鉆柱旋轉設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鉆柱連接工具，尤其是指一種鉆柱旋轉設備。
【背景技術】
[0002]鉆柱是鉆頭以上、水龍頭以下的鋼管柱的總稱。傳統(tǒng)的鉆柱工具存在一定的缺陷，由于上部鉆柱與下部鉆柱同步轉動，在下部鉆柱遇阻、遇卡時，鉆柱的阻力和摩擦較大，造成鉆柱螺旋扭曲大，給鉆柱的旋轉帶來不便。
【實用新型內容】
[0003]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種鉆柱旋轉設備。
[0004]鉆柱旋轉設備，包括上旋轉頭和下旋轉頭，其中上旋轉頭包括上接頭和連接體，下旋轉頭包括上芯軸、下芯軸和下接頭，上、下旋轉頭相互聯(lián)通形成中心管，所述上旋轉頭還包括與連接體相連外花鍵軸和設于外花鍵軸外側的彈簧，該外花鍵軸的外部設有第一外花鍵;所述下芯軸的上端設有與第一外花鍵形狀齒數(shù)相同的第二外花鍵;所述下旋轉頭還包括設于下芯軸外側的內花鍵體和設于內花鍵體下方的活塞缸，其中內花鍵體內部設有與第一、第二外花鍵均相配合的內花鍵，且該內花鍵體設于所述彈簧下方;所述活塞缸上端內側設有導向銷，下芯軸外圓上設有與導向銷配合的換向槽。
[0005]其中，所述上芯軸上端外部連有軸承座，軸承座上下兩端各設有一個軸承;軸承座及軸承位于上接頭以及連接體連接后形成的腔內，軸承內側與上芯軸外圓摩擦，軸承外側與上接頭下端內腔孔摩擦。
[0006]其中，所述換向槽為沿周向布置的波浪狀，包括定位槽和長滑槽，該定位槽和長滑槽沿軸向向下布置，二者交替間隔布置，且通過導向斜槽相連接，當導向銷置于定位槽中時，內花鍵體的內花鍵與外花鍵軸的第一外花鍵配合；當導向銷置于導向斜槽中時，彈簧處于壓縮狀態(tài)；當導向銷置于長滑槽底端時，內花鍵體的內花鍵恰與外花鍵軸的第一外花鍵分咼。
[0007]其中，所述活塞缸中沿周向開設有若干通孔，該通孔中穿設有剪釘，該剪釘?shù)囊欢舜┤胂滦据S中。
[0008]其中，所述外花鍵軸的外側設有彈簧筒，所述彈簧設于該彈簧筒中。
[0009]其中，位于軸承座上端的軸承的上方設有一儲油囊。
[0010]鉆柱旋轉設備工具連接在鉆柱串中，可使工具上部的鉆柱獨立于下部的鉆柱而單獨旋轉。在下部鉆柱遇阻、遇卡時，可以消除上部鉆柱旋轉時的阻力和摩擦，減輕鉆柱的螺旋扭曲。工具內部設置有“壓力激活離合器”，通過對工具中心管內憋壓形成一定壓差，剪斷工具內部預設的剪釘，使工具上下兩部分重新結合形成同步旋轉，將上方鉆柱的扭矩傳遞到下方鉆柱。通過對工具中心管內憋壓泄壓就可以實現(xiàn)工具的多次“合”或“分”功能的切換，操作簡單方便。并且可以承受6噸的額外起吊載荷或推力。另外，通過軸承轉動，有助于消除摩擦力，防止上芯軸磨損。
【附圖說明】
[0011 ]圖1為鉆柱旋轉設備的示意圖。
[0012]圖2為鉆柱旋轉設備的部分結構示意圖。
[0013]圖3為所述軸承座與軸承配合部分的結構示意圖。
[0014]圖4為所述下芯軸的換向槽沿外圓表面展開圖。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型的【具體實施方式】如下:
[0016]參照圖1，鉆柱旋轉設備，包括上旋轉頭和下旋轉頭，其中上旋轉頭包括上接頭1和連接體7，下旋轉頭包括上芯軸2、下芯軸13和下接頭17，上、下旋轉頭相互聯(lián)通形成中心管19。
[0017]參照圖1、圖2和圖3，上芯軸2上端外部連有軸承座5，軸承座5上下兩端各設有一個軸承4、6;軸承座5及軸承4、6位于上接頭1以及連接體7連接后形成的腔內，軸承4、6內側與上芯軸2外圓摩擦，軸承4、6外側與上接頭1下端內腔孔摩擦。位于軸承座上端的軸承4的上方設有一儲油囊3，便于向軸承4、6提供潤滑助劑。連接體7用于連接上接頭1和外花鍵軸9，該外花鍵軸9的下端帶有第一外花鍵，所述下芯軸13的上端設有與第一外花鍵形狀齒數(shù)相同的第二外花鍵，下芯軸13外側設有內花鍵體12，該內花鍵體12內部設有與第一、第二外花鍵均相配合的內花鍵。外花鍵軸9的外側設有彈簧筒8，其中設置有彈簧10，該彈簧10位于內花鍵體12的外側。內花鍵體12下端連接有一活塞缸16，且下芯軸13中開設有可使液體流入活塞缸的液體進口 21?；钊?6中沿周向開設有若干通孔150，每個通孔150中穿設有一剪釘15，該剪釘15的一端穿入下芯軸13中。
[0018]參照圖2和圖4，活塞缸16上端內側設有導向銷14，下芯軸13外圓上設有與導向銷14配合的換向槽20。該換向槽20為沿周向布置的波浪狀，包括定位槽200和長滑槽201，該定位槽200和長滑槽201沿軸向向下布置，二者交替間隔布置，且通過導向斜槽202相連接，當導向銷14置于定位槽200中時，內花鍵體12的內花鍵與外花鍵軸9的第一外花鍵配合；當導向銷14置于導向斜槽202中時，彈簧10處于壓縮狀態(tài)；當導向銷14置于長滑槽201底端時，內花鍵體12的內花鍵恰與外花鍵軸9的第一外花鍵分離。
[0019]參照圖1、圖2和圖3，工具出廠時，工具上旋轉頭可相對下旋轉頭而單獨旋轉。通過安裝不同數(shù)量的剪釘15來設定解鎖“離合器”所需的初始壓力值。導向銷14初始位置位于長滑槽201的底端，當需要將工具的上、下旋轉頭結合以使上旋轉頭扭矩傳遞到下旋轉頭形成同步旋轉狀態(tài)時，只需通過對工具中心管19內憋壓形成壓差，剪斷剪釘15，通過液壓驅動活塞缸16上行，下旋轉頭中的內花鍵體12與上旋轉頭中的外花鍵軸9結合；中心管19內泄壓后，工具內置的導向銷14停留在換向槽20上的定位槽200中，使外花鍵軸9與內花鍵體12始終處于結合的狀態(tài)，工具可將上部扭矩傳遞到下部。若此時在工具上下旋轉頭結合后，還希望工具重新分離，以使上旋轉頭重新獨立于下旋轉頭而單獨旋轉，那么僅需再次在中心管內憋壓一定時間，使導向銷14上升至導向斜槽202中，再進行泄壓，內花鍵便在彈簧力的作用下與外花鍵軸9的第一外花鍵分離，上、下旋轉頭“分”開。當初次憋壓使剪釘剪斷后，即工具“離合器”被激活，每次打壓泄壓操作后，均可使工具從“合”狀態(tài)切換至“分”狀態(tài)，或“分”狀態(tài)切換至“合”狀態(tài)，實現(xiàn)鉆柱上下部分的多次同步旋轉或分離單獨旋轉的功能。
[0020]上述描述已經(jīng)詳細闡述了實用新型的說明和描述。它不是為了將本實用新型限制為所披露的形式和方式。按照以上的方式，可以進行相應的修改或更改。討論實例是為了更好地說明本實用新型的原理及其實用性，從而利用本實用新型進行各種修改并滿足其它特定的需求。所有這些修改和變化當依照公平和合法的權利解讀，并且根據(jù)附加權利要求，這些修改和變化都屬于本實用新型的范圍內。
【主權項】
1.鉆柱旋轉設備，包括上旋轉頭和下旋轉頭，其中上旋轉頭包括上接頭和連接體，下旋轉頭包括上芯軸、下芯軸和下接頭，上、下旋轉頭相互聯(lián)通形成中心管，其特征在于:所述上旋轉頭還包括與連接體相連外花鍵軸和設于外花鍵軸外側的彈簧，該外花鍵軸的外部設有第一外花鍵;所述下芯軸的上端設有與第一外花鍵形狀齒數(shù)相同的第二外花鍵;所述下旋轉頭還包括設于下芯軸外側的內花鍵體和設于內花鍵體下方的活塞缸，其中內花鍵體內部設有與第一、第二外花鍵均相配合的內花鍵，且該內花鍵體設于所述彈簧下方;所述活塞缸上端內側設有導向銷，下芯軸外圓上設有與導向銷配合的換向槽。2.如權利要求1所述的鉆柱旋轉設備，其特征在于:所述上芯軸上端外部連有軸承座，軸承座上下兩端各設有一個軸承；軸承座及軸承位于上接頭以及連接體連接后形成的腔內，軸承內側與上芯軸外圓摩擦，軸承外側與上接頭下端內腔孔摩擦。3.如權利要求1所述的鉆柱旋轉設備，其特征在于:所述換向槽為沿周向布置的波浪狀，包括定位槽和長滑槽，該定位槽和長滑槽沿軸向向下布置，二者交替間隔布置，且通過導向斜槽相連接，當導向銷置于定位槽中時，內花鍵體的內花鍵與外花鍵軸的第一外花鍵配合；當導向銷置于導向斜槽中時，彈簧處于壓縮狀態(tài)；當導向銷置于長滑槽底端時，內花鍵體的內花鍵恰與外花鍵軸的第一外花鍵分離。4.如權利要求1所述的鉆柱旋轉設備，其特征在于:所述活塞缸中沿周向開設有若干通孔，該通孔中穿設有剪釘，該剪釘?shù)囊欢舜┤胂滦据S中。5.如權利要求1所述的鉆柱旋轉設備，其特征在于:所述外花鍵軸的外側設有彈簧筒，所述彈簧設于該彈簧筒中。6.如權利要求2所述的鉆柱旋轉設備，其特征在于:位于軸承座上端的軸承的上方設有一儲油囊。
【專利摘要】本實用新型公開了一種鉆柱旋轉設備，包括上旋轉頭和下旋轉頭，其中上旋轉頭包括上接頭和連接體，下旋轉頭包括上芯軸、下芯軸和下接頭，上、下旋轉頭相互聯(lián)通形成中心管，上旋轉頭還包括外花鍵軸和設于外花鍵軸外側的彈簧，該外花鍵軸的外部設有第一外花鍵；下芯軸的上端設有與第一外花鍵形狀齒數(shù)相同的第二外花鍵；下旋轉頭還包括設于下芯軸外側的內花鍵體和設于內花鍵體下方的活塞缸，其中內花鍵體內部設有與第一、第二外花鍵均相配合的內花鍵，且該內花鍵體設于彈簧下方；活塞缸上端內側設有導向銷，下芯軸外圓上設有與導向銷配合的換向槽。通過對工具中心管內憋壓泄壓就可以實現(xiàn)工具的多次“合”或“分”功能的切換，操作簡單方便。
【IPC分類】E21B17/10, E21B17/00
【公開號】CN205135443
【申請?zhí)枴緾N201520997824
【發(fā)明人】孫德啟, 張偉博, 陸如東, 龐超然
【申請人】上海優(yōu)強石油科技有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月3日