技术领域
[0001] 本申请涉及绞车技术领域,尤其涉及一种绞车。
相关背景技术
[0002] 绞车是钻修井机的重要机组之一,它主要用于起放井架,起下钻具和下套管,钻头钻进过程中控制钻压,处理事故,以及提取岩芯筒,试油等作业。它主要由四大部分组成:动力机、齿轮减速箱、绞车主体和辅助驱动装置。
[0003] 在钻修井作业中,驱动绞车的动力传动部件发生故障而无法工作,动力无法输入到绞车中,造成提升系统瘫痪,严重影响作业效率。在现有技术中的绞车应急装置中,正常情况下动力源将动力转递角箱—链条箱—绞车,当动力源出现故障,将绞车电机的动力,输入角箱,维持绞车提升、下放。缺陷:动力转递必须经过角箱和链条箱的传递才能完成工作,若角箱与链条箱发生故障,绞车无动力输入,不工作,导致大钩悬停,已发生严重事故。在CN268134Y专利中提出一种绞车的应急方案,该方案因绞车内部变速结构复杂,易产生故障问题,且部件占用设备空间多,未能实现推广使用。
[0004] 因此,亟需一种结构简单、易于推广的绞车应急动力装置。
具体实施方式
[0033] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0034] 如图1和图8所示,根据本发明实施例的绞车1,包括:底座10、支撑架20、卷筒30,传动件40和动力部50。
[0035] 具体地,如图2‑图5所示,支撑架20设于底座10上,卷筒30套设于支撑架20上,卷筒30上设有第一齿轮31;动力部50与传动件40连接以驱动传动件40转动,动力部50包括动力输出轴51,传动件40套设于动力输出轴51上,传动件40可沿动力输出轴51的轴向方向移动,传动件40上设有第二齿轮41,传动件40具有第一位置和第二位置,如图4和图5所示,在传动件40处于第一位置时,第二齿轮41与第一齿轮31啮合,如图2和图3所示,在传动件40处于第二位置时,第二齿轮41与第一齿轮31间隔。
[0036] 更为具体地,第一齿轮31和卷筒30固连,也就是说,若卷筒30被驱动转动,则第一齿轮31同步转动,若第一齿轮31被驱动转动,则卷筒30同步转动。卷筒30和第一齿轮31可以是一体成型,也可以是可拆卸式固连,动力输出轴51可以是动力部50的直接的输出轴,也可以是经过多个减速齿轮减速后的输出轴,例如,动力部50是电机,动力输出轴51可以是电机的输出轴,也可以是电机输出轴将运动经过多个减速齿轮减速后传递给传动件40所需要的输出轴,当然,动力部50不限于是电机,还可以是液压马达或者气动马达等。
[0037] 绞车1通常具有卷筒30驱动部和绞绳,绞绳的一端固定缠绕在卷筒30上,绞绳的另一端用于提升或下放物品,卷筒30驱动部用于在正常状况下驱动卷筒30转动,从而实现绞绳的收放,进而实现提升或下放物品。
[0038] 在卷筒30驱动部正常运转时,如图2和图3所示,传动件40处于第二位置,第二齿轮41与第一齿轮31间隔,第二齿轮41避让第一齿轮31,防止第二齿轮41与第一齿轮31发生干涉,在绞车1的卷筒30驱动部发生故障时,通过手动将传动件40由第二位置移动第一位置,或者通过机械驱动将传动件40由第二位置移动到第一位置,如图4和图5所示,传动件40处于第一位置时,第二齿轮41与第一齿轮31啮合,通过动力部50驱动动力输出轴51转动,进而带动第二齿轮41转动,从而驱动第一齿轮31以及卷筒30转动,实现绞绳的收放,从而提升或下放物品。
[0039] 需要说明的是,“第一位置”和“第二位置”为定义的位置,仅仅是为了说明第一齿轮31和第二齿轮41的相对位置关系,而非具体指代某一位置,只要满足对应的相对位置关系即可。
[0040] 还需要补充的是,第二齿轮41包括圆柱齿轮、锥齿轮、齿条、蜗轮以及蜗杆等。
[0041] 根据本发明实施例的绞车1,通过设置可移动的传动件40,在绞车1的卷筒30驱动部正常运转时,传动件40处于第二位置,第二齿轮41与第一齿轮31间隔,卷筒30驱动部驱动卷筒30转动的同时带动第一齿轮31转动,防止第二齿轮41对第一齿轮31产生干涉,在绞车1的卷筒30驱动部无法输出时,通过移动传动件40,使其由第二位置移动到第一位置处,从而使得第二齿轮41与第一齿轮31啮合,通过动力部50驱动第二齿轮41转动从而驱动第一齿轮31转动进而带动卷筒30转动,从而实现卷筒30对绳索的收放,动力转递可靠、结构紧凑、操作简单,结构简单,可靠性高。
[0042] 如图6‑图8所示,根据本发明实施例的绞车1,还包括调节杆60和卡合件70。
[0043] 详细地,调节杆60可转动地设于底座10上,调节杆60上固设有连接部61,连接部61上设有第一通孔612,第一通孔612构造成腰型孔,卡合件70与传动件40可转动地连接,卡合件70上固设有第一限位销轴71,第一限位销轴71穿设于第一通孔612中。
[0044] 为了方便说明,定义动力输出轴51的轴向方向为第一方向,定义垂直于动力输出轴51的轴向方向的方向为第二方向,其中,图2示出了第一方向和第二方向。
[0045] 如图9和图10所示,也就是说,调节杆60上固设有连接部61,在调节杆60转动时,可以带动连接部61同步转动,第一通孔612会随着连接件的转动而改变位置,而第一限位销轴71穿设在第一通孔612中,因此第一限位销轴71会随之改变位置,而连接部61的移动轨迹为转动轨迹,其转动轨迹具有在第一方向的分量以及第二方向的分量,从而使得第一限位销轴71获得第一方向上的分量和第二方向上的分量,而第一通孔612构造成腰型孔,第一通孔
612沿第二方向延伸,从而使得第一限位销轴71可以在第一通孔612内沿第二方向移动,这会使得卡合件70与传动件40发生相对转动,而这并非本申请的方案需要获得的目标运动,如此是为了防止第一限位销轴71与连接部61发生卡滞干涉,阻碍调节杆60转动;而第一限位销轴71获得的第一方向上的分量能够带动卡合件70产生沿第一方向移动的分量,从而通过卡合件70带动传动件40沿第一方向移动,通过沿不同方向转动调节杆60,实现将传动件
40由第一位置移动到第二位置,或者由第二位置移动到第一位置。
[0046] 需要说明的是,调节杆60的转动可以通过机械驱动,例如加装离合器来进行驱动,可以是气动、液动或者是电动方式等,或者是手动调节。
[0047] 在一些实施例中,第一通孔612的延伸方向垂直于第二齿轮41的轴向方向。也就是说,第二齿轮41的轴向方向与动力输出轴51的轴向方向同向,如此能够简化结构设置。
[0048] 在一些实施例中,传动件40上设有第一限位部42,第一限位部42与第二齿轮41沿第二齿轮41的轴向方向并列间隔设置,卡合件70上设有第二限位部72,第一限位部42和第二限位部72可转动地连接。
[0049] 如图8所示,第一限位部42构造成轮槽,轮槽与第二齿轮41沿第二齿轮41的轴向方向并列间隔设置,卡合件70和第二限位部72共同构造成卡箍,卡箍可转动地卡设于轮槽内,为了使得卡箍转动时与传动件40的摩擦阻力减小,轮槽内可以注入润滑油、润滑脂等,或者是,在卡箍与轮槽之间设置轴承。
[0050] 在另外的一些实施例中,第一限位部42构造成轮槽,第二限位部72构造成凸出部,凸出部沿卡合件70的周向方向延伸,凸出部卡设于轮槽中。
[0051] 在另外的一些实施例中,第一限位部42构造成凸出部,第二限位部72构造成凹槽状,凸出部沿传动件40的周向方向延伸,凹槽沿卡合件70的周向方向延伸。
[0052] 在一些实施例中,绞车1还包括限位板80。限位板80固设于底座10上,限位板80上设有两个第二通孔81,两个第二通孔81沿第二方向间隔设置,调节杆60上设有可拆卸地第二限位销轴62,第二限位销轴62穿设于任一第二通孔81中。
[0053] 如图9所示,第二限位销轴62与连接部61间隔,且第二限位销轴62位于连接部61的远离传动件40的一侧。限位板80固设于底座10上,第二限位销轴62与调节杆60固连,也就是说第二限位销轴62与调节杆60可以是一体成型,也可以是装配连接,通过将第二限位销轴62从调节杆60上拆下,调节杆60转动后可以将第二限位销轴62插入对应的第二通孔81内,将第二限位销轴62与调节杆60装配,进而实现驱动传动件40沿第一方向移动,而第二通孔
81的长度是有限的,因此,可以限制调节杆60的转动范围,从而限制传动件40在第一方向上的可移动范围,换言之,也就是说能够限定出第一位置和第二位置。此处的“第二通孔81的长度”是指第二通孔81的在第二方向上的长度。
[0054] 另外,第二通孔81和第二限位销轴62的配合,还能够对调节杆60的沿第三方向的位移进行限位,防止调节杆60沿第三方向移动,其中,第一方向、第二方向以及第三方向两两垂直。
[0055] 在一些实施例中,调节杆60上设有安装板63,安装板63包括呈L状相互连接的长板和短板,短板与调节杆60相对,短板上设有装配孔,第二限位销轴62同时穿设于第二通孔81和装配孔中,第二限位销轴62包括把手622,把手622位于限位板80的远离第二齿轮41的一侧。
[0056] 在装配时,先将安装板63与限位板80对准,使得装配孔和第二通孔81对齐,然后将第二限位销轴62从限位板80的远离第二齿轮41的一侧穿入第二通孔81和装配孔中,再利用紧固件从第二限位销轴62的靠近第二齿轮41的一侧对第二限位销轴62进行限位,防止第二限位销轴62从第二通孔81中脱出。设置把手622能够方便人工手动操作调节杆60,方便人手抓握。
[0057] 在一些实施例中,绞车1还包括限位支架90,限位支架90设于底座10上,限位支架90上设有相对的第一卡箍91和第二卡箍92,限位支架90与第一卡箍91共同限定出第一安装孔,限位支架90与第二卡箍92共同限定出第二安装孔,调节杆60同时穿设于第一安装孔和第二安装孔中。
[0058] 如图11所示,限位支架90限定出第一安装孔的部分,第一卡箍91限定出第一安装孔的另一部分,限位支架90限定出第二安装孔的部分,第二卡箍92限定出第二安装孔的另一部分。限位支架90构造成长条状,且限位支架90位于动力输出轴51的下方,如此能够使得绞车1的结构更为紧凑。
[0059] 如此,在安装调节杆60时,只需将调节杆60放置于限位支架90的对应位置,限位支架90的第一安装孔的部分和第二安装孔的部分会对调节杆60进行限位,起到防呆的作用;再将第一卡箍91与限位支架90的对应位置连接,将第二卡箍92与限位支架90的对应位置连接,即可实现对调节杆60的安装,结构简单,安装过程简化,使得成本降低。
[0060] 在一些实施例中,如图所示,调节杆60上设有两个限位槽64,第一卡箍91和第二卡箍92分别卡设于对应的限位槽64中,如此对调节杆60进行限位,防止调节杆60沿第三方向移动。
[0061] 根据本发明实施例的绞车1,动力输出轴51的一端设有限位挡板52,限位挡板52位于传动件40的远离动力部50的一侧,这样,可以防止传动件40从动力输出轴51上脱出,对传动件40进行限位。在装配时,先将传动件40套设于动力输出轴51上,再在动力输出轴51的远离动力部50的一侧将限位挡板52安装到位。
[0062] 根据本发明实施例的绞车1,传动件40上设有沿其轴向方向贯穿的通道43,动力输出轴51穿设于通道43中,通道43的内壁和动力输出轴51的一个上设有导向槽432,另一个上设有导向部,导向部嵌设于导向槽432中,导向槽432沿动力输出轴51的轴向方向延伸。
[0063] 也就是说,在一些实施例中,通道43的内壁上设有导向槽432,导向槽432沿第一方向延伸,动力输出轴51上设有导向部,导向部沿第一方向延伸,导向部嵌设于导向槽432中;在一些实施例中,通道43的内壁上设有凸出的导向部,动力输出轴51上设有导向槽432,导向部和导向槽432均沿第一方向延伸。
[0064] 这样设置,可以使得传动件40只能够沿动力输出轴51的轴向方向移动,而不会与动力输出轴51发生相对转动。
[0065] 根据本发明实施例的绞车1,第二齿轮41的分度圆直径小于第一齿轮31的分度圆直径,如此能够实现对卷筒30的减速作用,并增加扭矩,使得动力部50通过较小的扭矩即可驱动卷筒30转动。
[0066] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0067] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0068] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。