用于动力猫道的主驱动系统及其动力猫道
技术领域
本实用新型涉及一种用于动力猫道的主驱动系统及其动力猫道，属于油气钻采设备的动力猫道技术领域。
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。
动力猫道的主驱动系统，是用于使V型钻具支撑梁上升/下降的驱动机构，以便于V型钻具支撑梁上的滑靴将钻具向钻台面输送，如中国专利CN201520866530.4的主驱滑车；再如中国专利CN201420525189.1的滑车与滑车油缸；再如中国专利CN201420660266.4的滑车与旋臂油缸。
现有技术的动力猫道的尺寸较大，究其原因是因为为了满足钻具的输送要求，V型钻具支撑梁的需要具有一定的长度，而为了使V型钻具支撑梁能够配合于底座上，以便于钻具的中间转移过程，底座的尺寸也需要具有一定的长度。
为了减小动力猫道的尺寸，申请人设计了一种动力猫道，其采用的V型钻具支撑梁是可翻折式的结构，称为翻折式V型钻具支撑梁，该翻折式V型钻具支撑梁包括相互铰接的支撑梁上段和支撑梁中下段；当支撑梁中下段前端向坡道顶端移动时，支撑梁上段前端将沿坡道正面向上移动，直至支撑梁上段穿过坡道上部，翻折式V型钻具支撑梁展平，如图9所示，以便于向钻台面输送钻具；当支撑梁中下段前端向坡道底端移动时，支撑梁上段前端将沿坡道正面向下移动，翻折式V型钻具支撑梁逐渐翻折，直至支撑梁中下段配合在底座上，支撑梁上段配合在坡道上，如图10所示，以便于将钻具转移至翻折式V型钻具支撑梁上(具体的是转移至支撑梁中下段上)。
因为了采用翻折式V型钻具支撑梁的设计，支撑梁上段就不需要配合在底座上，那么动力猫道的底座尺寸便减少了，动力猫道的尺寸也就减少了，同时还能够减少V型钻具支撑梁的运动路线。
为了实现上述翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作用以实现钻具的输送过程，现有技术的主驱动系统就不太适用了，因此亟需设计一种能够用于动力猫道的主驱动系统。
发明内容
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于动力猫道的主驱动系统及其动力猫道。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种用于动力猫道的主驱动系统，包括坡道，还包括设置于坡道上的主驱动机构；所述主驱动机构包括滑车、导向轮单元、绳子和拉放绳驱动结构；所述滑车装配于坡道正面并可沿坡道正面上下滑动，导向轮单元设置于坡道顶部，拉放绳驱动结构装配于坡道背面，绳子后端固定于坡道背面，绳子前端绕过拉放绳驱动结构以及导向轮单元后与滑车相连，通过拉放绳驱动结构的拉放绳动作可使滑车沿坡道正面上下滑动。
采用本实用新型的动力猫道的主驱动系统时，绳子后端是固定于坡道背面的，绳子前端是与可沿坡道正面上下滑动滑车相连的，相当于绳子后端是固定端，绳子前端是自由端；当使拉放绳驱动结构逐渐的拉动绳子时，绳子后端固定不动，绳子前端将向上拉动滑车，使得滑车沿坡道正面向上滑动(滑车上行)；再使拉放绳驱动结构逐渐的释放绳子时，绳子不上拉滑车，在滑车自身重力的作用下，滑车沿坡道正面向下滑动(滑车下行)，本实用新型结构简单，传动可靠，能够实现滑车的上下行动作，通过滑车的上下行可用以实现翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作。具体的，将本实用新型的主驱动系统应用到具有翻折式V型钻具支撑梁的动力猫道上时，使滑车与支撑梁中下段前端相连，而支撑梁上段前端配合在坡道正面、并可沿坡道正面上下滑动；滑车上行时，支撑梁中下段前端向坡道顶端移动，支撑梁上段前端将沿坡道正面向上移动，直至支撑梁上段穿过坡道上部，翻折式V型钻具支撑梁展平；滑车下行时，支撑梁中下段前端向坡道底端移动，支撑梁上段前端将沿坡道正面向下移动，翻折式V型钻具支撑梁逐渐翻折，直至支撑梁中下段配合在底座上，支撑梁上段配合在坡道上，即通过滑车的上下行实现了翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作。
本实用新型具体的设计了2种形式的拉放绳驱动结构的设计方案，都为滑轮组驱动结构的结构形式，通过动滑轮单元作靠近/远离定滑轮单元的动作过程，实现了滑车的上下行，并得益于动滑轮单元的设计，能够节省驱动动力，节约能源。具体的，如下所述。
可供选择的第一种设计方案，所述拉放绳驱动结构包括装配于坡道背面的定滑轮单元、动滑轮单元以及用于驱动动滑轮单元沿坡道背面上下滑动的驱动装置，定滑轮单元位于动滑轮单元下方；绳子前端绕过动滑轮单元、定滑轮单元以及导向轮单元后与滑车相连。
进一步的，所述动滑轮单元包括2个动滑轮，定滑轮单元包括2个定滑轮，绳子前端依次绕过第一个动滑轮、第一个定滑轮、第二个动滑轮、第二个定滑轮以及导向轮单元后与滑车相连。
可供选择的第二种设计方案，所述拉放绳驱动结构包括装配于坡道背面的定滑轮单元、动滑轮单元以及用于驱动动滑轮单元沿坡道背面上下滑动的驱动装置，动滑轮单元位于定滑轮单元下方；绳子前端绕过定滑轮单元、动滑轮单元以及导向轮单元后与滑车相连。
进一步的，所述定滑轮单元包括2个定滑轮，动滑轮单元包括2个动滑轮，绳子前端依次绕过第一个定滑轮、第一个动滑轮、第二个定滑轮、第二个动滑轮以及导向轮单元后与滑车相连。
对于上述的2种设计方案而言，定滑轮单元包括2个定滑轮，动滑轮单元包括2个动滑轮的设计是优选的设计，这样的结构形式更加科学，便于实施，同时结构也稳定。
作为上述第一种或第二种设计方案的进一步优化设计，沿坡道的长度方向上，动滑轮单元滑动的嵌入坡道背面设置的滑道内，驱动装置与动滑轮单元相连用以驱动动滑轮单元沿滑道背面上下滑动。滑道对动滑轮单元起到导向作用，有利于动滑轮单元沿坡道背面上下滑动。
进一步的，所述驱动装置为驱动伸缩杆，驱动伸缩杆一端固定于坡道背面、另一端与动滑轮单元相连。能够实现驱动定滑轮单元沿滑道上下滑动的目的。
可供选择的，所述导向轮单元包括2个导向轮，两导向轮分别凸出于坡道的正面与背面。能够避免绳子与坡道出现干涉的情况发生。
可供选择的，沿坡道的长度方向上，滑车滑动的装配于坡道正面设置的导轨上，以使滑车可沿坡道正面上下滑动。导轨起到导向的作用，有利于滑车沿坡道正面上下滑动。
可供选择的，所述主驱动机构有2N套，2N套所述主驱动机构具有间距的对称设置于坡道上。优选的，N＝1，主驱动机构有2套，滑车就有2个，两滑车之间具有间距；将本设计主驱动系统应用到具有翻折式V型钻具支撑梁的动力猫道上时，使两滑车与支撑梁中下段的前端两侧相连，通过两滑车同步的上下行动作，V型钻具支撑梁两侧受力平衡，使得翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作更加稳定可靠。
一种动力猫道，采用上述的用于动力猫道的主驱动系统。
本实用新型的一种用于动力猫道的主驱动系统及其动力猫道，本实用新型动力猫道的主驱动系统结构简单，传动可靠，绳子后端是固定于坡道背面的，绳子前端是与可沿坡道正面上下滑动滑车相连的，相当于绳子后端是固定端，绳子前端是自由端；通过拉放绳驱动结构的拉放绳动作能够使得滑车沿坡道正面上下滑动，即实现了滑车的上下行，通过滑车的上下行进而可以用以实现翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作。采用本实用新型的主驱动系统的动力猫道具有上述的有益效果。
附图说明
图1是本实用新型的主驱动系统的结构示意图；
图2是本实用新型的主驱动系统的侧视图；
图3是拉放绳驱动结构的结构示意图；
图4是本实用新型的主驱动系统的定滑轮单元位置的局部示意图；
图5是本实用新型的主驱动系统的动滑轮单元位置的局部示意图；
图6是本实用新型的主驱动系统的滑车位置的局部示意图；
图7是本实用新型的主驱动系统的原理示意图；其中，定滑轮单元位于动滑轮单元下方；
图8是本实用新型的主驱动系统的原理示意图；其中，动滑轮单元位于定滑轮单元下方；
图9是一种采用本实用新型的主驱动系统的动力猫道的结构示意图；其中，滑车上行后翻折式V型钻具支撑梁处于展平状态；
图10是一种采用本实用新型的主驱动系统的动力猫道的结构示意图；其中，滑车下行后翻折式V型钻具支撑梁处于翻折状态。
图中标记：1-坡道、11-导轨、12-固定头、2-滑车、3-导向轮单元、31-导向轮、4-绳子、5-拉放绳驱动结构、51-定滑轮单元、51-定滑轮、52-动滑轮单元、521-动滑轮、53-驱动伸缩杆，54-滑道、541-导板、542-滑槽、55-滑块、551-腹板部、552-翼板部、6-底座、7-翻折式V型钻具支撑梁、71-支撑梁上段、72-支撑梁中下段、8-悬臂。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
本实用新型公开的所有特征，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。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例一
如图1至图8所示，本实施例的一种用于动力猫道的主驱动系统，包括坡道1，还包括设置于坡道1上的主驱动机构；所述主驱动机构包括滑车2、导向轮单元3、绳子4和拉放绳驱动结构5；所述滑车2装配于坡道1正面并可沿坡道1正面上下滑动，导向轮单元3设置于坡道1顶部，拉放绳驱动结构5装配于坡道1背面，绳子4后端固定于坡道1背面，绳子4前端绕过拉放绳驱动结构5以及导向轮单元3后与滑车2相连，通过拉放绳驱动结构的拉放绳动作可使滑车沿坡道正面上下滑动。
采用本实用新型的动力猫道的主驱动系统时，绳子4后端是固定于坡道1背面的，绳子前端是与可沿坡道正面上下滑动滑车2相连的，相当于绳子后端是固定端，绳子前端是自由端；当使拉放绳驱动结构5逐渐的拉动绳子时，绳子4后端固定不动，绳子4前端将向上拉动滑车2，使得滑车2沿坡道1正面向上滑动(滑车上行)；再使拉放绳驱动结构5逐渐的释放绳子时，绳子不上拉滑车2，在滑车自身重力的作用下，滑车2沿坡道1正面向下滑动(滑车下行)，本实用新型结构简单，传动可靠，能够实现滑车的上下行动作，通过滑车的上下行可用以实现翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作。具体的，将本实用新型的主驱动系统应用到具有翻折式V型钻具支撑梁的动力猫道上时，使滑车与支撑梁中下段前端相连，而支撑梁上段前端配合在坡道正面、并可沿坡道正面上下滑动；滑车上行时，支撑梁中下段前端向坡道顶端移动，支撑梁上段前端将沿坡道正面向上移动，直至支撑梁上段穿过坡道上部，翻折式V型钻具支撑梁展平；滑车下行时，支撑梁中下段前端向坡道底端移动，支撑梁上段前端将沿坡道正面向下移动，翻折式V型钻具支撑梁逐渐翻折，直至支撑梁中下段配合在底座上，支撑梁上段配合在坡道上，即通过滑车的上下行实现了翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作。优选的，所述绳子4为钢丝绳。
进一步的，如图3、图4所示，坡道1背面设有固定头12，绳子4后端固定在在该固定头12上。以实现绳子4后端固定于坡道1背面目的。优选的，固定头12设置在坡道1背面的底部位置。
本实用新型具体的设计了2种形式的拉放绳驱动结构5的实施方式，都为滑轮组驱动结构的结构形式，通过动滑轮单元52作靠近/远离定滑轮单元51的动作过程，实现了滑车的上下行，并得益于动滑轮单元52的设计，能够节省驱动动力，节约能源。具体的，如下所述。
可供选择的第一种实施方式，如图1至图7所示，所述拉放绳驱动结构5包括装配于坡道1背面的定滑轮单元51、动滑轮单元52以及用于驱动动滑轮单元沿坡道背面上下滑动的驱动装置，定滑轮单元51位于动滑轮单元52下方；绳子4前端绕过动滑轮单元52、定滑轮单元51以及导向轮单元3后与滑车2相连。
进一步的，如图7所示，所述动滑轮单元52包括2个动滑轮521，定滑轮单元51包括2个定滑轮511，绳子4前端依次绕过第一个动滑轮521、第一个定滑轮511、第二个动滑轮521、第二个定滑轮511以及导向轮单元3后与滑车2相连。
可供选择的第二种实施方式，如图8所示，所述拉放绳驱动结构5包括装配于坡道1背面的定滑轮单元51、动滑轮单元52以及用于驱动动滑轮单元沿坡道背面上下滑动的驱动装置，动滑轮单元52位于定滑轮单元51下方；绳子4前端绕过定滑轮单元51、动滑轮单元52以及导向轮单元3后与滑车2相连。
进一步的，如图8所示，所述定滑轮单元51包括2个定滑轮511，动滑轮单元52包括2个动滑轮521，绳子4前端依次绕过第一个定滑轮511、第一个动滑轮521、第二个定滑轮511、第二个动滑轮521以及导向轮单元3后与滑车2相连。
对于上述的2种实施方式而言，定滑轮单元51包括2个定滑轮511，动滑轮单元52包括2个动滑轮521的设计是优选的设计，这样的结构形式更加科学，便于实施，同时结构也稳定。当然，也可以是，定滑轮单元51仅包括1个定滑轮511，动滑轮单元52仅包括1个动滑轮521。或者，定滑轮单元51包括更多个定滑轮511，动滑轮单元52包括更多个动滑轮521；定滑轮单元51的滑轮数量与动滑轮单元52的滑轮数量相等是优选的，当然，两者的数量相差1个也是可行的，此时，绳子的缠绕方式就有所不同了对于本领域技术人员来讲，绕绳不会存在技术难题，此处就不再赘述了；比如，动滑轮521有2个，定滑轮有1个时，绳子4前端依次绕过第一个动滑轮521、定滑轮511、第二个动滑轮521以及导向轮单元3后与滑车2相连。
作为上述第一种或第二种种实施方式的进一步优化设计，如图3、图5所示，沿坡道1的长度方向上，动滑轮单元52滑动的嵌入坡道1背面设置的滑道54内，驱动装置与动滑轮单元52相连用以驱动动滑轮单元沿滑道背面上下滑动。滑道54对动滑轮单元52起到导向作用，有利于动滑轮单元沿坡道背面上下滑动。
进一步的，如图3至图5所示，所述驱动装置为驱动伸缩杆53，驱动伸缩杆53一端固定于坡道1背面、另一端与动滑轮单元52相连。能够实现驱动定滑轮单元沿滑道上下滑动的目的。可供选择的，所述驱动伸缩杆53为液压驱动伸缩杆或电动驱动伸缩杆。
具体的，驱动伸缩杆53通过滑块55与动滑轮单元52相连，用以驱动动滑轮单元52沿滑道上下滑动。为了进一步的便于实施理解，本实用新型还具体的公开了滑块55与滑道54的结构形式。如图5所示，滑块55呈U型结构，具有1个腹板部551和2个翼板部552；滑道54包括2个导板541，沿导板541的长度方向上，导板541开设有滑槽542；沿坡道1的长度方向上，滑道54的两导板541具有间距的设置在坡道1背面，滑块55套在滑道54上，并可沿滑道54上下滑动；动滑轮单元52设置在两导板541之间，且动滑轮单元52的两端滑动的穿过滑道54的两滑槽542后、与滑块55的两翼板部552相连接，驱动伸缩杆53与滑块55的腹板部551相连。
可供选择的，如图1、图2所示，所述导向轮单元3包括2个导向轮31，两导向轮31分别凸出于坡道1的正面与背面。能够避免绳子4与坡道1出现干涉的情况发生。当然，导向轮单元3也可以仅包括1个导向轮31，此时为了避免绳子4与坡道1干涉，那么该导向轮的尺寸较大。同样的道理，导向轮单元3也可以包括3个、4个或更多个导向轮31。
可供选择的，如图1、图2、图6所示，沿坡道1的长度方向上，滑车2滑动的装配于坡道1正面设置的导轨11上，以使滑车可沿坡道正面上下滑动。导轨11起到导向的作用，有利于滑车沿坡道正面上下滑动。优选的，在滑车2与导轨11的配合面处，滑车2上设置有滚珠，使得滑车2能够更加容易的在导轨上滑动。可供选择的，滑车2的底部设置有用于测量滑车移动距离的编码器。
可供选择的，如图1所示，所述主驱动机构有2N套，2N套所述主驱动机构具有间距的对称设置于坡道1上。优选的，N＝1，主驱动机构有2套，滑车2就有2个，两滑车2之间具有间距；将本设计主驱动系统应用到具有翻折式V型钻具支撑梁的动力猫道上时，使两滑车2与支撑梁中下段的前端两侧相连，通过两滑车2同步的上下行动作，V型钻具支撑梁两侧受力平衡，使得翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作更加稳定可靠。
实施例二
本实施例的一种动力猫道，采用上述的用于动力猫道的主驱动系统。
本实用新型主要为了提供一种用于动力猫道的主驱动系统，通过滑车的上下行可用以实现翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作。为了便于理解，本实施例简单的介绍了一种采用实施例一的主驱动系统的动力猫道，该动力猫道的V型钻具支撑梁是可翻折式的结构。具体的，如下所述。
如图9、图10所示，该动力猫道包括实施例一的主驱动系统，该主驱动系统的主驱动机构有2套，还包括：
底座6，主驱动系统的坡道1底端与底座6前端相连；
翻折式V型钻具支撑梁7和悬臂8，所述翻折式V型钻具支撑梁7包括支撑梁上段71和支撑梁中下段72，支撑梁上段71后端与支撑梁中下段72前端铰接，支撑梁中下段72后端与悬臂8上端铰接，悬臂8下端铰接于底座6中部；
V型钻具支撑梁7位于主驱动系统的两滑车2之间，支撑梁上段71前端配合在坡道1正面，并可沿坡道1正面上下滑动，两滑车2与支撑梁中下段72前端两侧相连，用以带动支撑梁中下段72前端联动支撑梁上段71在坡道1正面作上下移动；
当主驱动系统的拉放绳驱动结构拉动绳子时，使得使滑车2上行带动支撑梁中下段72前端向坡道1顶端移动，支撑梁上段71前端沿坡道正面向上移动，翻折式V型钻具支撑梁7逐渐展开，直至支撑梁上段71穿过坡道上部，翻折式V型钻具支撑梁7展平，如图9所示；
当主驱动系统的拉放绳驱动结构释放绳子时，在翻折式V型钻具支撑梁7和滑车2的重力的作用下，使得滑车2下行，支撑梁中下段72前端向坡道1底端移动，支撑梁上段71前端沿坡道正面向下移动，翻折式V型钻具支撑梁7逐渐翻折，直至支撑梁中下段72配合在底座6上，支撑梁上段71配合在坡道1上，如图10所示。
综上所述，采用本实用新型的一种用于动力猫道的主驱动系统及其动力猫道，本实用新型动力猫道的主驱动系统结构简单，传动可靠，绳子后端是固定于坡道背面的，绳子前端是与可沿坡道正面上下滑动滑车相连的，相当于绳子后端是固定端，绳子前端是自由端；通过拉放绳驱动结构的拉放绳动作能够使得滑车沿坡道正面上下滑动，即实现了滑车的上下行，通过滑车的上下行进而可以用以实现翻折式V型钻具支撑梁的上升/下降动作。采用本实用新型的主驱动系统的动力猫道具有上述的有益效果。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
