[發(fā)明專利]一種用于科學(xué)鉆探的動力貓道

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910483742.7
• 申請日: 2019-06-05
• 公開（公告）號: CN110067519A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 穆特;于萍;周子業(yè);宋杰;沙永柏;朱黎輝
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: E21B19/14
• 分類號: E21B19/14
• 代理公司: 長春市四環(huán)專利事務(wù)所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

一種用于科學(xué)鉆探的動力貓道，屬于科學(xué)鉆探裝備領(lǐng)域，包括軌道底座、平臺、滾動輪胎、V型槽、出槽機構(gòu)、鉆具推板、輔助支撐機構(gòu)、豎直軌道、固定架、鏈傳動機構(gòu)、固定V型槽、防墜落機構(gòu)；本發(fā)明用于將鉆具由地面運送至鉆井平臺，通過鏈傳動機構(gòu)的動作，將平臺前端沿豎直軌道提升，從而實現(xiàn)位于平臺上的V型槽與固定V型槽實現(xiàn)對接；平臺下裝有滾動輪胎，配合豎直提升動作在軌道底座上自由滾動；固定V型槽上端與鉆井平臺鉸接，下端與豎直軌道頂部鉸接；通過輔助支撐機構(gòu)，改善上下鉆具時鏈傳動機構(gòu)受力情況；出槽機構(gòu)和鉆具推板配合將鉆具送至鉆井平臺。本發(fā)明可顯著降低自動送鉆高度，提高送鉆過程的穩(wěn)定性，效率更高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種陸地科學(xué)鉆探裝備的鉆桿輸送裝置，用于自動輸送鉆具上下鉆井平臺，特別是適用于超深井科學(xué)鉆探裝備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著陸地鉆探技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)鉆探越來越被人們重視。科學(xué)鉆探因鉆探深度大，采樣頻繁等特點，其裝備與常規(guī)陸地鉆探裝備有所不同。設(shè)計合理的貓道裝置，使鉆具能夠安全高效的上下鉆井平臺，影響著整個鉆探進程。

目前，國內(nèi)外關(guān)于貓道的結(jié)構(gòu)主要有固定式、機械手臂式和舉升式。其中固定式貓道如C16型動力貓道，它的坡道和貓道都是固定的，雖然結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，但是坡道較短，適合鉆井平臺較低的小型鉆機，難以滿足科學(xué)鉆探的需求。機械手臂式貓道如KTB翻轉(zhuǎn)式機械手、varco機械手臂，雖然自動化程度高、動作靈活，但制造成本高、維修不易、安裝和拆卸不便，不適合科學(xué)鉆探領(lǐng)域。舉升式貓道如VARCO自動貓道、Power CAT自動貓道系統(tǒng)、四川宏華鉆具移送裝置、中國專利“深井鉆機全液壓自動鉆具輸送裝置”，通過坡道固定，貓道起升來完成送鉆，這種方式自動化程度較高，且基本能實現(xiàn)自動送鉆，但由于科學(xué)鉆探鉆井平臺高、上下鉆具頻繁，舉升式貓道高空作業(yè)時控制難度大、穩(wěn)定性較差，效率較低。因此，用于科學(xué)鉆探的動力貓道需具備送鉆高度大、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性及效率較高等特點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種用于科學(xué)鉆探的動力貓道，以實現(xiàn)鉆具上下鉆井平臺。本發(fā)明在舉升式動力貓道的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整貓道結(jié)構(gòu)和送鉆方式，使其滿足實施超深井鉆探時的鉆井平臺高、上下鉆具頻繁的要求。通過本發(fā)明可顯著的簡化上下鉆過程，降低送鉆高度，從而達到易于控制、安全高效的目的。

本發(fā)明包括軌道底座、平臺、滾動輪胎、V型槽、出槽機構(gòu)、鉆具推板、輔助支撐機構(gòu)、豎直軌道、固定架、鏈傳動機構(gòu)、固定V型槽和防墜落機構(gòu)；

所述軌道底座固定在水平地面上，底座上的軌道呈凸字狀，可使平臺下方的滾動輪胎沿著軌道自由滾動。

所述平臺下方裝有四個滾動輪胎，當(dāng)平臺在地面時，四個滾動輪胎均與軌道嚙合，使平臺承重均勻。平臺前端裝有鏈傳動機構(gòu)，當(dāng)鏈傳動機構(gòu)動作時，平臺前端將被提升，并沿著豎直軌道上下運動，平臺前端的兩個輪胎隨著平臺一起懸空，平臺后端的兩個輪胎在軌道底座上自由滾動以配合提升動作。

所述V型槽分為主槽和副槽。主槽與平臺固定連接，副槽位于主槽前端，且可以伸出。當(dāng)平臺前端被提升到指定高度時，副槽伸出至與固定V型槽接觸時停止，從而完成兩V型槽的對接，便于輸送鉆具。

所述出槽機構(gòu)分為頂出塊和滾輪。頂出塊通過液壓缸與平臺連接，滾輪安裝在頂出塊的V型平面上。送鉆時，液壓缸動作，出槽機構(gòu)將鉆桿從V型槽內(nèi)頂出，鉆具推板推動鉆桿使其在出槽機構(gòu)的滾輪上滾動，可以有效的減輕鉆桿的磨損，改善平臺在空中的受力。

所述輔助支撐機構(gòu)分為輔助支撐桿和輔助支撐平臺。輔助支撐桿位于平臺前端，輔助支撐臺位于豎直軌道頂部，均由液壓缸驅(qū)動。當(dāng)平臺前端被提升至指定高度時，輔助支撐桿從平臺前端兩側(cè)伸出，輔助支撐臺向上伸出，使得輔助支撐桿搭載在輔助支撐臺上。這樣可避免上下鉆桿時由鏈傳動機構(gòu)來承受平臺的自重及工作沖擊，有效的保護了傳動部件。

所述固定V型槽一端與鉆井平臺面鉸接，一端與豎直軌道頂端的頂板鉸接，調(diào)整使其與水平地面呈37°夾角，利于輸送鉆具。