[實用新型]鉆機頂部驅(qū)動齒輪減速裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020197531.1
• 申請日: 2010-05-20
• 公開（公告）號: CN201738806U
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 冉學(xué)平;陳俊;蔣宜;溫超勇
• 申請（專利權(quán)）人: 四川宏華石油設(shè)備有限公司
• 主分類號: E21B4/04
• 分類號: E21B4/04;F16H1/20
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 劉凱;伍姝茜

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種石油鉆采設(shè)備中的齒輪傳動裝置，特別涉及一種石油鉆機頂部驅(qū)動鉆井系統(tǒng)用的齒輪減速裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤、方鉆桿鉆井作業(yè)的方式一直有兩個突出的矛盾未能得到有效解決。其一，由于起下鉆不能及時實現(xiàn)循環(huán)旋轉(zhuǎn)功能，遇上復(fù)雜地層，或是巖屑沉淀，往往造成卡鉆；其二，由于常規(guī)鉆機在鉆進中依靠轉(zhuǎn)盤推動方鉆桿旋轉(zhuǎn)送進，方鉆桿的長度限制了鉆進深度，故每次只能接單根，因而效率低，勞動強度大。

頂部驅(qū)動鉆井裝置（簡稱頂驅(qū)），由于它可從井架空間上部直接旋轉(zhuǎn)鉆柱，并沿井架內(nèi)專用導(dǎo)軌向下送進，完成鉆柱旋轉(zhuǎn)鉆進，循環(huán)鉆井液，接立根，上卸扣和倒劃眼等多種鉆井操作，克服了鉆盤、方鉆桿鉆井的不足，顯著提高了鉆井作業(yè)的能力和效率，提高了鉆井安全性，鉆井實踐表明：這種裝置可節(jié)省鉆井時間20％～25％，并可預(yù)防卡鉆事故的發(fā)生，用于鉆斜井，鉆高難度的定向井時經(jīng)濟效果尤為顯著。

現(xiàn)有頂驅(qū)采用不同形式的頂驅(qū)齒輪減速裝置，齒輪傳動的減速比通常在10：1左右，最高輸出轉(zhuǎn)速在180～220RPM之間，最大輸出扭矩45000～60000N.m之間。有些頂驅(qū)達到了大扭矩輸出，但是卻做得粗笨，經(jīng)濟性差，有些頂驅(qū)利用鉆井電機的輸出軸伸直接安裝齒輪，這種懸臂式安裝造成電機軸承直接承受齒輪傳動而產(chǎn)生的較大的交變軸向力和徑向力，造成電機下軸承嚴重偏載，軸承疲勞壽命短，增加了頂驅(qū)的維修頻率，降低了設(shè)備的使用率；還有些頂驅(qū)在鉆井電機與齒輪減速器裝置之間增加了聯(lián)軸器，這樣增加了頂驅(qū)的總體高度，增加了制造成本和制造難度。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、工藝性強、輸出扭矩大、輸出轉(zhuǎn)速范圍寬、效率高、安全可靠、壽命長、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)的鉆機頂部驅(qū)動齒輪減速裝置。

本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種鉆機頂部驅(qū)動齒輪減速裝置，包括齒輪減速箱，所述齒輪減速箱中設(shè)置有減速齒輪組，在所述齒輪減速箱上設(shè)置有電機，其特征在于：所述電機通過所述減速齒輪組驅(qū)動水龍頭中心管。

本實用新型所述的鉆機頂部驅(qū)動齒輪減速裝置，其所述齒輪減速箱包括齒輪箱蓋和齒輪箱體，所述電機設(shè)置在齒輪箱蓋上。

本實用新型所述的鉆機頂部驅(qū)動齒輪減速裝置，其所述減速齒輪組包括高速齒輪、中間齒輪軸和輸出齒輪，所述高速齒輪套接在電機的輸出軸上，在所述電機輸出軸上、高速齒輪兩端設(shè)置有軸承，在所述中間齒輪軸上部套接有高速級被動齒輪，所述高速級被動齒輪與高速齒輪嚙合，所述中間齒輪軸的齒輪部與輸出齒輪嚙合，所述輸出齒輪與水龍頭中心管的定位面固定連接。

本實用新型所述的鉆機頂部驅(qū)動齒輪減速裝置，其在所述中間齒輪軸的兩端設(shè)置有軸承。

本實用新型所述的鉆機頂部驅(qū)動齒輪減速裝置，其所述中間齒輪軸上端的軸承為雙列調(diào)心滾子軸承，其下端由上往下依次設(shè)置有雙列調(diào)心滾子軸承和圓柱滾子軸承。

本實用新型所述的鉆機頂部驅(qū)動齒輪減速裝置，其中間齒輪軸下方、齒輪箱體上設(shè)置有磁性螺塞。

本實用新型所述的鉆機頂部驅(qū)動齒輪減速裝置，其在所述電機輸出軸上、高速齒輪上方設(shè)置的軸承為雙列調(diào)心滾子軸承，其下方設(shè)置的軸承為圓柱滾子軸承。

本實用新型所述的鉆機頂部驅(qū)動齒輪減速裝置，其在高速齒輪下方的圓柱滾子軸承外圈與齒輪箱體之間設(shè)置有彈簧擋圈。

本實用新型所述的鉆機頂部驅(qū)動齒輪減速裝置，其所述水龍頭中心管上部通過圓錐滾子軸承與齒輪箱蓋連接，在水龍頭中心管的定位面下方設(shè)置有推力滾子軸承，在所述推力滾子軸承下方設(shè)置有圓柱滾子軸承。

本實用新型所述的鉆機頂部驅(qū)動齒輪減速裝置，其所述電機與齒輪箱蓋通過內(nèi)、外止口連接。

本實用新型在齒輪傳動中，電機轉(zhuǎn)子組件向下的軸向力被高速齒輪向上的軸向力抵消了，同時高速齒輪傳動的徑向力由設(shè)置在其上下兩端的的軸承承受，降低了對電機軸承的要求，同時簡化了總體結(jié)構(gòu)，在相同功率下，鉆井電機可以做得更小，提高了電機的使用壽命，降低了制造成本；由于中間齒輪軸采用雙列調(diào)心滾子軸承支承，在頂驅(qū)齒輪箱體承受軸向載荷發(fā)生彎扭變形時，通過雙列調(diào)心滾子軸承的調(diào)心作用，保證了各級齒輪的理想嚙合，使得傳動更加平穩(wěn)，使得相同條件下的齒輪承載能力更強，保證了大扭矩輸出時齒輪不會出現(xiàn)故障，同時也避免了軸承偏載而發(fā)生早期的疲勞損壞。