CN102530658B - 排缆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排缆装置，其包括：收卷机构，其包括滚筒盘具，所述滚筒盘具上绕设有连续管线，所述滚筒盘具在第一动力组件的带动下呈可转动设置，所述连续管线随着所述滚筒盘具的转动而从滚筒盘具上收起或排出，所述滚筒盘具的底部设有滚筒底座，所述滚筒盘具与滚筒底座在轴向上固定连接；行走机构，其包括具有双向螺纹的传动丝杠，所述传动丝杠上设有可转动的圆螺母，所述圆螺母通过传动齿轮组与所述滚筒盘具相连接，上述滚筒底座与所述圆螺母在轴向上固定连接，在所述滚筒盘具呈转动状态下，通过所述传动齿轮组，所述圆螺母在所述传动丝杠上水平往复移动，并带动所述滚筒底座和所述滚筒盘具水平往复移动。

Description

排缆装置

技术领域

本发明属于一种车载式连续油管起下装置的一部分，其是关于一种针对稠油热采高温井动态监测制作的可横向自动调节排缆装置。

背景技术

在稠油注蒸汽热采过程中，需要对稠油热采高温井进行动态监测，在进行动态监测时需要采用通过安装在连续油管作业工程车上的排缆装置(又称管线收排放系统)进行管线收排放作业。

排缆装置包括有滚筒，连续油管或电缆排列缠绕在滚筒上很多层，滚筒上的钢缆必须每层排列整齐、紧密且有适当的预紧力，这是因为在油田需要监测的井里下入测试用连续管或是电缆的时候，连续管的拉力极大。

目前使用的大多数排缆装置，都是在滚筒正前方安装一个排缆器或导向器之类的装置。排缆器或导向器虽然能使管线大致的排放在滚筒上，但是管线不整齐，紧密。且起出管线的时候，沿管线方向的拉力极大，排缆器在管线的垂直方向施加拉力或是推力，这种情况给管线带来了很大的损伤。

发明内容

本发明的目的是，提供一种排缆装置，其滚筒可在底座上横向行走，从而可保持连续管线在上提与下方的过程中不发生角度的变化。

具体来说，本发明的目的是提供一种排缆装置，其操作简单，具有适用性强，功能强大，成本低，安全，最大程度的保护连续管线不受损伤。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种排缆装置，其包括：

收卷机构，其包括滚筒盘具，所述滚筒盘具上绕设有连续管线，所述滚筒盘具在第一动力组件的带动下呈可转动设置，所述连续管线随着所述滚筒盘具的转动而从滚筒盘具上收起或排出，所述滚筒盘具的底部设有滚筒底座，所述滚筒盘具与滚筒底座在轴向上固定连接；

行走机构，其包括具有双向螺纹的传动丝杠，所述传动丝杠上设有可转动的圆螺母，所述圆螺母通过传动齿轮组与所述滚筒盘具相连接，上述滚筒底座与所述圆螺母在轴向上固定连接，在所述滚筒盘具呈转动状态下，通过所述传动齿轮组，所述圆螺母在所述传动丝杠上水平往复移动，并带动所述滚筒底座和所述滚筒盘具水平往复移动。

在优选的实施方式中，所述滚筒底座的底部的前、后两侧固定连接有导轨连接部，每个导轨连接部的下方设有与所述导轨连接部凹凸配合连接的直线导轨，所述直线导轨固定设置，所述滚筒底座沿着所述直线导轨水平往复移动。

在优选的实施方式中，每个所述导轨连接部上至少设有左滚轮组和右滚轮组，所述左、右滚轮组在所述直线导轨内滚动移动；在所述直线导轨上设有左行程开关和右行程开关，所述左行程开关在所述左滚轮组的左侧，所述右行程开关在所述右滚轮组的右侧。

在优选的实施方式中，所述第一动力组件包括液压马达和大链轮，所述大链轮与所述滚筒盘具固定连接，所述液压马达带动所述大链轮转动，并带动所述滚筒盘具转动。

在优选的实施方式中，所述传动齿轮组包括：第一轴，其上连接有可同步转动的第一小链轮和第一配换齿轮，上述大链轮同轴设有第二小链轮，所述第一、二小链轮通过链条而传动连接；第二轴，其与第一轴平行设置，所述第二轴上连接有第二配换齿轮；第三轴，其与第二轴平行设置，所述第三轴上连接有第一齿轮，所述第二、三轴之间连接有相互独立的第一传动组件和第二传动组件，在第二轴转动的状态下，分别通过第一、二传动组件而带动所述第三轴正向或反向转动，上述传动丝杠上连接有第二齿轮，所述第二齿轮与所述圆螺母固定连接，所述第二齿轮与第一齿轮相互啮合。

在优选的实施方式中，所述第一传动组件包括第一电磁离合器，第三齿轮和第四齿轮，所述第一电磁离合器和第三齿轮连接在所述第二轴上，所述第四齿轮连接在所述第三轴上，所述第三齿轮和第四齿轮传动连接；在第一电磁离合器工作状态下，所述第三齿轮被第一电磁离合器吸附在所述第二轴上随第二轴转动，并带动第四齿轮转动，所述第三轴随着所述第四齿轮的转动而转动；所述第二传动组件包括第二电磁离合器，第五齿轮，第四轴，第六齿轮和第七齿轮，所述第二电磁离合器和第五齿轮连接在所述第二轴上，所述第四轴平行地连接在所述二、三轴之间，所述第六齿轮连接在所述第四轴上，所述第六齿轮分别与第五齿轮和第七齿轮啮合连接，所述第七齿轮连接在所述第三轴上；在第二电磁离合器工作状态下，所述第五齿轮被第二电磁离合器吸附在所述第二轴上随第二轴转动，并通过第六齿轮带动第七齿轮转动，所述第三轴随着所述第七齿轮的转动而转动。

在优选的实施方式中，通过第二动力组件，所述滚筒底座的水平移动速度呈可调节设置，所述第二动力组件包括调节液压马达，所述调节液压马达连接在所述传动丝杠的一端，以带动所述传动丝杠转动。

本发明的排缆装置的特点和优点是：

相对于以往的收排放管线装置相比，通过滚筒的纵向行走，而保持连续油管在上提与下方的过程中不发生角度的变化的优点，使连续油管在上提下方的过程中始终保持在一条直线上，与以往大多数使用导缆器的盘具相比从而起到了保护连续油管，降低连续油管损伤的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的排缆装置的主视示意图；

图2是本发明实施例的排缆装置的俯视示意图；

图3是本发明实施例的排缆装置的侧视示意图；

图4是显示本发明实施例的排缆装置的传动齿轮组与传动丝杠连接关系示意图；

图4A是图4的A部放大示意图；

图5是本发明实施例的排缆装置的第一传动组件工作时的各齿轮啮合关系示意图，此时圆螺母为正转；

图6是本发明实施例的排缆装置的第二传动组件工作时的各齿轮啮合关系示意图，此时圆螺母为反转；

图7是本发明实施例的排缆装置的直线导轨的侧视示意图；

图7A是图7的A-A剖面示意图；

图7B是图7的B-B剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本文中的“前、后、左、右”的位置关系是针对图1所示的状态而言的。

如图1至图4所示，本发明实施例提出的排缆装置，其包括收卷机构和行走机构。所述收卷机构包括滚筒盘具1，所述滚筒盘具1上绕设有连续管线(例如为连续油管)，所述滚筒盘具1在第一动力组件2的带动下呈可转动设置，所述连续管线随着所述滚筒盘具1的转动而从滚筒盘具1上收起或排出，所述滚筒盘具1的底部设有滚筒底座1a，所述滚筒盘具1与滚筒底座1a在轴向上固定连接。所述行走机构包括具有双向螺纹的传动丝杠3，所述传动丝杠3上设有可转动的圆螺母3a，所述圆螺母3a通过传动齿轮组4与所述滚筒盘具1相连接，上述滚筒底座1a与所述圆螺母3a在轴向上固定连接，在所述滚筒盘具1呈转动状态下，通过所述传动齿轮组4，所述圆螺母3a在所述传动丝杠3上水平往复移动，并带动所述滚筒底座1a和所述滚筒盘具1水平往复移动，即，所述滚筒盘具1可左、右水平移动。

具体是，如图1和图2所示，所述排缆装置还包括左机座1e和右机座1f，所述滚筒盘具1可转动地支撑在所述左、右机座1e、1f之间，所述左、右机座1e、1f固定在所述滚筒底座1a上。

本实施例中，第一动力组件2带动所述滚筒盘具1正向或反向转动，从而使缠绕在滚筒盘具1上的连续管线收起或排出。由于滚筒底座1a与滚筒盘具1在轴向上固定连接，即当滚筒底座1a轴向水平往复移动时，滚筒盘具1可随着滚筒底座1a一起轴向水平往复移动，但滚筒底座1a不会随着滚筒盘具1的转动而转动。随着滚筒盘具1的转动，通过传动齿轮组4带动圆螺母3a一起转动，而由于传动丝杠3为具有双向螺纹的传动丝杠3，通过传动齿轮组4的不同咬合关系可使圆螺母3a在传动丝杠3上左右横向移动，带动滚筒底座1a沿着传动丝杠3左右横向移动，进而使滚筒盘具1左右横向移动。由于滚筒盘具1具有左右横向移动的功能，使得连续管线在上提下放的过程中始终保持在一条直线上，从而实现从滚筒盘具1上整齐有序地收起和排出连续管线的功能。而且，由于连续管线在上提下放的过程中始终保持在一条直线上，使得连续管线不会受到剪切力的作用，从而保护了连续管线，可减少连续管线的损伤。

根据本发明的一个实施方式，如图7和图7A、7B所示，所述滚筒底座1a的底部的前、后两侧固定连接有导轨连接部1b，每个导轨连接部1b的下方设有与所述导轨连接部凹凸配合连接的直线导轨5，所述直线导轨5固定设置，所述滚筒底座1a沿着所述直线导轨5水平往复移动。其中，直线导轨5可放在车辆底板7上，以便运输排缆装置。

如图7所示，每个所述导轨连接部1b上至少设有左滚轮组1c和右滚轮组1d，所述左、右滚轮组1c、1d在所述直线导轨5内滚动移动；在所述直线导轨5上设有左行程开关5a和右行程开关5b，所述左行程开关5a在所述左滚轮组1c的左侧，所述右行程开关5b在所述右滚轮组1d的右侧。

根据本发明的一个实施方式，所述第一动力组件2包括液压马达2a和大链轮2b，所述大链轮与2b所述滚筒盘具1固定连接，所述液压马达2a带动所述大链轮2b转动，并带动所述滚筒盘具1转动。

进一步而言，配合图4、4A至图6所示，所述传动齿轮组4包括平行设置的第一轴4a，第二轴4b和第三轴4c。第一轴4a上连接有可同步转动的第一小链轮4a1和第一配换齿轮4a2，上述大链轮2b同轴设有第二小链轮2c，所述第一、二小链轮4a1、2c通过链条而传动连接。所述第二轴4b与第一轴4a平行设置，所述第二轴4b上连接有第二配换齿轮4b1。所述第三轴4c与第二轴4b平行设置，所述第三轴4c上连接有第一齿轮4c1，所述第二、三轴4b、4c之间连接有相互独立的第一传动组件和第二传动组件，在第二轴4b转动的状态下，分别通过第一、二传动组件而带动所述第三轴4c正向或反向转动，上述传动丝杠3上连接有第二齿轮3b，所述第二齿轮3b与所述圆螺母3a固定连接，所述第二齿轮3b与第一齿轮4c1相互啮合。

更进一步而言，所述第一传动组件包括第一电磁离合器4d，第三齿轮4e和第四齿轮4f。所述第一电磁离合器4d和第三齿轮4e连接在所述第二轴4b上，所述第四齿轮4f连接在所述第三轴4c上，所述第三齿轮4e和第四齿轮4f传动连接；在第一电磁离合器4d工作状态下，所述第三齿轮4e被第一电磁离合器4d吸附在所述第二轴4b上随第二轴4b转动，并带动第四齿轮4f转动，所述第三轴4c随着所述第四齿轮4f的转动而转动。

所述第二传动组件包括第二电磁离合器4g，第五齿轮4h，第四轴4i，第六齿轮4j和第七齿轮4k，所述第二电磁离合器4g和第五齿轮4h连接在所述第二轴4b上，所述第四轴4i平行地连接在所述二、三轴4b、4c之间，所述第六齿轮4j连接在所述第四轴4i上，所述第六齿轮4j分别与第五齿轮4h和第七齿轮4k啮合连接，所述第七齿轮4k连接在所述第三轴4c上；在第二电磁离合器4g工作状态下，所述第五齿轮4h被第二电磁离合器4g吸附在所述第二轴4b上随第二轴4b转动，并通过第六齿轮4j带动第七齿轮4k转动，所述第三轴4c随着所述第七齿轮4k的转动而转动。

其中，本实施例中，如图1所示，所述传动齿轮组4设置在左机座1e内，大链轮2b连接在滚筒盘具1的左侧。在左机座1e上具有左固定板4m和右固定板4n，上述第一、二、三、四轴均可转动地连接在所述左、右固定板4m、4n之间。此外，在左机座1e，并在第二小链轮2c的左侧设有集电环8，通过集电环与电缆连接读取电信号；将两端装有快速接头的连接线通过盘具轴筒上的开口，将其中一端连接到将盘具左机座内的集电环的电路接头，盘具上放有连续管线，连续管线里有电缆，在盘具内侧有能与电缆连接的开口，通过一个滑环装置使其电缆时刻与盘具内壁开口连接，另一侧采集装置与集电环连接，即可完成信号的读取与采集。

根据本发明的一个实施方式，通过第二动力组件，所述滚筒底座1a的水平移动速度呈可调节设置，所述第二动力组件包括调节液压马达6，所述调节液压马达连接在所述传动丝杠3的一端，以带动所述传动丝杠3转动。本实施例中，在连续管线的排放过程中，当滚筒底座1a上的连续管线出现不紧密，不均匀排缆时，可以启动调节液压马达6，调节液压马达6带动传动丝杠3转动。如果是由于滚筒底座1a的横向移动速度过快导致上述情况时，可以启动调节液压马达带动传动丝杠3与圆螺母3a同向转动，可以减慢滚筒底座1a在直线导轨5上的行走速度。如果是由于滚筒底座1a的横向移动速度过慢导致上述情况时，可以启动调节液压马达带动传动丝杠3与圆螺母3a反向转动，可以加快滚筒底座1a在直线导轨5上的行走速度。本实施例中通过传动丝杠3的正、反转来调节圆螺母3a和滚筒底座1a的横向行走速度，使连续管线可以均匀、致密、有序、不挤压、不疏松地排布在滚筒盘具1上。

其中，所述传动丝杠3的左端设有左固定座3c，右端设有右固定座3d。在通常情况下，所述传动丝杠3连接在所述左、右固定座3c、3d之间并不转动。而当需要调节滚筒底座1a的横向行走速度时，启动调节液压马达6后，传动丝杠3才在左、右固定座3c、3d之间转动。

下面说明本实施例的排缆装置的水平往复移动的实现过程：

首先，液压马达2a带动大链轮2b转动，从而带动滚筒盘具1转动。第二小链轮2c同轴固定在大链轮2b的一侧，当大链轮2b转动时，带动第二小链轮2c转动，并带动第一小链轮4a1转动。第一小链轮4a1的转动，带动第一轴4a和第一配换齿轮4a2转动，从而带动与第一配换齿轮4a2啮合的第二配换齿轮4b1转动，进而使第二轴4b转动。

当第二轴4b转动时，此时如果第二电磁离合器4g不工作，第一电磁离合器4d工作，则第三齿轮4e被第一电磁离合器4d吸附在所述第二轴4b上随第二轴4b转动，第三齿轮4e转动带动第四齿轮4f转动，并带动第三轴4c转动，第三轴4c上的第一齿轮4c1随之转动。第一齿轮4c1的转动带动传动丝杠3上的第二齿轮3b转动，与第二齿轮3b固定连接的圆螺母3a亦一起转动(例如称圆螺母3a的转动此时为正向转动)，此时圆螺母3a沿着传动丝杠3向一侧做横向移动(例如向右移动)，带动滚筒底座1a在在直线导轨5上向一侧做横向移动。当移动到右滚轮组1d碰到直线导轨5上的右行程开关5b时，第一电磁离合器4d停止工作，第二电磁离合器4g开始工作。

由于第二电磁离合器4g工作，第五齿轮4h被第二电磁离合器4g吸附在所述第二轴4b上随第二轴4b转动，并通过第六齿轮4j带动第七齿轮4k转动，所述第三轴4c随着所述第七齿轮4k的转动而转动，第三轴4c上的第一齿轮4c1随之转动。第一齿轮4c1的转动带动传动丝杠3上的第二齿轮3b转动，与第二齿轮3b固定连接的圆螺母3a亦一起转动(圆螺母3a的转动此时为反向转动)，此时圆螺母3a沿着传动丝杠3向一侧做横向移动(向左移动)，带动滚筒底座1a在在直线导轨5上向一侧做横向移动。当移动到左滚轮组1c碰到直线导轨5上的左行程开关5a时，第二电磁离合器4g停止工作，第一电磁离合器4d开始工作。如此周而复始地工作，直至操作室给出停止指令。

其中，第一配换齿轮4a2和第二配换齿轮4b1可根据排放的连续管线的不同管径进行更换，以此使圆螺母3a在传动丝杠3上的移动速度与连续管线的管径相匹配。

在连续管线的排放过程中，当滚筒底座1a上的连续管线出现不紧密，不均匀排缆时，可以启动调节液压马达6，调节液压马达6带动传动丝杠3正转或反转，以调节圆螺母3a和滚筒底座1a的横向行走速度。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (4)

1.一种排缆装置，其特征在于，所述排缆装置包括：

收卷机构，其包括滚筒盘具(1)，所述滚筒盘具(1)上绕设有连续管线，所述滚筒盘具(1)在第一动力组件(2)的带动下呈可转动设置，所述连续管线随着所述滚筒盘具(1)的转动而从滚筒盘具(1)上收起或排出，所述滚筒盘具(1)的底部设有滚筒底座(1a)，所述滚筒盘具(1)与滚筒底座(1a)在轴向上固定连接；

行走机构，其包括具有双向螺纹的传动丝杠(3)，所述传动丝杠(3)上设有可转动的圆螺母(3a)，所述圆螺母(3a)通过传动齿轮组(4)与所述滚筒盘具(1)相连接，上述滚筒底座(1a)与所述圆螺母(3a)在轴向上固定连接，在所述滚筒盘具(1)呈转动状态下，通过所述传动齿轮组(4)，所述圆螺母(3a)在所述传动丝杠(3)上水平往复移动，并带动所述滚筒底座(1a)和所述滚筒盘具(1)水平往复移动；

所述第一动力组件(2)包括液压马达(2a)和大链轮(2b)，所述大链轮与(2b)所述滚筒盘具(1)固定连接，所述液压马达(2a)带动所述大链轮(2b)转动，并带动所述滚筒盘具(1)转动；

所述传动齿轮组包括：第一轴(4a)，其上连接有可同步转动的第一小链轮(4a1)和第一配换齿轮(4a2)，上述大链轮(2b)同轴设有第二小链轮(2c)，所述第一、二小链轮(4a1、2c)通过链条而传动连接；第二轴(4b)，其与第一轴(4a)平行设置，所述第二轴(4b)上连接有第二配换齿轮(4b1)；第三轴(4c)，其与第二轴(4b)平行设置，所述第三轴(4c)上连接有第一齿轮(4c1)，所述第二、三轴(4b、4c)之间连接有相互独立的第一传动组件和第二传动组件，在第二轴(4b)转动的状态下，分别通过第一、二传动组件而带动所述第三轴(4c)正向或反向转动，上述传动丝杠(3)上连接有第二齿轮(3b)，所述第二齿轮(3b)与所述圆螺母(3a)固定连接，所述第二齿轮(3b)与第一齿轮(4c1)相互啮合；

所述第一传动组件包括第一电磁离合器(4d)，第三齿轮(4e)和第四齿轮(4f)，所述第一电磁离合器(4d)和第三齿轮(4e)连接在所述第二轴(4b)上，所述第四齿轮(4f)连接在所述第三轴(4c)上，所述第三齿轮(4e)和第四齿轮(4f)传动连接；在第一电磁离合器(4d)工作状态下，所述第三齿轮(4e)被第一电磁离合器(4d)吸附在所述第二轴(4b)上随第二轴(4b)转动，并带动第四齿轮(4f)转动，所述第三轴(4c)随着所述第四齿轮(4f)的转动而转动；

所述第二传动组件包括第二电磁离合器(4g)，第五齿轮(4h)，第四轴(4i)，第六齿轮(4j)和第七齿轮(4k)，所述第二电磁离合器(4g)和第五齿轮(4h)连接在所述第二轴(4b)上，所述第四轴(4i)平行地连接在所述二、三轴(4b、4c)之间，所述第六齿轮(4j)连接在所述第四轴(4i)上，所述第六齿轮(4j)分别与第五齿轮(4h)和第七齿轮(4k)啮合连接，所述第七齿轮(4k)连接在所述第三轴(4c)上；在第二电磁离合器(4g)工作状态下，所述第五齿轮(4h)被第二电磁离合器(4g)吸附在所述第二轴(4b)上随第二轴(4b)转动，并通过第六齿轮(4j)带动第七齿轮(4k)转动，所述第三轴(4c)随着所述第七齿轮(4k)的转动而转动。

2.根据权利要求1所述的排缆装置，其特征在于，所述滚筒底座(1a)的底部的前、后两侧固定连接有导轨连接部(1b)，每个导轨连接部(1b)的下方设有与所述导轨连接部凹凸配合连接的直线导轨(5)，所述直线导轨(5)固定设置，所述滚筒底座(1a)沿着所述直线导轨(5)水平往复移动。

3.根据权利要求2所述的排缆装置，其特征在于，每个所述导轨连接部(1b)上至少设有左滚轮组(1c)和右滚轮组(1d)，所述左、右滚轮组(1c、1d)在所述直线导轨(5)内滚动移动；在所述直线导轨(5)上设有左行程开关(5a)和右行程开关(5b)，所述左行程开关(5a)在所述左滚轮组(1c)的左侧，所述右行程开关(5b)在所述右滚轮组(1d)的右侧。

4.根据权利要求1所述的排缆装置，其特征在于，通过第二动力组件，所述滚筒底座(1a)的水平移动速度呈可调节设置，所述第二动力组件包括调节液压马达(6)，所述调节液压马达连接在所述传动丝杠(3)的一端，以带动所述传动丝杠(3)转动。