一種電驅(qū)式自動(dòng)吊卡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及到一種電驅(qū)式自動(dòng)吊卡，主要用于油田鉆井、修井作業(yè)過(guò)程中自動(dòng)卡緊、松開(kāi)管柱，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)起、下管具。
【背景技術(shù)】
[0002]吊卡是油田鉆井、修井過(guò)程中起、下管具的必要設(shè)備。目前我國(guó)在修井作業(yè)過(guò)程中廣泛使用的為簡(jiǎn)易吊卡，這種具有吊卡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，但需要人工手動(dòng)操作使其卡緊、松開(kāi)管具，-操作繁瑣，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，且存在安全隱患。為了解決傳統(tǒng)簡(jiǎn)易吊卡存在的問(wèn)題，相關(guān)人員設(shè)計(jì)了液壓驅(qū)動(dòng)吊卡，雖然通過(guò)液壓作為動(dòng)力源代替人工操作解決了上述問(wèn)題，但液壓吊卡也存在一系列缺點(diǎn):液壓油容易泄露且具有可壓縮性，使得液壓系統(tǒng)傳動(dòng)比不精確、反應(yīng)不迅速，液壓系統(tǒng)無(wú)法適應(yīng)溫度較高的工作環(huán)境，而且在吊卡較長(zhǎng)的液壓回路中能量損失嚴(yán)重，傳動(dòng)效率低。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)計(jì)一種電驅(qū)式自動(dòng)吊卡以解決液壓吊卡存在的缺陷，改善自動(dòng)化程度，提高傳動(dòng)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種電驅(qū)式自動(dòng)吊卡，該裝置解決了傳統(tǒng)吊卡操作繁瑣、自動(dòng)化程度低、效率低等問(wèn)題，同時(shí)采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源克服了液壓傳動(dòng)存在的一系列缺點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種電驅(qū)式自動(dòng)吊卡，主要由吊卡底座、吊卡上蓋、牙板、開(kāi)口齒輪、齒輪、軸承、小錐齒輪、電動(dòng)機(jī)、尾環(huán)、錐齒輪軸、大錐齒輪、卡瓦、卡瓦座、雙聯(lián)齒輪、齒條、雙聯(lián)齒輪軸、銷軸、安全門(mén)、彈簧等組成，其特征是電動(dòng)機(jī)通過(guò)螺栓固定在吊卡底座后端，小錐齒輪安裝在電動(dòng)機(jī)上并與大錐齒輪配合，大錐齒輪通過(guò)錐齒輪軸與齒輪連接在一起，錐齒輪軸兩端裝有軸承，齒輪與開(kāi)口齒輪的外齒配合，開(kāi)口齒輪安裝在吊卡底座的圓弧軌道內(nèi)，開(kāi)口齒輪的內(nèi)齒與雙聯(lián)齒輪的上端配合，雙聯(lián)齒輪的下端連接齒條，齒條前端通過(guò)螺釘與卡瓦座固定在一起并安裝在吊卡底座開(kāi)口兩側(cè)的直線軌道內(nèi)，卡瓦安裝在卡瓦座的楔形軌道內(nèi)，卡瓦上裝有牙板，卡瓦底端與卡瓦座之間裝有彈費(fèi)。
[0005]所述吊卡使用大扭矩電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，通過(guò)小錐齒輪、大錐齒輪、齒輪、開(kāi)口齒輪、雙聯(lián)齒輪和齒條將動(dòng)力傳遞給卡瓦座，卡瓦座帶動(dòng)兩側(cè)裝有牙板的卡瓦運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)卡緊、松開(kāi)管具的動(dòng)作。
[0006]卡緊機(jī)構(gòu)要由卡瓦座、卡瓦、牙板、彈簧、限位螺釘和固定螺釘組成，其特征是:卡緊管柱后通過(guò)卡瓦沿卡瓦座楔形軌道的運(yùn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)卡緊力，實(shí)現(xiàn)管柱的可靠卡緊，并通過(guò)更換卡瓦和牙板來(lái)適應(yīng)不同規(guī)格的管柱。
[0007]吊卡底座設(shè)有直線軌道和圓弧軌道，用以安裝齒條、卡瓦座和開(kāi)口齒輪以保證運(yùn)動(dòng)傳遞可靠、精確，為實(shí)現(xiàn)由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩側(cè)卡緊機(jī)構(gòu)同時(shí)靠近或遠(yuǎn)離管柱，開(kāi)口兩側(cè)的齒條和雙聯(lián)齒輪相對(duì)于開(kāi)口中心線為非對(duì)稱安裝。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，齒輪機(jī)構(gòu)作為傳動(dòng)系統(tǒng)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制且傳動(dòng)比精確、效率高，在提升管具時(shí)卡瓦在摩擦力作用下沿卡瓦座楔形面的運(yùn)動(dòng)可調(diào)劑卡緊力，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程可靠卡緊。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖
[0010]圖2是本實(shí)用新型沿開(kāi)口中心線的剖視圖
[0011]圖3是本實(shí)用新型傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
[0012]圖4是本實(shí)用新型卡緊機(jī)構(gòu)的剖視圖
[0013]圖5是本實(shí)用新型吊卡底座結(jié)構(gòu)示意圖
[0014]附圖中，I為吊卡底座，2為吊卡上蓋，3為牙板，4為開(kāi)口齒輪，5為齒輪，6為軸承，7為小錐齒輪，8為電動(dòng)機(jī)，9為尾環(huán)，10為錐齒輪軸，11為大錐齒輪，12為卡瓦，13為卡瓦座，14為雙聯(lián)齒輪，15為齒條，16為雙聯(lián)齒輪軸，17為銷軸，18為安全門(mén)，19為彈簧，20為限位螺釘，21為固定螺釘。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖1-5對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]如附圖所示，該實(shí)用新型主要由吊卡底座1，吊卡上蓋2，牙板3，開(kāi)口齒輪4，齒輪5，軸承6，小錐齒輪7，電動(dòng)機(jī)8，尾環(huán)9，錐齒輪軸10，大錐齒輪11，卡瓦12，卡瓦座13，雙聯(lián)齒輪14，齒條15，雙聯(lián)齒輪軸16，銷軸17，安全門(mén)18，彈簧19，限位螺釘20，固定螺釘21組成，所述電動(dòng)機(jī)8用固定在吊卡底座I后端，小錐齒輪7安裝在電動(dòng)機(jī)8上并與大錐齒輪11配合，大錐齒輪11通過(guò)錐齒輪軸10與齒輪5連接在一起，錐齒輪軸10兩端裝有軸承6，齒輪5與開(kāi)口齒輪4的外齒配合，開(kāi)口齒輪4安裝在吊卡底座I的圓弧軌道內(nèi)，開(kāi)口齒輪4的內(nèi)齒與雙聯(lián)齒輪14的上端配合，雙聯(lián)齒輪14的下端連接齒條15，齒條15前段通過(guò)螺釘與卡瓦座13固定在一起并安裝在吊卡底座I開(kāi)口兩側(cè)的直線軌道內(nèi)，卡瓦12安裝在卡瓦座13的楔形軌道內(nèi)，卡瓦12裝有牙板3，卡瓦12底端與卡瓦座I之間裝有彈簧19，所述本實(shí)用新型中開(kāi)口兩側(cè)的齒條15和雙聯(lián)齒輪14相對(duì)開(kāi)口中心線呈非對(duì)稱安裝。
[0017]所述本實(shí)用新型的開(kāi)口齒輪4，齒輪5，軸承6，小錐齒輪7，錐齒輪軸10，大錐齒輪11，雙聯(lián)齒輪14，齒條15，雙聯(lián)齒輪軸16組成吊卡的傳動(dòng)系統(tǒng)，卡瓦座13、卡瓦12、牙板3、彈簧19、限位螺釘20和固定螺釘21組成組成吊卡的卡緊機(jī)構(gòu)。
[0018]本實(shí)用新型通過(guò)更換卡瓦12和牙板3適應(yīng)不同規(guī)格的管具，為實(shí)現(xiàn)由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)8帶動(dòng)兩側(cè)卡緊機(jī)構(gòu)同時(shí)靠近或遠(yuǎn)離管柱，開(kāi)口兩側(cè)的齒條15和雙聯(lián)齒輪14相對(duì)于開(kāi)口中心線為非對(duì)稱安裝。
[0019]本裝置的工作過(guò)程是:電動(dòng)機(jī)8正轉(zhuǎn)并帶動(dòng)小錐齒輪7同向運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)8傳來(lái)的豎直旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)大錐齒輪11后轉(zhuǎn)換成水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并由齒輪5通過(guò)開(kāi)口齒輪4傳遞到兩側(cè)的雙聯(lián)齒輪14上，雙聯(lián)齒輪14帶動(dòng)齒條15運(yùn)動(dòng)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，在齒條15的帶動(dòng)下卡瓦座13連同其上的卡瓦12和牙板3 —起向管柱靠攏，當(dāng)牙板3卡緊管柱后開(kāi)始提升吊卡，在管柱與牙板3之間的摩擦力的作用下，卡瓦12沿卡瓦座13的楔形面向下運(yùn)動(dòng)，使得卡緊力增大，當(dāng)卡緊力足夠大時(shí)即可將管具成功提起，管具移動(dòng)到位后通過(guò)控制系統(tǒng)使電動(dòng)機(jī)8反轉(zhuǎn)即可使吊卡卡緊機(jī)構(gòu)退出管具。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電驅(qū)式自動(dòng)吊卡，其特征在于:主要由吊卡底座(I)、吊卡上蓋(2)、牙板(3)、開(kāi)口齒輪(4)、齒輪(5)、軸承(6)、小錐齒輪(7)、電動(dòng)機(jī)(8)、尾環(huán)(9)、錐齒輪軸(10)、大錐齒輪(11)、卡瓦(12)、卡瓦座(13)、雙聯(lián)齒輪(14)、齒條(15)、雙聯(lián)齒輪軸(16)、銷軸(17)、安全門(mén)(18)、彈簧(19)組成，電動(dòng)機(jī)⑶用螺栓固定在吊卡底座⑴后端，小錐齒輪(7)安裝在電動(dòng)機(jī)(8)上并與大錐齒輪(11)配合，大錐齒輪(11)通過(guò)錐齒輪軸(10)與齒輪(5)連接在一起，錐齒輪軸(10)兩端裝有軸承(6)，齒輪(5)與開(kāi)口齒輪(4)的外齒配合，開(kāi)口齒輪(4)安裝在吊卡底座(I)的圓弧軌道內(nèi)，開(kāi)口齒輪(4)的內(nèi)齒與雙聯(lián)齒輪(14)的上端配合，雙聯(lián)齒輪(14)的下端連接齒條(15)，齒條(15)前端通過(guò)螺釘與卡瓦座(13)固定在一起并安裝在吊卡底座(I)開(kāi)口兩側(cè)的直線軌道內(nèi)，卡瓦(12)安裝在卡瓦座(I)的楔形軌道內(nèi)，卡瓦(12)上裝有牙板(3)，卡瓦(12)底端與卡瓦座⑴之間裝有彈簧(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電驅(qū)式自動(dòng)吊卡，其特征在于:電動(dòng)機(jī)(8)將動(dòng)力通過(guò)小錐齒輪(7)、大錐齒輪(11)、齒輪(5)、開(kāi)口齒輪(4)、雙聯(lián)齒輪(14)和齒條(15)傳遞給卡瓦座(13)，卡瓦座(13)帶動(dòng)兩側(cè)裝有牙板(3)的卡瓦(12)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)卡緊、松開(kāi)管具的動(dòng)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電驅(qū)式自動(dòng)吊卡，其特征在于:所述卡瓦座(13)、卡瓦(12)、牙板(3)、彈簧(19)、限位螺釘(20)和固定螺釘(21)組成自動(dòng)吊卡的卡緊機(jī)構(gòu)，卡緊管柱后通過(guò)卡瓦(12)沿卡瓦座(13)楔形軌道的運(yùn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)卡緊力，實(shí)現(xiàn)可靠卡緊管柱，并通過(guò)更換卡瓦(12)和牙板(3)來(lái)適應(yīng)不同規(guī)格的管柱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電驅(qū)式自動(dòng)吊卡，其特征在于:齒條(15)與卡瓦座(13)固定在一起安裝在吊卡底座(I)的直線軌道內(nèi)，為實(shí)現(xiàn)由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)(8)帶動(dòng)兩側(cè)卡緊機(jī)構(gòu)同時(shí)靠近或遠(yuǎn)離管柱，開(kāi)口兩側(cè)的齒條(15)和雙聯(lián)齒輪(14)相對(duì)于開(kāi)口中心線為非對(duì)稱安裝。
【專利摘要】本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種電驅(qū)式自動(dòng)吊卡，所述自動(dòng)吊卡由吊卡底座、吊卡上蓋、卡瓦機(jī)構(gòu)、齒條、雙聯(lián)齒輪、開(kāi)口齒輪、齒輪、軸承、大錐齒輪、小錐齒輪、齒輪軸、電動(dòng)機(jī)、安全門(mén)、彈簧等組成，所述本實(shí)用新型中卡瓦機(jī)構(gòu)由卡瓦座、卡瓦、彈簧、牙板和限位螺釘、固定螺釘組成。所述自動(dòng)吊卡以電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，通過(guò)與電動(dòng)機(jī)相連的傳動(dòng)部件帶動(dòng)兩側(cè)的卡瓦機(jī)構(gòu)沿軌道向中心運(yùn)動(dòng)，卡瓦卡緊管柱后通過(guò)卡瓦沿卡瓦座楔形面的運(yùn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)卡緊力，實(shí)現(xiàn)吊卡可靠卡緊。本實(shí)用新型可用于油田鉆井、修井作業(yè)，適用于多種規(guī)格的管具，具有動(dòng)作迅速、精確，卡緊可靠，自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)，可降低操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，對(duì)于油田作業(yè)具有較高的使用價(jià)值。
【IPC分類】E21B19-07
【公開(kāi)號(hào)】CN204386508
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420694657
【發(fā)明人】劉衍聰, 戰(zhàn)祥華, 伊鵬, 白永濤, 孫桂東, 李成凱, 張臣
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年11月19日