一种自动化高效钻井猫道制造技术

本发明专利技术公开一种自动化高效钻井猫道，包括猫道，猫道端部与钻台间设有坡道，坡道上设有坡道齿条，坡道齿条上滑动驱动小车，驱动小车底部设有与坡道齿条匹配的下驱动齿轮以及下驱动机构；猫道朝向坡道的端部与驱动小车间设有支架和送管梁，支架一端与猫道端部铰接，另一端与送管梁一端铰接，送管梁另一端搭设在驱动小车上，送管梁上表面设有管道槽，下表面设有上齿条，驱动小车顶部设有与上齿条匹配的上驱动齿轮以及用于驱动上驱动齿轮的上驱动机构；猫道上开设有用于容纳送管梁和支架的凹槽。本发明专利技术自动化程度高，传动效率高，安全可靠，受力更加合理，能够有效避免钢丝绳易磨损的问题，大大提高钻井猫道的使用寿命。

An automatic and efficient drilling catwalk

【技术实现步骤摘要】
一种自动化高效钻井猫道
本专利技术涉及石油钻井机械
，具体涉及一种自动化高效钻井猫道。
技术介绍
钻井猫道是一种管具传送设备，可以在钻井平台和地面之间安全可靠的往返输送管具，具有可靠性高，适应性强，输送效率高，安全的特点，是钻井设备中很重要的一种管具输运设备。现有的钻井猫道主要有以下三种：1、钢丝绳驱动型动力猫道，依靠钢丝绳和卷扬机拉动猫道上的小车，由小车拉动钻杆，小车上有拉管卡头，靠管子接箍台阶受力，驱动管子，其早起产品只有下管功能，没有上管功能，这种钻井猫道的主要缺陷有：钻杆钻铤套管只能送到坡道，不能到钻台上井口位置，需要二次吊运；钻杆钻铤套管需要下钻台时，也需要先将管子吊运到钻台大门坡道上，才能下管，多一道工序，降低了安全性，不符合自动化钻井工艺要求；小车上的液压管线需要随着小车运动而不断伸长和收缩，因此而受到拉伸降低了使用寿命和可靠性。2、四连杆型动力猫道，通过液缸推动支撑杆，使管子输送梁起升，直到钻台后，横梁上的液压缸或小车推动输送的管子到井口，这种钻井猫道的主要缺陷有：钻杆钻铤套管需要下钻台时，也需要先将管子头拉到横梁上，才能下管，不符合自动化钻井工艺要求；二是由于都是销轴链接，存在一定的间隙，在横梁空中起升时稳定性差。3、钢丝绳坡道拉升型动力猫道，横梁一端靠链接杆支撑，另一端靠钻台大门坡道与横梁上滚轮支撑，同时靠两根钢丝绳通过卷扬机拉动连接在横梁靠中部位置的耳板，驱动横梁起升，并且横梁可以到达距离钻台上井口中心约500mm位置，将管子直接送到井口，下管时，管头可以方便地放入横梁V型槽内，横梁下降到猫道上,其主要缺点有：卷扬机配置功率较大，能耗高；钢丝绳易磨损，在拆装过程中容易损坏；钢丝绳多次使用在某一段，而且更换时难以定量确定磨损程度，可靠性下降。因此，开发一种运行平稳，安全可靠，受力更加合理，自动化程度更高的钻井猫道十分有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种自动化高效钻井猫道，该钻井猫道自动化程度高，传动效率高，安全可靠，受力更加合理，能够有效避免钢丝绳易磨损的问题，大大提高钻井猫道的使用寿命。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种自动化高效钻井猫道，包括设在地面的猫道，所述猫道端部与钻台间设有坡道，所述坡道上设有坡道齿条，所述坡道齿条上滑动有驱动小车，所述驱动小车底部设有与所述坡道齿条匹配的下驱动齿轮以及用于驱动所述下驱动齿轮的下驱动机构；所述猫道朝向所述坡道的端部与所述驱动小车间还设有支架和送管梁，所述支架一端与所述猫道端部铰接，另一端与所述送管梁一端铰接，所述送管梁另一端搭设在所述驱动小车上，所述送管梁上表面设有管道槽，下表面设有上齿条，所述驱动小车顶部设有与所述上齿条匹配的上驱动齿轮以及用于驱动所述上驱动齿轮的上驱动机构；所述猫道上开设有用于容纳所述送管梁和支架的凹槽。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过上驱动齿轮和下驱动齿轮控制小车分别沿坡道齿条和上齿条滑动，上管初始状态送管梁和支架层叠设置在猫道的凹槽内，将管道放置在送管梁的管道槽内，通过下驱动机构控制下驱动齿轮沿坡道齿条滑动，带动送管梁上升直至驱动小车到达坡道顶部，接着通过上驱动机构控制上驱动齿轮转动，从而带动送管梁继续朝钻台移动直至到达钻台的钻孔旁卸下管道，下管控制相反进行，整个过程全部采用齿轮传动，传动效率高，并且能够一次性自动化完成管道在钻台和地面之间的转移，转移效率高，另外不采用钢丝绳结构，能够有效避免钢丝绳易磨损的问题，使用寿命很高；特别的上驱动齿轮、下驱动齿轮以及驱动小车的结构受力较现有的钻进猫道更加合理，运行的过程更加稳定。进一步的，所述下驱动齿轮通过下行走轴安装在所述驱动小车底部，所述下驱动机构包括下液压马达和下传动轴，所述下液压马达固定在所述驱动小车一侧，且下液压马达的输出轴插入驱动小车内并套设固定有下马达齿轮，所述下传动轴沿所述下驱动齿轮轴向设置，且两端通过轴承安装在所述驱动小车内，所述下传动轴上套设固定有下增力齿轮和下主动齿轮，所述下增力齿轮与所述下马达齿轮啮合，所述下主动齿轮与所述下驱动齿轮啮合。通过采用上述方案，下液压马达带动下马达齿轮旋转，之后通过大直径的下增力齿轮增大驱动力，下传动轴带动下主动齿轮驱动下驱动齿轮沿坡道齿条移动。进一步的，所述下行走轴上还套设有扶正轮，所述坡道上设有与所述扶正轮匹配的扶正轮滑轨。通过采用上述方案，单一的下主动齿轮无法保证驱动小车的稳定性，在下行走轴上加设扶正轮，保证驱动小车的稳定，避免倾斜。进一步的，所述下驱动齿轮设置在所述驱动小车底部朝向所述钻台一端，所述驱动小车底部另一端下方通过下支撑架对称安装有支撑轮，所述坡道齿条两侧对称设有与所述支撑轮对应的下滑轨。通过采用上述方案，将下驱动齿轮设置在驱动小车底部一端，在驱动小车底部增设一堆支撑轮，将驱动小车一端撑起并沿下滑轨移动，增加驱动小车稳定性，同时撑起后的驱动小车顶部的倾斜角度减少，能够减少对顶部的上驱动齿轮直径的限制，也减少了运输过程中送管梁的倾斜角度，避免管道运输时滑落。进一步的，所述下支撑架与所述驱动小车底面垂直。通过采用上述方案，下支撑架与驱动小车底面垂直，下支撑架仅收到轴向的压力，有效提高其支撑能力，提高整体结构强度。进一步的，所述上驱动齿轮设置在所述驱动小车顶部朝向所述猫道一端。通过采用上述方案，将上驱动齿轮设置在驱动小车顶部靠近猫道一端，仅仅需要较小的上驱动齿轮即可避免送管梁与驱动小车干涉，另外上驱动齿轮与下驱动齿轮分别设置在驱动小车的两对角上，能够保证受力平衡，运行时更加稳定。进一步的，所述上驱动齿轮通过上行走轴安装在所述驱动小车顶部，所述上驱动机构包括上液压马达和上传动轴，所述上液压马达固定在所述驱动小车一侧，且上液压马达的输出轴插入驱动小车内并套设有固定有上马达齿轮，所述上传动轴沿所述上驱动齿轮轴向设置，且两端通过轴承安装在所述驱动小车内，所述上传动轴上套设固定有上增力齿轮和上主动齿轮，所述上增力齿轮与所述上马达齿轮啮合，所述上主动齿轮与所述上驱动齿轮啮合。通过采用上述方案，上液压马达带动上马达齿轮旋转，之后通过大直径的上增力齿轮增大驱动力，上传动轴带动上主动齿轮驱动上驱动齿轮沿上齿条移动。进一步的，所述上液压马达和下液压马达固定在所述驱动小车的不同侧面。通过采用上述方案，上液压马达和下液压马达设置在不同侧面，提高驱动小车的受力平衡度，从而保证运行时的稳定。进一步的，所述驱动小车顶部通过上支撑架对称安装有导向轮，所述送管梁两侧面设有与所述导向轮对应的上滑轨。通过采用上述方案，导向轮将送管梁卡住，避免送管梁运送时移位。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1是本专利技术的实施例的结构示意图。图2是本专利技术的实施例的驱动小车的结构示意图。图3是图2去除驱动小车侧面外壳的结构示意图。图4是图2去除驱动小车左端外壳后的左视图。图5是本专利技术的实施例的猫道的剖视结构示意图。图6是本专利技术的实施例的坡道的剖视结构示意图。图7是本专利技术的实施例的送管梁的剖视结构示意图。图中所示：1、猫道；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动化高效钻井猫道，其特征在于，包括设在地面的猫道，所述猫道端部与钻台间设有坡道，所述坡道上设有坡道齿条，所述坡道齿条上滑动有驱动小车，所述驱动小车底部设有与所述坡道齿条匹配的下驱动齿轮以及用于驱动所述下驱动齿轮的下驱动机构；所述猫道朝向所述坡道的端部与所述驱动小车间还设有支架和送管梁，所述支架一端与所述猫道端部铰接，另一端与所述送管梁一端铰接，所述送管梁另一端搭设在所述驱动小车上，所述送管梁上表面设有管道槽，下表面设有上齿条，所述驱动小车顶部设有与所述上齿条匹配的上驱动齿轮以及用于驱动所述上驱动齿轮的上驱动机构；所述猫道上开设有用于容纳所述送管梁和支架的凹槽。

【技术特征摘要】
1.一种自动化高效钻井猫道，其特征在于，包括设在地面的猫道，所述猫道端部与钻台间设有坡道，所述坡道上设有坡道齿条，所述坡道齿条上滑动有驱动小车，所述驱动小车底部设有与所述坡道齿条匹配的下驱动齿轮以及用于驱动所述下驱动齿轮的下驱动机构；所述猫道朝向所述坡道的端部与所述驱动小车间还设有支架和送管梁，所述支架一端与所述猫道端部铰接，另一端与所述送管梁一端铰接，所述送管梁另一端搭设在所述驱动小车上，所述送管梁上表面设有管道槽，下表面设有上齿条，所述驱动小车顶部设有与所述上齿条匹配的上驱动齿轮以及用于驱动所述上驱动齿轮的上驱动机构；所述猫道上开设有用于容纳所述送管梁和支架的凹槽。2.根据权利要求1所述的一种自动化高效钻井猫道，其特征在于，所述下驱动齿轮通过下行走轴安装在所述驱动小车底部，所述下驱动机构包括下液压马达和下传动轴，所述下液压马达固定在所述驱动小车一侧，且下液压马达的输出轴插入驱动小车内并套设固定有下马达齿轮，所述下传动轴沿所述下驱动齿轮轴向设置，且两端通过轴承安装在所述驱动小车内，所述下传动轴上套设固定有下增力齿轮和下主动齿轮，所述下增力齿轮与所述下马达齿轮啮合，所述下主动齿轮与所述下驱动齿轮啮合。3.根据权利要求2所述的一种自动化高效钻井猫道，其特征在于，所述下行走轴上还套设有扶正轮，所述坡道上设有与所述扶正轮匹配的扶正轮滑轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：施建国，李立，卢群辉，崔鸿全，
申请(专利权)人：江苏诚创智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32