阅读说明：本技术 一种无钻杆自平衡钻具缆管的地面存储系统用回转支撑架 (Rotary support frame for ground storage system of drilling-rod-free self-balancing drilling tool cable pipe ) 是由 高科 牛鑫 赵研 李家晟 于 2020-09-15 设计创作，主要内容包括：一种无钻杆自平衡钻具缆管的地面存储系统用回转支撑架,属于钻探与钻井工程领域,回转支撑架的回转支撑座固定套与储缆平台连接,同时其上部与回转支撑轴承外圈连接；回转支撑轴承内圈与回转支撑架体连接,回转支撑轴承的内圈高于外圈；四个呈矩形布置丝杠步进电机的输出轴上各同轴连接有一个丝杠,四个丝杠均穿过限位板上的螺纹孔后到达回转支撑架体底部,并与限位板的螺纹孔螺纹配合连接,四个丝杠同步转动时以使限位板沿丝杠的轴线上下运动；两个对称设置的夹持电机安装在限位板上,两个夹块分别连接在两个夹持电机的输出轴上。本发明可以实现在有需要的位置夹持钻具,并能够承载钻具较大的压力,还可以跟随牵引车一起做圆周运动。(A rotary support frame for a ground storage system of a drill-stem-free self-balancing drilling tool cable pipe belongs to the field of drilling and well drilling engineering, wherein a rotary support seat fixing sleeve of the rotary support frame is connected with a cable storage platform, and the upper part of the rotary support seat fixing sleeve is connected with a rotary support bearing outer ring; the inner ring of the rotary support bearing is connected with the rotary support frame body, and the inner ring of the rotary support bearing is higher than the outer ring; the output shafts of the four lead screw stepping motors which are arranged in a rectangular shape are coaxially connected with a lead screw respectively, the four lead screws penetrate through the threaded holes in the limiting plates and then reach the bottom of the rotary support frame body and are in threaded fit connection with the threaded holes in the limiting plates, and the four lead screws are synchronously rotated to enable the limiting plates to move up and down along the axis of the lead screws; two clamping motors which are symmetrically arranged are arranged on the limiting plate, and the two clamping blocks are respectively connected to output shafts of the two clamping motors. The invention can clamp the drilling tool at a required position, can bear larger pressure of the drilling tool, and can also do circular motion along with the tractor.)

一种无钻杆自平衡钻具缆管的地面存储系统用回转支撑架

技术领域

本发明属于钻探与钻井工程领域，涉及一种在井下钻具提钻之后，用于放置、固定钻具的系统，特别是涉及一种无钻杆自平衡钻具缆管的地面存储系统用回转支撑架。

背景技术

在无钻杆自平衡钻具缆管的地面存储系统进行钻井工作时，需要不断地起下钻，从而对井内钻具的钻头进行更换以及其他维护工作，在提到地面后，需要将钻具固定在某一位置，且位置可以根据需要上下移动；在钻井深度较深时，在此处的设备就需要具有足够的强度来承载上方装置和上方装置承接井内钻具及缆管重力之合力的压力；此处设备与无钻杆自平衡钻具缆管的地面存储系统的牵引车导杆连接，需要随牵引车一起做圆周运动。因此，需要提出一种适合钻探领域或者更广领域对地面存储系统的回转支撑机构。

发明内容

本发明的目的是为自平衡钻具缆管的地面存储系统配备一种可以实现在有需要的位置夹持和上下移动钻具，并能够承载钻具较大的压力，还可以跟随牵引车一起做圆周运动的回转支撑架系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种无钻杆自平衡钻具缆管的地面存储系统用回转支撑架，包括回转支撑架体，其特征在于：还包括回转支撑座固定套、回转支撑轴承、丝杠步进电机、丝杠、限位板、夹持电机及夹块，所述回转支撑座固定套与储缆平台通过螺钉连接，同时回转支撑座固定套的上部与回转支撑轴承的外圈通过螺钉连接；所述回转支撑轴承的内圈与回转支撑架体通过螺钉连接，回转支撑轴承的内圈高于外圈；所述夹持电机安装在限位板上，数量为两个，两个夹持电机呈对称设置；所述夹块数量为两个，两个夹块分别连接在两个夹持电机的输出轴上，两个夹块相互配合用于夹持钻具；所述丝杠步进电机安装在回转支撑架体上，数量为四个，四个丝杠步进电机呈矩形布置；所述丝杠的数量为四个，四个丝杠分别通过联轴器连接在四个丝杠步进电机的输出轴上，四个丝杠均依次穿过回转支撑架体的横梁及开设在限位板上的螺纹孔到达回转支撑架体底部，且四个丝杆均与限位板的螺纹孔螺纹配合连接，四个丝杠同步转动时以使限位板沿丝杠的轴线上下运动，用来上下移动钻具到合适位置。

进一步，所述丝杠远离丝杠步进电机的一端卡设在位于回转支撑架体底部的凹槽中。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：

1、在起下钻时，本发明提出的回转支撑架可以根据需要将钻具固定并上下移动到某一合适位置。

2、在钻进到较深地层时，本发明提出的回转支撑架可以承载上方装置和上方装置承接井内钻具及缆管重力之合力的较大压力。

3、本发明可以实现储缆平台(即固定储缆平台)和上部各部件周向运动互不干扰，仅回转支撑架随牵引车做圆周运动。

附图说明

此处的附图说明用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明申请的一部分，本发明示意性实施例及其说明用于理解本发明，并不构成本发明的不当限定，在附图中：

图1是本发明实施例中无钻杆自平衡钻具缆管的地面存储系统用回转支撑架的主视图。

图2是图1的C-C截面剖视图。

图3是回转支撑架体的示意图。

图4是回转支撑架体的右视图。

图5是限位板的结构示意图。

图6是回转支撑轴承的结构示意图。

图7是回转支撑轴承的侧视图。

图中各处标记如下：101-回转支撑架体；102-丝杠步进电机一；103-丝杠步进电机二；104-夹块一；105-夹持电机一；106-限位板；107-丝杠一；108-丝杠二；109-回转支撑轴承；110-回转支撑座固定套；111-丝杠步进电机三；112-丝杠步进电机四；113-夹持电机二；114-夹块二；115-丝杠三；116-丝杠四。

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明保护主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有进行详尽的说明。

本实施例中示出的一种无钻杆自平衡钻具缆管的地面存储系统用回转支撑架，如图1、图2、图3、图4、图5、图6及图7所示，包括回转支撑架体101、丝杠步进电机一102、丝杠步进电机二103、夹块一104、夹持电机一105、限位板106、丝杠一107、丝杠二108、回转支撑轴承109、回转支撑座固定套110、丝杠步进电机三111、丝杠步进电机四112、夹持电机二113、夹块二114、丝杠三115及丝杠四116。

所述回转支撑座固定套110与储缆平台通过螺钉连接，同时回转支撑座固定套110的上部与回转支撑轴承109的外圈通过螺钉连接，回转支撑座固定套110是用于连接本发明提出的回转支撑架和储缆平台的媒介。

所述回转支撑轴承109的内圈与回转支撑架体101通过螺钉连接，通过回转支撑轴承109将回转支撑固定套110和回转支撑架体101连接起来，回转支撑轴承109的内圈高于外圈，高度差是起到将回转支撑座固定套110和回转支撑架体101运动隔离的作用，且内外圈运动互不干扰，即在内圈做圆周运动时，外圈可以固定不动，这样就可以确保回转支撑架体101在做圆周运动时，回转支撑固定套110保持静止状态。

所述回转支撑架体101上安装有四个丝杠步进电机，分别为丝杠步进电机一102、丝杠步进电机二103、丝杠步进电机三111及丝杠步进电机四112，丝杠步进电机一102、丝杠步进电机二103、丝杠步进电机三111及丝杠步进电机四112的输出轴上通过联轴器分别对应同轴安装有丝杠一107、丝杠二108、丝杠三115、丝杠四116，这四个丝杠均先穿过回转支撑架体101的横梁，再穿过限位板106的螺纹孔到达回转支撑架体101的底部，并限位在开设于回转支撑架体101底部的凹槽中，四个丝杆与限位板106的螺纹孔螺纹配合连接，四个丝杠同步转动时可以带动限位板106沿着丝杠的轴线上下运动，丝杠一直延伸到回转支撑架体101的最下端即底部，可以有助于增大限位板106的运移范围，即使得夹持位置的范围最大化；所述限位板106是用于安装夹持电机的平台，限位板106上安装有两个呈对称设置的夹持电机，分别为夹持电机一105和夹持电机二113，夹持电机一105和夹持电机二113的输出轴上分别对应安装有夹块一104和夹块二114，夹块一104和夹块二114相互配合用于加持钻具，两个夹块的最大负荷承受力为36MPa，在钻井工作起下钻时，若需将钻具提取或下放到某一固定位置，就需要将钻具固定，这时就需两个夹块向中心靠拢夹住钻具，再通过四个丝杠步进电机驱动四个丝杠同步转动从而带动限位板106沿着丝杠的轴线上下运动来调节位置。

所述丝杠步进电机一102、丝杠步进电机二103、丝杠步进电机三111、丝杠步进电机四112、夹持电机一105和夹持电机二113的电能是通过牵引车的导杆传输的，牵引车通过其滑动电源滑块接受来自外部的电能，将其传递牵引车，再通过导线穿过导杆到达回转支撑架，将电能传输给这些电机。

显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地解释本发明所作的举例，并非是对本发明实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。