直流电驱动绞车换档用微摆机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油机械技术领域，涉及一种直流电驱动绞车换档用微摆机构。
【背景技术】
[0002]由于直流电驱动钻机的普及，在使用过程中对直流电驱动绞车上用的齿式挂合机构挂档困难的问题日益突出，挂档成功率较低，挂档过程经常需要操作人员的“敲”、“打”、“撬”等人为手段来辅助对齿，实现成功挂档。虽然采用了加大换档气缸或双气缸换档等技术措施，使得挂档难度得到一定的改善，但挂档成功率仍低于30%，在挂档卡死的情况下依然需要人为干预，使用很不方便，工作可靠性低。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种直流电驱动绞车换档用微摆机构，解决了现有技术中存在挂档成功率低，在挂档卡死的情况下依然需要人为干预，使用很不方便的问题。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是，一种直流电驱动绞车换档用微摆机构，包括连接盘总成，连接盘总成下部两个耳板分别与下方的微摆气缸、缓冲气缸的杆端铰接，微摆气缸、缓冲气缸的缸体底座均与支座铰接，支座固定安装在绞车底座上；在绞车架上安装有上、下两件缓冲座，上、下缓冲座之间设置有与输入轴惯刹固定连接的缓冲挡板；输入轴惯刹与连接盘总成对应设置，连接盘总成通过圆柱滚子轴承及深沟球轴承悬挂安装在输入轴上。
[0005]本实用新型的直流电驱动绞车换档用微摆机构，其特征还在于:
[0006]上、下缓冲座的固定位置保证缓冲挡板的最大摆角为4.5°。
[0007]另外，在司钻房内设置有微摆控制按钮，微摆控制按钮进口端与气源连通，微摆控制按钮出口端与微摆气缸连通；缓冲气缸始终连通另一个气源。
[0008]本实用新型的有益效果是，利用气缸为动力，通过输入轴惯刹微动输入轴，对正挂档花键，实现成功挂档，实现了输入轴微动，提高挂档成功率，操作简便，自动化控制，可代替人工手动挂档。特点包括:
[0009]I)本实用新型有效利用传统直流电驱动绞车的惯刹，可在现有绞车结构上进行小幅度改造即可安装实现。2)本实用新型在增加微摆功能的同时，对原有的惯刹功能不造成任何影响。3)本实用新型可在司钻房集中自动化控制，减少人工干预，换档操作更简单，安全，操作简单，在满足使用要求的同时降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，增加了操作的安全性，降低了钻井工程成本。
【附图说明】
[0010]图1是现有绞车齿式挂档机构示意图；
[0011]图2是现有的挂档齿轮的齿面结构示意图；
[0012]图3是现有绞车输入轴惯刹结构示意图；
[0013]图4是本实用新型微摆机构的结构示意图；
[0014]图5是本实用新型微摆机构的局部结构示意图；
[0015]图6是本实用新型微摆机构的气控原理示意图。
[0016]图中，1.缓冲座，2.缓冲挡板，3.微摆气缸，4.缓冲气缸，5.连接盘总成，6.支座，7.圆柱滚子轴承，8.深沟球轴承，9.轴承盖，10.输入轴，11.微摆控制按钮，12.气源，13.输入轴惯刹，14.绞车架，15.高速档齿轮，16.中间档齿轮，17.低速档齿轮，18.换档内齿圈，19.高速档链轮，20.低速档链轮。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0018]参照图1、图2、图3，现有技术的结构是，
[0019]高速档齿轮15通过中间档齿轮16与低速档齿轮17传动连接，在中间档齿轮16外周设置有滑动的换档内齿圈18，高速档齿轮15通过链条与高速档链轮19传动连接，低速档齿轮17通过另一链条与低速档链轮20传动连接，高速档链轮19和低速档链轮20均与设置在绞车架14墙板中的输入轴10传动连接，输入轴10上另外设置有输入轴惯刹13。
[0020]图2是现有的挂档齿轮的齿面结构，挂档时通过内外齿圈咬合实现档位的挂合，虽然齿轮在生产过程中进行了倒角修磨，但在挂档过程中还是经常出现认齿困难的现象，造成挂档失败。
[0021 ] 参照图4、图5，本实用新型的结构是，包括连接盘总成5，连接盘总成5下部两个耳板分别通过销轴与下方的微摆气缸3、缓冲气缸4的杆端铰接，微摆气缸3、缓冲气缸4的缸体底座均与支座6铰接，支座6固定安装在绞车底座上；缓冲气缸4为常通气，在微摆气缸3通气操作时起缓冲作用，防止微摆气缸3猛然动作造成冲击；
[0022]在绞车架14上固定(配焊)安装有上、下两件缓冲座1，上、下缓冲座I之间设置有与输入轴惯刹13固定连接的缓冲挡板2，通过限制缓冲挡板2的上、下位置来实现对输入轴惯刹13的运动限位；上、下缓冲座I的配焊位置保证缓冲挡板2的最大摆角为4.5°，相当于换档齿轮的齿间角的3/4，实现挂档失败后快速对齿；
[0023]输入轴惯刹13与连接盘总成5对应设置，连接盘总成5通过圆柱滚子轴承7及深沟球轴承8悬挂安装在输入轴10上，输入轴10设置有轴承盖9，保证输入轴惯刹13在微摆气缸3、缓冲气缸4的作用下保持与输入轴10的对中性，顺利盘动输入轴10。
[0024]上述的微摆气缸3、缓冲气缸4、缓冲座1、连接板2、连接盘总成5、圆柱滚子轴承7、深沟球轴承8及气控阀组成微摆机构。当气控阀操作微摆气缸3时推动输入轴惯刹13转动从而使输入轴10摆动一定角度，对正挂档花键，成功挂档。
[0025]参照图6，在司钻房内设置有微摆控制按钮11，微摆控制按钮11进口端与气源12连通，微摆控制按钮11出口端与微摆气缸3连通；缓冲气缸4始终连通另一个气源12。将微摆机构的控制引入司钻房内实现远程控制，当挂档失败时，司钻工及时在司钻房内点击微摆控制按钮11，将气控阀打开，微摆气缸3摆动，带动连接盘总成5微动，连接盘总成5又与输入轴惯刹13连接，输入轴惯刹13抱住输入轴10，从而随微摆气缸3 —起微动，对正挂档花键，成功挂档，整个过程自动完成，减少了人工干预，使换档操作更简单，安全。
[0026]本实用新型的工作原理是，
[0027]本实用新型的装置在增加微摆功能之后并不影响其原有惯刹的功能，当绞车上游吊系统时，输入轴10为逆时针方向，利用输入轴惯刹13刹车，下方的缓冲座I限制输入轴惯刹13逆时针的转动，为刹车提供惯刹反扭矩。当绞车下放游吊系统时，输入轴10为顺时针方向，利用输入轴惯刹13刹车，缓冲气缸4发挥缓冲作用，使用惯刹上的缓冲档板2缓慢靠向上方的缓冲座1，并由缓冲座I限制输入轴惯刹13顺时针的转动，为刹车提供惯刹反扭矩。
【主权项】
1.一种直流电驱动绞车换档用微摆机构，其特征在于:包括连接盘总成(5)，连接盘总成(5)下部两个耳板分别与下方的微摆气缸(3)、缓冲气缸(4)的杆端铰接，微摆气缸(3)、缓冲气缸(4)的缸体底座均与支座(6)铰接，支座￠)固定安装在绞车底座上； 在绞车架(14)上安装有上、下两件缓冲座(I)，上、下缓冲座(I)之间设置有与输入轴惯刹(13)固定连接的缓冲挡板(2); 输入轴惯刹(13)与连接盘总成(5)对应设置，连接盘总成(5)通过圆柱滚子轴承(7)及深沟球轴承(8)悬挂安装在输入轴(10)上。2.根据权利要求1所述的直流电驱动绞车换档用微摆机构，其特征在于:所述的上、下缓冲座(I)的固定位置保证缓冲挡板(2)的最大摆角为4.5°。3.根据权利要求1所述的直流电驱动绞车换档用微摆机构，其特征在于:另外，在司钻房内设置有微摆控制按钮(11)，微摆控制按钮(11)进口端与气源(12)连通，微摆控制按钮(11)出口端与微摆气缸(3)连通；缓冲气缸(4)始终连通另一个气源(12)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种直流电驱动绞车换档用微摆机构，包括连接盘总成，连接盘总成下部两个耳板分别与下方的微摆气缸、缓冲气缸的杆端铰接，微摆气缸、缓冲气缸的缸体底座均与支座铰接，支座固定安装在绞车底座上；在绞车架上安装有上、下两件缓冲座，上、下缓冲座之间设置有与输入轴惯刹固定连接的缓冲挡板；输入轴惯刹与连接盘总成对应设置，连接盘总成通过圆柱滚子轴承及深沟球轴承悬挂安装在输入轴上。本实用新型的装置，利用气缸为动力，通过输入轴惯刹微动输入轴，对正挂档花键，实现成功挂档，实现了输入轴微动，提高挂档成功率，操作简便，自动化控制，可代替人工手动挂档。
【IPC分类】B66D1/40
【公开号】CN204675717
【申请号】CN201520292320
【发明人】黄治湖, 蒋合艳, 杜渊, 杨刚, 郭乾坤
【申请人】宝鸡石油机械有限责任公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月7日