一種鉆機(jī)液壓頂部驅(qū)動裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉆機(jī)液壓頂部驅(qū)動裝置，主要包括滑車、動力頭、浮動裝置、翹舉液缸和制動裝置；滑車的翹舉板與動力頭的殼體通過鉸制孔螺栓連接在一起；動力頭的鵝頸管可以從滑車的空心軸套穿出；滑車與動力頭的之間安裝翹舉液缸；動力頭與浮動裝置通過鉆桿扣連接，制動裝置安裝在動力頭和浮動裝置之間。本發(fā)明應(yīng)用效果是通過空心馬達(dá)直接驅(qū)動主軸，去掉減速箱，結(jié)構(gòu)簡單，減小故障率，提高鉆機(jī)效率；浮動裝置結(jié)構(gòu)簡單，降低上卸扣時(shí)，鉆桿扣的磨損，保護(hù)鉆具；制動裝置高效可靠，可以實(shí)現(xiàn)定向鉆井。
【專利說明】一種鉆機(jī)液壓頂部驅(qū)動裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石油鉆井設(shè)備，尤其是一種鉆機(jī)的液壓頂部驅(qū)動。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)有變速箱、轉(zhuǎn)盤、大鉤、水龍頭、方鉆桿等部件，尤其驅(qū)動轉(zhuǎn)盤的減速箱體積大，使得整機(jī)重量大，移動笨重，尤其式在沙漠地帶更是寸步難行；另外在鉆探過程中擰卸鉆桿需人力輔助，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
[0003]傳統(tǒng)的頂部驅(qū)動裝置一般為馬達(dá)通過減速箱驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動，這種帶減速機(jī)的動力頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率多，體積相對較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種鉆機(jī)液壓頂部驅(qū)動裝置，為了解決上述存在的問題而提供一種體積小，整機(jī)重量輕、擰卸扣方便，結(jié)構(gòu)簡單，通過空心馬達(dá)直接驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，去掉減速箱的新型液壓頂部驅(qū)動裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種鉆機(jī)液壓頂部驅(qū)動裝置，主要包括滑車(I)、動力頭(3)、浮動裝置(7)、翹舉液缸(2)和制動裝置；滑車(I)主要由框架(8)、翹舉板(11)、空心軸套(10)和滾輪(13)組成，翹舉板(11)與框架(8)通過空心軸套(10)連接，翹舉板(11)可以沿著空心軸套(10)自由旋轉(zhuǎn)；滑車與動力頭之間安裝翹舉液缸⑵；動力頭⑶與浮動裝置(7)通過鉆桿扣連接，制動裝置安裝在動力頭(3)和浮動裝置(7)之間。
[0007]動力頭主要由鵝頸管(14)、主軸(21)、沖管總成(15)、沖管支架(17)、上下殼體
(19)、(23)、空心馬達(dá)(18)、防跳軸承(20)、推力(22)、扶正軸承(24)和旋轉(zhuǎn)密封組成；其中鵝頸管(14)可以從滑車的空心軸套(10)穿出，主軸(21)上設(shè)有花鍵，與帶花鍵的空心馬達(dá)(18)連接，馬達(dá)通過花鍵連接直接驅(qū)動主軸(21)旋轉(zhuǎn)，馬達(dá)外殼與上殼體(19)螺栓固定。
[0008]上殼體(19)通過螺栓與下殼體(23)固定連接，內(nèi)側(cè)裝有防跳軸承(20)，其上端設(shè)有旋轉(zhuǎn)密封端蓋(29)和耐磨套(27)，耐磨套(27)與主軸(21)過盈配合連接，兩個唇形旋轉(zhuǎn)密封圈(28)，背對背安裝，兩密封圈之間設(shè)計(jì)密封隔環(huán)，密封隔環(huán)上設(shè)有油槽和油孔，在密封端蓋(29)設(shè)計(jì)潤滑油路并安裝油杯(30)。
[0009]主軸上部安裝轉(zhuǎn)換接頭(16)，沖管總成(15)安裝在鵝頸管(14)和轉(zhuǎn)換接頭(16)之間，通過沖管支架(17)實(shí)現(xiàn)固定；主軸(21)與下殼體(23)之間安裝推力軸承(22)，下部安裝扶正軸承(24)，內(nèi)圈與主軸(21)過盈配合連接，外圈通過下端蓋(25)固定，內(nèi)圈通過與主軸(21)過盈配合的下耐磨套(26)固定，下殼體(23)側(cè)面設(shè)有泄油孔。
[0010]浮動裝置(7)主要由上端蓋(31)、花鍵套(32)、浮動接頭(37)、下端蓋(38)等幾部份組成，上下端蓋(31)、(38)通過螺栓與花鍵套(32)固定連接，浮動接頭(37)與花鍵套(32)花鍵連接，與上端蓋(31)間隙配合連接，之間安裝密封圈(34)和耐磨圈(33);浮動接頭(37)與下端蓋(38)之間安裝耐磨圈(35)和防塵圈(36)。
[0011]制動裝置主要由制動鉗(5)、制動盤(6)、支架(4)組成，其特征是制動鉗(5)螺栓固定在支架(4)上，支架(4)固定在動力頭的下殼體(23)上，制動盤(6)螺栓連接在浮動裝置的上端蓋(31)的連接法蘭上。
[0012]滑車的滾輪(13)有24個，對稱結(jié)構(gòu)，單側(cè)12個，滾輪連接板(12)上下各安裝4個，與井架焊接的滑車運(yùn)動導(dǎo)軌上面接觸運(yùn)動，前后安裝2個，與滑車運(yùn)動導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)面接觸運(yùn)動，兩種滾輪安裝方向垂直，翹舉板(11)前端安裝2個。
[0013]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:由液壓頂部驅(qū)動取代了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)的變速箱、轉(zhuǎn)盤、大鉤、水龍頭、方鉆桿等部件，使得體積小，重量輕、上卸扣方便，減少鉆井過程中擰卸鉆桿需人力輔助時(shí)間；通過空心馬達(dá)直接驅(qū)動主軸，去掉減速箱，結(jié)構(gòu)簡單，減小故障率，提高鉆機(jī)效率；浮動裝置結(jié)構(gòu)簡單，降低上卸扣時(shí)，鉆桿扣的磨損，保護(hù)鉆具；制動裝置高效可靠，可以實(shí)現(xiàn)定向鉆井。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0014]圖1本發(fā)明的頂部驅(qū)動結(jié)構(gòu)簡圖；
[0015]圖2本發(fā)明的滑車主視簡圖；
[0016]圖3本發(fā)明的動力頭結(jié)構(gòu)簡圖；
[0017]圖4本發(fā)明的動力頭局部放大簡圖；
[0018]圖5本發(fā)明的浮動裝置結(jié)構(gòu)簡圖。
[0019]圖中:1-滑車，2-翹舉液缸，3-動力頭，4-支架，5-制動鉗，6-制動盤，7-浮動裝置，8-框架，9-壓蓋，10-空心軸套，11-翹舉板，12-連接板，13-滾輪，14-鵝頸管，15-沖管總成，16-轉(zhuǎn)換接頭，17-沖管支架，18-空心馬達(dá)，19-上殼體，20-防跳軸承，21-主軸，22-推力軸承，23-下殼體，24-扶正軸承，25-下端蓋，26-下耐磨套，27-耐磨套，28-旋轉(zhuǎn)密封圈，29-密封端蓋，30-油杯，31-上端蓋，32-花鍵套，33-耐磨圈，34-密封圈，35-耐磨圈，36-防塵圈，37-浮動接頭，38-下端蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以一種鉆機(jī)液壓頂部驅(qū)動裝置為例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021]一種鉆機(jī)液壓頂部驅(qū)動裝置，參見圖1，主要由滑車(I)、動力頭(3)、浮動裝置
(7)、翹舉液缸(2)、制動裝置等幾部份組成。其特征是滑車的翹舉板(11)與動力頭的下殼體(23)通過鉸制孔螺栓連接在一起；動力頭的鵝頸管(14)可以從滑車的空心軸套(10)穿出；滑車與動力頭的之間安裝翹舉液缸(2)，從而實(shí)現(xiàn)動力頭的翹舉，方便接下鉆具；動力頭(3)下端連接浮動裝置(7)，這樣減少上卸扣對鉆桿扣的磨損，保護(hù)鉆具；制動裝置安裝在動力頭(3)和浮動裝置(7)之間，實(shí)現(xiàn)定向鉆井。
[0022]參見圖2，翹舉板(11)與框架連接通過空心軸套(10)連接，安裝軸套壓蓋(9)，翅舉板(11)可以沿著空心軸套(10)自由旋轉(zhuǎn)，通過翹舉液缸⑵實(shí)現(xiàn)動力頭⑶的翹舉，方便接下鉆具；滾輪(13)有24個，對稱結(jié)構(gòu)，單側(cè)12個，滾輪連接板(12)上下各安裝4個，與井架焊接的滑車運(yùn)動導(dǎo)軌上面接觸運(yùn)動，起到扶正導(dǎo)向的作用，前后安裝2個，與滑車運(yùn)動導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)面接觸運(yùn)動，承受鉆井過程中產(chǎn)生的反扭矩，將反扭矩直接導(dǎo)向井架，兩種滾輪安裝方向垂直，翹舉板(11)前端安裝2個。
[0023]動力頭的主軸(21)上設(shè)有花鍵，與帶花鍵的空心馬達(dá)(18)連接，馬達(dá)通過花鍵連接直接驅(qū)動主軸(21)旋轉(zhuǎn)，通過馬達(dá)(18)的正反轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)鉆具的上卸鉆具的旋扣和正常打鉆。
[0024]參見圖4，上殼體(19)通過螺栓與下殼體(23)固定連接，內(nèi)側(cè)裝有防跳軸承
(20)，承受鉆井過程中產(chǎn)生的上頂力，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定鉆井；其上端設(shè)有旋轉(zhuǎn)密封端蓋(29)和耐磨套(27)，耐磨套(27)與主軸(21)過盈配合連接，兩個唇形旋轉(zhuǎn)密封圈(28)，背對背安裝，兩密封圈之間設(shè)計(jì)密封隔環(huán)，密封隔環(huán)上設(shè)有油槽和油孔，旋轉(zhuǎn)密封(28)安裝在旋轉(zhuǎn)密封端蓋(29)中，保護(hù)殼體內(nèi)潤滑油的清潔，降低故障率的發(fā)生；在密封端蓋(29)設(shè)計(jì)潤滑油路并安裝油杯(30)，為旋轉(zhuǎn)密封提供潤滑，提高使用壽命。
[0025]參見圖3，主軸上部安裝轉(zhuǎn)換接頭(16)，沖管總成(15)安裝在鵝頸管(14)和轉(zhuǎn)換接頭(16)之間，通過沖管支架(17)實(shí)現(xiàn)固定；主軸(21)與下殼體(23)之間安裝推力軸承
(22)，承受鉆井過程中所有的鉆柱的重量；下部安裝扶正軸承(24)，保證主軸平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，內(nèi)圈與主軸(21)過盈配合連接，外圈通過下端蓋(25)固定，內(nèi)圈通過與主軸(21)過盈配合的下耐磨套(26)固定，下殼體(23)側(cè)面設(shè)有泄油孔。
[0026]參見圖5，浮動裝置(7)的上下端蓋(31) (38)通過螺栓與花鍵套(32)固定連接，浮動接頭(37)與花鍵套(32)花鍵連接，與上端蓋(31)間隙配合連接，之間安裝密封圈
(34)和耐磨圈(33);浮動接頭(37)與花鍵套(32)花鍵連接，與上端蓋(31)間隙配合連接，之間安裝密封圈(34)和耐磨圈(33)花鍵連接方式可以承受鉆井過程中產(chǎn)生的扭矩，浮動接頭可以在花鍵套內(nèi)上下滑動，減少上卸扣對鉆桿扣的磨損，保護(hù)鉆具；浮動接頭(37)與下端蓋(38)之間安裝耐磨圈(35)和防塵圈(36)，保護(hù)花鍵不被外界雜質(zhì)破壞。
[0027]制動鉗(5)螺栓固定在支架(4)上，支架(4)固定在動力頭的下殼體(23)上，制動盤(6)螺栓連接在浮動裝置的上端蓋(31)的連接法蘭上，通過制動鉗(5)夾緊制動盤(6)，從而滿足定向鉆井的需求。
[0028]本發(fā)明中的由液壓頂部驅(qū)動取代了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)有變速箱、轉(zhuǎn)盤、大鉤、水龍頭、方鉆桿等部件，使得體積小，整機(jī)重量輕、擰卸扣方便，減少鉆探過程中擰卸鉆桿需人力輔助時(shí)間；通過空心馬達(dá)直接驅(qū)動主軸，去掉減速箱，結(jié)構(gòu)簡單，減小故障率，提高鉆機(jī)效率；浮動裝置結(jié)構(gòu)簡單，降低上卸扣時(shí)，鉆桿扣的磨損，保護(hù)鉆具；制動裝置高效可靠，可以實(shí)現(xiàn)定向鉆井。
【權(quán)利要求】
1.一種鉆機(jī)液壓頂部驅(qū)動裝置，主要包括滑車(I)、動力頭(3)、浮動裝置(7)、翹舉液缸(2)和制動裝置；其特征在于，滑車(I)主要由框架(8)、翹舉板(11)、空心軸套(10)和滾輪(13)組成，翹舉板(11)與框架(8)通過空心軸套(10)連接，翹舉板(11)可以沿著空心軸套(10)自由旋轉(zhuǎn)；滑車與動力頭之間安裝翹舉液缸(2);動力頭(3)與浮動裝置(7)通過鉆桿扣連接，制動裝置安裝在動力頭(3)和浮動裝置(7)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆機(jī)液壓頂部驅(qū)動裝置，其特征在于，動力頭主要由鵝頸管(14)、主軸(21)、沖管總成(15)、沖管支架(17)、上下殼體(19)、(23)、空心馬達(dá)(18)、防跳軸承(20)、推力(22)、扶正軸承(24)和旋轉(zhuǎn)密封組成；其中鵝頸管(14)可以從滑車的空心軸套(10)穿出，主軸(21)上設(shè)有花鍵，與帶花鍵的空心馬達(dá)(18)連接，馬達(dá)通過花鍵連接直接驅(qū)動主軸(21)旋轉(zhuǎn)，馬達(dá)外殼與上殼體(19)螺栓固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鉆機(jī)液壓頂部驅(qū)動裝置，其特征在于，上殼體(19)通過螺栓與下殼體(23)固定連接，內(nèi)側(cè)裝有防跳軸承(20)，其上端設(shè)有旋轉(zhuǎn)密封端蓋(29)和耐磨套(27)，耐磨套(27)與主軸(21)過盈配合連接，兩個唇形旋轉(zhuǎn)密封圈(28)，背對背安裝，兩密封圈之間設(shè)計(jì)密封隔環(huán)，密封隔環(huán)上設(shè)有油槽和油孔，在密封端蓋(29)設(shè)計(jì)潤滑油路并安裝油杯(30)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鉆機(jī)液壓頂部驅(qū)動裝置，其特征在于，主軸上部安裝轉(zhuǎn)換接頭(16)，沖管總成(15)安裝在鵝頸管(14)和轉(zhuǎn)換接頭(16)之間，通過沖管支架(17)實(shí)現(xiàn)固定；主軸(21)與下殼體(23)之間安裝推力軸承(22)，下部安裝扶正軸承(24)，內(nèi)圈與主軸(21)過盈配合連接，外圈通過下端蓋(25)固定，內(nèi)圈通過與主軸(21)過盈配合的下耐磨套(26)固定，下殼體(23)側(cè)面設(shè)有泄油孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆機(jī)液壓頂部驅(qū)動裝置，其特征在于，浮動裝置(7)主要由上端蓋(31)、花鍵套(32)、浮動接頭(37)、下端蓋(38)等幾部份組成，上下端蓋(31)、(38)通過螺栓與花鍵套(32)固定連接，浮動接頭(37)與花鍵套(32)花鍵連接，與上端蓋(31)間隙配合連接，之間安裝密封圈(34)和耐磨圈(33);浮動接頭(37)與下端蓋(38)之間安裝耐磨圈(35)和防塵圈(36)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆機(jī)液壓頂部驅(qū)動裝置，其特征在于，制動裝置主要由制動鉗(5)、制動盤(6)、支架(4)組成，其特征是制動鉗(5)螺栓固定在支架(4)上，支架(4)固定在動力頭的下殼體(23)上，制動盤(6)螺栓連接在浮動裝置的上端蓋(31)的連接法蘭上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆機(jī)液壓頂部驅(qū)動裝置，其特征在于，滑車的滾輪(13)有24個，對稱結(jié)構(gòu)，單側(cè)12個，滾輪連接板(12)上下各安裝4個，與井架焊接的滑車運(yùn)動導(dǎo)軌上面接觸運(yùn)動,前后安裝2個,與滑車運(yùn)動導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)面接觸運(yùn)動,兩種滾輪安裝方向垂直，翹舉板(11)前端安裝2個。
【文檔編號】E21B3/02GK103615192SQ201310608925
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】李慎奎, 劉士巖, 王建偉, 王薇, 王坤青 申請人:河北華北石油榮盛機(jī)械制造有限公司