一种变轮距主机拖挂系统及其使用方法与流程

1.本发明涉及主机拖挂设备领域，特别是涉及一种变轮距主机拖挂系统及其使用方法。


背景技术：

2.在沙漠环境下，使用主机拖挂是钻机搬家最快速便捷的方式，主机拖挂装备样式大同小异，均是采用在底座、基座的两端增加轮胎机构，采用液压装置将钻机顶起再安装轮胎，再通过牵引车的牵引，快速到达预定井位。沙漠钻机的搬家时间和效率要求不断提高，要求钻机搬家时完全不使用吊车实现快速搬家，且主机拖挂装置需同时满足过方井时轮胎的内宽要求，以及道路行驶时轮胎的外宽要求。然而，现有的主机拖挂装置不能变换轮距，需要通过吊车起吊拖挂总成，切换拖挂总成安装位置的方式变换轮距，拖挂总成起吊拆装费时费力，严重影响钻机搬家的工作效率。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于针对主机拖挂装置不能变换轮距的问题，提供一种变轮距主机拖挂系统，实现主机拖挂系统的轮距的自由变换，以同时满足过方井时轮胎的内宽要求，以及道路行驶时轮胎的外宽要求，从而提高钻机搬家的便捷性。
4.为了实现上述目的，本发明提供了一种变轮距主机拖挂系统，包括：底座、旋转座、旋转轴、支撑架、车轮、门型架、车轮转轴和牵引机构，所述底座数量为两个且每个所述底座两端均设有所述车轮，两个所述底座的其中同一端分别设置有底座轴孔，两个所述旋转轴分别设置在两个所述底座轴孔内，每个所述旋转轴均铰接连接一个所述底座和一个所述旋转座，两个所述支撑架分别可拆卸地设置在两个所述旋转座上，两个所述门型架分别设置在两个所述车轮上，每个所述门型架均通过所述车轮转轴可转动地与所述支撑架连接，使所述底座一端的两个所述车轮能够相互靠近或远离，所述牵引机构可拆卸连接两个所述门型架。
5.本发明中旋转座通过旋转轴与底座铰接，支撑架设置在旋转座上，门型架设置在车轮上，门型架通过车轮转轴和支撑架铰接，使用时两个底座之间通过横联架或底座承载的设备连接为一体，底座同一端的两个车轮能够相互靠近或远离，两个车轮之间距离调整到位后通过牵引机构连接，使两个车轮之间距离相对固定，由于底座同一端的两个车轮能够相互靠近或远离，既能满足过方井时车轮的大轮距要求，又能满足道路运输的小轮距要求，同时能够避免起吊拆卸车轮调整轮距，极大减少人力工作，钻机搬家更为便捷性，提高了钻机搬家的工作效率。
6.可选的，每个所述底座两端均设置有底座轴孔，四个所述旋转轴分别设置在四个所述底座轴孔内，每个所述旋转轴均铰接连接一个所述底座和一个所述旋转座，每个所述旋转座上可拆卸地连接有所述支撑架，四个所述车轮上均设置有所述门型架，每个所述门型架均通过所述车轮转轴可转动地与所述支撑架连接，使所述底座的同一端的两个所述车
轮能够相互靠近或远离，所述底座两端的两个所述门型架均通过所述牵引机构连接。
7.可选的，所述牵引机构包括：连接架、牵引架和横拉杆，所述牵引机构包括：连接架、牵引架和横拉杆，所述连接架可拆卸连接在所述门型架远离所述底座一侧，所述横拉杆通过所述牵引架与所述连接架可拆卸连接，所述横拉杆和所述牵引架可拆卸铰接。
8.可选的，所述变轮距主机拖挂系统还包括：第一伸缩杆，所述第一伸缩杆两端分别铰接在所述底座和所述旋转座之间。
9.可选的，所述变轮距主机拖挂系统还包括：第二伸缩杆和转向臂，所述第二伸缩杆两端分别铰接在所述车轮转轴和所述支撑架之间，所述第二伸缩杆通过转向臂与所述车轮转轴连接。
10.可选的，所述变轮距主机拖挂系统还包括：第一伸缩杆，所述第一伸缩杆设置在所述底座和所述旋转座之间；所述第一伸缩杆和/或所述第二伸缩杆为液压油缸。
11.可选的，所述变轮距主机拖挂系统还包括：铰接轴和插入件，所述旋转座远离所述车轮一侧通过所述铰接轴与所述支撑架连接，所述旋转座靠近所述车轮一侧通过所述插入件与所述支撑架连接。
12.可选的，所述插入件包括：连接销或液压油缸。
13.可选的，所述底座和所述旋转座之间设置有锁紧装置，所述锁紧装置包括：限位块，所述限位块一端可转动地设置在所述旋转座上，所述底座上至少设置有一个能够部分容纳所述限位块的限位槽；或者所述限位块一端可转动地设置在所述底座上，所述旋转座上至少设置有一个能够部分容纳所述限位块的限位槽。
14.本发明还提供一种变轮距主机拖挂系统的使用方法，包括以下步骤：
15.步骤一：在所述底座和所述旋转座之间以及所述车轮转轴和所述支撑架之间均连接转向动力装置；
16.步骤二：用顶升油缸顶起所述底座后，将所述支撑架与所述旋转座连接；
17.步骤三：根据移运需要通过所述转向动力装置调整所述底座和所述旋转座之间角度；
18.步骤四：将用于连接牵引车的所述牵引机构与所述门型架连接。
19.本发明的有益效果在于：
20.1.本发明中旋转座通过旋转轴与底座铰接，支撑架设置在旋转座上，门型架设置在车轮上，门型架通过车轮转轴和支撑架铰接，使用时两个底座之间通过横联架或底座承载的设备连接为一体，底座同一端的两个车轮能够相互靠近或远离，两个车轮之间距离调整到位后通过牵引机构连接，使两个车轮之间距离相对固定，由于底座同一端的两个车轮能够相互靠近或远离，既能满足过方井时车轮的大轮距要求，又能满足道路运输的小轮距要求，同时能够避免起吊拆卸车轮调整轮距，极大减少人力工作，钻机搬家更为便捷性，提高了钻机搬家的工作效率；
21.2.通过第一伸缩杆驱动旋转座转动，通过第二伸缩杆驱动车轮转轴转动，实现了车轮的轮距的自动调节；
22.3.通过液压油缸使铰接的支撑架和旋转座能够快速锁定或解脱，支撑架以及车轮能够绕铰接轴转动，使变轮距主机拖挂系统能够在走行状态和工作状态快速切换；
23.4.通过锁紧装置可将底座和旋转座在多个位置锁定，防止在变轮距主机拖挂系统
走行过程中，底座和旋转座之间相对转动。
附图说明
24.图1是变轮距主机拖挂系统的三维图；
25.图2是变轮距主机拖挂系统小轮距状态的俯视图；
26.图3是变轮距主机拖挂系统大轮距状态的俯视图；
27.图4是变轮距主机拖挂系统的侧视图；
28.图5是变轮距主机拖挂系统的井架底座直立运输示意图；
29.图6是图5中变轮距主机拖挂系统的俯视图；
30.图7是变轮距主机拖挂系统的旋转座和底座的分解示意图；
31.图8是变轮距主机拖挂系统的车轮示意图；
32.图9是变轮距主机拖挂系统的小轮距状态转向示意图；
33.图10是变轮距主机拖挂系统的大轮距状态转向示意图；
34.图11是图1中a处放大示意图。
35.图中标记：1
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底座，101
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底座轴孔，102
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限位槽，2
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旋转座，201
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旋转座孔，3
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旋转轴，4
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支撑架，5
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车轮，6
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门型架，7
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车轮转轴，8
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连接架，9
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第一伸缩杆，10
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第二伸缩杆，11
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转向臂，12
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限位块，13
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牵引架，14
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横拉杆，15
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铰接轴，16
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插入件，17
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牵引机构，18
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横联架，19
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耳座。
具体实施方式
36.使用主机拖挂是钻机搬家最快速便捷的方式，主机拖挂装备样式大同小异，均是采用在底座、基座的两端增加轮胎机构。钻机离开原井位置时需要跨越井口，需要拖挂装置提供大轮距；主机拖挂需要实现道路运输的情况，尤其是道路宽度不足8m，需要变窄轮距来实现，由于窄轮距抗倾覆能力差，不能支持带井架的运输，只支持底座单独运输。现有的主机拖挂装置不能变换轮距，需要通过吊车起吊拖挂总成，切换拖挂总成安装位置的方式变换轮距，拖挂总成起吊拆装费时费力，严重影响钻机搬家的工作效率。为了提高钻机搬家的便捷性，发明人设计了一种变轮距主机拖挂系统及其使用方法，实现主机拖挂系统的轮距的自由变换。
37.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
38.实施例1
39.图1是变轮距主机拖挂系统的三维图，图2是变轮距主机拖挂系统小轮距状态的俯视图，图3是变轮距主机拖挂系统大轮距状态的俯视图，图4是变轮距主机拖挂系统的侧视图，图5是变轮距主机拖挂系统的井架底座直立运输示意图，图6是图5中变轮距主机拖挂系统的俯视图，图7是变轮距主机拖挂系统的旋转座和底座的分解示意图，图8是变轮距主机拖挂系统的车轮示意图，图9是变轮距主机拖挂系统的小轮距状态转向示意图，图10是变轮距主机拖挂系统的大轮距状态转向示意图，参见图1
‑
图10所示，所述变轮距主机拖挂系统包括：底座1、旋转座2、旋转轴3、支撑架4、车轮5、门型架6、车轮转轴7和牵引机构17。两个所
述底座1间隔设置且每个所述底座1两端均设有所述车轮5，两个所述底座1的其中同一端分别设置有底座轴孔101，每个所述旋转轴3均设置在所述底座轴孔101内并铰接连接所述底座1和所述旋转座2。两个所述支撑架4分别可拆卸地设置在两个所述旋转座2上，两个所述门型架6分别设置在两个所述车轮5上，每个所述门型架6均通过所述车轮转轴7可转动地与所述支撑架4连接。所述牵引机构17与两个所述门型架6连接，使轮距调整到位后两个所述车轮的距离相对固定。所述牵引机构17还用于连接牵引车，通过牵引车牵引或推动所述车轮5前进或后退。底座1另一端设置如背景技术提及的不可调节轮距的车轮、通过变换安装位置调节轮距的车轮或者其他方式调节车轮轮距的车轮。本发明中旋转座2通过旋转轴3与底座1铰接，支撑架4设置在旋转座2上，门型架6设置在车轮5上，门型架6通过车轮转轴7和支撑架4铰接，使用时两个底座1之间通过横联架18或底座1承载的设备连接为一体，使两个底座1之间的距离保持不变，底座1同一端的两个车轮5能够相互靠近或远离，两个车轮5之间距离调整到位后通过牵引机构17连接，使两个车轮5之间距离相对固定，由于底座1同一端的两个车轮5能够相互靠近或远离，既能满足过方井时车轮的大轮距要求，又能满足道路运输的小轮距要求，同时能够避免起吊拆卸车轮调整轮距，极大减少人力工作，钻机搬家更为便捷性，提高了钻机搬家的工作效率。
40.实施例2
41.参见图1
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图10所示，所述变轮距主机拖挂系统包括：底座1、旋转座2、旋转轴3、支撑架4、车轮5、门型架6、车轮转轴7和牵引机构17。两个所述底座1间隔设置，每个所述底座1两端均设置有底座轴孔101，四个所述旋转轴3分别设置在四个所述底座轴孔101内，每个所述旋转轴3均铰接连接一个所述底座1和一个所述旋转座2，每个所述旋转座2上可拆卸地连接有所述支撑架4，四个所述车轮5上均设置有所述门型架6，每个所述门型架6均通过所述车轮转轴7可转动地与所述支撑架4连接，使所述底座1的同一端的两个所述车轮5能够相互靠近或远离，所述底座1两端的两个所述门型架6均通过所述牵引机构连接。由于底座1两端的车轮5均能够方便地调节轮距，进一步减少人力工作，钻机搬家更为便捷性，提高了钻机搬家的工作效率。所述变轮距主机拖挂系统在使用过程中，两个底座1之间通过横联架18或底座1承载的设备连接为一体，从而使两个底座1之间的距离保持不变。参见图5和图6所示，宽路运输状态，车轮5的轮距调整为大轮距，井架底座可直立运输；参见图2所示，窄路运输状态，车轮5的轮距调整为小轮距，底座单独运输；钻机工作状态，车轮5的轮距调整为大轮距，牵引机构17闲置。
42.参见图1
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图10所示，所述牵引机构17包括：连接架8、牵引架13和横拉杆14，所述连接架8设置在所述门型架6远离所述底座1一侧，所述横拉杆14通过所述牵引架13连接所述连接架8，所述底座1两端的两个所述门型架6均通过所述牵引机构连接。所述连接架8和所述牵引架13均呈三角形，所述连接架8的一边与所述门型架6的侧边框连接，所述门型架6的两侧边框连接两个连接架8，两个连接架8的两角铰接连接牵引架13的一边。所述连接架8、牵引架13和横拉杆14均可拆卸。两个牵引架13设置在同一横拉杆14上，使变轮距主机拖挂系统在走行过程中轮距保持固定，此外设置连接架8、牵引架13和横拉杆14使门型架6和牵引车连接更为便捷。所述车轮5上设置有制动装置，变轮距主机拖挂系统在走行过程中可以通过牵引车和车轮5上设置有制动装置制动。制动装置包括：液压钳和摩擦盘，液压钳设置在门型架6上，摩擦盘设置在车轮5的轮轴上。
43.参见图1
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图10所示，所述变轮距主机拖挂系统还包括：第一伸缩杆9，所述第一伸缩杆9两端分别铰接连接在所述底座1和所述旋转座2之间。所述变轮距主机拖挂系统还包括：第二伸缩杆10，所述第二伸缩杆10两端分别铰接在所述车轮转轴7和所述支撑架4之间。需要调整轮距的时候，通过所述第一伸缩杆9使两个车轮5相互靠近或远离，调整好轮距后安装所述牵引机构，使两个车轮5之间的距离相对固定，通过所述第二伸缩杆10调整所述车轮5相对于所述底座1的角度，控制所述变轮距主机拖挂系统直行或转向。作为较佳的实施方式，所述第一伸缩杆9和所述第二伸缩杆10为液压油缸，液压油缸包括缸筒和活塞杆。具体的，一液压油缸的缸筒通过耳座19可转动地设置在底座1上，缸筒内的活塞杆通过耳座19与旋转座2铰接。另一液压油缸的缸筒通过耳座19可转动地设置在支撑架4上，缸筒内的活塞杆通过耳座19与转向臂11连接，转向臂11设置在支撑架4上并与穿过支撑架4的车轮转轴7连接。在满足推力的情况下，所述第一伸缩杆9和所述第二伸缩杆10为还可以设置为电动伸缩杆、气动伸缩杆或其它直线运动执行机构。通过第一伸缩杆9驱动旋转座2转动，通过第二伸缩杆10驱动车轮转轴7转动，实现了车轮5的轮距的自动调节。
44.参见图1
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图10所示，所述变轮距主机拖挂系统还包括：铰接轴15和插入件16，所述旋转座2远离所述车轮5一侧通过所述铰接轴15与所述支撑架4连接，所述旋转座2靠近所述车轮5一侧通过所述插入件16与所述支撑架4连接。具体的，所述旋转座2靠近车轮5一侧上部设有斜角，所述支撑架4设有与之相对于的斜面。所述斜角靠上且远离所述车轮5部位设置所述铰接轴15，所述斜角下上且靠近所述车轮5部位设置所述插入件16。所述插入件16包括：连接销或液压油缸。在钻机工作时，所述插入件16处于解脱状态，所述支撑架4以及所述车轮5能够绕所述铰接轴15向上转动；在钻机搬家时，通过顶升装置将底座1向上顶升，所述支撑架4以及所述车轮5能够绕所述铰接轴15向下转动，转动到位后插入所述插入件16将所述支撑架4和所述旋转座2之间锁定，顶升装置将底座1降下后由车轮5承载。顶升装置可设在所述底座1下放，作为所述变轮距主机拖挂系统的一部分。本发明通过液压油缸使铰接的支撑架4和旋转座2能够快速锁定或解脱，支撑架4以及车轮5能够绕铰接轴15转动，使变轮距主机拖挂系统能够在走行状态和工作状态快速切换。
45.图11是图1中a处放大示意图，参见图1
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图11所示，所述底座1和所述旋转座2之间设置有锁紧装置。所述锁紧装置包括：限位块12，所述限位块12一端可转动地设置在所述旋转座2上，所述底座1上至少设置有一个能够部分容纳所述限位块12的限位槽102；或者所述限位块12一端可转动地设置在所述底座1上，所述旋转座2上至少设置有一个能够部分容纳所述限位块12的限位槽102。通过锁紧装置可将底座1和旋转座2在多个位置锁定，防止在变轮距主机拖挂系统走行过程中，底座1和旋转座2之间相对转动。
46.所述变轮距主机拖挂系统首次使用前，先将所述旋转座2和所述底座1通过所述旋转轴3铰接连接，将所述门型架6安装在所述车轮5上，通过所述车轮转轴7铰接连接所述支撑架4和所述门型架6，将所述支撑架4和所述旋转座2通过所述铰接轴15铰接连接。
47.所述变轮距主机拖挂系统的使用方法包括调大轮距，实现井架底座高位整体运输、井架底座低位整体运输。具体的，在钻机移运前，在所述底座1和所述旋转座2之间以及所述车轮转轴7和所述支撑架4之间均连接转向动力装置，所述转向动力装置为第一伸缩杆9和第二伸缩杆。用顶升油缸顶起所述底座1后，将所述支撑架4与所述旋转座2通过所述插入件16连接。钻机离开原井位置时需要跨越井口，需要调大所述变轮距主机拖挂系统的轮
距，通过所述第一伸缩杆9调整所述底座1和所述旋转座2之间角度，使两个所述车轮5之间的轮距增大，调整后通过所述限位块12将所述底座1和所述旋转座2之间锁定。最后将用于连接牵引车的所述牵引机构17与所述门型架6连接。
48.所述变轮距主机拖挂系统的使用方法包括调小轮距，实现变轮距主机拖挂系统单独运输、窄路运输。具体的，在钻机移运前，在所述底座1和所述旋转座2之间以及所述车轮转轴7和所述支撑架4之间均连接转向动力装置，所述转向动力装置为第一伸缩杆9和第二伸缩杆。用顶升油缸顶起所述底座1后，将所述支撑架4与所述旋转座2通过所述插入件16连接。窄轮距抗倾覆能力差，不能支持带井架的运输，在窄路上运输，相应的也必须采用窄轮距运输，因此需要调小所述变轮距主机拖挂系统的轮距，通过所述第一伸缩杆9调整所述底座1和所述旋转座2之间角度，使两个所述车轮5之间的轮距减小，调整后通过所述限位块12将所述底座1和所述旋转座2之间锁定。最后将用于连接牵引车的所述牵引机构17与所述门型架6连接。
49.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。