本實(shí)用新型屬于海洋石油機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種船用自動(dòng)化管柱輸送裝置。

背景技術(shù)：

在鉆井過(guò)程中由鉆桿盒到井口之間的管柱輸送是一項(xiàng)勞動(dòng)強(qiáng)度大、任務(wù)繁重的工作。目前，鉆井作業(yè)時(shí)多數(shù)是靠風(fēng)動(dòng)絞車加人工的方式來(lái)轉(zhuǎn)移管柱，這種作業(yè)方式效率低、人工成本高、勞動(dòng)強(qiáng)度人、風(fēng)險(xiǎn)大，已經(jīng)不適應(yīng)自動(dòng)化鉆機(jī)發(fā)展的要求。另外，現(xiàn)有的管柱輸送裝置(如動(dòng)力貓道)支撐管柱的均為V型槽，這種結(jié)構(gòu)為滑動(dòng)摩擦，阻力大。

隨著海洋石油鉆采裝備的不斷更新，海洋石油地質(zhì)調(diào)查船對(duì)鉆井作業(yè)提速提效、降低人工成本、減輕勞動(dòng)力及鉆機(jī)自動(dòng)化水平等有了較高的要求，具有安全性好和自動(dòng)控制水平高的管柱處理系統(tǒng)越來(lái)越受到油田用戶的青睞，發(fā)展替代人工的自動(dòng)化管柱輸送裝置已經(jīng)顯得越來(lái)越必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種船用自動(dòng)化管柱輸送裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)移鉆具支撐管柱的均為V型槽，這種結(jié)構(gòu)為滑動(dòng)摩擦，阻力大；依靠人力，勞動(dòng)強(qiáng)度大，自動(dòng)化程度低的問(wèn)題。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種船用自動(dòng)化管柱輸送裝置，包括固定在甲板面上的兩排連接塊，每排連接塊上卡裝有一個(gè)導(dǎo)軌，兩個(gè)導(dǎo)軌組成導(dǎo)軌總成；在導(dǎo)軌總成中設(shè)置有滑車架體；滑車架體上表面的小車軌道上設(shè)置有小車；

在滑車架體中安裝有滑車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，滑車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)輸出端設(shè)置有主動(dòng)齒輪，在甲板面上設(shè)置有齒條，主動(dòng)齒輪與齒條嚙合傳動(dòng)連接；

在滑車架體末端固定安裝有小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)輸出端設(shè)置有主動(dòng)鏈輪；小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的鏈輪通過(guò)鏈條與小車上的被動(dòng)鏈輪相連；

在滑車架體的前端固定安裝有支撐滾輪、張緊機(jī)構(gòu)和機(jī)械臂。

本實(shí)用新型的船用自動(dòng)化管柱輸送裝置，其特征還在于：

滑車架體下端安裝有行走輪，小車安裝有自己的車輪及扶正輪。

滑車架體末端連接有拖鏈的移動(dòng)端，拖鏈的固定端與甲板固定座連接；在甲板面上固定設(shè)置有限位機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型的有益效果是，自動(dòng)化管柱輸送裝置安裝在地質(zhì)調(diào)查船中間、位于鉆桿盒和井口之間，工作時(shí)在鉆桿盒與井口之間來(lái)回自動(dòng)轉(zhuǎn)移管柱，不需人為干預(yù)，主要包括以下優(yōu)點(diǎn)：

1)采用程序控制，液壓驅(qū)動(dòng)的形式完成管柱按照規(guī)定動(dòng)作的轉(zhuǎn)移。

2)大車的行走采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)齒輪齒條。

3)小車的行走采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鏈輪鏈條。

4)管柱在該裝置上采用兩點(diǎn)支撐的方式放置，一個(gè)支撐點(diǎn)為小車，另一個(gè)支撐點(diǎn)為前端的支撐滾輪，兩個(gè)支撐點(diǎn)均為滾動(dòng)摩擦可減小運(yùn)行阻力。

5)采用PLC自動(dòng)控制小車的位置以適應(yīng)不同的管柱長(zhǎng)度，適應(yīng)管柱長(zhǎng)度范圍3mm-9.5mm。

6)自動(dòng)化管柱輸送裝置前端的機(jī)械臂通過(guò)旋轉(zhuǎn)和伸縮可將管柱抬升至一定高度便于頂驅(qū)吊卡來(lái)抓取，同時(shí)具有將管柱扶持至豎直狀態(tài)的功能。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型裝置的主視圖；

圖2是本實(shí)用新型裝置的俯視圖；

圖3是本實(shí)用新型裝置抬升管柱至抓管位置的示意圖；

圖4是本實(shí)用新型裝置扶持管柱至豎直狀態(tài)的示意圖。

圖中，1.滑車架體，2.小車，3.滑車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，4.小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，5.齒條，6.鏈條，7.行走輪，8.導(dǎo)軌總成，9.連接塊，10.支撐滾輪，11.張緊機(jī)構(gòu)，12.機(jī)械臂，13.拖鏈，14.限位機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

參照?qǐng)D1、圖2和圖3，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)是，包括固定在地質(zhì)調(diào)查船甲板面上的兩排連接塊9，每排連接塊9上卡裝有一個(gè)導(dǎo)軌，兩個(gè)導(dǎo)軌組成導(dǎo)軌總成8，導(dǎo)軌總成8為方鋼管，卡在連接塊9的槽里面，防止導(dǎo)軌總成8偏移；在導(dǎo)軌總成8中設(shè)置有滑車架體1，滑車架體1下端安裝有行走輪7(每側(cè)五個(gè)總共十個(gè))，通過(guò)行走輪7沿導(dǎo)軌總成8行走；滑車架體1作為主要承載件由型鋼組焊而成，滑車架體1上表面的小車軌道上設(shè)置有小車2，小車2安裝有自己的車輪及扶正輪，能夠沿滑車架體1上的小車軌道直線行走；

在滑車架體1中安裝有滑車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3，滑車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)輸出端設(shè)置有主動(dòng)齒輪，在地質(zhì)調(diào)查船甲板面上設(shè)置有齒條5，齒條5的長(zhǎng)度滿足管柱輸送裝置行走總距離的要求，主動(dòng)齒輪與齒條5嚙合傳動(dòng)連接；

在滑車架體1末端固定安裝有小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4，小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)輸出端設(shè)置有主動(dòng)鏈輪；小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的鏈輪通過(guò)鏈條6與小車2上的被動(dòng)鏈輪相連，通過(guò)帶動(dòng)鏈條6進(jìn)而驅(qū)動(dòng)小車2；

在滑車架體1的前端固定安裝有支撐滾輪10、張緊機(jī)構(gòu)11和機(jī)械臂12；支撐滾輪10用于支撐管柱同時(shí)可對(duì)管柱進(jìn)行導(dǎo)向；張緊機(jī)構(gòu)11用于對(duì)鏈條6進(jìn)行張緊，保證傳動(dòng)的要求；機(jī)械臂12通過(guò)銷軸耳座與滑車架體1相連，機(jī)械臂12通過(guò)自帶的旋轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動(dòng)可旋轉(zhuǎn)一定角度，機(jī)械臂12通過(guò)多個(gè)曲臂的組合動(dòng)作實(shí)現(xiàn)抬升管柱、扶正管柱。

滑車架體1末端連接有拖鏈13的移動(dòng)端，拖鏈13的固定端與甲板固定座連接，管柱輸送裝置所需要的液壓膠管和電纜通過(guò)拖鏈13進(jìn)入；在甲板面上固定設(shè)置有限位機(jī)構(gòu)14，當(dāng)?shù)刭|(zhì)調(diào)查船遇到風(fēng)暴天氣或者拖航時(shí)，將滑車架體1與限位機(jī)構(gòu)14固定可靠，防止管柱輸送裝置傾翻或脫軌。

本實(shí)用新型的工作原理是，

1)參照?qǐng)D3、圖4，從鉆桿盒往井口送管柱：通過(guò)抓管設(shè)備將管柱放在滑車架體1上，使得管柱一端位于小車2上，一端位于支撐滾輪10上；滑車架體1通過(guò)滑車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3與齒條5傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)，行走輪7帶動(dòng)滑車架體1朝井口方向運(yùn)行，到合適位置滑車架體1停止運(yùn)行；小車2在小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4和鏈條6的傳動(dòng)下繼續(xù)向前行走，同時(shí)推動(dòng)管柱朝前滑行，管柱到達(dá)合適位置小車2停止運(yùn)行；機(jī)械臂12旋轉(zhuǎn)將管柱的前端抬升至抓管位置待吊卡抓取；頂驅(qū)上提管柱，機(jī)械臂12將管柱末端扶正。

2)從井口往鉆桿盒甩管柱：機(jī)械臂12將處于豎直狀態(tài)管柱的末端扶持到小車2上面；頂驅(qū)下放，小車2跟隨管柱末端一起向后運(yùn)行，當(dāng)下放到抓管位置時(shí)，機(jī)械臂12旋轉(zhuǎn)至合適的高度扶持管柱的上端，吊卡松開(kāi)管柱；機(jī)械臂12下降至最低點(diǎn)，管柱上端落到支撐滾輪10上面；小車2在小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4和鏈條6的傳動(dòng)下向后行走，同時(shí)拖拽管柱朝后滑行，管柱到達(dá)合適位置小車2停止運(yùn)行；滑車架體1通過(guò)滑車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3與齒條5傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)，行走輪7帶動(dòng)滑車架體1朝鉆桿盒方向運(yùn)行，到合適位置滑車架體1停止運(yùn)行，待抓管設(shè)備抓走管柱。

本實(shí)用新型的創(chuàng)新點(diǎn)包括：

1)該裝置在輸送管柱時(shí)為兩點(diǎn)支撐，一個(gè)支撐點(diǎn)為支撐滾輪10，另一個(gè)支撐點(diǎn)為小車2，調(diào)整兩個(gè)支撐點(diǎn)的距離可以滿足不同長(zhǎng)度管柱的輸送要求，而且兩個(gè)支撐點(diǎn)均為滾動(dòng)摩擦，阻力小。

2)小車2與頂驅(qū)互相配合運(yùn)動(dòng)，提升或下降管柱時(shí)小車2具有隨動(dòng)功能，即小車2的水平運(yùn)動(dòng)速度可根據(jù)頂驅(qū)的豎直運(yùn)動(dòng)速度自由變化，這樣可以保證管柱在提升或下降時(shí)其下端帶動(dòng)小車2運(yùn)動(dòng)而不會(huì)脫離小車2。

3)該裝置的機(jī)械臂具有抬升管柱、扶正管柱的功能。機(jī)械臂可將管柱的前端抬升至3m的位置交給液壓吊卡，3m的高度可以滿足升沉補(bǔ)償高度的要求，同時(shí)在3m高的位置將管柱扶正，保證接鉆具時(shí)鉆井系統(tǒng)其余設(shè)備的安全?，F(xiàn)有的管柱輸送裝置抬升、扶正管柱的高度不超過(guò)1.8m。