專利名稱：管操作裝置的制作方法
管操作裝置
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2007年1月4日提交的代理人案號38496.17的美國實 用專利申請第11/619946號的提交日期的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容在此通過 引用并入。
背景技術(shù)：
地下井的鉆孔涉及組裝管柱，諸如套管柱和鉆柱，每一個所述管 柱都包括從鉆機向下延伸到井筒內(nèi)的多個重的、細長的管部分。管柱 由多個螺紋嚙合的管部分組成。
傳統(tǒng)上，工人使用勞動密集型方法連接管部分以形成管柱。該方 法涉及使用工人，通常為"鉆工"和鉗操作者。鉆工手動地將管部分 的下端與現(xiàn)有管柱的上端對齊，而鉗操作者接合鉗以旋轉(zhuǎn)該部分，從 而將其螺紋地連接到管柱。盡管這樣的方法是有效的，但是其是危險 的、笨重的和低效的。另外，鉗需要多個工人來正確接合管部分以及 將管部分連接到管柱。因此，這樣的方法勞動密集且因此成本高。而 且，使用鉗可能需要使用腳手架或其他類似結(jié)構(gòu)，這危及工人。
其他方法提出使用傳統(tǒng)頂部驅(qū)動組件的運轉(zhuǎn)工具來組裝管柱。運 轉(zhuǎn)工具包括操縱器，該操縱器接合管部分并將管部分上升到電力輔助 升降機內(nèi)，電力輔助升降機依靠施加的能量保持管部分。升降機連接 到頂部驅(qū)動，該頂部驅(qū)動使升降機旋轉(zhuǎn)。因此，管部分接觸管柱，且 頂部驅(qū)動旋轉(zhuǎn)管部分并將其與管柱螺紋接合。
盡管這樣的工具提供優(yōu)于用于組裝管柱的較多傳統(tǒng)系統(tǒng)的益處， 但是其也具有缺點。 一個這樣的缺點是管部分可能由升降機模劃痕。
6另一缺點是傳統(tǒng)的操縱器臂在不包含工作的情況下不能移除單個連接管并將它們向下放到管平臺上。
已經(jīng)提出其他工具來消除這些缺點。但是，這樣的工具通常不能
操作尺寸不均勻的管。當(dāng)被提升或以其他方式操作的管尺寸不理想時，諸如具有不同的壁厚或不完美的圓柱度或圓形度，工具充分地接合管
的能力降低。


當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時，根據(jù)以下詳細描述可更好地理解本發(fā)明。應(yīng)強調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實踐，各種部件未按比例繪制。實際上，為清楚論述，各個部件的尺寸可任意增加或減小。
圖l是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面的裝置的截面圖。
圖2是圖1所示裝置的一部分的側(cè)視圖。
圖3a是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面的裝置的一部分的側(cè)視圖。圖3b是圖3a所示裝置的截面圖。
圖4a是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面的裝置的一部分的側(cè)視圖。圖4b是圖4a所示裝置的截面圖。
圖5a是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面的裝置的一部分的側(cè)視圖。
圖5b是圖5a所示裝置在隨后的制造階段的側(cè)視圖。
圖5c是圖5b所示裝置在隨后的制造階段的側(cè)視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面的裝置的截面圖。
圖7a和圖7b是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面的裝置的正交視圖。
圖7c和圖7d是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面的裝置的正交視圖。
圖7e和圖7f是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面的裝置的正交視圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面的裝置的示意圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面的方法的流程圖。
具體實施例方式
應(yīng)理解，以下發(fā)明內(nèi)容提供許多不同的實施方式，或者示例，以
7用于實施各種實施方式的不同特征。以下描述了部件和裝置的具體示例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅是示例，且并不是用來限制。另外，本發(fā)明可在各種示例中重復(fù)附圖標(biāo)記和/或字母。這樣的重復(fù)是用于簡化和清楚的目的，并且本質(zhì)上不是要標(biāo)示所述各種實施方式和/或構(gòu)造之間的關(guān)系。此外，在下面描述中的第一部件到第二部件的連接可包括第一部件和第二部件直接接觸連接的實施方式，并且還可包括額外的部件可插入第一部件和第二部件連接使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實施方式。
參考圖l，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面的用于操作管構(gòu)件
10的裝置100的截面圖。裝置100包括凹進構(gòu)件110、槽構(gòu)件120和多個滾動構(gòu)件130。
管構(gòu)件10可以是或包括一段環(huán)管或螺紋管，諸如可用作無接箍套管或鉆柱的一部分。管構(gòu)件10可選擇地可以是或包括一段管線，諸如可用在液體和/或流體材料的運輸中。管構(gòu)件10可選擇地可以是或包括管結(jié)構(gòu)構(gòu)件。管構(gòu)件10的環(huán)形截面可具有大致圓柱狀、矩形或其他幾何形狀。
管構(gòu)件10的尺寸可以是不均勻的或以其他方式不理想的。也就是說，管構(gòu)件10可以不呈現(xiàn)理想的圓度或圓形度，使得管構(gòu)件的內(nèi)表面10a所有點在確定軸向位置可以不形成完美的圓?？蛇x地，或另外地，管構(gòu)件10可以不呈現(xiàn)理想的圓柱度，使得表面10a的所有點可以距裝置100的縱向軸線102不等距，和/或管構(gòu)件10可以不呈現(xiàn)理想的同心度，使得表面10a的所有截面元素的軸線可以與縱向軸線102不同。例如，在圖l所示的示例性實施方式中，內(nèi)表面10a在管構(gòu)件10的端部10b處的直徑小于內(nèi)表面10a在管構(gòu)件10的中央部分10c處的直徑。
凹進構(gòu)件110可以是或包括大致圓柱狀或以其他方式成形的中心構(gòu)件，具有形成在該凹進構(gòu)件110中的中央通道112和多個凹進114。中央通道112的尺寸可被設(shè)定成允許流體、流體線和/或電纜穿過裝置100,
并且可包括多于一個的通道。通道112的端部113可包括用于與裝置100 要附接的另一構(gòu)件形成螺紋或其他連接的傳統(tǒng)裝置。例如，端部1I3可 包括公母螺紋連接的陰或"母"端。
槽構(gòu)件120可以是或包括大致圓柱狀或以其他方式成形的環(huán)形構(gòu) 件，具有形成在該槽構(gòu)件120中的多個槽122。每個槽122被構(gòu)造成與凹 進構(gòu)件110的凹進114中的一個配合以保持滾動構(gòu)件130中的一個。此 夕卜，每個凹進114和槽122被構(gòu)造成使得當(dāng)滾動構(gòu)件進一步移動遠離凹 進114的最大深度114a時，滾動構(gòu)件I30進一步通過槽122突出并超出槽 構(gòu)件120的外周124，當(dāng)滾動構(gòu)件朝凹進114的最大深度114a移動時，滾 動構(gòu)件130也朝在槽構(gòu)件120的外周124內(nèi)的縮回位置移動。
例如，每個凹進114可至少部分地由表面114b限定，該表面114b 在大致平行于裝置110的縱向軸線102的方向上成錐形。錐形表面114b 可以相對于凹進構(gòu)件110的外周或表面110a和/或槽構(gòu)件120的內(nèi)周或表 面120a成約7。的角度定向，但是其它錐度值也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，例如 在約5。和約30。之間。凹進114的最大深度114a可至少等于滾動構(gòu)件130 的最大直徑和槽構(gòu)件120的壁厚之間的差值。
圖2是圖1所示裝置100的一部分的側(cè)視圖，其中幾個隱藏邊緣示出 為虛線。同時參考圖1和圖2，每個槽122可具有橢圓或其他細長輪廓， 使得每個槽122的長度大于寬度。在圖1和圖2的示例性實施方式中，槽 122的長度在裝置I00的縱向軸線102的方向上。另外，每個槽122的外 輪廓122a (相對于槽構(gòu)件I20)可通過向內(nèi)偏移或以其他方式小于每個 槽122的內(nèi)輪廓122b而被包圍，使得槽122的壁可徑向向內(nèi)成錐形。
凹進114的寬度114c可至少約等于滾動構(gòu)件130的寬度或直徑， 或者如圖2所示，略微大于滾動構(gòu)件130的寬度或直徑。凹進114的 長度114d也可大于槽122的最小長度122c。滾動構(gòu)件130的寬度或直
9徑至少大于槽122的外輪廓122a的寬度122d，或者如圖2所示，大于 槽122的內(nèi)輪廓122b的寬度122e。
返回到圖1，因為每個槽122在凹進114的錐形的方向上是細長 的，所以每個滾動構(gòu)件130可根據(jù)管構(gòu)件10的近端尺寸特性從槽構(gòu)件 120突出獨立的量。例如，在圖1所示的示例性實施方式中，因為管構(gòu) 件10的內(nèi)徑在管構(gòu)件10的端部10b附近較小，所以相對于最靠近管 構(gòu)件10的中央部分10c的滾動構(gòu)件130從槽構(gòu)件120突出的距離，最 靠近管構(gòu)件10的端部10b的滾動構(gòu)件130從槽構(gòu)件120突出較短的距 離。
圖3a是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面的圖1和圖2所示凹進構(gòu)件 110的一部分處于中間制造階段的側(cè)視圖。圖3b是圖3a所示凹進構(gòu)件 110的所述部分的截面圖。圖3a和圖3b所示凹進構(gòu)件110的所示部分 包括圖1和圖2所示凹進114中的一個。
同時參考圖3a和圖3b，且繼續(xù)參考圖1和圖2，凹進114的制造 可包括形成錐形部分305和偏置插入件接收部分310。諸如通過機械加 工、模制、鑄造和/或其他方法，錐形部分305和偏置插入件接收部分 310可直接形成在凹進構(gòu)件110內(nèi)?？蛇x地，如圖3a和圖3b所示，錐 形部分305和偏置插入件接收部分310可形成在凹進插入件315內(nèi)。 凹進插入件315可包括一種或多種金屬、塑料和/或其它材料，并且可 通過機械加工、模制、鑄造和/或其他制造方法形成。凹進插入件315 被構(gòu)造成通過壓配合、干涉配合、粘合劑、螺紋緊固件和/或其他裝置 安裝到凹進構(gòu)件110的凹進內(nèi)。凹進插入件315的表面320被構(gòu)造成 與凹進構(gòu)件110的外周110a平齊或以其他方式與凹進構(gòu)件110的外周 110a大致一致。
錐形部分305可具有大致矩形、橢圓形或以其他方式成形的表面 305a，該表面305a相對于凹進構(gòu)件110的外表面110a成錐形。錐形表
10面305a的錐角A可在約5。和約30。之間的范圍。例如，在示例性實施 方式中，錐角A可為約7。。但是，其它錐角也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在圖3a和圖3b所示的示例性實施方式中，除了靠近錐形部分305 的平面310b外，偏置插入件接收部分310具有大致圓柱狀輪廓310a。 圓柱狀輪廓310a的直徑可大致類似于錐形表面305a的寬度，但是其它 直徑也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。諸如在所示的實施方式中，平面310b的寬 度可以是圓柱狀輪廓310a的直徑的約85。/。。但是，在本發(fā)明的范圍內(nèi) 平面310b的寬度相對于圓柱狀輪廓310a的直徑的比率可具有其它值， 諸如在約50%和約100%之間。在本發(fā)明的范圍內(nèi)偏置插入件接收部分 310的深度也可變化。例如，偏置插入件接收部分310的深度可至少等 于或大于錐形部分305的最大深度114a。
圖4a是偏置插入件400的側(cè)視圖，該偏置插入件400被構(gòu)造成安 裝到圖3a和圖3b所示的偏置插入件接收部分310內(nèi)。圖4b是偏置插 入件400的截面圖。同時參考圖4a和圖4b，且繼續(xù)參考圖l-3b，除平 面410b夕卜，偏置插入件400具有大致圓柱狀輪廓410a。圓柱狀輪廓 410a和平面410b被構(gòu)造成使得偏置插入件400能通過壓配合、干涉配 合、粘合劑、螺紋緊固件和/或其他方式安裝到偏置插入件接收部分310 內(nèi)。例如，圓柱狀輪廓410a的直徑可大致等于圓柱狀輪廓310a的直徑， 且平面4I0b的寬度相對于圓柱狀輪廓410a的直徑的比率可大致等于 平面310b的寬度相對于圓柱狀輪廓310a的直徑的比率。偏置插入件 400的高度H可大致類似于或略微小于偏置插入件接收部分310的深 度。
偏置插入件400的表面420被構(gòu)造成與凹進構(gòu)件110的外周110a 和/或凹進插入件315的表面320平齊或以其他方式大致一致。另一表 面425被構(gòu)造成相對于錐形表面305a成90。或另一角度定向。表面425 包括凹進430，該凹進430被構(gòu)造成接收壓縮彈簧、彈簧鎖銷或另外的 偏置元件。凹進430可包括突起435，該突起435被構(gòu)造成對中、保持禾口/或以其他方式接合偏置元件。例如，在偏置元件為端部幵口的壓縮 彈簧的示例性實施方式中，突起435的直徑可約等于壓縮彈簧的端部
的內(nèi)徑。突起435可從凹進430延伸超出表面425。但是，在其他實施 方式中，例如圖4b所描述的，突起可以不延伸超出表面425。
圖5a是在圖4所示的偏置插入件400已經(jīng)安裝到圖3a所示的偏 置插入件接收部分310內(nèi)之后圖3a所示的凹進構(gòu)件110的部分的側(cè)視 圖。這樣的安裝可以通過壓配合、干涉配合、粘合劑、結(jié)合、螺紋或 機械緊固件和/或其他方式來在偏置插入件接收部分310內(nèi)將偏置插入 件400連接到凹進構(gòu)件110。
圖5b是在偏置元件510安裝到偏置插入件400的凹進430內(nèi)之后 圖5a所示的凹進構(gòu)件10的部分的側(cè)視圖。偏置元件510可以是如上 所述的，可能包括壓縮彈簧、彈簧鎖銷和/或用于推進隨后在方向520 上安裝的滾動構(gòu)件的其它裝置。在圖5b所示的示例性實施方式中，偏 置元件510示例性地描述為具有從凹進430突出的平的、有凹槽的或 擴口的端部515的壓縮彈簧。這樣的偏置元件510的擴口的端部515 可有助于滾動元件相對于偏置元件510的對準(zhǔn)和/或安置，因此有助于 滾動元件相對于錐形凹進部分305的對準(zhǔn)和/或安置。
圖5c是在滾動元件130已經(jīng)定位在錐形凹進部分305內(nèi)并通過凹 進構(gòu)件110和滾動元件130在槽構(gòu)件120內(nèi)的組裝保持在錐形凹進部 分305中之后圖5b所示的凹進構(gòu)件110的部分的側(cè)視圖。結(jié)果，偏置 元件510使?jié)L動元件130在槽構(gòu)件120的槽122的內(nèi)周和凹進構(gòu)件110 的錐形凹進部分305之間形成接觸。
參考圖6，示出了圖1所示的裝置100的另一實施方式，在此由 附圖標(biāo)記600表示。根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面裝置600被構(gòu)造用 于操作管構(gòu)件60。此外，裝置600大致類似于圖1所示的裝置100。 但是，其中裝置100的凹進構(gòu)件110定位到槽構(gòu)件120和管構(gòu)件10的內(nèi)部，而裝置600的凹進構(gòu)件610定位到槽構(gòu)件620和管構(gòu)件60的外 部。因此，當(dāng)朝凹進614的淺端定位時，滾動構(gòu)件630接合管構(gòu)件60 的外表面60a,而不是接合管構(gòu)件60的內(nèi)表面60b。
同時參考圖7a和圖7b，示出了在本發(fā)明范圍內(nèi)的上述滾動構(gòu)件 130的一個實施方式的正交視圖。如圖7a和圖7b所示，滾動構(gòu)件130 可具有大致球形形狀。同時參考圖7c和圖7d，示出了滾動構(gòu)件130的 另一個實施方式的正交視圖，在此由附圖標(biāo)記130a表示。如圖7c和圖 7d所示，滾動構(gòu)件130可具有大致圓柱狀形狀。同時參考圖7e和圖 7f，示出了滾動構(gòu)件130的另一個實施方式的正交視圖，在此由附圖標(biāo) 記130b表示。如圖7e和圖7f所示，滾動構(gòu)件130b可具有大致錐形的 圓柱狀形狀。除了圖7a-7f所示形狀之外的形狀也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。 不管形狀如何，滾動構(gòu)件(130、 130a或130b)可以具有金屬組分， 諸如不銹鋼。
參考圖8，示出了展現(xiàn)本發(fā)明一個或多個方面的裝置800的示意 圖。裝置800展現(xiàn)了圖1所示裝置100、圖6所示裝置600和/或在本 發(fā)明范圍內(nèi)的其它裝置可實施的示例性環(huán)境。
裝置800是或包括陸地鉆機。但是，本發(fā)明的一個或多個方面可 應(yīng)用于或易于適用于任何類型的鉆機，其中諸如自升式鉆井平臺、半 潛式鉆井平臺、鉆井船、盤管鉆井平臺和套管鉆機。
裝置800包括將提升裝置支撐在鉆臺810上的桅桿805。提升裝 置包括定滑輪815和動滑輪820。定滑輪815連接在桅桿805的頂部處 或桅桿805的頂部附近，而動滑輪820通過鉆井繩825從定滑輪815 懸掛。鉆井繩825從提升裝置延伸到絞車830，絞車830被構(gòu)造成放出 和繞入鉆井繩825,以使動滑輪820相對于鉆臺810下降和升高。
鉤835附接到動滑輪820的底部。頂部驅(qū)動器840從鉤835懸掛。從頂部驅(qū)動器840延伸的主軸845附接到保護接頭850，保護接頭850 附接到管提升裝置852。管提升裝置852大致類似于本發(fā)明范圍內(nèi)的裝 置中的圖l所示裝置100和/或圖6所示裝置600。
管提升裝置852與懸在井筒860內(nèi)和/或之上的鉆柱855接合。在 其它部件中，鉆柱855可包括一個或多個相互連接的鉆桿部分865。 一 個或多個泵880可通過軟管或其他管道885將鉆井流體輸送到鉆柱 855，軟管或其他管道885可連接到頂部驅(qū)動器840。鉆井流體可經(jīng)過 管提升裝置852的中央通道，諸如圖1所示的裝置100的中央通道112。
在可選實施方式中，頂部驅(qū)動器840、主軸845和接頭850可以 不用在鉤825和管提升裝置852之間，例如管提升裝置852直接連接 到鉤825，或者管提升裝置852通過其它部件連接到鉤825。例如，圖 1所示的裝置100的通道112的端部113可螺紋連接或以其他方式連接 到插入管提升裝置852和鉤825之間的部件。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面的方法900的流程圖。方法 900示出圖l所示裝置100、圖6所示裝置600和本發(fā)明范圍內(nèi)的其它 裝置的示例性操作模式。因此，盡管方法900的以下描述也指圖1所 示裝置100的特征，但是方法卯0的各方面類似地可應(yīng)用于或易于適 用于圖6所示裝置600和/或本發(fā)明范圍內(nèi)的其它裝置的特征。
參考圖9，并繼續(xù)參考圖l，方法900包括將提升裝置IOO插入管 構(gòu)件10內(nèi)的步驟910。當(dāng)裝置100滑入到管構(gòu)件10的端部時，管構(gòu)件 10的內(nèi)表面10a和槽構(gòu)件120的外表面124之間的摩擦力將促使槽構(gòu) 件120朝管構(gòu)件IO的端部10b，或者在如圖l所示的方位向上。隨后， 滾動構(gòu)件130將由偏置元件推進或以其他方式行進到凹進構(gòu)件110的 凹進114的較深部分。因此，滾動構(gòu)件130可縮回到至少槽構(gòu)件120 的外表面124內(nèi)，從而允許將裝置IOO插入到管構(gòu)件10的端部內(nèi)。
14在隨后的步驟920中，停止將裝置IOO插入到管構(gòu)件10內(nèi)。因此， 具體地如果管構(gòu)件IO和裝置IOO定向在直立位置時，諸如圖1中所示， 重力將使?jié)L動構(gòu)件130朝凹進構(gòu)件110的凹進114的淺端重新定位。 因此，滾動構(gòu)件130可從槽構(gòu)件120的槽122突出并與管構(gòu)件10的內(nèi) 表面10a形成接合。因為槽構(gòu)件120的槽122是細長的，所以滾動構(gòu) 件130可獨立地從槽122突出不同的量，使得滾動構(gòu)件130的全部或 大部分可接合管構(gòu)件10的內(nèi)表面10a，而與內(nèi)表面10a的尺寸變化無 關(guān)。
在裝置100包括圖5b和圖5c所示的偏置元件510的實施方式中， 一旦在步驟920中停止將裝置IOO插入到管構(gòu)件10內(nèi)，偏置元件510 可朝凹進114的淺端推進滾動構(gòu)件130。因此，即使管構(gòu)件10和裝置 IOO不是定向在直立位置，諸如在管構(gòu)件10沿長度方向擱在地面上的 情況，滾動構(gòu)件130仍然可被推進而從槽構(gòu)件120的槽122突出并與 管構(gòu)件10的內(nèi)表面10a形成接合。
方法900可包括任選步驟930，在該步驟930過程中，可在遠離 管構(gòu)件IO的軸向方向上對裝置IOO施加提取力。這樣的動作可有助于 凹進構(gòu)件110相對于槽構(gòu)件120軸向運動，從而有助于滾動構(gòu)件130 朝凹進114的淺端重新定位并通過槽構(gòu)件120的槽122與管構(gòu)件10的 內(nèi)表面10a形成接合。
在隨后的步驟940中，對裝置IOO施加提升力。提升力是或者包 括方向遠離管構(gòu)件10的軸向力。因此，滾動構(gòu)件130在管構(gòu)件10的 內(nèi)表面10a和凹進構(gòu)件110的凹進114之間的接合允許通過裝置100 提升管構(gòu)件10。
考慮圖1-9所述的所有上面的和示例性實施方式，應(yīng)易于明白， 本發(fā)明介紹了管操作裝置，至少在一個實施方式中，該管操作裝置包 括槽構(gòu)件，該槽構(gòu)件具有多個細長的槽，每個槽在一方向延伸；凹進構(gòu)件，該凹進構(gòu)件可滑動地連接到槽構(gòu)件并具有多個凹進，每個凹 進在從淺端到深端的方向上成錐形；以及多個滾動構(gòu)件，每個滾動構(gòu) 件保持在凹進中的一個和槽中的一個之間；其中每個滾動構(gòu)件當(dāng)位于 凹進的淺端時部分地延伸通過相鄰的槽，并且其中每個滾動構(gòu)件當(dāng)位 于凹進的深端時縮回到槽構(gòu)件的外周內(nèi)。該裝置可進一步包括多個偏 置元件，每個偏置元件使?jié)L動構(gòu)件中的對應(yīng)的一個朝對應(yīng)的凹進的淺 端偏置。多個偏置元件中的每一個可以是壓縮彈簧、彈簧鎖銷和/或球 塞。槽構(gòu)件的內(nèi)周可包圍凹進構(gòu)件的外周，或者凹進構(gòu)件的內(nèi)周可包 圍槽構(gòu)件的外周。槽構(gòu)件可具有大致圓柱狀環(huán)形截面形狀，凹進構(gòu)件 可具有大致圓柱狀截面形狀。凹進構(gòu)件和槽構(gòu)件中的一個的內(nèi)周可與
凹進構(gòu)件和槽構(gòu)件中的另一個的外周一致。細長的槽延伸的方向可大 致平行于槽構(gòu)件和凹進構(gòu)件中的至少一個的縱向軸線。多個滾動構(gòu)件 可包括多個球形構(gòu)件、多個圓柱狀構(gòu)件和/或多個錐形圓柱狀構(gòu)件。
本發(fā)明還介紹了操作管構(gòu)件的方法，在至少一個實施方式中，該 方法包括將提升裝置插入管構(gòu)件的端部內(nèi)，其中提升裝置如上所述。 然后，允許多個滾動構(gòu)件在管構(gòu)件的內(nèi)表面和凹進構(gòu)件的多個凹進之 間形成接合。之后，通過提升裝置提升管構(gòu)件。允許多個滾動構(gòu)件形 成接合可包括允許多個偏置元件的每一個朝多個凹進的對應(yīng)的一個的 淺端推進多個滾動構(gòu)件的對應(yīng)的一個并使所述多個滾動構(gòu)件的對應(yīng)的 一個與管構(gòu)件的內(nèi)表面形成接合。
本發(fā)明還介紹了一種系統(tǒng)，在至少一個實施方式中，該系統(tǒng)包括 如上所述的管操作裝置和用于提升管操作裝置的裝置。
前面內(nèi)容概述了若干實施方式的特征，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可更 好地理解本發(fā)明的各方面。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，他們可易于使 用本發(fā)明作為設(shè)計或更改實現(xiàn)此處介紹的實施方式的相同目的和/或?qū)?br> 現(xiàn)相同優(yōu)勢的其他方法和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)認識到， 這樣的等同構(gòu)造不偏離本發(fā)明的精神和范圍，且他們可在此進行各種 改變、替代和更改而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
1權(quán)利要求
1.一種管操作裝置，包括槽構(gòu)件，所述槽構(gòu)件具有多個細長的槽，每個所述槽沿一方向延伸；凹進構(gòu)件，所述凹進構(gòu)件可滑動地連接到所述槽構(gòu)件并具有多個凹進，每個所述凹進在從淺端到深端的方向上成錐形；以及多個滾動構(gòu)件，每個所述滾動構(gòu)件保持在所述凹進中的一個和所述槽中的一個之間；其中每個所述滾動構(gòu)件當(dāng)位于所述凹進的淺端時部分地延伸通過相鄰的所述槽；并且其中每個所述滾動構(gòu)件當(dāng)位于所述凹進的深端時縮回到所述槽構(gòu)件的外周內(nèi)。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，進一步包括多個偏置元件，每個所 述偏置元件使所述滾動構(gòu)件中的對應(yīng)的一個朝對應(yīng)的所述凹進的所述 淺端偏置。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述多個偏置元件中的每一個 是壓縮彈簧。
4. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述槽構(gòu)件的內(nèi)周包圍所述凹 進構(gòu)件的外周。
5. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述凹進構(gòu)件的內(nèi)周包圍所述 槽構(gòu)件的外周。
6. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述槽構(gòu)件具有大致圓柱狀環(huán) 形截面形狀，所述凹進構(gòu)件具有大致圓柱狀截面形狀。
7. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述凹進構(gòu)件和所述槽構(gòu)件中的一個的內(nèi)周與所述凹進構(gòu)件和所述槽構(gòu)件中的另一個的外周一致。
8. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述方向大致平行于所述槽構(gòu)件和所述凹進構(gòu)件中的至少一個的縱向軸線。
9. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述多個滾動構(gòu)件包括多個球形構(gòu)件。
10. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述多個滾動構(gòu)件包括多個圓柱狀構(gòu)件。
11. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述多個滾動構(gòu)件包括多個錐形圓柱狀構(gòu)件。
12. —種操作管構(gòu)件的方法，包括將提升裝置插入所述管構(gòu)件的端部內(nèi)，其中所述提升裝置包括槽構(gòu)件，所述槽構(gòu)件具有多個細長的槽，每個所述槽沿一方向延伸；凹進構(gòu)件，所述凹進構(gòu)件可滑動地連接到所述槽構(gòu)件并具有多個凹進，每個所述凹進在從淺端到深端的方向上成錐形；以及多個滾動構(gòu)件，每個所述滾動構(gòu)件保持在所述凹進中的一個和所述槽中的一個之間；其中每個所述滾動構(gòu)件當(dāng)位于所述凹進的淺端時部分地延伸通過相鄰的所述槽；并且其中每個所述滾動構(gòu)件當(dāng)位于所述凹進的深端時縮回到所述槽構(gòu)件的外周內(nèi)；允許所述多個滾動構(gòu)件在所述管構(gòu)件的內(nèi)表面和所述凹進構(gòu)件中的所述多個凹進之間形成接合；以及通過所述提升裝置提升所述管構(gòu)件。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中允許所述多個滾動構(gòu)件形成接合的步驟包括允許多個偏置元件的每一個朝所述多個凹進中的對應(yīng)的一個的所述淺端推進所述多個滾動構(gòu)件的對應(yīng)的一個并使所述多個滾動構(gòu)件的對應(yīng)的一個與所述管構(gòu)件的所述內(nèi)表面形成接合。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述槽構(gòu)件的內(nèi)周包圍所述凹進構(gòu)件的外周。
15. —種系統(tǒng)，包括管操作裝置，所述管操作裝置包括槽構(gòu)件，所述槽構(gòu)件具有多個細長的槽，每個所述槽沿一方向延伸；凹進構(gòu)件，所述凹進構(gòu)件可滑動地連接到所述槽構(gòu)件并具有多個凹進，每個所述凹進在從淺端到深端的方向上成錐形；以及多個滾動構(gòu)件，每個所述滾動構(gòu)件保持在所述凹進中的一個和所述槽中的一個之間；其中每個所述滾動構(gòu)件當(dāng)位于所述凹進的淺端時部分地延伸通過相鄰的所述槽；并且其中每個所述滾動構(gòu)件當(dāng)位于所述凹進的深端時縮回到所述槽構(gòu)件的外周內(nèi)；以及用于提升所述管操作裝置的裝置。
16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述管操作裝置進一步包括多個偏置元件，每個所述偏置元件使所述滾動構(gòu)件中的對應(yīng)的一個朝對應(yīng)的所述凹進的所述淺端偏置。
17. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述多個偏置元件中的每一個是壓縮彈簧。
18. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述槽構(gòu)件的內(nèi)周包圍所述 凹進構(gòu)件的外周。
19. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述凹進構(gòu)件的內(nèi)周包圍所述槽構(gòu)件的外周。
20. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述凹進構(gòu)件和所述槽構(gòu)件 中的一個的內(nèi)周與所述凹進構(gòu)件和所述槽構(gòu)件中的另一個的外周一 致。
全文摘要
一種管操作裝置，包括槽構(gòu)件，所述槽構(gòu)件具有多個細長的槽，每個所述槽沿一方向延伸；凹進構(gòu)件，所述凹進構(gòu)件可滑動地連接到所述槽構(gòu)件并具有多個凹進，每個所述凹進在從淺端到深端的方向上成錐形；以及多個滾動構(gòu)件，每個所述滾動構(gòu)件保持在所述凹進中的一個和所述槽中的一個之間；其中每個所述滾動構(gòu)件當(dāng)位于所述凹進的淺端時部分地延伸通過相鄰的所述槽；并且其中每個所述滾動構(gòu)件當(dāng)位于所述凹進的深端時縮回到所述槽構(gòu)件的外周內(nèi)。所述的裝置進一步包括多個偏置元件，每個所述偏置元件使所述滾動構(gòu)件中的對應(yīng)的一個朝對應(yīng)的所述凹進的所述淺端偏置。
文檔編號E21B19/18GK101636552SQ200780049271
公開日2010年1月27日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月4日
發(fā)明者克雷格·文姆斯, 布賴恩·埃利斯, 斯坦尼斯瓦夫·卡西米爾·蘇利馬 申請人:那伯斯環(huán)球控股有限公司