一种动力猫道的进出料机构及其动力猫道的制作方法

本发明涉及一种动力猫道的进出料机构及其动力猫道，属于油气钻采设备技术领域。

背景技术：

动力猫道是用于油气钻采设备技术领域的输送设备，其可以将猫道主体两侧的排架(支腿)上的钻具向钻台面输送，也可以将钻台面上的钻具输送排列至猫道主体两侧的排架(支腿)上；如中国专利cn201520866530.4，一种动力猫道；中国专利cn201420525189.1，一种油缸起升式陆地动力猫道；中国专利cn201420660266.4，一种齿轮齿条式钻机动力猫道。

动力猫道的进出料机构，是用于将钻具从猫道主体两侧的排架上翻转到猫道主体中间的v型钻具支撑梁上的翻转机构；或者，是用于将猫道主体中间的v型钻具支撑梁上的钻具翻转到两侧排架上的翻转机构。通过动力猫道的进出料机构的动作，动力猫道方可进一步的将钻具输送至钻台面；或者，进一步的将钻具排列至猫道主体两侧的排架上。

动力猫道的v型钻具支撑梁和底座(或排架)上通常都装配有进出料机构。v型钻具支撑梁上装配的进出料机构以下称为第一进出料机构；在v型钻具支撑梁的两侧，底座(或排架)上装配的进出料机构以下称为第二进出料机构。当需要将排架上的钻具翻转到v型钻具支撑梁上时，此时可采用第二进出料机构将钻具翻转到v型钻具支撑梁上；当需要将v型钻具支撑梁上的钻具翻转到排架上时，此时，先采用第一进出料机构将钻具翻转到第二进出料机构上，再采用第二进出料机构将钻具翻转到排架上。

动力猫道的进出料机构的结构形式有很多种，常见的进出料机构由2-3组推管机构组成，该进出料机构的动作需要各组推管机构同步动作，而每组推管机构又由单独的执行原件驱动，需要有控制系统来控制执行原件同步动作，这种进出料机构的结构较为复杂，且同步性不够理想。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种动力猫道的进出料机构及其动力猫道，本发明的进出料机构结构相对简单，稳定性和同步性更高。

本发明采用的技术方案如下：

一种动力猫道的进出料机构，包括2套并列布置的同步拉杆总成；每套同步拉杆总成包括驱动装置和多个可做升降运动的推板单元，相邻的推板单元通过拉杆相连，且通过驱动装置可驱动拉杆作往复直线运动、并联动推板单元作同步升降运动；

2套同步拉杆总成的推板单元一一对应的组成多对推板单元；每对推板单元的顶部共同的连接有翻板形成1组翻板组件，且在推板单元的升降运动的作用下，翻板可作翻转运动。

采用本发明的动力猫道的进出料机构时，由于在每套同步拉杆总成中，驱动装置是可驱动拉杆作往复直线运动、同时拉杆联动推板单元作同步升降运动的，通过了拉杆的作用实现了与之相连的推板单元的作同步升降动作；同时在每组翻板组件中，在推板单元的升降运动的作用下，翻板可作翻转运动。为了便于描述，2套同步拉杆总成分别称为第一套同步拉杆总成和第二套同步拉杆总成；在初始状态，使翻板处于低位，通过第一套同步拉杆总成的驱动装置拉杆作直线运动，而第二套同步拉杆总成的驱动装置不工作；此时，第一套同步拉杆总成的推板单元作同步的升降运动，使得每组翻板组件的翻板将同步的向进出料机构的其中一侧翻动。再通过第一套同步拉杆总成的驱动装置驱动拉杆作反向的直线运动，进出料机构可恢复至初始状态。同理，使第一套同步拉杆总成的驱动装置不工作，而第二套同步拉杆总成的驱动装置驱动拉杆作往复运动时，也能够实现翻板同步的向进出料机构的另一侧翻动。上述的动作过程可使得所有的翻板按需求的向进出料机构的两侧的任意一侧同步翻动，能够用于翻转钻具；本发明的动力猫道的进出料机构，相对现有技术的推管机构而言，结构更加简单，更加稳定可靠，同步性更高。

可供选择的，所述翻板呈平板状或v型板状。当翻板呈平板状时，本发明的进出料机构可以装配到动力猫道的底座上，可用于同步的将其上的钻具翻转出。当翻板呈v型板状时，本发明的进出料机构可以装配到动力猫道的v型钻具支撑梁上，可用于同步的将其上的钻具翻转出。

进一步的，在每组翻板组件中，翻板与其中一个推板单元铰接、与另一个推板单元滑动连接。能够实现当任意一个推板单元做升降运动时，翻板翻动的目的。当然也可以是，翻板与两推板单元都是滑动连接的，但时采用此设计时，翻板的自由度过大，结构不够稳定，翻板容易窜动。如果翻板与两推板单元都是铰接的，那么翻板的自由度过小(等于0)，难以实现翻板的翻动。

进一步的，每个推板单元包括推杆一、推杆二、推板和基座；其中，推杆一中部与推杆二中部铰接，推杆一顶部与推板铰接，推杆二底部与基座铰接，推杆一底部通过滑杆一滑动的装配于基座的滑槽一内，推杆二顶部通过滑杆二滑动的装配于推板的滑槽二内；

在每套同步拉杆总成中，相邻的推板单元的滑杆一之间通过所述拉杆相连，以实现相邻的推板单元通过拉杆相连；

在每组翻板组件中，翻板分别与两推板单元的推板连接，以实现两推板单元共同与翻板连接。

采用上述的推板单元的具体设计时，当拉杆带动滑杆一沿滑槽二作往复直线运动时，由于推杆一中部与推杆二中部铰接，推杆一顶部与推板铰接，推杆二底部与基座铰接，使得滑杆二将沿滑槽二作往复直线运动，将使得推板相对于基座作升降运动，从而可使得翻板可在推板单元的升降作用下翻动。

进一步的，所述滑杆一通过轴承一滑动的装配于滑槽一内，所述滑杆二通过轴承二滑动的装配于滑槽二内。采用该设计时，使得滑杆一能够更加容易的在滑槽一内滑动，滑杆二能够更加容易的在滑槽二内滑动，节约能源。

进一步的，每个推板单元还包括套在所述基座外部的连接座，所述连接座与所述滑杆一连接。滑杆一与拉杆之间通过连接座相连，使得同步拉杆总成的驱动装置、拉杆、推板单元能够在同一条轴线上进行力的传递，使得连接座、拉杆能够在同一条轴线作同步的往复直线运动，进而联动推板单元作同步的升降运动，力的传递更加的可靠，确保推板单元作升降运动的同步性。

进一步的，在每组翻板组件中，翻板的底部设置有筋板，每个推板单元的推板顶部设有立板，其中一个推板单元的立板顶部与筋板铰接、另一个推板单元的立板顶部通过滑杆三滑动的装配于筋板的滑槽三内。实现了在每组翻板组件中，翻板与其中一个推板单元铰接、与另一个推板单元滑动连接的目的。

进一步的，所述滑杆三通过轴承三滑动的装配于滑槽三内。采用该设计时，使得滑杆三能够更加容易的在滑槽三内滑动，节约能源。

进一步的，用于与钻具接触的筋板端面为弧状面。本设计的目的在于，将本发明的进出料机构装配到动力猫道的底座上时，在实际使用过程中，当其中一个钻具被排架(支腿)送至进出料机构上时，其他的钻具还需要排列在排架上，得益于筋板的弧状面的设计，使得翻板在翻转过程中，该弧状面与排架上的钻具是圆滑的接触的，避免/减少两者产生水平方向的分力，以避免/减少翻板受到的来自排架上的钻具的阻力，有利于翻板的翻动。

一种动力猫道，采用上述的一种动力猫道的进出料机构。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的一种动力猫道的进出料机构及其动力猫道，本发明的进出料机构，通过驱动装置可驱动拉杆作往复直线运动、并联动推板单元作同步升降运动，在2套并同步拉杆总成的驱动装置各自的驱动作用下，可使得所有的翻板按需求的向进出料机构的两侧的任意一侧同步翻动，能够用于翻转钻具；本发明的动力猫道的进出料机构，相对现有技术的推管机构而言，本发明的同步运动是刚性结构的同步运动，无需额外的控制系统来控制实现同步运动，本发明的进出料机构结构更加简单，更加稳定可靠，同步性更高。采用本发明的进出料机构的动力猫道具有上述的有益效果。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的进出料机构的结构示意图；其中，翻板处于未翻动状态；

图2是本发明的进出料机构的结构示意图；其中，翻板处于翻动状态；

图3是同步拉杆总成的结构示意图；

图4是推板单元的结构示意图；其中，该推板单元隐藏了连接座；

图5是推板单元的结构示意图；其中，该推板单元未隐藏连接座；

图6是翻板组件的结构示意图；其中，该翻板组件的两推板单元的基座之间通过底板相连；

图7是翻板组件的结构示意图；其中，该翻板组件的翻板组件的两推板单元采用同一个基座；

图8是翻板组件的结构示意图；其中，翻板处于未翻动状态；

图9是翻板组件的结构示意图；其中，翻板处于翻动状态；

图10是图9的a处放大图；

图11是翻板组件的正视图；其中，翻板处于未翻动状态；

图12是翻板组件的正视图；其中，翻板处于向其中一侧翻状态；

图13是翻板组件的正视图；其中，翻板处于向另一侧翻状态；

图14是翻板组件的结构示意图；其中，翻板呈v型板状；

图15是翻板组件的正视图；其中，翻板呈v型板状；

图16是一种采用本发明的进出料机构的动力猫道结构示意图；其中，该动力猫道处于钻具可从v型钻具支撑梁上的进出料机构翻转至底座上的进出料机构的形态；或者说，动力猫道处于钻具可从底座上的进出料机构翻转至v型钻具支撑梁上的进出料机构的形态；

图17是一种采用本发明的进出料机构的动力猫道结构示意图；其中，该动力猫道处于钻具可从v型钻具支撑梁向钻台面输送的形态；或者说，该动力猫道处于钻具可从钻台面向v型钻具支撑梁输送的形态。

图中标记：1-驱动装置，2-拉杆，3-推板单元，31-推杆一，311-滑杆一，312-轴承一，32-推杆二，321-滑杆二，312-轴承二，33-推板，331-滑槽二，332-限位环二，34-基座，341-滑槽一，342-限位环一，35-连接座，36-立板，361-滑杆三，362-轴承三，363-铰接点，4-翻板组件，41-翻板，42-筋板，421-滑槽三，422-限位环三，423-弧状面，43-底板，5-底座，6-v型钻具支撑梁，7、8-进出料机构。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例一

如图1至图15所示，本实施例的一种动力猫道的进出料机构，包括2套并列布置的同步拉杆总成；每套同步拉杆总成包括驱动装置1和多个可做升降运动的推板单元3，相邻的推板单元3通过拉杆2相连，且通过驱动装置1可驱动拉杆2作往复直线运动、并联动推板单元3作同步升降运动；

2套同步拉杆总成的推板单元一一对应的组成多对推板单元3；每对推板单元的顶部共同的连接有翻板41形成1组翻板组件4，且在推板单元的升降运动的作用下，翻板可作翻转运动。

采用本发明的动力猫道的进出料机构时，由于在每套同步拉杆总成中，驱动装置1是可驱动拉杆2作往复直线运动、同时拉杆2联动推板单元3作同步升降运动的，通过了拉杆的作用实现了与之相连的推板单元3的作同步升降动作；同时在每组翻板组件4中，在推板单元的升降运动的作用下，翻板可作翻转运动。为了便于描述，2套同步拉杆总成分别称为第一套同步拉杆总成和第二套同步拉杆总成；如图11所示，在初始状态，使翻板处于低位，通过第一套同步拉杆总成的驱动装置1拉杆2作直线运动，而第二套同步拉杆总成的驱动装置1不工作；此时，第一套同步拉杆总成的推板单元3作同步的升降运动，使得每组翻板组件4的翻板41将同步的向进出料机构的其中一侧翻动,如图12所示。再通过第一套同步拉杆总成的驱动装置1驱动拉杆2作反向的直线运动，进出料机构可恢复至初始状态。同理，使第一套同步拉杆总成的驱动装置1不工作，而第二套同步拉杆总成的驱动装置1驱动拉杆2作往复运动时，也能够实现翻板41同步的向进出料机构的另一侧翻动，如图13所示。上述的动作过程可使得所有的翻板41按需求的向进出料机构的两侧的任意一侧同步翻动，能够用于翻转钻具；本发明的动力猫道的进出料机构，相对现有技术的推管机构而言，结构更加简单，更加稳定可靠，同步性更高。在其中一实施例中，翻板组件4有3组(每套同步拉杆总成具有3个推板单元3)，如图1至图3所示，当然，根据实际的需求，还可以是翻板组件4有2组、4组或更多组。

可供选择的，所述翻板41呈平板状或v型板状。在其中一实施例中，如图8至图13所示，翻板41呈平板状，本发明的进出料机构可以装配到动力猫道的底座上，可用于同步的将其上的钻具翻转出。在另一实施例中，如图14至图15所示，翻板41呈v型板状，本发明的进出料机构可以装配到动力猫道的v型钻具支撑梁上，可用于同步的将其上的钻具翻转出。

进一步的，如图8至图13所示，在每组翻板组件4中，翻板41与其中一个推板单元3铰接、与另一个推板单元3滑动连接。能够实现当任意一个推板单元3做升降运动时，翻板41翻动的目的。当然也可以是，翻板41与两推板单元3都是滑动连接的，但时采用此设计时，翻板41的自由度过大，结构不够稳定，翻板容易窜动。如果翻板41与两推板单元3都是铰接的，那么翻板41的自由度过小(等于0)，难以实现翻板41的翻动。

本发明还具体的公开了一种推板单元3的结构形式，能够实现推板单元3可做升降运动的目的，该推板单元3呈剪刀式的结构，亦可称为剪刀式推板单元。

进一步的，如图1至图5所示，每个推板单元3包括推杆一31、推杆二32、推板33和基座34；其中，推杆一31中部与推杆二32中部铰接，推杆一31顶部与推板33铰接，推杆二32底部与基座34铰接，推杆一31底部通过滑杆一311滑动的装配于基座34的滑槽一341内，推杆二32顶部通过滑杆二321滑动的装配于推板33的滑槽二331内；

在每套同步拉杆总成中，相邻的推板单元3的滑杆一311之间通过所述拉杆2相连，以实现相邻的推板单元通过拉杆相连；

在每组翻板组件中，翻板41分别与两推板单元的推板33连接，以实现两推板单元共同与翻板连接。

采用上述的推板单元3的具体设计时，当拉杆2带动滑杆一311沿滑槽二331作往复直线运动时，由于推杆一31中部与推杆二32中部铰接，推杆一31顶部与推板33铰接，推杆二32底部与基座34铰接，使得滑杆二321将沿滑槽二331作往复直线运动，将使得推板33相对于基座34作升降运动，从而可使得翻板可在推板单元的升降作用下翻动。

进一步的，如图4所示，所述滑杆一311通过轴承一312滑动的装配于滑槽一341内，所述滑杆二321通过轴承二322滑动的装配于滑槽二331内。采用该设计时，使得滑杆一311能够更加容易的在滑槽一341内滑动(滚动摩擦)，滑杆二321能够更加容易的在滑槽二331内滑动(滚动摩擦)，节约能源。具体的，在滑杆一311的两端位置，基座34顶部设有2个滑槽一341；在滑杆二321的两端位置，推板33底部设有2个滑槽二331。滑杆一311的两端都通过轴承一312滑动的装配于两滑槽一341内；滑杆二321的两端都通过轴承二322滑动的装配于两滑槽二331内。

进一步的，如图4所示，所述滑槽一341内侧设有限位环一342，滑槽二331内侧设有限位环二332。能够避免轴承一312滑出滑槽一341，避免轴承二322滑出滑槽二331，使得推板单元3的结构更加稳定可靠。

进一步的，如图3、图5所示，每个推板单元3还包括套在所述基座34外部的连接座35，所述连接座35与所述滑杆一311连接。滑杆一311与拉杆2之间通过连接座35相连，使得同步拉杆总成的驱动装置1、拉杆2、推板单元3能够在同一条轴线上进行力的传递，使得连接座35、拉杆2能够在同一条轴线作同步的往复直线运动，进而联动推板单元3作同步的升降运动，力的传递更加的可靠，确保推板单元3作升降运动的同步性。具体的，所述连接座35呈方框状，滑杆一311的两端与连接座35固定相连。

进一步的，如图3、图5所示，在每套同步拉杆总成中，位于其中一端部位置的推板单元的连接座35与所述驱动装置1相连，用以驱动连接座35与拉杆2作同步往复直线运动，联动推板单元3作同步升降运动。可供选择的，所述驱动装置1为液压伸缩缸或电动伸缩缸。

可供选择的，在其中一实施例中，如图4、图5所示，在每个推板单元3中，推杆一31有2个、推杆二32有1个，推杆二32夹在两推杆一31之间，两推杆一31中部与推杆二32中部铰接。在另一实施例中，在每个推板单元3中，推杆一31有1个、推杆二32有2个，推杆一31夹在两推杆二32之间，推杆一31中部与两推杆二32中部铰接。当然也可以是，在每个推板单元3中，推杆一31与推杆二32仅有1个。

进一步的，如图8至图13所示，在每组翻板组件4中，翻板41的底部设置有筋板42，每个推板单元3的推板33顶部设有立板36，其中一个推板单元3的立板36顶部与筋板42铰接、另一个推板单元3的立板36顶部通过滑杆三361滑动的装配于筋板42的滑槽三421内。实现了在每组翻板组件4中，翻板41与其中一个推板单元3铰接、与另一个推板单元3滑动连接的目的。

进一步的，如图10所示，所述滑杆三361通过轴承三362滑动的装配于滑槽三421内。采用该设计时，使得滑杆三361能够更加容易的在滑槽三421内滑动(滚动摩擦)，节约能源。具体的，筋板42、立板36分别由2个，滑杆三361穿过两立板36并与之固定连接，两筋板42都开设有滑槽三421，滑杆三361的两端都通过轴承三362滑动的装配于两滑槽三421内。

进一步的，如图10所示，所述滑杆三361内侧设有限位环三422。能够避免轴承三362滑出滑槽三421，使得翻板组件4的结构更加稳定可靠。

进一步的，如图9至图13所示，用于与钻具接触的筋板42端面为弧状面423。具体的，如图10至图13所示，该弧状面423是靠近滑槽三421的。本设计的目的在于，将本发明的进出料机构装配到动力猫道的底座上时，如图13所示，在实际使用过程中，当其中一个钻具被排架(支腿)送至进出料机构上时，其他的钻具还需要排列在排架上，得益于筋板42的弧状面423的设计，使得翻板41在翻转过程中，该弧状面423与排架上的钻具是圆滑的接触的，避免/减少两者产生水平方向的分力，以避免/减少翻板41受到的来自排架上的钻具的阻力，有利于翻板41的翻动。优选的，该弧状面423是以远离该弧状面423的立板36与筋板42的铰接点363为圆心的圆弧面。在实际使用时，与排架上的钻具有接触可能性的筋板52的那一端面才有必要设计弧状面521、而另一端面是可以设计或者也可以不设计所述弧状面521的。

可供选择的，在其中一实施例中，如图6所示，在每组翻板组件4中，两推板单元3的基座34之间通过底板43相连，以使两推板单元的基座形成整体结构。在另一实施例中，如图7所示，在每组翻板组件中，两推板单元采用同一个基座34(基座34相当于底板43)。这两种结构形式中，每组翻板组件4的两推板单元的基座34都形成了一体的结构，使得翻板组件4的结构更加稳固，也便于将进出料机构装配于动力猫道的猫道主体上。

实施例二

本实施例的一种动力猫道，采用实施例一的一种动力猫道的进出料机构。

本发明主要为了提供一种动力猫道的进出料机构，其能够用于翻转钻具，结构更加简单，更加稳定可靠，同步性更高，同步运动是刚性结构的同步运动。为了便于理解，本实施例简单的介绍了本发明的进出料机构在动力猫道上布置位置的例子。具体的，如下所述。

如图1、图2、图8至图13所示，第一种本发明的进出料机构7的翻板41呈平板状；该进出料机构7可装配到动力猫道的底座5上(优选的，v型钻具支撑梁6两侧的底座5上都装配有进出料机构7)，如图16、图17所示，可用于同步的将其上的钻具翻转出，如翻转到排架(支腿)上或翻转到v型钻具支撑梁6上(或者说v型钻具支撑梁6上的进出料机构8上)。如图14至图15所示，第二种本发明的进出料机构8的翻板41呈v型板状；该进出料机构8可装配到动力猫道的v型钻具支撑梁6上，如图16、图17所示，可用于同步的将其上的钻具翻转出，如翻转到底座5上(或者说底座5上的进出料机构7上)。

本领域人员能够理解，本发明的进出料机构不仅可以应用于如图16、图17所示结构的动力猫道上，还可以应用于其他结构形式的动力猫道上(如应用于背景技术所述的动力猫道上)，当然也可以应用于其他需要翻转物件的油气钻采设备上等等，即凡是采用了本发明的进出料机构的油气钻采设备、特别是动力猫道都是在本发明所请求的保护范围之内的。

综上所述，采用本发明的一种动力猫道的进出料机构及其动力猫道，本发明的进出料机构，通过驱动装置可驱动拉杆作往复直线运动、并联动推板单元作同步升降运动，在2套并同步拉杆总成的驱动装置各自的驱动作用下，可使得所有的翻板按需求的向进出料机构的两侧的任意一侧同步翻动，能够用于翻转钻具；本发明的动力猫道的进出料机构，相对现有技术的推管机构而言，本发明的同步运动是刚性结构的同步运动，无需额外的控制系统来控制实现同步运动，本发明的进出料机构结构更加简单，更加稳定可靠，同步性更高。采用本发明的进出料机构的动力猫道具有上述的有益效果。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。