[發明專利]自動無級變速鉆修井頂驅

有效

• 申請號: 200910188285.5
• 申請日: 2009-10-30
• 公開（公告）號: CN101699018A
• 公開（公告）日: 2010-04-28
• 發明（設計）人: 賈偉志;劉寶;嚴玉中;張景利;周政家;曹希朋;周德育
• 申請（專利權）人: 沈陽龍德石油技術開發有限公司
• 主分類號: E21B3/02
• 分類號: E21B3/02;F16H3/44
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 張述學

技術領域

本發明屬于一種油田采油井的鉆修井頂驅，特別是一種自動無級變速鉆修井頂驅。

背景技術

目前，油田采油井利用鉆柱鉆修井時，一般均采用現有的動力水龍頭作為動力傳動 裝置，在鉆修井工作中時有發生鉆柱憋鉆或卡鉆現象，此時鉆柱負荷扭矩突然加大，甚 至輸出扭矩無限增大而毀壞機件和裝備系統。同時，在鉆柱上提過程中也易發生相關工 具或被打撈落物遇到套管變形區或接箍環空時造成卡阻現象，從而影響鉆修井的工作效 率。

發明目的

本發明的目的是提供一種自動無級變速鉆修井頂驅，在鉆修井工作中發生鉆柱憋鉆 或卡鉆，鉆柱負荷扭矩突然加大時，轉速能迅速降低至零或負轉速，不待鉆柱儲存的變 形扭轉力消失，鉆柱能迅速解除憋鉆或卡鉆并很快恢復正常轉速，保護系統安全。同時 在鉆柱上提過程中發生相關工具或被打撈落物遇到套管變形區或接箍環空時造成卡阻 時，能以迅速降速形式解除卡阻，從而提高鉆修井的工作效率。

本發明的目的是通過如下技術方案實現的：它包括帶進水鵝頸管的上箱體、下箱體、 帶通水孔的中心軸、變扣接頭、馬達齒輪和馬達，其特征是：在中心軸上轉動連接輸入 齒輪，輸入齒輪與馬達齒輪嚙合，在中心軸上轉動連接調扭中心齒輪和中心非圓齒輪， 輸入齒輪與調扭中心齒輪、中心非圓齒輪固連一體，實現同步轉動；在中心軸上通過鍵 連接輸出圓柱齒輪；在中心軸上轉動連接行星架，在行星架上組裝轉動的非圓行星齒輪， 非圓行星齒輪嚙合中心非圓齒輪；在非圓行星齒輪的延伸空心軸內通過花鍵連接具有螺 旋槽的螺旋軸；在非圓行星齒輪的延伸空心軸外套裝能轉動的雙連行星齒輪；雙連行星 齒輪的一個齒輪嚙合中心軸上的輸出圓柱齒輪，另一個齒輪嚙合中心軸上的功率分流齒 輪；在雙連行星齒輪延伸空心軸內鍵連接與螺旋軸配合的螺母，在雙連行星齒輪的空心 軸端部固接透蓋，在螺母與透蓋之間組裝聚氨脂彈簧；在非圓行星齒輪內螺紋連接扭矩 設定齒輪，扭矩設定齒輪嚙合調扭中心齒輪；在非圓行星齒輪的延伸空心軸內固裝隔板， 在隔板與扭矩設定齒輪之間組裝凸輪，凸輪通過花鍵連接在非圓行星齒輪內，凸輪設置 內孔，內孔中組裝聚氨脂彈簧，在凸輪的外端螺紋連接調整絲圈，調整絲圈內端接觸聚 氨脂彈簧；在隔板與螺旋軸之間設置聚氨脂彈簧；在中心軸上轉動連接功率分流齒輪； 在功率分流齒輪和下箱體的箱壁之間組裝逆止器。

上述的凸輪在配合端面上沿周向設置兩個斜坡凸臺；扭矩設定齒輪設置兩個與凸輪 相配合的兩個斜坡凸臺，兩個零件的斜坡凸臺的斜坡接觸，并能沿斜坡滑動。

本發明的積極效果是：在鉆修井工作中發生鉆柱憋鉆或卡鉆，鉆柱負荷扭矩突然加 大時，轉速能迅速降低至零或負轉速，不待鉆柱儲存的變形扭轉力消失，鉆柱能迅速解 除憋鉆或卡鉆并很快恢復正常轉速，確保整體裝備系統不受破壞，使用安全，保證高效 工作。同時在鉆柱上提過程中發生相關工具或被打撈落物遇到套管變形區或接箍環空時 造成卡阻時，能以迅速降速形式解除卡阻，從而提高鉆修井的工作效率。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明的內部結構放大示意圖。

圖3是扭矩設定齒輪部分和輸入齒輪部分放大示意圖。

圖4是非圓齒輪和輸出齒輪部分放大示意圖。

圖5是扭矩設定齒輪與凸輪組裝結構分解立體示意圖。

圖6與圖7分別是扭矩設定齒輪、凸輪配合面上的斜坡凸臺圓周展開示意圖。

圖8是變速傳動狀態示意圖。

圖9是自鎖狀態下傳動示意圖。

圖10是功率分流齒輪上組裝棘爪示意圖。

圖11是圖10的左視圖。

具體實施方式