一種排管機(jī)行走系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及石油鉆采設(shè)備機(jī)械制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種排管機(jī)行走系統(tǒng)；其包括：上導(dǎo)軌、下導(dǎo)軌、上行走小車、下行走小車、立柱，所述上行走小車和所述下行走小車之間通過立柱連接；所述立柱下端與所述下行走小車間采用柔性鉸點(diǎn)連接，所述立柱上端與所述上行走小車間采用柔性鉸點(diǎn)連接并保留立柱的軸向自由度，所述立柱上端設(shè)置有限制所述上行走小車與所述下行走小車之間所述立柱最長(zhǎng)長(zhǎng)度的限制塊；本實(shí)用新型的目的在于提供一種允許排管機(jī)立柱有一定傾斜、降低控制系統(tǒng)的控制精度、節(jié)約成本、防傾覆、對(duì)系統(tǒng)失效提供機(jī)械保護(hù)的排管機(jī)行走系統(tǒng)。
【專利說明】一種排管機(jī)行走系統(tǒng)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本實(shí)用新型涉及石油鉆采設(shè)備機(jī)械制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種排管機(jī)行走系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]排管機(jī)是海洋鉆井平臺(tái)管子處理系統(tǒng)中最繁忙的設(shè)備，用于鉆臺(tái)管子儲(chǔ)存區(qū)與井口之間往返抓取和排放管子。為適應(yīng)鉆柱及其他管具的長(zhǎng)度，排管機(jī)立柱的高度通常會(huì)超過30米到40米。如果位于排管機(jī)立柱兩端的下行走小車和上行走在工作中產(chǎn)生誤差不同步或失效時(shí)，排管機(jī)立柱就會(huì)傾斜甚至傾覆，導(dǎo)致設(shè)備損壞。
[0004]現(xiàn)有的立柱上下導(dǎo)軌式排管機(jī)行走系統(tǒng)采用機(jī)械同步或者編碼器同解決排管機(jī)下行走小車和上行走小車同步性，對(duì)于排管機(jī)出現(xiàn)同步性失效、行走系統(tǒng)失效引起的傾斜、傾覆沒有機(jī)械性保護(hù)裝置。機(jī)械同步解決方式是將下行走小車與上行走小車通過一根同步軸連接到一起，由一個(gè)驅(qū)動(dòng)源同時(shí)驅(qū)動(dòng)下行走小車和上行走小車，從而實(shí)現(xiàn)同步行走。機(jī)械同步缺點(diǎn)在于下行走小車、上行走小車與立柱之間采用剛性連接，設(shè)備制作難度較大；同步軸不僅增加整個(gè)設(shè)備重量，而且同步軸布置在排管機(jī)立柱里面，不方便安裝和維修；而且剛性連接在排管機(jī)出現(xiàn)故障立柱傾斜時(shí)，容易對(duì)下行走小車和上行走小車造成破壞。編碼器同步是采用絕對(duì)值編碼器分別對(duì)下行走小車和上行走小車進(jìn)行控制，由編碼器反饋下行走小車和上行走小車的位移、速度。當(dāng)出現(xiàn)下行走小車和上行走小車出現(xiàn)不同步并未超出系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)，由系統(tǒng)控制下行走小車和上行走小車的行走速度，以實(shí)現(xiàn)快等慢的控制方法；當(dāng)超出系統(tǒng)設(shè)定值，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警停車，起到對(duì)設(shè)備的保護(hù)作用；編碼器同步的不足在于排管機(jī)工作時(shí)立柱可能處于傾斜狀態(tài)，立柱產(chǎn)生軸向的長(zhǎng)度差得不到補(bǔ)充；編碼器失效時(shí)，排管機(jī)容易出現(xiàn)傾覆事故造成設(shè)備損壞。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種允許排管機(jī)立柱有一定傾斜、降低控制系統(tǒng)的控制精度、節(jié)約成本、防傾覆、對(duì)系統(tǒng)失效提供機(jī)械保護(hù)的排管機(jī)行走系統(tǒng)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:
[0007]—種排管機(jī)行走系統(tǒng)，其包括:上導(dǎo)軌、下導(dǎo)軌、上行走小車、下行走小車、立柱，所述下導(dǎo)軌安裝在鉆臺(tái)面上，所述上導(dǎo)軌安裝在井架上，所述上行走小車安裝在所述上導(dǎo)軌上，所述下行走小車安裝在所述下導(dǎo)軌上，所述上行走小車和所述下行走小車之間通過立柱連接；所述立柱下端與所述下行走小車間采用柔性鉸點(diǎn)連接，所述立柱上端與所述上行走小車間采用柔性鉸點(diǎn)連接并保留立柱的軸向自由度，所述立柱上端設(shè)置有限制所述上行走小車與所述下行走小車之間所述立柱最長(zhǎng)長(zhǎng)度的限制塊；采用柔性鉸點(diǎn)的連接方式，允許排管機(jī)立柱有一定傾斜，由于保留了立柱的軸向自由度，使立柱傾斜后軸向的長(zhǎng)度差能夠得到補(bǔ)償，避免了剛性連接在立柱傾斜時(shí)造成的破壞，這樣做也降低了控制系統(tǒng)的控制精度，節(jié)約成本，而所述立柱上端設(shè)置的限制塊，也在系統(tǒng)失效時(shí)提供機(jī)械保護(hù)，防止了設(shè)備的傾覆和損壞。
[0008]優(yōu)選的技術(shù)方案，所述立柱上端與所述上行走小車間的柔性鉸點(diǎn)連接包括關(guān)節(jié)軸承，所述立柱上端固定有與其同軸向的連接管，所述關(guān)節(jié)軸承安裝在所述上行走小車下端，所述連接管穿過所述關(guān)節(jié)軸承并與其配合，所述限制塊為定位螺母，所述定位螺母安裝在所述連接管上端穿過所述關(guān)節(jié)軸承的部分，所述關(guān)節(jié)軸承的設(shè)置，使所述立柱與所述上行走小車之間形成一個(gè)柔性鉸點(diǎn)，所述連接管的設(shè)置方式，保證了所述立柱的軸向自由度。
[0009]優(yōu)選的技術(shù)方案，所述上行走小車上安裝有可伸縮式萬向聯(lián)軸器，所述可伸縮式萬向聯(lián)軸器下端與所述連接管頂部連接，所述立柱在實(shí)際運(yùn)作過程中的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過所述連接管和所述可伸縮式萬向聯(lián)軸器傳遞給所述上行走小車，配合所述上行走小車上的編碼器對(duì)所述上行走小車的行走進(jìn)行控制。
[0010]優(yōu)選的技術(shù)方案，所述立柱下端與所述下行走小車間的采用柔性鉸點(diǎn)連接包括萬向節(jié)，所述立柱通過萬向節(jié)與所述下行走小車連接，萬向節(jié)的設(shè)定使所述立柱與所述下行走小車之間形成一個(gè)柔性鉸點(diǎn)，避免了剛性連接在立柱傾斜時(shí)造成的破壞。
[0011]優(yōu)選的技術(shù)方案，所述上行走小車、所述下行走小車分別獨(dú)立驅(qū)動(dòng)自身移動(dòng)。
[0012]優(yōu)選的技術(shù)方案，所述上行走小車、所述下行走小車上配備雙編碼器系統(tǒng)進(jìn)行反饋控制。
[0013]優(yōu)選的技術(shù)方案，所述上行走小車上通過行走組件與所述上導(dǎo)軌連接，所述行走組件為輪組，其分布在所述上行走小車周圍，所述輪組與所述上導(dǎo)軌配合。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果:
[0015]允許排管機(jī)立柱有一定傾斜、降低控制系統(tǒng)的控制精度、節(jié)約成本、防傾覆、對(duì)系統(tǒng)失效提供機(jī)械保護(hù)。
[0016]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0017]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)正視圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0019]圖3是本實(shí)用新型立柱與上行走小車連接處的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是本實(shí)用新型上行走小車和下行走小車同步運(yùn)行和不同步運(yùn)行的示意圖。
[0021]圖5是本實(shí)用新型立柱傾覆臨界點(diǎn)的示意圖。
[0022]圖6是圖2中A處局部放大圖。
[0023]圖7是圖5中B處局部放大圖。
[0024]圖8是圖4中C處局部放大圖。
[0025]圖9是圖4中D處局部放大圖。
[0026]圖中標(biāo)記:1-下導(dǎo)軌，2-下行走小車，3-立柱，4-上導(dǎo)軌，5-上行走小車，6_萬向節(jié)，7-連接管，8-關(guān)節(jié)軸承，9-定位螺母，10-可伸縮式萬向聯(lián)軸器，11-行走組件。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。
[0028]實(shí)施例1
[0029]根據(jù)圖1，一種排管機(jī)行走系統(tǒng)，其包括:上導(dǎo)軌4、下導(dǎo)軌1、上行走小車5、下行走小車2、立柱3，所述下導(dǎo)軌I安裝在鉆臺(tái)面上，所述上導(dǎo)軌4安裝在井架上且高于管具立根高度，所述上行走小車5安裝在所述上導(dǎo)軌4上，所述下行走小車2安裝在所述下導(dǎo)軌I上，所述上行走小車5和所述下行走小車2之間通過立柱3連接；
[0030]根據(jù)圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、，所述立柱3上端固定有與其同軸向的連接管7，所述上行走小車5下端安裝有關(guān)節(jié)軸承8，所述連接管7穿過所述關(guān)節(jié)軸承8并與其配合，所述連接管7上端穿過所述關(guān)節(jié)軸承8的部分安裝有定位螺母9，所述關(guān)節(jié)軸承8的設(shè)置，使所述立柱3與所述上行走小車5之間形成一個(gè)柔性鉸點(diǎn)，所述連接管7的設(shè)置方式，保證了所述立柱3的軸向自由度，所述定位螺母9的設(shè)置使所述立柱3的軸向自由度保持在一個(gè)范圍，由于立柱3傾斜時(shí)，所述連接管7伸出所述上行走小車5的部分會(huì)增長(zhǎng)，所述定位螺母9的設(shè)定保證了立柱3不會(huì)因?yàn)檫^度傾斜而使連接管7脫離定位螺母9的配合，從而使設(shè)備傾覆；
[0031]所述上行走小車5上安裝有可伸縮式萬向聯(lián)軸器10，所述可伸縮式萬向聯(lián)軸器10下端與所述連接管7頂部連接，所述立柱3通過萬向節(jié)6與所述下行走小車2連接，所述上行走小車5、所述下行走小車2分別獨(dú)立驅(qū)動(dòng)自身移動(dòng)，所述上行走小車5、所述下行走小車2上配備雙編碼器系統(tǒng)進(jìn)行反饋控制，所述上行走小車5上通過行走組件11與所述上導(dǎo)軌4連接，所述行走組件11為輪組，其分布在所述上行走小車5周圍，所述輪組與所述上導(dǎo)軌4配合。
[0032]所述下行走小車2和上行走小車5采用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)單元，下行走小車2和上行走小車5配備雙編碼器系統(tǒng)進(jìn)行反饋控制，當(dāng)一個(gè)編碼器系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，另一個(gè)編碼器系統(tǒng)能自動(dòng)替代其工作，并發(fā)出故障報(bào)警；這樣就避免在設(shè)備有故障時(shí)的危險(xiǎn)操作，使控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定；所述連接管7和立柱3間采用螺栓連接，方便安裝和調(diào)整；所述定位螺母9在連接管7上初始安裝位置是可調(diào)節(jié)的；通過調(diào)整定位螺母9的初始安裝位置和連接管7與立柱3連接高度，可以調(diào)整定位螺母9到關(guān)節(jié)軸承8之間的距離；當(dāng)下行走小車2、上行走小車5行走出現(xiàn)不同步時(shí)，立柱3會(huì)傾斜；立柱3傾斜會(huì)在與下行走小車2、上行走小車5連接產(chǎn)生一定的角度；與此同時(shí)，立柱3傾斜會(huì)產(chǎn)生沿軸向的長(zhǎng)度差；所述立柱3與下行走小車2、上行走小車5間都采用柔性鉸點(diǎn)連接，使立柱3傾斜后軸向的長(zhǎng)度差能夠得到補(bǔ)償，很好的釋放了立柱3傾斜產(chǎn)生的角度；可伸縮式萬向聯(lián)軸器10此時(shí)也會(huì)自動(dòng)補(bǔ)償，將回轉(zhuǎn)運(yùn)作有效傳遞；當(dāng)行走控制失效時(shí)，立柱3傾覆，定位螺母9到關(guān)節(jié)軸承8之間的距離將全部補(bǔ)償立柱3傾覆產(chǎn)生的軸向長(zhǎng)度差；此時(shí)定位螺母9與關(guān)節(jié)軸承8接觸，立柱3和管具的重量將會(huì)有一半的載荷通過連接管7、定位螺母9作用到關(guān)節(jié)軸承8上，利用關(guān)節(jié)軸承8軸向載荷和徑向載荷承載特點(diǎn)，將載荷通過行走組件11傳遞到上導(dǎo)軌4，很好的防止了立柱3的傾覆。
[0033]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種排管機(jī)行走系統(tǒng)，其包括:上導(dǎo)軌、下導(dǎo)軌、上行走小車、下行走小車、立柱，所述下導(dǎo)軌安裝在鉆臺(tái)面上，所述上導(dǎo)軌安裝在井架上，所述上行走小車安裝在所述上導(dǎo)軌上，所述下行走小車安裝在所述下導(dǎo)軌上，所述上行走小車和所述下行走小車之間通過立柱連接；其特征在于，所述立柱下端與所述下行走小車間采用柔性鉸點(diǎn)連接，所述立柱上端與所述上行走小車間采用柔性鉸點(diǎn)連接并保留立柱的軸向自由度，所述立柱上端設(shè)置有限制所述上行走小車與所述下行走小車之間所述立柱最長(zhǎng)長(zhǎng)度的限制塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種排管機(jī)行走系統(tǒng)，其特征在于，所述立柱上端與所述上行走小車間的柔性鉸點(diǎn)連接包括關(guān)節(jié)軸承，所述立柱上端固定有與其同軸向的連接管，所述關(guān)節(jié)軸承安裝在所述上行走小車下端，所述連接管穿過所述關(guān)節(jié)軸承并與其配合，所述限制塊為定位螺母，所述定位螺母安裝在所述連接管上端穿過所述關(guān)節(jié)軸承的部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種排管機(jī)行走系統(tǒng)，其特征在于，所述上行走小車上安裝有可伸縮式萬向聯(lián)軸器，所述可伸縮式萬向聯(lián)軸器下端與所述連接管頂部連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種排管機(jī)行走系統(tǒng)，其特征在于，所述立柱下端與所述下行走小車間的采用柔性鉸點(diǎn)連接包括萬向節(jié)，所述立柱通過萬向節(jié)與所述下行走小車連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種排管機(jī)行走系統(tǒng)，其特征在于，所述上行走小車、所述下行走小車分別獨(dú)立驅(qū)動(dòng)自身移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種排管機(jī)行走系統(tǒng)，其特征在于，所述上行走小車、所述下行走小車上配備雙編碼器系統(tǒng)進(jìn)行反饋控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種排管機(jī)行走系統(tǒng)，其特征在于，所述上行走小車上通過行走組件與所述上導(dǎo)軌連接，所述行走組件為輪組，其分布在所述上行走小車周圍，所述輪組與所述上導(dǎo)軌配合。
【文檔編號(hào)】E21B19/15GK203476252SQ201320605277
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】何波, 高杭, 李志剛, 常健, 于芳 申請(qǐng)人:四川宏華石油設(shè)備有限公司