一种用于动力猫道的主驱动系统及其动力猫道

技术领域

本发明涉及一种用于动力猫道的主驱动系统及其动力猫道，属于油气钻采设备的动力猫道技术领域。

背景技术

动力猫道是用于油气钻采设备技术领域的输送设备，其可以将猫道主体两侧的排架(支腿)上的钻具向钻台面输送，也可以将钻台面上的钻具输送排列至猫道主体两侧的排架(支腿)上；如中国专利CN201520866530.4，一种动力猫道；中国专利CN201420525189.1，一种油缸起升式陆地动力猫道；中国专利CN201420660266.4，一种齿轮齿条式钻机动力猫道。

动力猫道的主驱动系统，是用于使V型钻具支撑梁上升/下降的驱动机构，以便于V型钻具支撑梁上的滑靴将钻具向钻台面输送，如中国专利CN201520866530.4的主驱滑车；再如中国专利CN201420525189.1的滑车与滑车油缸；再如中国专利CN201420660266.4的滑车与旋臂油缸。

现有技术的动力猫道的尺寸较大，究其原因是因为为了满足钻具的输送要求，V型钻具支撑梁的需要具有一定的长度，而为了使V型钻具支撑梁能够配合于底座上，以便于钻具的中间转移过程，底座的尺寸也需要具有一定的长度。

为了减小动力猫道的尺寸，申请人设计了一种动力猫道，其采用的V型钻具支撑梁是可翻折式的结构，称为翻折式V型钻具支撑梁，该翻折式V型钻具支撑梁包括相互铰接的支撑梁上段和支撑梁中下段；当支撑梁中下段前端向坡道顶端移动时，支撑梁上段前端将沿坡道正面向上移动，直至支撑梁上段穿过坡道上部，翻折式V型钻具支撑梁展平，如图7所示，以便于向钻台面输送钻具；当支撑梁中下段前端向坡道底端移动时，支撑梁上段前端将沿坡道正面向下移动，翻折式V型钻具支撑梁逐渐翻折，直至支撑梁中下段配合在底座上，支撑梁上段配合在坡道上，如图8所示，以便于将钻具转移至翻折式V型钻具支撑梁上(具体的是转移至支撑梁中下段上)。

因为了采用翻折式V型钻具支撑梁的设计，支撑梁上段就不需要配合在底座上，那么动力猫道的底座尺寸便减少了，动力猫道的尺寸也就减少了，同时还能够减少V型钻具支撑梁的运动路线。

为了实现上述翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作用以实现钻具的输送过程，现有技术的主驱动系统就不太适用了，因此亟需设计一种能够用于动力猫道的主驱动系统。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于动力猫道的主驱动系统及其动力猫道。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于动力猫道的主驱动系统，包括坡道，还包括设置于坡道上的卷放绳装置和牵引机构；所述牵引机构包括滑车、导向轮单元和绳子；所述滑车装配于坡道正面并可沿坡道正面上下滑动，导向轮单元设置于坡道顶部，卷放绳装置装配于坡道背面，绳子后端与卷放绳装置相连，绳子前端绕过导向轮单元后与滑车相连，通过卷放绳装置的卷放绳动作可使滑车沿坡道正面上下滑动。

采用本发明的动力猫道的主驱动系统时，当卷放绳装置卷收绳子时，绳子将向上拉动滑车，在绳子的作用下，使得滑车沿坡道正面向上滑动(滑车上行)；当卷放绳装置释放绳子时，绳子不上拉滑车，在滑车自身重力的作用下，滑车沿坡道正面向下滑动(滑车下行)，本发明结构简单，传动可靠，能够实现滑车的上下行动作，通过滑车的上下行可用以实现翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作。具体的，将本发明的主驱动系统应用到具有翻折式V型钻具支撑梁的动力猫道上时，使滑车与支撑梁中下段前端相连，而支撑梁上段前端配合在坡道正面、并可沿坡道正面上下滑动；滑车上行时，支撑梁中下段前端向坡道顶端移动，支撑梁上段前端将沿坡道正面向上移动，直至支撑梁上段穿过坡道上部，翻折式V型钻具支撑梁展平；滑车下行时，支撑梁中下段前端向坡道底端移动，支撑梁上段前端将沿坡道正面向下移动，翻折式V型钻具支撑梁逐渐翻折，直至支撑梁中下段配合在底座上，支撑梁上段配合在坡道上，即通过滑车的上下行实现了翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作。

可供选择的，沿坡道的长度方向上，滑车滑动的装配于坡道正面设置的导轨上，以使滑车可沿坡道正面上下滑动。导轨起到导向的作用，有利于滑车沿坡道正面上下滑动。

可供选择的，所述导向轮单元包括2个导向轮，两导向轮分别凸出于坡道的正面与背面。能够避免绳子与坡道出现干涉的情况发生。

优选的，所述牵引机构有2套，两牵引机构具有间距的对称设置于坡道上。采用牵引机构有2套的设计时，导轨有2条，滑车有2个，两滑车之间具有间距；将本设计主驱动系统应用到具有翻折式V型钻具支撑梁的动力猫道上时，使两滑车与支撑梁中下段的前端两侧相连，通过两滑车同步的上下行动作，V型钻具支撑梁两侧受力平衡，使得翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作更加稳定可靠。

当牵引机构有2套时，本发明还设计了2种形式的卷放绳装置的设计方案，即两牵引机构可以共同连接一个绞车，或者分别连接一个绞车。相比而言，第一种设计方案的同步性更高，结构更简单，更容易操作，是优选的设计。具体的如下所述。

可供选择的第一种设计方案，所述卷放绳装置包括1个绞车，该绞车具有2个可同步卷放绳子的卷筒，两牵引机构的绳子分别连接一个卷筒。本设计采用了1个具有2个卷筒的绞车(即1个双筒绞车)，通过1个绞车的2个卷筒能够很方便的实现同步的卷放绳动作，使得两滑车同步的上下行。

进一步的，所述绞车为具有2个卷筒的液压绞车或电动绞车。

可供选择的第二种设计方案，所述卷放绳装置包括2个绞车，每个绞车具有1个可卷放绳子的卷筒，两牵引机构的绳子分别连接一个绞车的卷筒。本设计采用了2个具有1个卷筒的绞车(即2个单筒绞车)，两绞车进行同步的卷放绳动作时，也可使得两滑车同步的上下行。

进一步的，所述绞车为具有1个卷筒的液压绞车或电动绞车。

一种动力猫道，采用上述的一种用于动力猫道的主驱动系统。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的一种用于动力猫道的主驱动系统及其动力猫道，本发明动力猫道的主驱动系统结构简单，传动可靠，当卷放绳装置卷收绳子时，使得滑车沿坡道正面向上滑动，即滑车上行；当卷放绳装置释放绳子时，使得滑车沿坡道正面向下滑动，滑车下行；实现了滑车的上下行动作，通过滑车的上下行进而可以用以实现翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作。采用本发明的主驱动系统的动力猫道具有上述的有益效果。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的主驱动系统的第一种视角的结构示意图；

图2是本发明的主驱动系统的第二种视角的结构示意图；

图3是本发明的主驱动系统的侧视图；

图4是本发明的主驱动系统的滑车位置的局部示意图；

图5是本发明的主驱动系统的原理示意图；其中，卷放绳装置为双筒绞车；

图6是本发明的主驱动系统的原理示意图；其中，卷放绳装置为单筒绞车；

图7是一种采用本发明的主驱动系统的动力猫道的结构示意图；其中，滑车上行后翻折式V型钻具支撑梁处于展平状态；

图8是一种采用本发明的主驱动系统的动力猫道的结构示意图；其中，滑车下行后翻折式V型钻具支撑梁处于翻折状态。

图中标记：1-坡道、11-导轨、2-滑车、3-导向轮单元、31-导向轮、4-绳子、5-卷筒、6-底座、7-翻折式V型钻具支撑梁、71-支撑梁上段、72-支撑梁中下段、8-悬臂。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例一

如图1至图6所示，本实施例的一种用于动力猫道的主驱动系统，包括坡道1，还包括设置于坡道1上的卷放绳装置和牵引机构；所述牵引机构包括滑车2、导向轮单元3和绳子4；所述滑车2装配于坡道1正面并可沿坡道1正面上下滑动，导向轮单元3设置于坡道1顶部，卷放绳装置装配于坡道1背面，绳子4后端与卷放绳装置相连，绳子4前端绕过导向轮单元3后与滑车2相连，通过卷放绳装置的卷放绳动作可使滑车沿坡道正面上下滑动。

采用本发明的动力猫道的主驱动系统时，当卷放绳装置卷收绳子时，绳子将向上拉动滑车2，在绳子的作用下，使得滑车2沿坡道1正面向上滑动(滑车上行)；当卷放绳装置释放绳子时，绳子不上拉滑车2，在滑车自身重力的作用下，滑车2沿坡道1正面向下滑动(滑车下行)，本发明结构简单，传动可靠，能够实现滑车的上下行动作，通过滑车的上下行可用以实现翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作。具体的，将本发明的主驱动系统应用到具有翻折式V型钻具支撑梁的动力猫道上时，使滑车与支撑梁中下段前端相连，而支撑梁上段前端配合在坡道正面、并可沿坡道正面上下滑动；滑车上行时，支撑梁中下段前端向坡道顶端移动，支撑梁上段前端将沿坡道正面向上移动，直至支撑梁上段穿过坡道上部，翻折式V型钻具支撑梁展平；滑车下行时，支撑梁中下段前端向坡道底端移动，支撑梁上段前端将沿坡道正面向下移动，翻折式V型钻具支撑梁逐渐翻折，直至支撑梁中下段配合在底座上，支撑梁上段配合在坡道上，即通过滑车的上下行实现了翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作。优选的，所述绳子4为钢丝绳，所述卷放绳装置为绞车(又称卷扬机)。

可供选择的，如图1、图4所示，沿坡道1的长度方向上，滑车2滑动的装配于坡道1正面设置的导轨11上，以使滑车可沿坡道正面上下滑动。导轨11起到导向的作用，有利于滑车沿坡道正面上下滑动。优选的，在滑车2与导轨11的配合面处，滑车2上设置有滚珠，使得滑车2能够更加容易的在导轨上滑动。可供选择的，滑车2的底部设置有用于测量滑车移动距离的编码器。

可供选择的，如图1至图3所示，所述导向轮单元3包括2个导向轮31，两导向轮31分别凸出于坡道1的正面与背面。能够避免绳子4与坡道1出现干涉的情况发生。当然，导向轮单元3也可以仅包括1个导向轮31，此时为了避免绳子4与坡道1干涉，那么该导向轮的尺寸较大。同样的道理，导向轮单元3也可以包括3个、4个或更多个导向轮31。

优选的，如图1至图3、图5、图6所示，所述牵引机构有2套，两牵引机构具有间距的对称设置于坡道1上。采用牵引机构有2套的设计时，导轨11有2条，滑车2有2个，两滑车2之间具有间距；将本设计主驱动系统应用到具有翻折式V型钻具支撑梁的动力猫道上时，使两滑车2与支撑梁中下段的前端两侧相连，通过两滑车2同步的上下行动作，V型钻具支撑梁两侧受力平衡，使得翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作更加稳定可靠。

当牵引机构有2套时，本发明还公开了2种形式的卷放绳装置的实施方式，即两牵引机构可以共同连接一个绞车，或者分别连接一个绞车。相比而言，第一种实施方式的同步性更高，结构更简单，更容易操作，是优选的设计。具体的如下所述。

可供选择的第一种实施方式，如图5所示，所述卷放绳装置包括1个绞车，该绞车具有2个可同步卷放绳子的卷筒5，两牵引机构的绳子4分别连接一个卷筒5。本设计采用了1个具有2个卷筒的绞车(即1个双筒绞车)，通过1个绞车的2个卷筒5能够很方便的实现同步的卷放绳动作，使得两滑车2同步的上下行。

进一步的，所述绞车为具有2个卷筒5的液压绞车或电动绞车。

可供选择的第二种实施方式，如图6所示，所述卷放绳装置包括2个绞车，每个绞车具有1个可卷放绳子的卷筒5，两牵引机构的绳子4分别连接一个绞车的卷筒5。本设计采用了2个具有1个卷筒的绞车(即2个单筒绞车)，两绞车进行同步的卷放绳动作时，也可使得两滑车2同步的上下行。

进一步的，所述绞车为具有1个卷筒5的液压绞车或电动绞车。

实施例二

本实施例的一种动力猫道，采用实施例一的一种用于动力猫道的主驱动系统。

本发明主要为了提供一种用于动力猫道的主驱动系统，通过滑车的上下行可用以实现翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作。为了便于理解，本实施例简单的介绍了一种采用实施例一的主驱动系统的动力猫道，该动力猫道的V型钻具支撑梁是可翻折式的结构。具体的，如下所述。

如图7、图8所示，该动力猫道包括实施例一的主驱动系统，该主驱动系统的牵引机构有2套，还包括：

底座6，主驱动系统的坡道1底端与底座6前端相连；

翻折式V型钻具支撑梁7和悬臂8，所述翻折式V型钻具支撑梁7包括支撑梁上段71和支撑梁中下段72，支撑梁上段71后端与支撑梁中下段72前端铰接，支撑梁中下段72后端与悬臂8上端铰接，悬臂8下端铰接于底座6中部；

V型钻具支撑梁7位于主驱动系统的两滑车2之间，支撑梁上段71前端配合在坡道1正面，并可沿坡道1正面上下滑动，两滑车2与支撑梁中下段72前端两侧相连，用以带动支撑梁中下段72前端联动支撑梁上段71在坡道1正面作上下移动；

当主驱动系统的卷放绳装置卷收绳子时，使得使滑车2上行带动支撑梁中下段72前端向坡道1顶端移动，支撑梁上段71前端沿坡道正面向上移动，翻折式V型钻具支撑梁7逐渐展开，直至支撑梁上段71穿过坡道上部，翻折式V型钻具支撑梁7展平，如图7所示；

当主驱动系统的卷放绳装置释放绳子时，在翻折式V型钻具支撑梁7和滑车2的重力的作用下，使得滑车2下行，支撑梁中下段72前端向坡道1底端移动，支撑梁上段71前端沿坡道正面向下移动，翻折式V型钻具支撑梁7逐渐翻折，直至支撑梁中下段72配合在底座6上，支撑梁上段71配合在坡道1上，如图8所示。

综上所述，采用本发明的一种用于动力猫道的主驱动系统及其动力猫道，本发明动力猫道的主驱动系统结构简单，传动可靠，当卷放绳装置卷收绳子时，使得滑车沿坡道正面向上滑动，即滑车上行；当卷放绳装置释放绳子时，使得滑车沿坡道正面向下滑动，滑车下行；实现了滑车的上下行动作，通过滑车的上下行进而可以用以实现翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作。采用本发明的主驱动系统的动力猫道具有上述的有益效果。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。