石油钻机的锁定装置
技术领域
本发明涉及地质钻井设备技术领域，尤其是涉及一种石油钻机的锁定装置。
背景技术
钻铤锁是石油钻机二层台用于排放钻铤立根的锁定装置。目前，石油钻机二层台石油钻机的钻铤锁大多采用推杆驱动，即采用电动或液动或气动直线执行器推或拉连杆带动钻铤锁的转轴及挡杆旋转90°，打开或关闭钻铤锁。
此种钻铤锁的开闭均需要在每个钻铤锁上配套直线执行器，成本高，且连接管线多，结构较为复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石油钻机的锁定装置，以解决现有的钻铤锁成本高和连接管线结构复杂的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种石油钻机的锁定装置，具体技术方案如下：
一种石油钻机的锁定装置，包括：
驱动装置，其用于输出扭矩；
传动轴，其一端与所述驱动装置相连接，并可在所述驱动装置驱动下转动；
多个沿所述传动轴的轴向间隔布设的钻铤锁，所述钻铤锁包括安装座和安装在所述安装座上的可开闭的锁定机构；
其中，所述锁定机构与所述传动轴相连接，并可在所述传动轴带动下开闭。
进一步的，所述锁定机构包括位于所述安装座内的转动件、转轴和传动臂，以及位于所述安装座外的档杆；
所述转动件与所述传动轴相连接并同步转动，所述转动件设有驱动部；
所述转轴安装在所述安装座上；
所述传动臂和所述档杆均与所述转轴相连接，并与所述转轴同步转动；
所述转动件转动至预设位置时，所述驱动部与所述传动臂相抵，以使所述传动臂带动所述转轴和所述档杆转动，以打开所述锁定机构。
进一步的，所述转动件包括轮盘，所述轮盘设有缺口，所述驱动部为所述轮盘除所述缺口外的外缘。
进一步的，沿远离所述驱动装置的方向上，多个所述轮盘的所述缺口所对应的圆心角逐渐减小，且相邻两个所述缺口所对应的圆心角的差值为360°/n，其中n为所述钻铤锁的数量。
进一步的，所述转动件包括凸轮，所述驱动部为所述凸轮的凸缘。
进一步的，所述锁定机构还包括用于带动所述档杆复位的复位机构；所述复位机构一端与所述安装座连接，另一端与所述转轴相连接。
进一步的，所述复位机构包括弹性件和连杆；所述弹性件一端与所述安装座连接，另一端与所述连杆一端连接，所述连杆另一端与所述转轴相连接。
进一步的，所述档杆包括相连接的连接部和止挡部；
所述连接部与所述转轴伸出所述安装座外的端部相连接；
所述止挡部用于进行锁定动作。
进一步的，所述安装座设有第一轴承支撑架；所述第一轴承支撑架内设有第一轴承，所述第一轴承与所述传动轴相连接。
进一步的，还包括第二轴承支撑架，所述第二轴承支撑架内设有第二轴承，所述第二轴承与所述驱动装置的输出轴相连接。
根据本发明提供的石油钻机的锁定装置，将原本对钻铤锁的直线驱动转化为扭矩驱动，通过驱动装置和传动轴替代多个直线驱动装置驱动钻铤锁，不仅节约成本，而且简化了线路结构。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的石油钻机的锁定装置的结构示意图；
图2为图1的A-A剖面图。
图标：
1-驱动装置；2-传动轴；3-钻铤锁；4-安装座；5-第一轴承支撑架；6-第二轴承支撑架；7-锁定机构；8-转动件；9-转轴；10-传动臂；11-档杆；12-复位机构；13-弹性件；14-连杆；15-连接部；16-止挡部。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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。
结合附图1和2所示本实施例提供了一种石油钻机的锁定装置，包括驱动装置1、传动轴2和多个钻铤锁3。锁定装置用于排放石油钻机二层台钻铤立根(图中未示出)，钻机二层台左右每侧一般配备3-5个钻铤锁3，每个钻铤锁3排放一柱钻铤立根。
基于背景技术中的问题，本实施例的对钻铤锁3的驱动方式做出改进，将原本对钻铤锁3的直线驱动转化为扭矩驱动，因此本实施例的驱动装置1为输出扭矩的驱动结构，例如旋转电机或减速机等，本实施例的驱动装置1具有一个输出扭矩的输出轴(图中未示出)。
本实施例的传动轴2一端与驱动装置1相连接，并可在驱动装置1驱动下绕着自身的轴向进行转动，本实施例的传动轴2可以是图示中的一整根轴体，也可以是多个传动轴2通过联轴器等连接结构相连接(图中未示出此结构)，此种结构利于装配。
本实施例的多个钻铤锁3沿传动轴2的轴向间隔布设，钻铤锁3包括安装座4和安装在安装座4上的可开闭的锁定机构7。
作为本实施例的一个优选实施方式，本实施例的安装座4包括一个水平板和两个竖直板，水平板的相对两端分别与竖直板连接，各竖直板的下部具设有供本实施例传动轴2穿过的轴孔，并且在轴孔内安装有第一轴承(图中未示出)，本实施例的传动轴2依次穿过各第一轴承，可以将本实施例的竖直板形成第一轴承支撑架5。
作为本实施例的一个优选实施方式，本实施例还在驱动装置1附近设置有第二轴承支撑架6，第二轴承支撑架6内设有第二轴承(图中未示出)，第二轴承与驱动装置1的输出轴相连接。
当钻铤锁3挡杆受到撞击外载荷时，挡杆所受载荷传递到锁定机构7后，由第一轴承支撑架5和第二轴承支撑架6吸收，不会损伤成本较高的驱动装置1，进而保证了驱动装置1的使用寿命和性能。
本实施例的锁定机构7与传动轴2相连接，并可在传动轴2带动下开闭，锁定机构7的结构形式不唯一，例如可以利用现有的钻铤锁3的锁定结构，只要传动轴2能够带动其开闭即可。
作为本实施例的一个优选实施方式，为了便于传动轴2带动锁定机构7开闭，本实施例的锁定机构7包括位于安装座4内的转动件8、转轴9和传动臂10，以及位于安装座4外的档杆11。
本实施例的转动件8与传动轴2相连接并同步转动，连接方式可以是固定连接，即将转动件8套装在传动轴2上，并且在两者之间通过销等进行卡合；本实施例的转动件8设有驱动部，需要说明的是，该驱动部并非自身能够动作，而是在传动轴2的带动下用于驱动档杆11的转动。
本实施例的转轴9安装在安装座4上，具体的是转轴9一端安装在上述一个竖直板上，并伸出安装座4外，转轴9的另一端安装在另一个竖直板上，并伸出安装座4外。
本实施例的传动臂10和档杆11均与转轴9相连接，并与转轴9同步转动，传动臂10与转轴9的连接方式与上述转动件8与传动轴2的连接方式相近或相同，本实施例的档杆11与转轴9伸出安装座4的相对两端连接，并且通过转轴9带动其转动。
本实施例的转动件8被构造为：当转动件8转动至预设位置时，驱动部与传动臂10相抵，以使传动臂10带动转轴9和档杆11转动,档杆11由水平状态转动至近似于竖直状态，此时档杆11解除与钻铤立根的配合以完成锁定机构7的打开，即完成了钻铤锁的打开；当然在打开钻铤锁后，转动件8也可以在传动轴2的带动下回转，再带动转轴9和档杆11转动，使得档杆11回转至水平状态，完成钻铤锁的关闭。
基于上述结构描述，本实施例的转动件8为轮盘，轮盘设有缺口，驱动部为轮盘除缺口外的外缘，或者可以理解为转动件8为扇形板状结构，驱动部为扇形板状结构的弧形外缘。
由于每侧钻铤立根按距离二层台中心较远位置到较近位置依次排放并依靠在同一根二层台横梁。因此，钻铤立根移动并排放到某钻铤锁3时，须按顺序打开距离二层台中心位置较近的钻铤锁3，以便钻铤立根移动到较远的钻铤锁3。
基于此，本实施例对转动件8的结构做出了进一步的改进，在沿远离驱动装置1的方向上，多个轮盘的缺口所对应的圆心角逐渐减小，且相邻两个缺口所对应的圆心角的差值为360°/n，其中n为钻铤锁3的数量，当然也可以理解为扇形板状结构的扇面所对应的圆心角逐渐增大，相邻两个扇形板状结构的圆心角的差值为360°/n，以使得由远离驱动装置1向靠近驱动装置1的方向上，多个钻铤锁3能够依次打开。
当然，本实施例的转动件8结构不限于上述的轮盘或者说扇形板状价格欧，转动件8也可以是凸轮，驱动部为凸轮的凸缘，各凸轮的安装角度不同，即沿着远离驱动装置1的方向，多个凸轮的几何中心线与水平面夹角逐渐变化，相邻两个凸轮的几何中心线与水平面夹角的差值为360°/n，其中n为钻铤锁3的数量。
作为本实施例的一个优选实施方式，本实施例的锁定机构7还包括用于带动档杆11复位的复位机构；复位机构一端与安装座4连接，另一端与转轴9相连接。
具体的，本实施例的复位机构12包括弹性件13和连杆14；弹性件13可以是气弹簧或压缩弹簧，弹性件13一端与安装座4连接，另一端与连杆14一端连接，连杆14另一端与转轴9相连接。本实施例的弹性件13在档杆11处于水平状态过程中被压缩，进而在钻铤锁由关闭向打开状态变化时，即档杆11由水平状态向竖直状态转动时，弹性件13能够提供一定的回复力，使得转轴9回转至初始位置。
进一步的，档杆11包括相连接的连接部15和止挡部16；连接部15包括图示中的两个连接耳，每个连接耳分别连接一个转轴9伸出安装座4外的端部，以提高档杆11的连接稳定性。本实施例的止挡部16具有一定长度，其用于和上述的钻铤立根配合，以进行锁定动作。
综上所述，根据本实施例提供的石油钻机的锁定装置，通过驱动装置1和传动轴2替代多个直线驱动装置1驱动钻铤锁3，不仅节约成本，而且简化了线路结构。另外，通过第一轴承支撑架5和第二轴承支撑架6把挡杆外载荷与精密的驱动装置1隔离，驱动装置1不容易遭受外载荷损坏，防止钻铤锁3挡杆受到不正常外力时，容易传递到执行器，从而损害执行器部件。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
