CN221111807U - 一种石油天然气钻井的行走***及具有其的钻台面机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种石油天然气钻井的行走***及具有其的钻台面机械手，包括轨道、行走小车、驱动机构和防倾覆组件；所述轨道内具有沿其长度方向延伸的齿条，所述行走小车可移动地支撑于所述轨道上，所述驱动机构安装于所述行走小车，所述驱动机构连接于所述齿条；所述驱动机构的导向轮位于所述轨道内，并且所述导向轮抵接所述轨道的内侧，所述导向轮在所述轨道内能够沿所述轨道滚动；所述防倾覆组件安装于所述驱动机构，且所述防倾覆组件位于所述轨道内；所述轨道能够铺设于钻台面，钻台面机械手主体能够安装于所述行走。小车其有益效果是，结构合理紧凑，不仅所占钻台面空间小，而且能够提高钻台面机械手在使用过程中的稳定性和安全性。

Description

一种石油天然气钻井的行走***及具有其的钻台面机械手

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻井技术领域，尤其涉及一种石油天然气钻井的行走***及具有其的钻台面机械手。

背景技术

随着石油天然气钻井的发展，许多的大型管具操作设备(如顶驱、铁钻工、钻台面机械手等)被越来越广泛的应用。其中，钻台面机械手是一种主要的井口机械化设备，其通常与二层台机械手配合，代替钻台面操作工人完成管具在井口和立根盒之间的搬运，所以要求其在钻台面上可以按照规定的路线稳定运动，这就需要一款类似于AGV(AutomaticGuided Vehicle，自动导引车)小车的装置来完成此项任务。

目前，传统的钻台面机械手所用的移动装置由负重轮、转向架、车体以及驱动装置组成，其移动时通过驱动装置驱动负重轮带动车体沿轨道移动，转向主要依靠驱动装置产生推力推动转向架实现车体转向，但此类结构转弯半径较大，需要占用较大的钻台面空间，不便于其他钻台面设备的使用，而且由于钻台面机械手的重心高于移动装置，所以在转弯的过程中钻台面机械手会出现倾斜，稳定性较差，具有安全风险。

故亟需一种占用钻台面空间小以及稳定性高的石油天然气钻井的行走***及具有其的钻台面机械手。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种石油天然气钻井的行走***及具有其的钻台面机械手，其解决了现有技术由于转弯半径较大，占用钻台面空间较大以及稳定性较差的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一方面，本实用新型提供一种石油天然气钻井的行走***及具有其的钻台面机械手，包括轨道、行走小车、驱动机构和防倾覆组件。所述轨道内具有沿其长度方向延伸的齿条，所述行走小车可移动地支撑于所述轨道上，所述驱动机构安装于所述行走小车，所述驱动机构连接于所述齿条，以通过啮合所述齿条驱动所述行走小车沿所述轨道移动。所述驱动机构的导向轮位于所述轨道内，并且所述导向轮抵接所述轨道的内侧，所述导向轮在所述轨道内能够沿所述轨道滚动。所述防倾覆组件安装于所述驱动机构，且所述防倾覆组件位于所述轨道内，以在所述行走小车发生倾覆时，所述防倾覆组件能够抵接所述轨道，对所述行走小车进行限位。所述轨道能够铺设于钻台面，钻台面机械手主体能够安装于所述行走小车。

可选地，所述驱动机构包括驱动器、主动轮轴和齿轮。所述驱动器安装于所述行走小车，所述主动轮轴可转动地安装于所述行走小车，其转动轴线竖向定向，所述齿轮安装于所述主动轮轴的底端，所述主动轮轴通过所述齿轮连接于所述齿条，所述驱动器传动连接所述主动轮轴，以驱动所述齿轮转动啮合所述齿条。所述防倾覆组件和所述导向轮安装于所述主动轮轴。

可选地，所述驱动机构还包括从动轮轴；所述导向轮的数量为两个。所述从动轮轴可转动地安装于所述行走小车，其转动轴线竖向定向，所述从动轮轴位于所述主动轮轴的后方，两个所述导向轮分别安装于所述主动轮轴和所述从动轮轴。所述防倾覆组件安装于所述从动轮轴和所述主动轮轴。

可选地，所述防倾覆组件包括两个限位片。两个所述限位片分别安装于所述主动轮轴和所述从动轮轴，所述限位片位于所述导向轮的上方，并且所述限位片与所述导向轮之间具有一定的距离。

可选地，所述驱动器为电气或液压动力源。

可选地，所述轨道包括底板以及在所述底板上对称布置的两条导轨。两条所述导轨之间具有一定的距离，所述防倾覆组件位于两条所述导轨之间，所述防倾覆组件能够抵接两条所述导轨，所述导向轮抵接两条所述导轨的内侧。

可选地，所述导轨包括支撑部以及在所述支撑部的顶端向内侧水平延伸的限位部。所述支撑部支撑于所述底板，两条所述导轨的所述限位部之间具有一定的距离，所述齿条安装于任一条所述导轨的所述支撑部内侧，所述防倾覆组件位于两条所述导轨的所述支撑部之间，所述防倾覆组件能够抵接两条导轨的所述限位部，所述导向轮抵接两条所述导轨的所述支撑部内侧。

可选地，所述行走小车包括车体和至少四个行走轮。所述车体通过四个所述行走轮支撑于所述轨道，所述驱动机构安装于所述车体，所述钻台面机械手能够安装于所述车体上。

另一方面，本实用新型提供一种钻台面机械手，包括上述石油天然气钻井的行走***及钻台面机械手主体。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种石油天然气钻井的行走***，通过驱动机构啮合齿条驱动行走小车沿轨道移动，带动安装于行走小车的钻台面机械手移动，移动过程中，通过驱动机构的导向轮在轨道内沿轨道滚动，以控制行走小车在轨道转向，减小转弯半径，降低对轨道转弯处的要求，轨道转弯处能够做到接近直角，进而减小所占用的钻台面空间。通过防倾覆组件防止钻台面机械手在移动过程中，因承受横向荷载重心失稳，避免钻台面机械手倾覆。由此，相比于现有技术，该行走***通过驱动机构啮合齿条驱动行走小车移动，再配合导向轮和防倾覆组件，结构合理紧凑，不仅所占钻台面空间小，而且能够提高钻台面机械手在使用过程中的稳定性和安全性。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中的石油天然气钻井的行走***的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例1中的行走***的部分结构示意图；

图3是本实用新型实施例1中的部分行走***的主视示意图。

【附图标记说明】

1：轨道；11：齿条；12：底板；13：导轨；131：支撑部；132：限位部；

2：行走小车；21：车体；22：行走轮；23：车轴；

31：导向轮；32：驱动器；33：主动轮轴；34：齿轮；35：从动轮轴；

4：限位片。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。本文中所述的“前”、“后”、“左”、“右”方位以图1的定向作为参考。

实施例1：

如图1-图3所示，本实用新型具体实施方式提供一种石油天然气钻井的行走***，包括轨道1、行走小车2、驱动机构和防倾覆组件。轨道1内具有沿其长度方向延伸的齿条11，行走小车2可移动地支撑于轨道1上，驱动机构安装于行走小车2，驱动机构连接于齿条11，以通过啮合齿条11驱动行走小车2沿轨道1移动。驱动机构的导向轮31位于轨道1内，并且导向轮31抵接轨道1的内侧，导向轮31在轨道1内能够沿轨道1滚动。防倾覆组件安装于驱动机构，且防倾覆组件位于轨道1内，以在行走小车2发生倾覆时，防倾覆组件能够抵接轨道1，对行走小车2进行限位。轨道1能够铺设于钻台面，钻台面机械手主体能够安装于行走小车2。

具体地，通过驱动机构啮合齿条11驱动行走小车2沿轨道1移动，带动安装于行走小车2的钻台面机械手移动，移动过程中，通过驱动机构的导向轮31在轨道1内沿轨道1滚动，以控制行走小车2在轨道1转向，减小转弯半径，降低对轨道1转弯处的要求，轨道1转弯处能够做到接近直角，进而减小所占用的钻台面空间。通过防倾覆组件防止钻台面机械手在移动过程中，因承受横向荷载重心失稳，避免钻台面机械手倾覆。由此，相比于现有技术，该行走***通过驱动机构啮合齿条11驱动行走小车2移动，再配合导向轮31和防倾覆组件，结构合理紧凑，不仅所占钻台面空间小，而且能够提高钻台面机械手在使用过程中的稳定性和安全性。

进一步地，如图1-图3所示，驱动机构包括驱动器32、主动轮轴33和齿轮34，在本实施例中，驱动器32为电气或液压动力源。驱动器32安装于行走小车2，主动轮轴33可转动地安装于行走小车2，其转动轴线竖向定向，齿轮34安装于主动轮轴33的底端，主动轮轴33通过齿轮34连接于齿条11，驱动器32传动连接主动轮轴33，以驱动齿轮34转动啮合齿条11。防倾覆组件和导向轮31安装于主动轮轴33。具体地，在本实施例中，驱动机构还包括从动轮轴35，且导向轮31的数量为两个。从动轮轴35可转动地安装于行走小车2，其转动轴线竖向定向，从动轮轴35位于主动轮轴33的后方，两个导向轮31分别安装于主动轮轴33和从动轮轴35。通过前后两个导向轮31能够进一步增强对行走小车2的导向作用，防倾覆组件安装于从动轮轴35和主动轮轴33。

进一步地，如图2所示，防倾覆组件包括两个限位片4。两个限位片4分别安装于主动轮轴33和从动轮轴35，前后设置的两个限位片4能够为行走小车2提供更好的稳定性，限位片4位于导向轮31的上方，并且限位片4与导向轮31之间具有一定的距离，以确保限位片4不会影响到导向轮31旋转，在本实施例中，俯视视角下，限位片4的形状为圆形，且限位片4的面积小于导向轮31的面积。

进一步地，如图1所示，轨道1包括底板12以及在底板12上对称布置的两条导轨13。两条导轨13之间具有一定的距离，防倾覆组件位于两条导轨13之间，防倾覆组件能够抵接两条导轨13，导向轮31抵接两条导轨13的内侧。具体地，导轨13包括支撑部131以及在支撑部131的顶端向内侧水平延伸的限位部132。支撑部131支撑于底板12，两条导轨13的限位部132之间具有一定的距离，齿条11安装于任一条导轨13的支撑部131内侧，防倾覆组件位于两条导轨13的支撑部131之间，防倾覆组件能够抵接两条导轨13的限位部132，导向轮31抵接两条导轨13的支撑部131内侧。

进一步地，如图2和图3所示，行走小车2包括车体21和至少四个行走轮22。车体21通过四个行走轮22支撑于轨道1，且每个行走轮22通过一个车轴23可转动地安装于车体21，两个前轮的车轴23轴线重合，两个后轮的车轴23轴线重合，驱动机构安装于车体21，钻台面机械手能够安装于车体21上。具体地，主动轮轴33和从动轮轴35分别可转动的安转于车体21的前部和后部，主动轮轴33的轴线与前轮的车轴23轴线垂直相交，从动轮轴35的轴线与后轮的车轴23轴线垂直相交，驱动器32位于车体21的上方。

实施例2：

本实施例提供一种钻台面机械手，包括实施例1中所述的石油天然气钻井的行走***以及钻台面机械手主体，行走***的轨道1能够铺设于钻台面，钻台面机械手主体安装于行走***的行走小车2。在本实施例中，行走小车2的顶部还设有回转驱动，钻台面机械手主体安装于回转驱动。

本实施例提供的钻台面机械手的工作情况为，钻台面机械手主体需要移动时，通过驱动器32经主动轮轴33驱动齿轮34转动啮合齿条11，驱动行走小车2沿轨道1移动，两个导向轮31在轨道1内沿轨道1转动，控制行走小车2的移动方向，带动钻台面机械手至目标位置开始作业，钻台面机械手主体在移动过程中，限位片4会在钻台面机械手主体发生倾斜时抵接导轨13的限位部132，对钻台面机械手主体形成限位，防止钻台面机械手发生倾覆。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种石油天然气钻井的行走***，其特征在于，

包括轨道(1)、行走小车(2)、驱动机构和防倾覆组件；

所述轨道(1)内具有沿其长度方向延伸的齿条(11)，所述行走小车(2)可移动地支撑于所述轨道(1)上，所述驱动机构安装于所述行走小车(2)，所述驱动机构连接于所述齿条(11)，以通过啮合所述齿条(11)驱动所述行走小车(2)沿所述轨道(1)移动；

所述驱动机构的导向轮(31)位于所述轨道(1)内，并且所述导向轮(31)抵接所述轨道(1)的内侧，所述导向轮(31)在所述轨道(1)内能够沿所述轨道(1)滚动；

所述防倾覆组件安装于所述驱动机构，且所述防倾覆组件位于所述轨道(1)内，以在所述行走小车(2)发生倾覆时，所述防倾覆组件能够抵接所述轨道(1)，对所述行走小车(2)进行限位；

所述轨道(1)能够铺设于钻台面，钻台面机械手主体能够安装于所述行走小车(2)。

2.如权利要求1所述的石油天然气钻井的行走***，其特征在于，

所述驱动机构包括驱动器(32)、主动轮轴(33)和齿轮(34)；

所述驱动器(32)安装于所述行走小车(2)，所述主动轮轴(33)可转动地安装于所述行走小车(2)，其转动轴线竖向定向，所述齿轮(34)安装于所述主动轮轴(33)的底端，所述主动轮轴(33)通过所述齿轮(34)连接于所述齿条(11)，所述驱动器(32)传动连接所述主动轮轴(33)，以驱动所述齿轮(34)转动啮合所述齿条(11)；

所述防倾覆组件和所述导向轮(31)安装于所述主动轮轴(33)。

3.如权利要求2所述的石油天然气钻井的行走***，其特征在于，

所述驱动机构还包括从动轮轴(35)；所述导向轮(31)的数量为两个；

所述从动轮轴(35)可转动地安装于所述行走小车(2)，其转动轴线竖向定向，所述从动轮轴(35)位于所述主动轮轴(33)的后方，两个所述导向轮(31)分别安装于所述主动轮轴(33)和所述从动轮轴(35)；

所述防倾覆组件安装于所述从动轮轴(35)和所述主动轮轴(33)。

4.如权利要求3所述的石油天然气钻井的行走***，其特征在于，

所述防倾覆组件包括两个限位片(4)；

两个所述限位片(4)分别安装于所述主动轮轴(33)和所述从动轮轴(35)，所述限位片(4)位于所述导向轮(31)的上方，并且所述限位片(4)与所述导向轮(31)之间具有一定的距离。

5.如权利要求2所述的石油天然气钻井的行走***，其特征在于，

所述驱动器(32)为电气或液压动力源。

6.如权利要求1所述的石油天然气钻井的行走***，其特征在于，

所述轨道(1)包括底板(12)以及在所述底板(12)上对称布置的两条导轨(13)；

两条所述导轨(13)之间具有一定的距离，所述防倾覆组件位于两条所述导轨(13)之间，所述防倾覆组件能够抵接两条所述导轨(13)，所述导向轮(31)抵接两条所述导轨(13)的内侧。

7.如权利要求6所述的石油天然气钻井的行走***，其特征在于，

所述导轨(13)包括支撑部(131)以及在所述支撑部(131)的顶端向内侧水平延伸的限位部(132)；

所述支撑部(131)支撑于所述底板(12)，两条所述导轨(13)的所述限位部(132)之间具有一定的距离，所述齿条(11)安装于任一条所述导轨(13)的所述支撑部(131)内侧，所述防倾覆组件位于两条所述导轨(13)的所述支撑部(131)之间，所述防倾覆组件能够抵接两条导轨(13)的所述限位部(132)，所述导向轮(31)抵接两条所述导轨(13)的所述支撑部(131)内侧。

8.如权利要求1所述的石油天然气钻井的行走***，其特征在于，

所述行走小车(2)包括车体(21)和至少四个行走轮(22)；

所述车体(21)通过四个所述行走轮(22)支撑于所述轨道(1)，所述驱动机构安装于所述车体(21)，所述钻台面机械手能够安装于所述车体(21)上。

9.一种钻台面机械手，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的石油天然气钻井的行走***和所述钻台面机械手主体。