[实用新型]一种水平井无动力牵引投送机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种井下管道机器人，特别涉及一种水平井无动力牵引投送机器人。

背景技术

在全球资源紧缺的环境下，水平井技术以其低成本，高产率，低污染等技术特点在世界范围内迅速发展。与竖井相区别的是，水平井作业区域为较大，斜度段甚至为水平段，竖井中可以通过重力作用进行工作，但这种方式无法在水平井中应用。全球水平井数量已突破四万口，对水平井内部进行检测和操作的技术问题日益凸显。管道机器人技术应用水平井作业时，解决了水平井难以到达指定地点及井下作业控制难等技术难题，现有技术，水平井用管道机器人进行工作时，对井下动力的要求高，而机器人又需满足径向尺寸小等外部限制，目前较成熟的水平井管道机器人为牵引式机器人，但牵引式机器人对井况要求较为严格，同时轴向尺寸较长，不宜大曲率转向，难以回退，工作稳定性不高，操作复杂，价格昂贵，实用性和可靠性低。

发明内容

本实用新型的目的是要解决上述现有水平井管道机器人可靠性低、动力的要求高、轴向尺寸长、难以适应各种复杂井况和难以回退等问题，而提供一种水平井无动力牵引投送机器人。

本实用新型是由弹射动力机构、卡瓦支撑机构、回退机构和主架组成，卡瓦支撑机构固定设置在主架左端，弹射动力机构和回退机构固定设置在主架内；

弹射动力机构包括第一弹簧、中心支撑杆、钢丝接头、钢丝和套筒，钢丝接头固定设置在套筒上端，套筒固定设置在中心支撑杆后端，钢丝设置在中心支撑杆内，钢丝固定设置在钢丝接头上，第一弹簧绕设在中心支撑杆和套筒上；

卡瓦支撑机构包括卡瓦架、锥形顶尖、数个滚轮和第二弹簧，卡瓦架设置在主架上，卡瓦架具有数个卡瓦，滚轮设置在卡瓦架上，第二弹簧设置在卡瓦架内，并绕设在主架上，锥形顶尖设置在中心支撑杆上；

回退机构包括数个回退弹簧、数个回退卡块、回退杆和回退底座，回退底座设置在主架上端，回退杆上端设置在锥形顶尖下端，回退杆下端设置在回退底座上端，回退弹簧设置在回退底座凹槽上，回退卡块设置在回退弹簧与主架凹槽之间。

本实用新型的工作原理和过程：

工作时，操作人员将本装置放置在水平井内，拉动钢丝，第二弹簧收缩，锥形顶尖推动卡瓦架卡瓦，卡瓦架的数个卡瓦张开，数个滚轮与管壁接触，同时使第一弹簧收缩，第一弹簧机械能转化为弹性势能，然后松开钢丝，数个卡瓦自动回复原状，第一弹簧弹出，第一弹簧中储存的大量弹性势能转化为机器人的动能，使机器人水平前进，重复拉放钢丝的动作，使弹射动力机构带动机器人前行一直到预定的位置，如果机器人前行超过了预定位置，需要使用一定大小的恒力持续拉动钢丝大约10秒时间，数个卡瓦即可自动解锁收回，通过回退机构把机器人拉回到预定位置，回退机构工作时：拉动钢丝，回退杆下滑到回退底座底部，回退弹簧进入回退杆凹槽内，锥形顶尖回位，完成本装置回退过程。

本实用新型的有益效果：

本实用新型结构简单，操作方便，实用性和可靠性强，工作动力源无需承受井下高温高压的工作环境，保证工作的稳定性，人力代替井下动力源牵引工作装置，减少成本，保证动力可靠性，能够实现自由回退，适合各种复杂井况。

附图说明

图1是本实用新型的立体示意图。

图2是本实用新型的局部立体示意图。

具体实施方式

请参阅图1和图2所示，本实用新型是由弹射动力机构1、卡瓦支撑机构2、回退机构3和主架4组成，卡瓦支撑机构2固定设置在主架4前端，弹射动力机构1和回退机构3固定设置在主架4内；

弹射动力机构1包括第一弹簧11、中心支撑杆12、钢丝接头13、钢丝14和套筒15，钢丝接头13固定设置在套筒15上端，套筒15固定设置在中心支撑杆12后端，钢丝14设置在中心支撑杆12内，钢丝14固定设置在钢丝接头13上，第一弹簧11绕设在中心支撑杆12和套筒15上；

卡瓦支撑机构2包括卡瓦架21、锥形顶尖22、数个滚轮23和第二弹簧24，卡瓦架21设置在主架4上，卡瓦架21具有数个卡瓦211，滚轮23设置在卡瓦架21上，第二弹簧24设置在卡瓦架21内，并绕设在主架4上，锥形顶尖22设置在中心支撑杆12上；

回退机构3包括数个回退弹簧31、数个回退卡块32、回退杆33和回退底座34，回退底座34设置在主架4上端，回退杆33上端设置在锥形顶尖22下端，回退杆33下端设置在回退底座34上端，回退弹簧31设置在回退底座凹槽341上，回退卡块32设置在回退弹簧31与主架凹槽41之间。

本实用新型的工作原理和过程：

参阅图1和图2所示，工作时，操作人员将本装置放置在水平井内，拉动钢丝14，第二弹簧24收缩，锥形顶尖22推动卡瓦架21卡瓦211，卡瓦架21的数个卡瓦211张开，数个滚轮23与管壁接触，同时使第一弹簧11收缩，第一弹簧机械能转化为弹性势能，然后松开钢丝14，数个卡瓦211自动回复原状，第一弹簧11弹出，第一弹簧11中储存的大量弹性势能转化为机器人的动能，使机器人水平前进，重复拉放钢丝14的动作，使弹射动力机构1带动机器人前行一直到预定的位置，如果机器人前行超过了预定位置，需要使用一定大小的恒力持续拉动钢丝14大约30秒时间，数个卡瓦211即可自动解锁收回，通过回退机构3把机器人拉回到预定位置，回退机构3工作时：拉动钢丝14，回退杆33下滑到回退底座34底部，回退弹簧31进入回退杆凹槽331内，锥形顶尖22回位，完成本装置回退过程。