權(quán)利要求書： 1.一種適用于高寒鉆機(jī)移運(yùn)的九十度轉(zhuǎn)向裝置，該裝置包括導(dǎo)軌總成(1)、X方向移運(yùn)小車(2)、后支撐座(3)、前支撐座(4)和蟹式液壓臂總成(5)；所述導(dǎo)軌總成(1)由X方向平移導(dǎo)軌(6)和X?Y換向?qū)к?7)組成；所述X方向移運(yùn)小車(2)由直線排輪(14)和支撐板(15)組成；所述后支撐座(3)和前支撐座(4)均由支撐柱(16)、頂升液缸(17)、鋼架外殼(18)、不完全齒輪一(19)、不完全齒輪二(22)、齒輪軸(23)、定位板(24)、耳板一(25)、耳板二(26)、螺栓螺母(27)、回轉(zhuǎn)支撐外殼(28)、階梯軸(29)、球輪(30)、防松墊片(31)、回轉(zhuǎn)支撐架(32)、回轉(zhuǎn)支撐軸承外圈(33)、法蘭盤(34)、回轉(zhuǎn)盤(35)、轉(zhuǎn)動(dòng)球板(36)、球體滾珠一(39)、保持架(40)、球體滾珠二(41)、圓柱滾子(42)、圓柱滾子保持架(43)、回轉(zhuǎn)支撐軸承內(nèi)圈(45)和擋板(46)組成；所述蟹式液壓臂總成(5)由平移液缸(48)和機(jī)械爪(49)組成；

蟹式液壓臂總成(5)與X方向移運(yùn)小車(2)通過螺栓螺母連接，蟹式液壓臂總成(5)與后支撐座(3)和前支撐座(4)通過螺栓螺母連接；蟹式液壓臂總成(5)通過機(jī)械爪(49)放置在導(dǎo)軌總成(1)上，后支撐座(3)和前支撐座(4)通過球輪(30)放置在導(dǎo)軌總成(1)上，X方向移運(yùn)小車(2)通過直線排輪(14)放置在導(dǎo)軌總成(1)上；導(dǎo)軌總成(1)模塊化處理，X方向平移導(dǎo)軌(6)模塊之間通過針形插銷(9)連接，同時(shí)通過針形插銷(9)與X?Y換向?qū)к?7)連接，完成導(dǎo)軌總成(1)的拼接；蟹式液壓臂總成(5)通過螺栓螺母(27)安裝在后支撐座(3)和前支撐座(4)的底部，機(jī)械爪(49)裝在導(dǎo)軌總成(1)的凸臺(13)上；X方向平移導(dǎo)軌(6)的軌道有供機(jī)械爪(49)工作的凹槽和球輪(30)滾動(dòng)的圓弧軌道，軌道接地面中間形狀為梯形凹槽，側(cè)面有插銷孔(12)；X?Y換向?qū)к?7)軌道表面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與X方向平移導(dǎo)軌(6)表面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)基本一致，不同點(diǎn)在X?Y換向處有承重小凸臺(11)，軌道接地面中間形狀為梯形凸臺與X方向平移導(dǎo)軌(6)的梯形凹槽相拼接；導(dǎo)軌總成(1)中X方向平移導(dǎo)軌(6)由多個(gè)活動(dòng)連接板(8)通過針形插銷(9)將單個(gè)X方向平移導(dǎo)軌(6)相互連接，再由多個(gè)活動(dòng)角板(10)通過針形插銷(9)與X?Y換向?qū)к?7)連接，對導(dǎo)軌總成(1)完成組裝，其中針形插銷(9)通過插銷孔(12)固定軌道之間的相對位置；

后支撐座(3)四周裝有蟹式液壓臂總成(5)，四個(gè)支撐柱(16)焊接于鋼架外殼(18)的四個(gè)角上，鋼架外殼(18)上設(shè)置有定位板(24)、耳板一(25)、耳板二(26)、不完全齒輪一(19)、不完全齒輪二(22)，不完全齒輪一(19)與電機(jī)一(20)連接，不完全齒輪二(22)與電機(jī)二(21)連接，同時(shí)支撐柱(16)之間裝有頂升液缸(17)，后支撐座(3)內(nèi)部的齒輪軸(23)通過法蘭盤(34)以螺栓螺母(27)進(jìn)行固定，法蘭盤(34)與回轉(zhuǎn)支撐軸承外圈(33)通過螺栓螺母(27)連接，回轉(zhuǎn)支撐架(32)焊接在回轉(zhuǎn)支撐外殼(28)底部，球輪(30)與階梯軸(29)通過防松墊片(31)和螺母裝在回轉(zhuǎn)支撐架(32)上；后支撐座(3)中回轉(zhuǎn)盤(35)焊接于齒輪軸(23)上，轉(zhuǎn)動(dòng)球板(36)與回轉(zhuǎn)盤(35)焊接，轉(zhuǎn)動(dòng)球板(36)插入擋板(46)之間，擋板(46)與回轉(zhuǎn)支撐軸承內(nèi)板面(44)焊接，轉(zhuǎn)動(dòng)球板(36)與擋板(46)之間為點(diǎn)接觸，通過轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)盤(35)，從而帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支撐架(32)一起旋轉(zhuǎn)，圓柱滾子(42)與回轉(zhuǎn)支撐軸承外圈(33)中的圓柱面(38)相互配合轉(zhuǎn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)支撐軸承內(nèi)圈(45)裝有大小相間的球體滾珠二(41)，球體滾珠一(39)的保持架(40)與回轉(zhuǎn)支撐軸承中心面(47)通過螺栓螺母連接，球體滾珠一(39)裝于保持架(40)中，球體滾珠一(39)與回轉(zhuǎn)盤底面(37)點(diǎn)接觸；前支撐座(4)與后支撐座(3)結(jié)構(gòu)完全相同。

說明書： 一種適用于高寒鉆機(jī)移運(yùn)的九十度轉(zhuǎn)向裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明一種適用于高寒鉆機(jī)移運(yùn)的九十度轉(zhuǎn)向裝置，屬于高寒地區(qū)油氣鉆井勘探領(lǐng)域。

背景技術(shù)[0002] 隨著易開采油氣藏的逐年減少，高寒地區(qū)油氣藏開采已逐漸成為油氣藏開采發(fā)展的主流，據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局估計(jì):(1)未被發(fā)現(xiàn)的油氣資源中，13％的石油和30％的天然氣

分布在高寒地區(qū)；(2)已探明的油氣資源中，22％的油氣資源在高寒地區(qū)。而中國石油進(jìn)口

量約占20％，天然氣占80％。因此，加快高寒地區(qū)油氣資源開發(fā)，提升油氣資源供給能力，是

保障中國能源安全的重大舉措。

[0003] 高寒鉆機(jī)作為高寒地區(qū)油氣資源開發(fā)的關(guān)鍵設(shè)備之一，其目前主要存在的問題為搬遷移運(yùn)非鉆井時(shí)間過長，鉆采成本高等問題。這就要求高寒鉆機(jī)減少非鉆井作業(yè)時(shí)間、提

高鉆井效率、降低鉆井開發(fā)成本，就必須實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)的高效移運(yùn)。然而，目前的鉆機(jī)移運(yùn)技術(shù)

只能實(shí)現(xiàn)單向列車式移動(dòng)和單排井作業(yè)，多排井時(shí)仍然需要拆卸鉆機(jī)，移運(yùn)較為困難，運(yùn)輸

車次多，效率低，使鉆機(jī)搬遷運(yùn)移時(shí)間占到非鉆井作業(yè)時(shí)間70％以上，嚴(yán)重影響了油田開發(fā)

效率、增大了油田開發(fā)成本。

[0004] 因此，為改變傳統(tǒng)單排直列軌道式的鉆機(jī)移運(yùn)模式，解決傳統(tǒng)列車式移動(dòng)鉆機(jī)打多排井就必須拆卸安裝的問題，提高油田有效工作時(shí)間占比，降低油田開發(fā)成本，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)

高效、快速的移運(yùn)，提出了一種適用于高寒鉆機(jī)移運(yùn)的九十度轉(zhuǎn)向裝置。

發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明的目的在于提高高寒鉆機(jī)的搬遷效率和油田有效工作時(shí)間占比，提出了一種適用于高寒鉆機(jī)移運(yùn)的九十度轉(zhuǎn)向裝置。

[0006] 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其目的所采用的技術(shù)方案是：[0007] 本發(fā)明一種適用于高寒鉆機(jī)移運(yùn)的九十度轉(zhuǎn)向裝置，主要由導(dǎo)軌總成、X方向移運(yùn)小車、支撐座和蟹式液壓臂總成組成。導(dǎo)軌總成由X方向平移導(dǎo)軌、X?Y換向?qū)к壗M成；X方向

平移導(dǎo)軌由千斤頂、頂升油缸、連接板、活動(dòng)角板、活動(dòng)連接板、凸臺和針形插銷組成；X?Y換

向?qū)к売苫顒?dòng)角板、活動(dòng)連接板、凸臺、承重凸臺和針形插銷組成；X方向移運(yùn)小車由直線排

輪、支撐板組成；支撐座由蟹式液壓臂總成、支撐柱、頂升液缸、鋼架外殼、不完全齒輪一、電

機(jī)一、電機(jī)二、不完全齒輪二、齒輪軸、定位板、耳板一、耳板二、螺栓螺母、階梯軸、球輪、防

松墊片、回轉(zhuǎn)支撐架、法蘭盤、球體滾珠一、球體滾珠保持架、回轉(zhuǎn)支撐軸承外圈、球體滾珠

二、圓柱滾子、圓柱滾子保持架、擋板、回轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)動(dòng)球板組成；蟹式液壓臂總成由機(jī)械爪和

平移油缸組成。

[0008] 導(dǎo)軌總成模塊化處理，X方向平移導(dǎo)軌模塊之間通過針形插銷連接，同時(shí)通過針形插銷與X?Y換向?qū)к夁B接完成軌道之間的拼接；X方向移運(yùn)小車通過直線排輪在X方向平移

導(dǎo)軌上滑動(dòng)，通過平移液缸伸長和收縮推動(dòng)X方向移運(yùn)小車而進(jìn)行移運(yùn)固控模塊、泵房模

塊、動(dòng)力模塊和主機(jī)模塊，自此完成X方向平移；支撐座通過球輪在導(dǎo)軌總成上滾動(dòng)，在電機(jī)

驅(qū)動(dòng)下，通過不完全齒輪機(jī)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行X?Y位置的換向，蟹式液壓臂總成通過螺栓螺

母安裝在支撐座底部，機(jī)械爪裝在軌道總成的凸臺上，通過平移液缸伸長和收縮推動(dòng)，實(shí)現(xiàn)

移動(dòng)搬遷。

[0009] 所述軌道總成中X方向平移導(dǎo)軌由多個(gè)活動(dòng)連接板通過針形插銷將單個(gè)X方向平移導(dǎo)軌相互連接，由多個(gè)活動(dòng)角板通過針形插銷與X?Y換向?qū)к夁B接。

[0010] 所述X方向移運(yùn)小車的支撐板通過螺栓螺母與直線排輪相連接，最后一個(gè)小車裝有蟹式液壓臂總成，從而推動(dòng)小車移動(dòng)。

[0011] 所述支撐座四周裝有蟹式液壓臂總成，四個(gè)支撐柱焊接于鋼架外殼的四個(gè)角上，同時(shí)支撐柱之間裝有頂升液缸，用于對于整個(gè)裝置的抬升，支撐座內(nèi)部的齒輪軸與回轉(zhuǎn)盤

通過螺栓螺母連接，法蘭盤與回轉(zhuǎn)支撐軸承外圈通過螺栓螺母連接，回轉(zhuǎn)盤與轉(zhuǎn)動(dòng)球板焊

接，轉(zhuǎn)動(dòng)球板插入擋板之間，擋板與回轉(zhuǎn)支撐軸承內(nèi)板焊接，轉(zhuǎn)動(dòng)球板與擋板之間為點(diǎn)接

觸，通過轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)盤，帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支撐架一起旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)支撐軸承內(nèi)圈裝有大小相間的球體滾

珠二，回轉(zhuǎn)支撐軸承內(nèi)板與球體滾珠保持架通過螺栓螺母連接，球體滾珠一裝于球體滾珠

保持架中，球體滾珠一與回轉(zhuǎn)盤內(nèi)部面接觸，變面接觸為點(diǎn)接觸，用以減小旋轉(zhuǎn)換向過程中

的摩擦，球輪與階梯軸通過防松墊片和螺母裝在回轉(zhuǎn)支撐架上。

[0012] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：[0013] 1.與傳統(tǒng)鉆機(jī)移運(yùn)技術(shù)相比，安裝工作量小，極大減少鉆機(jī)搬遷時(shí)間；[0014] 2.支撐座在電機(jī)作用下，通過不完全齒輪機(jī)構(gòu)90°換向，實(shí)現(xiàn)X?Y方向移運(yùn)搬遷且不用拆卸鉆機(jī)；

[0015] 3.導(dǎo)軌總成的模塊化組裝實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)在凸凹不平地基上的平穩(wěn)安全運(yùn)移,避免局部對地比壓大、軌道嚴(yán)重變形等現(xiàn)象。

附圖說明[0016] 圖1為本發(fā)明一種適用于高寒鉆機(jī)移運(yùn)的九十度轉(zhuǎn)向裝置的三維立體圖；[0017] 圖2為本發(fā)明一種適用于高寒鉆機(jī)移運(yùn)的九十度轉(zhuǎn)向裝置的導(dǎo)軌總成三維立體圖；

[0018] 圖3為本發(fā)明一種適用于高寒鉆機(jī)移運(yùn)的九十度轉(zhuǎn)向裝置的X方向移運(yùn)小車的三維立體圖；

[0019] 圖4為本發(fā)明一種適用于高寒鉆機(jī)移運(yùn)的九十度轉(zhuǎn)向裝置的支撐座的外部三維立體圖；

[0020] 圖5～圖7為本發(fā)明一種適用于高寒鉆機(jī)移運(yùn)的九十度轉(zhuǎn)向裝置的支撐座的內(nèi)部三維立體圖；

[0021] 圖8為本發(fā)明一種適用于高寒鉆機(jī)移運(yùn)的九十度轉(zhuǎn)向裝置的蟹式液壓臂總成示意圖；

[0022] 圖9為本發(fā)明一種適用于高寒鉆機(jī)移運(yùn)的九十度轉(zhuǎn)向裝置的搬遷原理示意圖；[0023] 圖中：1.導(dǎo)軌總成；2.X方向移運(yùn)小車；3.后支撐座；4.前支撐座；5.蟹式液壓臂總成；6.X方向平移導(dǎo)軌；7.X?Y換向?qū)к墸?.活動(dòng)連接板；9.針形插銷；10.活動(dòng)角板；11.承重

小凸臺；12.插銷孔；13.凸臺；14.直線排輪；15.支撐板；16.支撐柱；17.頂升液缸；18.鋼架

外殼；19.不完全齒輪一；20.電機(jī)一；21.電機(jī)二；22.不完全齒輪二；23.齒輪軸；24.定位板；

25.耳板一；26.耳板二；27.螺栓螺母；28.回轉(zhuǎn)支撐外殼；29.階梯軸；30.球輪；31.防松墊

片；32.回轉(zhuǎn)支撐架；33.回轉(zhuǎn)支撐軸承外圈；34.法蘭盤；35.回轉(zhuǎn)盤；36.轉(zhuǎn)動(dòng)球板；37.回轉(zhuǎn)

盤底面；38.圓柱面；39.球體滾珠一；40.保持架；41.球體滾珠二；42.圓柱滾子；43.圓柱滾

子保持架；44.回轉(zhuǎn)支撐軸承內(nèi)板面；45.回轉(zhuǎn)支撐軸承內(nèi)圈；46.擋板；47.回轉(zhuǎn)支撐軸承中

心面；48.平移液缸；49.機(jī)械爪。

具體實(shí)施方式[0024] 下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：[0025] 如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8所示，本發(fā)明一種適用于高寒鉆機(jī)移運(yùn)的九十度轉(zhuǎn)向裝置，該裝置主要由導(dǎo)軌總成1、X方向移運(yùn)小車2、后支撐座3、前支撐座4和蟹式

液壓臂總成5組成；所述導(dǎo)軌總成1由X方向平移導(dǎo)軌6和X?Y換向?qū)к?組成；所述X方向移運(yùn)

小車2由直線排輪14和支撐板15組成；所述后支撐座3和前支撐座4均由支撐柱16、頂升液缸

17、鋼架外殼18、不完全齒輪一19、不完全齒輪二22、齒輪軸23、定位板24、耳板一25、耳板二

26、螺栓螺母27、回轉(zhuǎn)支撐外殼28、階梯軸29、球輪30、防松墊片31、回轉(zhuǎn)支撐架32、回轉(zhuǎn)支撐

軸承外圈33、法蘭盤34、回轉(zhuǎn)盤35、轉(zhuǎn)動(dòng)球板36、球體滾珠一39、保持架40、球體滾珠二41、圓

柱滾子42、圓柱滾子保持架43、回轉(zhuǎn)支撐軸承內(nèi)圈45、擋板46組成；所述蟹式液壓臂總成5由

平移液缸48和機(jī)械爪49組成。蟹式液壓臂總成5與X方向移運(yùn)小車2通過螺栓螺母連接，蟹式

液壓臂總成5與后支撐座3和前支撐座4通過螺栓螺母連接；蟹式液壓臂總成5通過機(jī)械爪49

放置在導(dǎo)軌總成1上，后支撐座3和前支撐座4通過球輪30放置在導(dǎo)軌總成1上，X方向移運(yùn)小

車2通過直線排輪14放置在導(dǎo)軌總成1上；導(dǎo)軌總成1模塊化處理，X方向平移導(dǎo)軌6模塊之間

通過針形插銷9連接，同時(shí)通過針形插銷9與X?Y換向?qū)к?連接，完成導(dǎo)軌總成1的拼接；蟹

式液壓臂總成5通過螺栓螺母27分別安裝在后支撐座3和前支撐座4的底部，機(jī)械爪49裝在

導(dǎo)軌總成1的凸臺13上。

[0026] 如圖2所示，所述X方向平移導(dǎo)軌6的軌道有供機(jī)械爪49工作的凹槽和球輪30滾動(dòng)的圓弧軌道，軌道接地面中間形狀為梯形凹槽，側(cè)面有插銷孔12；X?Y換向?qū)к?軌道表面結(jié)

構(gòu)特點(diǎn)與X方向平移導(dǎo)軌6表面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)基本一致，不同點(diǎn)在X?Y換向處有承重小凸臺11，軌

道接地面中間形狀為梯形凸臺與X方向平移導(dǎo)軌6的梯形凹槽相拼接；所述整體導(dǎo)軌總成1

中X方向平移導(dǎo)軌6由多個(gè)活動(dòng)連接板8通過針形插銷9將單個(gè)X方向平移導(dǎo)軌6相互連接，再

由多個(gè)活動(dòng)角板10通過針形插銷9與X?Y換向?qū)к?連接，對導(dǎo)軌總成1完成組裝，其中針形

插銷9通過插銷孔12進(jìn)行固定軌道之間的相對位置。

[0027] 如圖3所示，所述X方向移運(yùn)小車2的支撐板15通過螺栓螺母與直線排輪14相連接。[0028] 如圖4、圖5所示，所述后支撐座3四周裝有蟹式液壓臂總成5，四個(gè)支撐柱16焊接于鋼架外殼18的四個(gè)角上，同時(shí)支撐柱16之間裝有頂升液缸17，后支撐座3內(nèi)部的齒輪軸23通

過法蘭盤34以螺栓螺母27進(jìn)行固定，法蘭盤34與回轉(zhuǎn)支撐軸承外圈33通過螺栓螺母27連

接，回轉(zhuǎn)支撐架32焊接在回轉(zhuǎn)支撐外殼28底部，球輪30與階梯軸29通過防松墊片31和螺母

裝在回轉(zhuǎn)支撐架32上；前支撐座4與后支撐座3結(jié)構(gòu)完全相同。

[0029] 如圖6、圖7所示，所述后支撐座3中回轉(zhuǎn)盤35焊接于齒輪軸23上，轉(zhuǎn)動(dòng)球板36與回轉(zhuǎn)盤35焊接，轉(zhuǎn)動(dòng)球板36插入擋板46之間，擋板46與回轉(zhuǎn)支撐軸承內(nèi)板面44焊接，轉(zhuǎn)動(dòng)球板

36與擋板46之間為點(diǎn)接觸，通過轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)盤35，從而帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支撐架32一起旋轉(zhuǎn)，圓柱滾子

42與回轉(zhuǎn)支撐軸承外圈33中的圓柱面38相互配合轉(zhuǎn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)支撐軸承內(nèi)圈45裝有大小相間

的球體滾珠二41，球體滾珠一39的保持架40與回轉(zhuǎn)支撐軸承中心面47通過螺栓螺母連接，

球體滾珠一39裝于保持架40中，球體滾珠一39與回轉(zhuǎn)盤底面37點(diǎn)接觸；前支撐座4與后支撐

座3結(jié)構(gòu)完全相同。

[0030] 其工作原理為:[0031] 鉆機(jī)單排井作業(yè)時(shí)，機(jī)械爪49抓住導(dǎo)軌總成1結(jié)構(gòu)中的凸臺13，通過平移液缸48伸長推動(dòng)鉆機(jī)沿導(dǎo)軌方向平移1個(gè)油缸行程，機(jī)械爪49松開，到位后油缸后座隨活塞桿縮回而

向靠近鉆機(jī)方向移動(dòng)1個(gè)油缸行程，至此完成1個(gè)步進(jìn)動(dòng)作，上述過程循環(huán)反復(fù)直到將鉆機(jī)

移動(dòng)至新井位。其中固控模塊、泵房模塊、動(dòng)力模塊和主機(jī)模塊通過平移液缸48伸長和收縮

推動(dòng)X方向移運(yùn)小車2進(jìn)行移運(yùn)。

[0032] 鉆機(jī)多排井作業(yè)時(shí)，在電機(jī)一20、電機(jī)二21的驅(qū)動(dòng)下，通過不完全齒輪機(jī)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行X?Y位置的換向，在Y方向上通過X?Y換向?qū)к?，于安裝在支撐座Y方向上的蟹式液

壓臂總成5與鉆機(jī)單排井作業(yè)時(shí)的同樣原理推動(dòng)鉆機(jī)至Y方向上井位。

[0033] 如圖9所示，1～9為鉆井井口，①～⑩為移運(yùn)先后順序，四個(gè)支撐座對井架和主機(jī)模塊進(jìn)行搬運(yùn)到井口1的位置進(jìn)行鉆井，結(jié)束后到井口2進(jìn)行鉆井，再到井口3，之后又回到

井口1向前到井口4，重復(fù)以上步驟。整個(gè)過程中，Y方向鉆井時(shí)，僅對井架和主機(jī)模塊移運(yùn)至

鉆井位置，其余模塊不進(jìn)行搬遷，Y方向結(jié)束后，又回到X方向繼續(xù)前進(jìn)。