一種鏈傳動式動力貓道提升裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鏈傳動式動力貓道提升裝置，由提升滑車、變角機構、上端鏈條接頭、張緊機構、鏈條組成：提升滑車自身結構具有對稱性，同時也是變角機構的安裝載體，變角機構與提升滑車以焊接的方式連接；鏈條的一端與上端鏈條接頭采用銷軸連接，另一端與張緊機構的下端鏈條接頭采用銷軸連接，鏈條對于鏈輪運動是固定的，充當一種柔性軌道；擺線動力馬達是提升裝置的核心執(zhí)行部件，為提升裝置提供動力，通過改變擺線動力馬達的正反轉來控制提升滑車的運移方向，分別實現舉升和降落過程；張緊機構調節(jié)鏈條的張緊程度。本實用新型采用鏈條鏈輪傳動，平均傳動比準確，制造和安裝精度要求較低，有效改善鏈條受力狀況。擺線液壓馬達作為動力源，舉升和降落過程連續(xù)穩(wěn)定。
【專利說明】一種鏈傳動式動力貓道提升裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及陸地石油鉆機的配套設備，特別涉及一種鏈傳動式動力貓道提升
目.0

【背景技術】
[0002]在鉆井作業(yè)中廣泛使用一種鉆具運移裝置一舉升動力貓道，用于鉆具在地面與鉆機平臺間的往復輸運。提升裝置是舉升動力貓道的重要組成部分，提升裝置浮動在動力貓道坡道上，采用鏈條鏈輪作為傳動機構，國家專利ZL201220690240.5動力貓道提升助力裝置配合提升裝置的提升動力馬達動作，協調控制鉆具舉升槽的空間位置，使舉升和降落過程連續(xù)平穩(wěn)。目前，提升裝置多采用鋼絲繩傳動和齒輪一齒條傳動:鋼絲繩的強度高、連接與轉向方便，但鋼絲繩是一種彈性體，在重載作用下會產生彈性滑動與間歇性跳動現象，輸出動力波動性大，影響傳動精度和平穩(wěn)性。齒輪一齒條傳動傳動精度高，但齒條的制造成本高，安裝精度高。針對這些缺點，本實用新型提供一種鏈傳動式動力貓道提升裝置。與鋼絲繩傳動相比鏈傳動沒有打滑和彈性滑動，可保證準確的平均傳動比，控制穩(wěn)定性好；與齒輪一齒條傳動相比鏈傳動制造成本和安裝精度較低，中心距較大時傳動結構簡單，結構相對緊湊。


【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種鏈傳動式動力貓道提升裝置。本實用新型的平均傳動比準確，傳遞功率大，傳遞效率高。
[0004]本實用新型由提升滑車、變角機構、上端鏈條接頭、張緊機構、鏈條組成；所述的提升滑車自身結構具有對稱性，由提升滑車焊接件、提升輪架、提升動力馬達、滾子鏈輪、鏈導輪組件、提升滑車座軌組成；以提升滑車焊接件為基準，兩個提升輪架分別采用高強度螺栓固定連接在提升滑車焊接件上對稱分布，提升輪架用來安裝提升動力馬達以及鏈導輪組件，提升動力馬達是提升裝置的核心執(zhí)行部件，以螺紋連接方式安裝在提升輪架上，輸出軸直接與滾子鏈輪相連接，驅動滾子鏈輪旋轉。滾子鏈輪通過與鏈條嚙合來實現沿鏈條做平移運動。所述的提升滑車座軌由下滑塊組件、側導塊組件、上導塊組件組成；與提升滑車焊接件采用螺紋連接，側導塊組件、上導塊組件采用塑料材質，提升滑車座軌與坡道鋼軌直接接觸，起導向與承載作用，確保提升滑車沿坡道作直線平動。所述的變角機構由翻轉臂組件、翻轉液壓缸、翻轉側耳板組成；翻轉臂組件為焊接體，翻轉液壓缸、翻轉側耳板、翻轉臂組件之間分別采用銷軸鉸接，可實現相對旋轉，翻轉液壓缸選用單活塞桿雙作用液壓缸，采用45#鋼材質，內部設置相應緩沖裝置，使變角機構柔性傳遞動力。所述的上端鏈條接頭一端與貓道坡道的上限位板通過螺紋連接，上端鏈條接頭的另一端與鏈條通過銷軸連接實現鏈條一端位置的固定。所述的張緊機構由下端鏈條接頭、鏈接頭螺母、張緊螺桿、張緊座板、張緊座貼板、碟形彈簧、碟簧銅墊、調整螺母、碟簧螺母、張緊銷組成；張緊座板與動力貓道坡道下端的左右下限位板、坡道端鋼進行三面焊接，實現張緊機構相對位置的固定即鏈條另一端位置的固定。張緊機構通過調整螺母在張緊螺桿上的移動實現調節(jié)鏈條張緊程度的作用，減少動載荷沖擊。
[0005]本實用新型的工作過程和原理是:
[0006]鉆具送入過程:初始狀態(tài)時鉆具舉升槽完全置于貓道平臺內部，提升滑車位于坡道的下端極限位置，翻轉液壓缸活塞桿伸出在極限位置。此時僅僅依靠提升滑車的提升牽引力，不能將裝載鉆具的鉆具舉升槽順利提起。首先翻轉液壓缸活塞桿執(zhí)行縮回動作，驅動與其連接的翻轉臂組件繞著固定鉸鏈點轉動，翻轉臂組件的另一端與鉆具舉升槽銷軸連接，從而使鉆具舉升槽的一端抬升一定角度，然后啟動提升動力馬達，馬達正轉驅動滾子鏈輪運轉，滾子鏈輪沿著鏈條這一柔性軌道進行轉動與平動，實現提升滑車沿著坡道向上移動的過程。此時翻轉液壓缸進出油口封閉，活塞桿位置保持相對位置不變，連接負載與傳遞動力。提升裝置在提升助力裝置的配合下將鉆具舉升槽提升至鉆機平臺預定位置。張緊機構調節(jié)鏈條松緊度，確保提升滑車平穩(wěn)移動而使提升過程平穩(wěn)連續(xù)。
[0007]鉆具甩出過程:裝載鉆具的鉆具舉升槽在鉆機平臺某個位置送出，提升滑車位于坡道的上端極限位置，翻轉液壓缸活塞桿保持在鉆具送入過程中停留的位置。啟動提升動力馬達，液壓馬達反轉帶動滾子鏈輪轉動傳遞給提升滑車，提升滑車沿著坡道反向運移，此時變角機構的翻轉液壓缸活塞桿位置不變。提升裝置在提升助力裝置的配合下，將鉆具舉升槽下放到貓道平臺，當鉆具舉升槽與貓道平臺平面預留一定角度時，即翻轉液壓缸活塞桿此時位置達下放極限時，翻轉液壓缸活塞桿動作伸出，將鉆具舉升槽完全放置于貓道平臺內部。
[0008]本實用新型的有益效果:
[0009]1、本實用新型采用鏈條鏈輪傳動，平均傳動比準確，制造和安裝精度要求較低；相比一般鏈傳動而言，此傳動方式中鏈條相對滾子鏈輪固定而充當柔性軌道，鏈條不受離心力作用，有效改善鏈條受力狀況。
[0010]2、擺線液壓馬達作為動力源，結構緊湊，輸出扭矩穩(wěn)定，轉動慣性小，緊急制動時鏈條不產生縱向力，舉升和降落過程連續(xù)穩(wěn)定。
[0011]3、提升滑車座軌的側導塊組件、上導塊組件采用塑料材質，塑料質輕，耐磨性能好；提升滑車自身結構對稱，保證與坡道接觸的部件所承受的載荷均勻，磨損均勻。
[0012]4、張緊機構的碟形彈簧在鏈條動載荷的作用下產生相應變形與反作用拉力，緩沖與吸收振動沖擊，增加鏈條柔性。
[0013]5、變角機構的翻轉液壓缸內設緩沖裝置，減緩沖擊載荷最提升裝置的影響；選用45#鋼，力學性能優(yōu)越，抗拉與屈服強度較高，具有一定的韌性和耐磨性，滿足提升裝置低速、重載的工況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
[0015]圖2為本實用新型的提升滑車示意圖。
[0016]圖3為本實用新型的張緊機構示意圖。
[0017]圖4為本實用新型的變角機構示意圖。
[0018]圖5為本實用新型的工作運動簡圖。

【具體實施方式】
[0019]請參閱圖1至圖5所示，本實用新型是由提升滑車1、變角機構2、上端鏈條接頭3、張緊機構4、鏈條5組成；所述的提升滑車I自身結構對稱，也是變角2機構的安裝載體，由提升滑車焊接件6、提升輪架7、提升動力馬達8、滾子鏈輪9、鏈導輪組件10、提升滑車座軌11組成；兩個提升輪架7采用高強度螺栓對稱固定連接在提升滑車焊接件6上，提升動力馬達8通過螺紋連接安裝在提升輪架6上，提升動力馬達8是提升裝置的核心執(zhí)行部件，輸出軸直接與滾子鏈輪9相連接驅動旋轉，滾子鏈輪9通過與鏈條5嚙合來傳遞動力，沿鏈條5做平移運動，所述的上端鏈條接頭3 —端與貓道坡道25的上限位板通過螺紋連接，上端鏈條接頭3的另一端與鏈條5通過銷軸連接實現鏈條一端位置的固定。所述的提升滑車座軌11由下滑塊組件、側導塊組件、上導塊組件組成；提升滑車座軌11與提升滑車焊接件6采用螺紋連接，提升滑車座軌軌11與坡道25鋼軌直接接觸，起導向與承載的作用，側導塊組件、上導塊組件采用塑料材質。所述的變角機構2由翻轉臂組件12、翻轉液壓缸13、翻轉側耳板14組成；翻轉臂組件12為焊接體，翻轉液壓缸13、翻轉側耳板14、翻轉臂組件12之間均采用銷軸鉸接，實現相對旋轉運動，翻轉側耳板14焊接在提升滑車焊接件6側邊，翻轉液壓缸13選用45#鋼材質，內置緩沖裝置。所述的張緊機構4由下端鏈條接頭15、鏈接頭螺母16、張緊螺桿17、張緊座板18、張緊座貼板19、碟形彈簧20、碟簧銅墊21、調整螺母22、碟簧螺母23、張緊銷24組成；張緊座板18與貓道坡道25的左右下限位板、坡道端鋼進行三面焊接，實現張緊機構位置固定即鏈條5另一端的固定。通過調整螺母22在張緊螺桿17上的移動實現調節(jié)鏈條5的張緊程度，碟形彈簧20緩沖與吸收鏈條5動載荷振動沖擊，增加鏈條5柔性。以鏈條為主線基準，鏈條5 —端與固定的上端鏈條接頭3相連接，通過與滾子鏈輪9的嚙合，通過鏈導輪組件10的導向張緊，實現與提升滑車I的關聯；另一端與固定張緊機構4的下端鏈條接頭15相連接，組成提升裝置。
[0020]請參閱圖1至圖5所示，鉆具送入過程:初始狀態(tài)時鉆具舉升槽26完全置于貓道平臺內部，僅依靠提升滑車I的提升牽引力，不能順利地將裝載鉆具的鉆具舉升槽26提起，首先翻轉液壓缸13活塞桿縮回，利用有桿腔所提供的推力來驅動翻轉臂組件12繞著固定鉸鏈點轉動，從而使鉆具舉升槽26的一端抬升一定角度，然后啟動提升動力馬達8，馬達正轉驅動滾子鏈輪8轉動，滾子鏈輪9通過與固定的鏈條5嚙合傳遞牽引力，實現提升滑車I沿坡道25向上移動過程。在提升助力裝置27的配合下將鉆具舉升槽26提升至鉆機平臺預定位置。張緊機構4調節(jié)鏈條的松緊度，，保證滾子鏈輪9與鏈條5準確嚙合。當提升滑車沿著坡道25運行時，翻轉液壓缸13進出油口封閉，活塞桿位置不變，此時的變角機構2起著連接負載與傳遞動力的作用。
[0021]鉆具甩出過程:裝載著鉆具的鉆具舉升槽26由鉆機平臺某個位置送出，提升滑車I位于坡道25的上端，翻轉液壓缸活塞桿保持在鉆具送入過程中停留的位置。啟動提升動力馬達8，液壓馬達反轉帶動滾子鏈輪9反向轉動，在張緊機構4的作用下鏈條不斷地張緊，鏈條5的牽引力通過與滾子鏈輪9嚙合傳遞給提升滑車1，提升滑車I沿著坡道25的反向運移，在提升助力裝置27的配合下，將鉆具舉升槽26下放回貓道平臺，此過程中翻轉液壓缸活塞桿無動作。當鉆具舉升槽26與貓道平臺水平面達到極限角度時，即翻轉液壓缸13活塞桿此時行程達下放極限位置時，液壓缸活塞桿動作伸出，將鉆具舉升槽26完全放置于貓道平臺內部。
【權利要求】
1.一種鏈傳動式動力貓道提升裝置，其特征在于:由提升滑車(1)、變角機構(2)、上端鏈條接頭(3)、張緊機構(4)、鏈條(5)組成；所述的提升滑車(1)自身結構對稱，也是變角(2)機構的安裝載體，由提升滑車焊接件(6)、提升輪架(7)、提升動力馬達(8)、滾子鏈輪(9)、鏈導輪組件(10)、提升滑車座軌(11)組成，兩個提升輪架(7)采用高強度螺栓對稱固定連接在提升滑車焊接件(6)上，提升動力馬達(8)以螺紋連接方式安裝在提升輪架(6)上，提升動力馬達(8)的輸出軸直接與滾子鏈輪(9)相連接，為其提供動力驅動旋轉，滾子鏈輪(9)與鏈條(5)通過嚙合來傳遞動力，沿著鏈條(5)做平移運動，所述的上端鏈條接頭(3)—端與動貓道坡道(25)的上限位板通過螺紋連接固定，上端鏈條接頭(3)的另一端與鏈條(5)—端采用銷軸連接；所述的提升滑車座軌(11)是由下滑塊組件、側導塊組件、上導塊組件組成，提升滑車座軌(11)螺紋連接在提升滑車焊接件(6)的底部，與坡道(25)鋼軌直接接觸；所述的變角機構(2)是由翻轉臂組件(12)、翻轉液壓缸(13)、翻轉側耳板(14)組成，翻轉臂組件(12)為焊接體，翻轉液壓缸(13)、翻轉側耳板(14)和翻轉臂組件(12)各兩者之間均采用銷軸鉸接，實現相對旋轉運動，翻轉側耳板(14)焊接在提升滑車焊接件(6)側邊，內置緩沖裝置；所述的張緊機構(4)是由下端鏈條接頭(15)、鏈接頭螺母(16)、張緊螺桿(17)、張緊座板(18)、張緊座貼板(19)、碟形彈簧(20)、碟簧銅墊(21)、調整螺母(22)、碟簧螺母(23)和張緊銷(24)組成，以張緊螺桿(17)為載體依次進行安裝，下端鏈條接頭(15) —端與張緊螺桿(17)螺紋連接，下端鏈條接頭(15)另一端與鏈條(5) —端采用銷軸連接，張緊座板(18)通過與貓道坡道的左右下限位板、坡道端鋼進行三面焊接實現張緊機構的固定，通過調整螺母(22)在張緊螺桿(17)上的移動來調節(jié)鏈條(5)張緊度，碟形彈簧(20)緩沖與吸收鏈條(5)的動載荷沖擊，增加鏈條(5)柔性，以鏈條(5)為主線基準，鏈條(5)—端與固定的上端鏈條接頭(3)相連接，通過與滾子鏈輪(9)的嚙合，通過鏈導輪組件(10)的導向張緊，實現與提升滑車(1)的關聯，鏈條(5)另一端與張緊機構(4)的下端鏈條接頭(15)相連接，組成提升裝置。
2.根據權利要求1所述的一種鏈傳動式動力貓道提升裝置，其特征在于:所述側導塊組件、上導塊組件的材質為塑料；所述翻轉液壓缸(13)的材質為45#鋼。
【文檔編號】E21B19/15GK204238884SQ201420695335
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權日:2014年11月19日
【發(fā)明者】李艷嬌, 于萍, 孫友宏, 王清巖, 譚志松, 高科 申請人:吉林大學