容許繩索偏角的槽輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于在操縱線繩、繩索、纜繩或者其他柔性的細(xì)長(zhǎng)抗拉元件時(shí)使 用的槽輪。更特別地，本發(fā)明申請(qǐng)涉及一種槽輪，它在操縱這樣的線繩、繩索、或者纜繩時(shí)可 以以相對(duì)更加靈活的方式進(jìn)行使用。更特別地，本發(fā)明涉及一種用于滑車(chē)組裝置的槽輪，它 適于當(dāng)動(dòng)滑輪位于定滑輪下方或者不與定滑輪對(duì)齊的情況，該情況在操縱線繩和槽輪的平 面之間產(chǎn)生繩索偏角。
【背景技術(shù)】
[0002] 諸如在起重機(jī)和其他材料處理系統(tǒng)上能找到的起重總成可以包括定滑輪和動(dòng)滑 輪。通常來(lái)說(shuō)，定滑輪相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)靜止，該支撐結(jié)構(gòu)可以是起重機(jī)吊臂、井架、橋架、行 車(chē)或者其他方面的材料處理系統(tǒng)。相比之下，動(dòng)滑輪通常可以通過(guò)松開(kāi)或者絞入纜繩或者 繩索而相對(duì)于定滑輪上下移動(dòng)。定滑輪和動(dòng)滑輪中的每個(gè)可以包括一個(gè)或者多個(gè)槽輪，且 鋼絲繩可以在定滑輪和動(dòng)滑輪之間穿繞過(guò)槽輪以產(chǎn)生滑車(chē)組裝置。滑輪中的槽輪上可以具 有凹槽，用于在鋼絲繩與槽輪接合時(shí)控制鋼絲繩的定位。
[0003] 在鉆機(jī)的情況下，比如石油鉆機(jī)，定滑輪可以由井架來(lái)支撐，動(dòng)滑輪可以吊掛于定 滑輪的下方并用于提升和/或支撐井身中的鉆桿。卷?yè)P(yáng)機(jī)或者絞車(chē)可以與鋼絲繩的一端進(jìn) 行連接，并可以用于升高和降低動(dòng)滑輪。在一些操作中，比如當(dāng)鉆桿的新的部分被提升到 位，舉例來(lái)說(shuō)，動(dòng)滑輪可以水平地直接從定滑輪下方拉出。這就可能在鋼絲繩與動(dòng)滑輪和定 滑輪中任一或者兩個(gè)的槽輪的平面之間產(chǎn)生了繩索偏角?？梢岳斫獾氖?，這個(gè)繩索偏角可 能引起鋼絲繩在進(jìn)入槽輪時(shí)被掛在槽輪的凸緣或者唇緣上，使得鋼絲繩間歇地滑進(jìn)凹槽而 不是持續(xù)地進(jìn)給入凹槽內(nèi)。這種吊掛和滑動(dòng)可能引起槽輪和/或繩索的磨損，導(dǎo)致過(guò)早的 損壞和更換的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 下文將對(duì)本發(fā)明公開(kāi)的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行簡(jiǎn)要概括，用以對(duì)這些實(shí)施方 式提供基本的理解。這個(gè)概要并非是對(duì)于所有預(yù)期的實(shí)施方式的詳盡縱覽，且既非旨在指 認(rèn)出所有實(shí)施方式的關(guān)鍵或重要元素，又非旨在限定任何或者所有實(shí)施方式的保護(hù)范圍。
[0005] 在一些實(shí)施方式中，槽輪可以包括主體部分，其具有圓形周邊并限定有中心平面。 該槽輪可以包括延伸通過(guò)主體部分的內(nèi)孔，該內(nèi)孔可以設(shè)置成為能容納軸，并還可以設(shè)置 成為能容許主體部分在中心平面中旋轉(zhuǎn)。該槽輪還可以包括位于圓形周邊上的繩索凹槽。 該繩索凹槽可以包括具有第一端和第二端的輻射式底部。該繩索凹槽還可以包括一對(duì)相對(duì) 的側(cè)壁，每個(gè)側(cè)壁從第一端和第二端中的一個(gè)直接地且以切向方向地進(jìn)行延伸，且側(cè)壁具 有弧形輪廓。
[0006] 在另一實(shí)施方式中，提供了用于滑車(chē)組裝置的滑輪。該滑輪可以包括主體部分，且 槽輪可以位于主體部分中用于進(jìn)行大體上自由的旋轉(zhuǎn)。該槽輪可以限定中心平面，且可具 有沿著槽輪圓周布置的凹槽。該凹槽可以包括具有第一端和第二端的輻射式底部。該繩索 凹槽還可以包括一對(duì)相對(duì)的側(cè)壁，每個(gè)側(cè)壁從第一端和第二端中的一個(gè)直接地且以切向方 向地進(jìn)行延伸，且側(cè)壁具有弧形輪廓。
[0007] 雖然公開(kāi)了多個(gè)實(shí)施方式，后文的詳細(xì)描述示出并描述了本發(fā)明示意性的實(shí)施方 式，從這些描述來(lái)看本發(fā)明其他的實(shí)施方式對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。應(yīng)認(rèn)識(shí)到 的是，本發(fā)明的各種實(shí)施方式能夠在多種明顯的方面進(jìn)行修改，都不會(huì)偏離本發(fā)明的精神 及本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，附圖和詳細(xì)說(shuō)明將視為本質(zhì)上為說(shuō)明性的而非限制性的。
【附圖說(shuō)明】
[0008] 本說(shuō)明書(shū)之后的權(quán)利要求特別指出并清楚要求保護(hù)的主題，視為形成了本發(fā)明的 多種實(shí)施方式，相信從后文的說(shuō)明結(jié)合附圖可以更好地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行理解，其中：
[0009] 圖1為根據(jù)一些實(shí)施方式的包括了滑車(chē)組裝置的材料處理系統(tǒng)的立體圖。
[0010] 圖2為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖1所示的滑輪中的槽輪的側(cè)視圖。
[0011] 圖3為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖3中的槽輪的邊緣的視圖。
[0012] 圖4為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖2和圖3中槽輪的凹槽的近距離視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及了采用了定滑輪和/或動(dòng)滑輪的材料處理系統(tǒng)， 這些定滑輪和/或動(dòng)滑輪包括容許繩索偏角的槽輪。該定滑輪和動(dòng)滑輪可以為滑車(chē)組裝置 的一部分，其中定滑輪和動(dòng)滑輪通過(guò)鋼絲繩的一個(gè)或多個(gè)返回部分進(jìn)行相互連接。即，鋼絲 繩可以從卷?yè)P(yáng)機(jī)或者絞車(chē)延伸至定滑輪，向下延伸至動(dòng)滑輪，再向上返回至定滑輪。當(dāng)鋼絲 繩通過(guò)每個(gè)滑輪時(shí)，它在每次通過(guò)滑輪時(shí)可以穿繞過(guò)單獨(dú)的槽輪。滑輪中的槽輪可以具有 特定形狀的槽輪凹槽。該槽輪凹槽的形狀可為適于相對(duì)于高和/或時(shí)常發(fā)生的繩索偏角， 而該繩索偏角可能引起鋼絲繩被吊掛于槽輪的凸緣并間歇地落入凹槽內(nèi)。沒(méi)有這個(gè)公開(kāi)的 凹槽的話(huà)，當(dāng)動(dòng)滑輪行進(jìn)且鋼絲繩滑動(dòng)時(shí)，工作人員通常能聽(tīng)到這種吊掛和滑動(dòng)。即，當(dāng)繩 索滑動(dòng)，且槽輪略微掉落并且以凹槽的底部與繩索再次接合的時(shí)候，可以聽(tīng)到這種沖擊以 及所導(dǎo)致的繩索的拉緊。這種不希望發(fā)生的在凹槽的凸緣和側(cè)壁上的摩擦和/或磨損會(huì)導(dǎo) 致槽輪和/或鋼絲繩的過(guò)早磨損和更換。
[0014] 在石油行業(yè)中，對(duì)于槽輪的形狀和特征有一些規(guī)定和限制，比如美國(guó)石油學(xué)會(huì) (API)的8A和8C所規(guī)定的。在一些實(shí)施方式中，目前公開(kāi)的特征設(shè)計(jì)了一種槽輪，它能夠 在符合API的8A和8C的同時(shí)適于較高的繩索偏角。
[0015] 如圖1所示，示出了與絞車(chē)102進(jìn)行連接的滑車(chē)組裝置的簡(jiǎn)化系統(tǒng)100。如圖所 示，鋼絲繩的一部分或者其他提升線繩104可以從絞車(chē)102延伸至定滑輪106。定滑輪106 可以由井架108或者其他支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐。提升線繩104可以穿過(guò)定滑輪106并向下延 伸至動(dòng)滑輪110。在單個(gè)線繩的設(shè)置中，提升線繩104可以在動(dòng)滑輪110處為閉端。在所示 的其他的實(shí)施方式中，提升線繩104可以通過(guò)槽輪112穿繞過(guò)動(dòng)滑輪110,并可返回至定滑 輪106。每次提升線繩通過(guò)動(dòng)滑輪110或者定滑輪106時(shí)，提升線繩104可以通過(guò)槽輪112， 該槽輪用于在通過(guò)絞入或者松開(kāi)提升線繩104來(lái)相應(yīng)地提升和/或降低動(dòng)滑輪110時(shí)，導(dǎo) 引線繩104通過(guò)滑輪并容許線繩104移動(dòng)通過(guò)滑輪。取決于從動(dòng)滑輪110返回的次數(shù)，可 以使用不同的穿繞樣式。在當(dāng)前實(shí)施方式中，使用了 12根線繩，包括6根線繩從定滑輪向 下延伸至動(dòng)滑輪，以及6根線繩返回至定滑輪。在其他的實(shí)施方式中，取決于系統(tǒng)預(yù)期的承 受量，可以使用14或者16根線繩，或者可以使用其他數(shù)量的線繩。在一些實(shí)施方式中，定 滑輪可以輕微偏斜或者定滑輪中的槽輪可以輕微偏斜，以適應(yīng)于每根線繩在從動(dòng)滑輪返回 至定滑輪并與線繩先前通過(guò)的槽輪所相鄰的槽輪接合時(shí)的橫向移動(dòng)。
[0016] 如圖1所示，在一些情況下，動(dòng)滑輪110可以從定滑輪106下方拉出。舉例來(lái)說(shuō)， 在某些情況下，動(dòng)滑輪110可以與和鉆井中心成一條直線的鉆桿相鄰進(jìn)行提升或者下降， 用以將動(dòng)滑輪放置在位以進(jìn)行下次預(yù)期操作。如圖所示，當(dāng)將動(dòng)滑輪110從定滑輪106下 方拉出時(shí)，提升線繩10會(huì)隨著它們從動(dòng)滑輪110離開(kāi)而變得有角度（即繩索偏角），使得 提升線繩104與滑輪110中槽輪112上的凹槽的外唇緣進(jìn)行接合，造成線繩104沿著凹槽 的唇緣并間歇地下落至凹槽中。在一些情況下，由于漸增的繩索偏角，動(dòng)滑輪110和定滑輪 106都可能經(jīng)受磨損，然而在其他的實(shí)施方式中，動(dòng)滑輪和定滑輪中的一個(gè)或者另一個(gè)可能 經(jīng)受磨損。
[0017] 現(xiàn)參閱圖2,示出了圖1中的定滑輪106和/或動(dòng)滑輪110中的一