011在储注机构夹持滑道3015中垂直滚动,用来承受储注机构2的重力;
80.回转支撑机构3包括固定座301、回转轴承302、回转底板303、主体支架304、爬笼305、二层平台306、顶平台307、鹅颈换向机构接口308、回转支撑机构开口加强杆309、储注机构接口3010、辅助夹持起降机构上接口3011、辅助夹持起降机构上下滑道3012、储管套筒自动对正机构接口3013、套筒式大容量储管机构接口3014、储注机构夹持滑道3015、主体支架门型口顶横梁3016、门型口3017和起吊电动葫芦接口3018,回转支撑机构3其作用是支撑鹅颈换向机构1、储注机构2和辅助夹持起降机构4及其对连续管9产生的作用力,在牵引电控小车7的带动下,上部回转部分随着储放导正机构5和储管套筒自动对正机构6回转;
81.回转底板303通过回转轴承302与固定座301转动连接,固定座301起到为回转支撑机构3和连接套筒式大容量储管机构8的动静转换作用,所述回转底板303与主体支架304四个立柱底端固定连接,所述主体支架304分别与爬笼305、二层平台306、顶平台307、辅助夹持起降机构上下滑道3012、储注机构夹持滑道3015和主体支架门型口顶横梁3016固定连接,所述回转支撑机构开口加强杆309与主体支架304可拆卸式固定连接,其作用是,在储运装置工作时保证回转支撑机构的强度和稳定性,当需要从门型口3017进入高度接近门型口3017高度的设备或机具时,拆卸掉回转支撑机构开口加强杆309;所述的储注动力支撑架限位滑动轴承2010和储注动力支撑架承压滑动轴承2011与储注机构夹持滑道3015滚动连接,为水平行走提供滑道;
82.主体支架304上的鹅颈换向机构接口308与鹅颈换向机构的两侧力传感器固定板1012固连,鹅颈换向机构的两个前后力传感器107下表面与鹅颈换向机构接口308可变间隙配合,主体支架304上的储注机构接口3010与储注机构2的回转支撑机构接口2015与固连,主体支架304上还设有辅助夹持起降机构上接口3011、储管套筒自动对正机构接口3013和套筒式大容量储管机构接口3014;
83.所述爬笼305为专业技术人员上回转支撑机构3进行维修和检测攀爬用的部件;所述二层平台306是为专业技术人员检测和维修储注机构2的操作平台;所述顶平台307是为专业技术人员检测和维修鹅颈换向机构1的操作平台;
84.辅助夹持起降机构4包括夹紧机构401、夹紧起降机构402、起降螺杆403、同步传动机构404和起降电机405,辅助夹持起降机构4其作用是辅助储注机构2提放与连续管连接的更大直径终端机具或仪器;
85.夹紧机构401包括第一夹紧机构组件、第二夹紧机构组件、固定板40101和夹紧半合板导向滑道40105,夹紧机构401的作用是夹紧和松开较连续管更大直径的机具或仪器;固定板40101两端固定在回转底板303上,第一夹紧机构组件和第二夹紧机构组件对称设置在固定板40101两端,夹紧半合板导向滑道40105分布在固定板40101中间的两个栋梁上;第二夹紧机构组件与第一夹紧机构组件结构相同;
86.第一夹紧机构组件包括夹紧力传感器40102、夹紧电动直线推杆40103、夹紧半合板40104、夹紧电动直线推杆支撑座40106和夹紧接触块40107;
87.夹紧力传感器40102首端与固定板40101端部的筋板固定连接,夹紧力传感器40102末端与夹紧电动直线推杆支撑座40106固定连接,夹紧电动直线推杆40103的底座与夹紧电动直线推杆支撑座40106销轴连接,夹紧力传感器40102用来检测来自夹紧电动直线推杆40103产生的推力;夹紧电动直线推杆40103活动端与夹紧半合板40104固定连接,夹紧半合板40104两侧通过滚轮与夹紧半合板导向滑道40105滚动连接,方便其沿着夹紧半合板导向滑道40105水平前后移动,夹紧接触块40107通过夹紧半合板40104上的配合孔与夹紧接触块40107固定连接;
88.夹紧起降机构402包括第一夹紧起降机构组件、第二夹紧起降机构组件、主框架40201、起降夹紧半合板导向滑道40205、起降螺杆下端旋转固定40208和夹紧起降机构行走轴承40209;主框架40201通过其四周分布设置的八组夹紧起降机构行走轴承40209与辅助夹持起降机构上下滑道3012滚动连接,起降夹紧半合板导向滑道40205固定在主框架40201中间的两个栋梁上;四个起降螺杆下端旋转固定40208固连主框架40201四角处,第一夹紧
起降机构组件和第二夹紧起降机构组件对称分布在主框架40201两端;夹紧起降机构402的作用是夹紧、松开、上提和下放较连续管更大直径的机具或仪器,
89.第一夹紧起降机构组件包括起降夹紧力传感器40202、起降夹紧电动直线推杆40203、起降夹紧半合板40204、直降夹紧电动直线推杆支撑座40206和起降夹紧接触块40207,起降夹紧力传感器40202首端与主框架40201端部固连,起降夹紧力传感器40202末端与直降夹紧电动直线推杆支撑座40206固连,起降夹紧力传感器40202用来检测来自起降夹紧电动直线推杆40203产生的推力,起降夹紧电动直线推杆40203的底座与直降夹紧电动直线推杆支撑座40206销轴连接,起降夹紧电动直线推杆40203的活动端与起降夹紧半合板40204固连,且起降夹紧半合板40204两侧通过滚轮与起降夹紧半合板导向滑道40205滚动连接,方便其沿着起降夹紧半合板导向滑道40205水平前后移动,起降夹紧接触块40207通过起降夹紧半合板40204半圆弧面上分布的起降夹紧接触块40207配合孔与起降夹紧半合板40204固定连接;
90.四根起降螺杆403的底端与夹紧起降机构402的起降螺杆下端旋转固定40208限位转动连接,起降电机405通过四个同步传动机构404与四根起降螺杆403啮合,起降电机405及四个同步传动机构404均与辅助夹持起降机构上接口3011上连接,以保证夹紧起降机构402平稳顺畅起和降;
91.储放导正机构5包括第一储放导正机构组件、第二储放导正机构组件、导正机构固定座501、导正机构支架502和导正动力电机508,导正机构固定座501与储放导正机构接口605固定连接,用来固定和支撑储放导正机构5,导正机构固定座501其上端与导正机构支架502固连,第一储放导正机构组件和第二储放导正机构组件对称设置在导正机构支架502内部,导正动力电机508设置在导正机构支架502上且导正动力电机508转子与第一储放导正机构组件主动轴固定连接;储放导正机构5的作用是通过足够的摩擦力克服连续管的弯曲应力,既能把连续管注入至套筒式大容量储管机构8内,又能精确地把连续管从套筒式大容量储管机构8中取出来,经由鹅颈换向机构1和储注机构2运送至工作区;所述导正机构支架502的作用是为啮合齿轮503、导正半开链条式夹持块组504、夹紧力调节螺杆505、导正夹紧支撑506、导正链条张紧机构507、导正动力电机508、导正半开链条式夹持块滑道509、导正主动链轮510、导正从动链轮511、导正链条张紧螺栓5012提供支撑和力的传递;
92.第一储放导正机构组件包括啮合齿轮503、导正半开链条式夹持块组504、导正夹紧支撑506、导正链条张紧机构507、导正半开链条式夹持块滑道509、导正主动链轮510、导正从动链轮511和导正链条张紧螺栓5012,
93.主动轴首尾两端与导正机构支架502转动连接,主动轴上固连有啮合齿轮503和导正主动链轮510;
94.从动轴首尾两端分别与导正链条张紧机构507转动连接,从动轴上固连有导正从动链轮511,导正半开链条式夹持块组504啮合在导正主动链轮510和导正从动链轮511外侧,导正链条张紧机构507与导正机构支架502滑动限位配合,导正链条张紧螺栓5012与导正机构支架502螺纹配合连接,且导正链条张紧螺栓5012与导正链条张紧机构507抵触,通过旋转导正链条张紧螺栓5012调节同组导正主动链轮510和导正从动链轮511间的间距;所述导正半开链条式夹持块组504是由多个半开链条式夹持块单元20801组成的闭环结构,导正半开链条式夹持块组504内侧滑动连接有导正半开链条式夹持块滑道509,导正半开链条
式夹持块滑道509的固定面与导正夹紧支撑506固定连接;
95.夹紧力调节螺杆505的数量为2n(n≥1)个,夹紧力调节螺杆505穿过第一储放导正机构组件的导正夹紧支撑506后与第二储放导正机构组件的导正夹紧支撑506螺纹连接;夹紧力调节螺杆505用来调节两个导正夹紧支撑506之间的距离,进而调节两个相对的导正半开链条式夹持块滑道509间的距离;在导正动力电机508的驱动下,带动第一储放导正机构组件的啮合齿轮503与第二储放导正机构组件的啮合齿轮503相互反向转动,使得两个导正主动链轮510的回转方向也相反;通过两个导正半开链条式夹持块组504夹紧连续管9,将导正动力电机508的回转扭矩以摩擦力的形式推动连续管9上下移动;
96.储管套筒自动对正机构6包括对正动力电机支架601、对正同步传动机构602、对正动力电机603、对正梁支撑604、储放导正机构接口605、对正支架606、对正接近传感器607、对正接近限位机构608、对正行走丝杠609、对正行走丝杠加固座6010、回转支撑机构接口6011、对正梁6012、对正行走滑道6013、对正支架承压滑动轴承6014和对正支架限位滑动轴承6015,储管套筒自动对正机构6的作用是使储放导正机构5与连续管9正在出或入筒位置做动态对正,防止连续管9受到非正常的屈曲变形而损坏;
97.对正动力电机603与对正动力电机支架601固连,且对正动力电机支架601与对正梁6012固连,对正同步传动机构602设置在对正动力电机支架601上并与对正动力电机603啮合,所述对正梁支撑604与对正梁6012滑动配合,可以与对正梁6012相对移动,用于储管套筒自动对正机构6与牵引电控小车7固定时微调位置,所述储放导正机构接口605与导正机构固定座501固定连接,将储放导正机构5与对正支架606固定到一起,所述对正支架606底梁沿对正梁6012方向分别布置2n(n≥2)个对正支架承压滑动轴承6014和2n(n≥2)个对正支架限位滑动轴承6015,对正接近传感器607固连在对正支架606两侧,所述对正接近限位机构608有4个,分别固定在对正梁6012上面的设定位置,当对正支架606上固定的对正接近传感器607移动到对正接近限位机构608时,对正接近传感器607通过机构触碰或红外感应到并产生信号,传输到控制系统,从而防止储放导正机构5超出其设定移动范围,所述对正行走丝杠609设置有两根,对正行走丝杠609首尾两端分别与对正同步传动机构602和对正行走丝杠加固座6010连接,并与对正支架606间螺丝配合,对正同步传动机构602将对正动力电机603的回转扭矩同步传输给对正行走丝杠609,所述对正行走丝杠加固座6010固定在对正梁6012间的横梁上;
98.所述对正梁6012上设置有回转支撑机构接口6011与储管套筒自动对正机构接口3013连接,对正梁6012上设置的对正行走滑道6013与对正支架承压滑动轴承6014、对正支架限位滑动轴承6015滚动配合,用来供对正支架606进行直线移动;
99.牵引电控小车7包括小车底座701、小车支撑架702、发电机703、小车行走动力电机704、储管套筒自动对正机构接口705、电控箱706、小车行走链轮707、小车外行走轮708、小车外限位轮709、小车内行走轮7010、小车内限位轮7011、小车行走动力电机调节件7012和小车行走动力电机调节螺栓7013,牵引电控小车7的作用是带动鹅颈换向机构1、储注机构2、回转支撑机构3、辅助夹持起降机构4、储放导正机构5、储管套筒自动对正机构6沿着套筒式大容量储管机构8的中心轴顺时针或逆时针回转,注入或取出连续管9,
100.小车底座701底面设置有小车外行走轮708、小车外限位轮709、小车内行走轮7010和小车内限位轮7011,小车底座701上端设置有小车支撑架702、发电机703和电控箱706,小
车行走动力电机调节件7012滑动连接在小车底座701上并通过小车行走动力电机调节螺栓7013紧固,小车行走动力电机调节件7012用来调节小车行走链轮707与小车行走链条8012间的距离以达到最佳配合尺寸,小车底座701用来支撑牵引电控小车7上设置的各部件和储放导正机构5和储管套筒自动对正机构6,以保证其水平,所述小车支撑架702设置有储管套筒自动对正机构接口705,储管套筒自动对正机构接口705与对正梁6012固连,用于固定连接储管套筒自动对正机构6;
101.发电机703用来为整个系统供电,电控箱706内设置有各种电控元件,用来采集和控制整个系统设置,所述小车行走动力电机704的底座与小车行走动力电机调节件7012固定连接,所述小车行走动力电机704的转子与小车行走链轮707同轴固定连接,n(n≥2)个小车外行走轮708在牵引电控小车外导轨801上滚动,小车外行走轮708行走过程中形成的圆弧与牵引电控小车外导轨801的中心圆直径相同;n(n≥2)个小车外限位轮709在牵引电控小车外导轨801外侧壁上滚动行走,小车外限位轮709行走过程中形成的圆弧与牵引电控小车外导轨801的外侧面直径相同;n(n≥2)个小车内行走轮7010在牵引电控小车内导轨8013上滚动行走,小车内行走轮7010行走过程中形成的圆弧与牵引电控小车内导轨8013的中心圆直径相同;n(n≥2)个小车内限位轮7011在牵引电控小车内导轨8013内侧壁上滚动,小车内限位轮7011行走过程中形成的圆弧与牵引电控小车内导轨8013的内侧面直径相同;
102.套筒式大容量储管机构8包括牵引电控小车外导轨801、径向加强筋802、周向加强筋803、储管内筒804、过渡内筒805、储管第二筒806、过渡第二筒807、储管第三筒808、连续管固定机构809、径向加强筋固定板8010、导轨固定件8011、小车行走链条8012和牵引电控小车内导轨8013,套筒式大容量储管机构8的作用是固定连续管9静止的固定端和储存连续管9;
103.多个径向加强筋802通过径向加强筋固定板8010与套筒式大容量储管机构接口3014固连,径向加强筋802数量至少为3个,牵引电控小车外导轨801和牵引电控小车内导轨8013为两个同心的圆环,牵引电控小车外导轨801和牵引电控小车内导轨8013通过导轨固定件8011与径向加强筋802固连,牵引电控小车外导轨801和牵引电控小车内导轨8013为牵引电控小车7提供道轨,周向加强筋803设置在相邻两个径向加强筋802之间,至少n(≥2)组储管筒环状分布在径向加强筋802上,第一组至第n-1组储管筒上均设有储管筒连续管出口,最内圈的第一组储管筒上还设有储管筒连续管入口,相邻两组储管筒之间设置有过渡筒,过渡筒上设有过渡筒连续管出口,在储管筒连续管入口的尾端(从头到尾的方向是连续管储入的方向)处设置有用来固定连续管入口段的连续管固定机构809;
104.此处以n等于3,即3组储管筒和2组过渡筒举例说明,则储管筒为储管内筒804、储管第二筒806和储管第三筒808,过渡筒为过渡内筒805和过渡第二筒807;
105.所述的储管内筒804、过渡内筒805、储管第二筒806、过渡第二筒807和储管第三筒808沿着径向加强筋802径向方向同心分布,储管内筒804设置有内筒连续管出口80401和内筒连续管入口80402,过渡内筒805上设有过渡内筒连续管出口80501,储管第二筒806上设有储管第二筒连续管出口80601,过渡第二筒807上设有过渡第二筒连续管出口,其中内筒连续管入口80402是连接管9从地面进入的位置,是相对地面静止的连续管段,在内筒连续管入口80402的尾端(从头到尾的方向是连续管储入的方向)处设置有用来固定连续管入口段的连续管固定机构809,连接管运动端储入储管内筒804一圈后会在连续管固定机构809
正上面累积,如此连续管运动端在储管内筒804中逐层盘卷螺旋上升直到累积高度与内筒连续管出口80401同高时,连接管运动端将从内筒连续管出口80401出去自然进入过渡内筒805,从过渡内筒805上边缘进入,随着不断的进入,进入过渡内筒805半圈至四分之三圈后连续管运动端会逐渐与过渡内筒805底面接触,接着连续管运动端在过渡内筒805内到达过渡内筒连续管出口80501,过渡内筒连续管出口80501底端与过渡内筒805底面同高,连续管运动端将自然从过渡内筒连续管出口80501进入储管第二筒806底面,开始第一层储存,连接管运动端在储管第二筒806中逐层盘卷螺旋上升直到累积高度与其中储管第二筒连续管出口80601同高时,连接管运动端将从储管第二筒连续管出口80601出去自然进入过渡第二筒807,从过渡第二筒807上边缘进入,随着不断的进入,进入过渡第二筒807半圈至四分之三圈后连续管运动端会逐渐与过渡第二筒807底面接触,接着连续管运动端在过渡第二筒807内到达过渡第二筒连续管出口,过渡第二筒连续管出口底端与过渡第二筒807底面同高,连续管运动端将自然从过渡第二筒连续管出口进入储管第三筒808底面,开始第一层储存后并实现逐层盘卷螺旋上升;
106.所述连续管固定机构809包括别针销80901、基座80902、销轴80903、连续管下夹块80904和连续管上夹块80905,基座80902固定在径向加强筋802上,销轴80903通过别针销80901限位转动在基座80902内部,销轴80903上端铰接有连续管下夹块80904,连续管下夹块80904上端通过螺栓连接有能夹紧连续管固定端的连续管上夹块80905,小车行走链条8012与牵引电控小车内导轨8013的外侧面固定连接并形成一个闭合的环;小车行走链轮707与小车行走链条8012啮合连接,连续管下夹块80904和连续管上夹块80905间能夹紧连续管固定端,并能进行水平方向旋转和与水平面成一定角度旋转;其中别针销80901防止销轴80903从连续管下夹块80904中拔出;
107.所述起吊电动葫芦10与起吊电动葫芦接口3018连接,用来起吊配件等。
108.更进一步而言,所述的连续管9是一根连续的管,当其储存在套筒式大容量储管机构8内时,可以将其分为内筒连续管901、连续管入口段902、内筒连续管出口至过渡内筒段903、连续管过渡内筒段904、连续管过渡内筒至储管第二筒段905、连续管储管第二筒段906、储管第二筒段至过渡第二筒段907、连续管过渡第二筒段908、连续管过渡第二筒至储管第三筒段909和连续管储管第三筒段9010;连续管9的不同段名称要根据储管筒的数量来确定;
109.本发明的工作原理及使用过程:
110.鹅颈换向机构1与连续管9的配合和相对运动关系是连续管9的运动端通过储注机构2向上经由本体102的内端进入,并与扶正导向块104紧靠,在外部弯曲力的作用下依次与布置与本体102上的前几个扶正导向块104接触发生弹性变形,使连续管的运动端依次顺利进入到连续管扶正套101内,最后从布置在本体102最外端的连续管扶正套101内穿过,完成了连续管9的由下至上变向为由上至下的变向,随后在储注机构2的驱动下,连续管9被逐渐由本体102的外端向内端运送或反向运送;
111.储注机构在2个两组夹持电动直线推杆204同步推出推动注储动力组件向中心合拢,由两组储注半开链条式夹持块组208中心段夹住从此经过的连续管9段,然后由储注动力电机206带动储注主动链轮207和储注从动链轮2012上的储注半开链条式夹持块组208循环运动,在足够的摩擦力作用下使得连续管向上或向下运动,并与储放导正机构5、储管套
筒自动对正机构6、牵引电控小车7联动,从而实现对连续管的储注动作;同时,该机构通过夹持电动直线推杆204同步收回拉注储动力组件离开中心到一定距离,两组储注半开链条式夹持块组208中心段松开从此经过的连续管段,并形成较大距离的空间,主要为较连续管更大直径的机具或仪器让出足够的空间;
112.辅助夹持起降机构4起升时,首先依次让夹紧起降机构402处于夹紧状态、夹紧机构401处于松开状态、夹紧起降机构402在起降电机405的驱动下通过同步传动机构404和起降螺杆403向上起升至起降螺杆403上位,然后依次让夹紧机构401处于夹紧状态、夹紧起降机构402处于松开状态、夹紧起降机构402在起降电机405的驱动下通过同步传动机构404和起降螺杆403向下降至起降螺杆403下位,如此重复以上两个动作就能够实现对较连续管更大直径的机具或仪器的起升;下降时,首先依次让夹紧起降机构402处于夹紧状态、夹紧机构401处于松开状态、夹紧起降机构402在起降电机405的驱动下通过同步传动机构404和起降螺杆403向下降升至起降螺杆403下位,然后依次让夹紧机构401处于夹紧状态、夹紧起降机构402处于松开状态、夹紧起降机构402在起降电机405的驱动下通过同步传动机构404和起降螺杆403上升至起降螺杆403上位,如此重复以上两个动作就能够实现对较连续管更大直径的机具或仪器的下降;
113.储放导正机构5在两组导正半开链条式夹持块组504中心段夹住从此经过的连续管段,然后由导正动力电机508带动导正主动链轮510和导正从动链轮511上的导正半开链条式夹持块组504循环运动,在足够的摩擦力作用下使得连续管向上或向下运动,并与储注机构2、储管套筒自动对正机构6、牵引电控小车7联动,从而实现对连续管9的储放导正动作;
114.储管套筒自动对正机构6在对正动力电机603的驱动下,通过对正同步传动机构602带动对正行走丝杠609回转,然后对正支架606沿着对正行走丝杠609轴向前后移动,当对正支架606向远离回转支撑机构接口6011移动到对正接近传感器607与对正接近限位机构608接触或感应时停止说明到达了远端极限位置,当对正支架606向接近回转支撑机构接口6011移动到对正接近传感器607与对正接近限位机构608接触或感应时停止说明达到了近端极限位置;
115.小车行走动力电机704带动小车行走链轮707回转,小车行走链轮707与小车行走链条8012链轮链条配合,小车行走链轮707将既自转,又带着牵引电控小车7公转,通过控制小车行走动力电机704正转或反转来实现牵引电控小车7的正向公转和逆向公转。
116.将连续管9从套筒式大容量储管机构8内取出时,首先将最外圈储管筒内部的连续管9自由端穿过储放导正机构5,经由储放导正机构5夹持后人为引导送至鹅颈换向机构1内,经由鹅颈换向机构1变向后延伸至储注机构在2内部,最终使连续管9自由端传送至目的地面下端;
117.将连续管9从套筒式大容量储管机构8内取出时,首先牵引电控小车7沿着套筒式大容量储管机构8往复行走,在牵引电控小车7行走时,储放导正机构5依靠摩擦力将连续管9不断输送至鹅颈换向机构1,储注机构在2的不断依靠摩擦力将连续管9不断输送至目的地面下端;当取完最外圈储管筒内部的连续管9时,控制终端控制储管套筒自动对正机构6带动储放导正机构5向径向内侧运动一定距离,此时,将对过渡筒内的连续管9进行取出,当取出完过渡筒内的连续管9时,控制终端控制储管套筒自动对正机构6带动储放导正机构5向
径向内侧再次运动一定距离,继续重复上述动作,直至取出所需要长度的连续管9,将连续管9储注至套筒式大容量储管机构8的工作与上述工作过程相反。
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