自动开合吊卡机构的制作方法

本发明属于石油机械设备，具体涉及一种自动开合吊卡机构。

背景技术：

1、石油钻井作业自动化是石油钻井机械的发展趋势，液压吊卡、铁钻工、动力猫道等自动化程度较高的各类管柱自动化处理设备越来越多的被应用于石油钻井作业上。

2、以液压吊卡为例，在钻井工作中，液压吊卡是上提或下放钻具时悬挂钻具的必备工具，作业过程中对其的可靠性、自动化水平要求很高，目前现有液压吊卡自动开合功能大多是通过曲柄连杆机构传递动力开合活门而实现的，曲柄连杆在吊卡使用中因为整体传动链较长，且连杆在运动中承受的扭矩较大，还须承受反向冲击载荷，所以目前结构中的曲柄连杆机构易损坏，且更换损坏零件耗时耗力，严重影响钻井工作的效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种自动开合吊卡机构，采用带传动替代传统曲柄连杆传动，延长了吊卡机构的使用寿命。

2、本发明所采用的技术方案是，自动开合吊卡机构，包括壳体，壳体内设置有主动轮，主动轮通过传动结构分别连接有活门轴a和活门轴b，活门轴a侧壁套接有左活门，且左活门远离活门轴a位置连接有锁舌，活门轴b侧壁套接有右活门，右活门远离活门轴b端开有与锁舌相配合的锁槽。

3、本发明的特征还在于，

4、传动结构包括壳体内设置于主动轮两侧的传动轮a和传动轮b、导向轮a和导向轮b以及导向轮c和导向轮d，传动轮a、导向轮d和导向轮a同侧。

5、传动轮a侧壁分别设置有齿轮齿和带轮齿，带轮齿与导向轮a和导向轮d连接，齿轮齿啮合连接有缺齿齿轮ⅰ和缺齿齿轮ⅱ，缺齿齿轮ⅰ和缺齿齿轮ⅱ套接于活门轴a侧壁，缺齿齿轮ⅰ平滑边缘固接有连接臂，连接臂表面垂直开有销孔，销孔内穿有销轴与左活门固定。

6、缺齿齿轮ⅱ端面沿缺齿齿轮ⅱ周向开有滑槽，滑槽内设置有可相对滑动的滑块，滑块固接与缺齿齿轮ⅰ端面；缺齿齿轮ⅱ端面通过销轴连接有连杆，连杆远离缺齿齿轮ⅱ端通过销轴与锁舌连接；滑槽为通槽，缺齿齿轮ⅱ端面滑槽的弧的角度与缺齿齿轮ⅱ轮齿的弧的角度相等。

7、传动轮b侧壁分别设置有齿轮齿和带轮齿，所述带轮齿与导向轮b和导向轮c连接，所述齿轮齿啮合连接有缺齿齿轮a和缺齿齿轮b，所述缺齿齿轮a和缺齿齿轮b套接于活门轴b侧壁，缺齿齿轮a平滑边缘固接有连接臂，连接臂表面垂直开有销孔，销孔内穿有销轴与右活门固定。

8、缺齿齿轮b端面沿缺齿齿轮b周向开有滑槽，所述滑槽内设置有可相对滑动的滑块，所述滑块固接与缺齿齿轮a端面，所述缺齿齿轮b端面滑槽的弧的角度与缺齿齿轮b轮齿的弧的角度相等。

9、主动轮通过传动带依次连接有导向轮a、传动轮a、导向轮d、主动轮、导向轮b、传动轮b和导向轮c，传动带为闭合环路。

10、主动轮通过传动带依次连接导向轮a、传动轮a和导向轮d；且主动轮通过另一条传动带依次连接导向轮b、传动轮b和导向轮c，传动带为闭合环路。

11、传动带具体为带状、链条状或柔性传动结构的一种。

12、本发明的有益效果是，

13、(1)本发明采用传动带驱动传动轮和缺齿齿轮实现吊卡机构的开合，在确保吊卡机构工作效果的同时，大量减少了吊卡机构内部的曲柄连杆，延长了吊卡开合机构的使用寿命。

14、(2)本发明通过各零部件之间的运动配合，实现关闭时先关活门后关锁舌，打开时先开锁舌后开活门。

技术特征：

1.自动开合吊卡机构，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)内设置有主动轮(16)，所述主动轮(16)通过传动结构分别连接有活门轴a(5)和活门轴b(17)，所述活门轴a(5)侧壁套接有左活门(8)，且左活门(8)远离活门轴a(5)位置连接有锁舌(9)，所述活门轴b(17)侧壁套接有右活门(10)，所述右活门(10)远离活门轴b(16)端开有与锁舌(9)相配合的锁槽。

2.根据权利要求1所述的自动开合吊卡机构，其特征在于，所述传动结构包括壳体(1)内设置于主动轮(16)两侧的传动轮a(3)和传动轮b(11)、导向轮a(12)和导向轮b(13)以及导向轮c(14)和导向轮d(15)，所述传动轮a(3)、导向轮d(15)和导向轮a(12)同侧。

3.根据权利要求2所述的自动开合吊卡机构，其特征在于，所述传动轮a(3)侧壁分别设置有齿轮齿和带轮齿，所述带轮齿与导向轮a(12)和导向轮d(15)连接，所述齿轮齿啮合连接有缺齿齿轮ⅰ(4)和缺齿齿轮ⅱ(6)，所述缺齿齿轮ⅰ(4)和缺齿齿轮ⅱ(6)套接于活门轴a(5)侧壁，所述缺齿齿轮ⅰ(4)平滑边缘固接有连接臂，所述连接臂表面垂直开有销孔，销孔内穿有销轴与左活门(8)固定。

4.根据权利要求3所述的自动开合吊卡机构，其特征在于，所述缺齿齿轮ⅱ(6)端面沿缺齿齿轮ⅱ(6)周向开有滑槽，所述滑槽内设置有可相对滑动的滑块，所述滑块固接与缺齿齿轮ⅰ(4)端面；所述缺齿齿轮ⅱ(6)端面通过销轴连接有连杆(7)，所述连杆(7)远离缺齿齿轮ⅱ(6)端通过销轴与锁舌(9)连接；所述滑槽为通槽，所述缺齿齿轮ⅱ(6)端面滑槽的弧的角度与缺齿齿轮ⅱ(6)轮齿的弧的角度相等。

5.根据权利要求2所述的自动开合吊卡机构，其特征在于，所述传动轮b(11)侧壁分别设置有齿轮齿和带轮齿，所述带轮齿与导向轮b(13)和导向轮c(14)连接，所述齿轮齿啮合连接有缺齿齿轮a(18)和缺齿齿轮b(19)，所述缺齿齿轮a(18)和缺齿齿轮b(19)套接于活门轴b(17)侧壁，所述缺齿齿轮a(18)平滑边缘固接有连接臂，所述连接臂表面垂直开有销孔，销孔内穿有销轴与右活门(10)固定。

6.根据权利要求5所述的自动开合吊卡机构，其特征在于，所述缺齿齿轮b(19)端面沿缺齿齿轮b(19)周向开有滑槽，所述滑槽内设置有可相对滑动的滑块，所述滑块固接与缺齿齿轮a(18)端面，所述缺齿齿轮b(19)端面滑槽的弧的角度与缺齿齿轮b(19)轮齿的弧的角度相等。

7.根据权利要求2所述的自动开合吊卡机构，其特征在于，所述主动轮(16)通过传动带(2)依次连接有导向轮a(12)、传动轮a(3)、导向轮d(15)、主动轮(16)、导向轮b(13)、传动轮b(11)和导向轮c(14)，所述传动带(2)为闭合环路。

8.根据权利要求2所述的自动开合吊卡机构，其特征在于，所述主动轮(16)通过传动带(2)依次连接导向轮a(12)、传动轮a(3)和导向轮d(15)；且主动轮(16)通过另一条传动带(2)依次连接导向轮b(13)、传动轮b(11)和导向轮c(14)，所述传动带为闭合环路。

9.根据权利要求7或8所述的自动开合吊卡机构，其特征在于，所述传动带(2)具体为带状、链条状或柔性传动结构的一种。

技术总结
本发明公开的自动开合吊卡机构，包括壳体，壳体内设置有主动轮，主动轮通过传动结构分别连接有活门轴a和活门轴b，活门轴a侧壁套接有左活门，且左活门远离活门轴a位置连接有锁舌，活门轴b侧壁套接有右活门，右活门远离活门轴b端开有与锁舌相配合的锁槽。本发明的自动开合吊卡机构采用传动带驱动传动轮和缺齿齿轮实现吊卡机构的开合，在确保吊卡机构工作效果的同时，大量减少了吊卡机构内部的曲柄连杆，延长了吊卡开合机构的使用寿命。

技术研发人员：张新刚,张强,王玉,白丙建,王文君,刘志林,袁方
受保护的技术使用者：中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1