CN108266138B - 一种用于连续双层管滚筒的排管装置 - Google Patents

一种用于连续双层管滚筒的排管装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于连续双层管滚筒的排管装置，包括：支架、丝杠、光杠、对开筒（上对筒和下对筒）、变频电机、联轴器、限位弹簧、螺母块、球形轴、行程开关、触手；支架安装在滚筒的支撑臂上，光杠和丝杠的两端安装在支架上；变频电机固定在电机底座上，变频电机输出轴通过联轴器与丝杠连接，限位弹簧上端固定在下对筒，下端固定在螺母块；行程开关安装在支架的内侧，触手安装在螺母块两侧，与行程开关等高。本发明具有以下优点：（1）结构简单，外形尺寸小；（2）装置中的限位弹簧和球形轴能够防止螺母块卡住；（3）滚轴将连续双层管与下对筒之间的滑动摩擦改变为滚动摩擦，减少连续双层管的损耗，同时提高滚筒收管作业效率。

Description

一种用于连续双层管滚筒的排管装置
技术领域
本发明涉及到海底天然气水合物开采技术领域，尤其涉及一种用于连续双层管滚筒的排管装置。
背景技术
海洋天然气水合物是目前尚未开发的储量最大的一种新能源，其储量相当于全世界已知煤炭、石油和天然气等能源储量的两倍，但要实现水合物有效可控的商业开采是目前全世界面临的难题。深水非成岩天然气水合物具有储量大、弱胶结、稳定性差的特点，一旦所在区域的温度、压力条件发生变化，就可能导致海底非成岩天然气水合物的大量分解、气化和自由释放，存在潜在的风险。周守为等根据世界海域水合物取样和我国海域水合物取样情况，提出了深水浅层天然气水合物固态流化开采技术，减少浅层水合物分解可能带来的环境风险，达到绿色可控开采的目的。
由于海底天然气水合物开采的特殊性，在固态流化开采装置中用连续双层管取代常规的钻杆和油管。操作连续双层管设备进行收管作业时，必须要保证连续双层管整齐且紧凑地缠绕在连续双层管滚筒上。连续双层管排列凌乱将直接影响整个连续双层管滚筒的容量，其滚筒承载连续双层管的长度也会减少，还会使连续双层管排列产生错位，给连续双层管入井作业造成困难，损伤连续双层管。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种用于连续双层管滚筒的排管装置。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种用于连续双层管滚筒的排管装置，包括：支架、丝杠、光杠、对开筒（上对筒和下对筒）、变频电机、联轴器、限位弹簧、螺母块、球形轴、行程开关、触手；支架安装在滚筒的支撑臂上，光杠和丝杠的两端安装在支架上，其中丝杠与支架采用轴承连接；右支架与电机底座采用焊接，并将变频电机固定在电机底座上，变频电机输出轴通过联轴器与丝杠连接。
所述的对开筒包括上对筒和下对筒，上对筒和下对筒通过螺栓连接。
所述的球形轴安装在螺母块的上部，并且连接在下对筒的下部。
所述的螺母块下部有一个通孔，中部有一个螺纹孔，螺母块通过螺纹旋进丝杠，光杠通过通孔穿进螺母块。
所述的限位弹簧左右两侧各有两个，上端固定在下对筒，下端固定在螺母块。
所述的行程开关安装在左右两个支架的内侧，靠近光杠的上方。
所述的触手安装在螺母块左右两侧，并且与行程开关等高。
所述的滚轴嵌在下对筒的底部，滚轴轴线平行于下对筒的径向方向，滚轴绕轴线滚动。
本发明具有以下优点：（1）结构简单，外形尺寸小；（2）装置中的限位弹簧和球形轴能够防止螺母块卡住；（3）滚轴将连续双层管与下对筒之间的滑动摩擦改变为滚动摩擦，减小滚动在收管作业时的摩擦力，减少连续双层管的损耗，同时提高滚筒收管作业效率。
附图说明
图1为用于连续双层管滚筒的排管装置结构示意图；
图2为排管装置中的下对筒结构示意图；
图中，1-支架，2-行程开关，3-光杠，4-上对筒，5-下对筒，6-螺栓，7-球形轴，8-限位弹簧，9-螺母块，10-触手，11-丝杠，12-支架，13-联轴器，14-变频电机，15-电机底座，16-滚轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图1-图2所示，一种用于连续双层管滚筒的排管装置，包括：支架1和12、丝杠11、光杠3、对开筒（上对筒4和下对筒5）、变频电机14、联轴器13、限位弹簧8、螺母块9、球形轴7、行程开关2、触手10；支架1和12安装在滚筒的支撑臂上，光杠3和丝杠11的两端安装在支架1和12上，其中丝杠11与支架1和12采用轴承连接；右支架12与电机底座15采用焊接，并将变频电机14固定在电机底座15上，变频电机14输出轴通过联轴器13与丝杠11连接。
所述的对开筒包括上对筒4和下对筒5，上对筒4和下对筒5通过螺栓连接，筒体做成对开筒的形式，方便连续双层管放入排管装置中。
所述的球形轴7安装在螺母块9的上部，并且连接在下对筒5的下部，球形轴7连接下对筒5和螺母块9，是为了防止由于对开筒所受到的阻力传给螺母块9，使得螺母块9在丝杠11中卡住。
所述的螺母块9下部有一个通孔，中部有一个螺纹孔，螺母块9通过螺纹旋进丝杠11，当丝杠11两端固定，螺母块9可以运动；光杠3通过通孔穿进螺母块9，光杠3可以限制螺母块9的旋转。
所述的限位弹簧8左右两侧各有两个，上端固定在下对筒5，下端固定在螺母块9，限位弹簧8是为了限制对开筒（上对筒4和下对筒5）由于受到连续双层管的阻力而发生倾覆的现象。
所述的行程开关2安装在左右两个支架1和12的内侧，靠近光杠3的上方，行程开关2是为了便于对连续双层管进行排管作业，行程开关作业一次，可以改变变频电机14的转向，从而使螺母块9反向运动，进而改变了排管方向。
所述的触手10安装在螺母块左右两侧，并且与行程开关2等高，当螺母块9运动到左右极限位置时，触手10碰触行程开关2，改变变频电机14的旋向，进而改变排管方向。
所述的滚轴16嵌在下对筒5的底部，滚轴16轴线平行于下对筒5的径向方向，滚轴16绕轴线滚动，滚轴16是为了将连续双层管与下对筒5之间的滑动摩擦改变为滚动摩擦，减小滚动在收管作业时的摩擦力。
在实施例中，变频电机14启动，通过联轴器13带动丝杠11转动，螺母块9在丝杠11的作用下移动，当螺母块9运动到左极限位置时，螺母块9左侧的触手10触动左侧的行程开关2，变频电机14反向转动，丝杠11方向转动，带动螺母块9回程运动；当螺母块9运动到右极限位置时，螺母块9右侧的触手10触动右侧的行程开关2，变频电机14再次改变旋转方向，带动螺母块9再次反向运动；在螺母块9运动过程中，对开筒（上对筒4和下对筒5）会受到连续双层管的侧向反作用力，因此采用球形轴7来连接螺母块9和下对筒5，保持螺母块9与丝杠11水平，使螺母块9内螺纹不发生倾斜，避免螺母块9与丝杠11卡住；由于对开筒（上对筒4和下对筒5）在连续双层管的侧向作用力下而有翻转的趋势时，此时一侧限位弹簧8受压，另一侧限位弹簧8受拉，因此使得对开筒（上对筒4和下对筒5）恢复原位；下对筒5底部嵌有滚轴16，使得连续双层管与下对筒5之间的摩擦作用，由滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了摩擦力，减少了连续双层管的损耗，同时使得滚筒收管作业效率提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种用于连续双层管滚筒的排管装置，包括：支架、丝杠、光杠、对开筒、变频电机、联轴器、限位弹簧、螺母块、球形轴、行程开关、触手；支架安装在滚筒的支撑臂上，光杠和丝杠的两端安装在支架上，其中丝杠与支架采用轴承连接；右支架与电机底座采用焊接，并将变频电机固定在电机底座上，变频电机输出轴通过联轴器与丝杠连接；所述的球形轴安装在螺母块的上部，并且连接在下对筒的下部；
限位弹簧左右两侧各有两个，上端固定在下对筒，下端固定在螺母块；
对开筒包括上对筒和下对筒，上对筒和下对筒通过螺栓连接；
滚轴嵌在下对筒的底部，滚轴轴线平行于下对筒的径向方向，滚轴绕轴线滚动。
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