[發(fā)明專利]回轉(zhuǎn)限扭裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110350315.5
• 申請(qǐng)日: 2011-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN102425369A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張惠;張曉西;胡郁樂;張曉帥;劉狄磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）
• 主分類號(hào): E21B4/00
• 分類號(hào): E21B4/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及一種液壓限扭保護(hù)裝置，是一種用于保護(hù)取心鉆探中鉆桿在合理扭矩范圍內(nèi)不被折斷的裝置，屬于巖心鉆探領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著巖心鉆探孔深度不斷增大，驅(qū)動(dòng)鉆具工作的鉆機(jī)能力也不斷增大，鉆機(jī)能力的增加，使得憑經(jīng)驗(yàn)及感覺進(jìn)行操作控制的工人對(duì)鉆進(jìn)工藝參數(shù)的控制控制準(zhǔn)確度受到極大影響，而控制不準(zhǔn)確帶來的問題是：無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)異常所造成的鉆進(jìn)扭矩瞬間急劇增加，等到發(fā)現(xiàn)異常時(shí)往往已經(jīng)造成孔內(nèi)鉆具的扭斷，導(dǎo)致孔內(nèi)事故發(fā)生，使生產(chǎn)成本增加，生產(chǎn)效率大幅度降低。如能根據(jù)鉆機(jī)工作負(fù)載變化情況做到扭矩可控，即在負(fù)載小(如鉆孔深度小或鉆孔直徑小)時(shí)設(shè)定鉆機(jī)輸出較小扭矩，當(dāng)鉆進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)異常，孔內(nèi)工作扭矩異常增大而操作者又未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，限扭裝置可以快速做出反應(yīng)，停止回轉(zhuǎn)而保護(hù)鉆桿不被扭斷，操作者根據(jù)實(shí)際情況判斷工作扭矩異常增大的原因并采取措施排除，之后恢復(fù)正常鉆進(jìn)，從而避免只能擰斷鉆桿才能發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)異常的情況。

目前巖心鉆探領(lǐng)域進(jìn)行鉆探的有液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)和立軸鉆機(jī)，液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)由于采用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)器回轉(zhuǎn)，可通過限定液壓系統(tǒng)壓力的辦法來控制最大扭矩。而立軸鉆機(jī)由于是機(jī)械傳動(dòng)，最大回轉(zhuǎn)扭矩只能通過變檔和摩擦離合器的調(diào)整來控制，由于機(jī)械檔位有限，其最大回轉(zhuǎn)扭矩只能控制在一定范圍，而不能根據(jù)鉆進(jìn)地層需要進(jìn)行精確限制。特別是摩擦離合器一般設(shè)置在鉆機(jī)的動(dòng)力輸出前端，鉆機(jī)的提升和回轉(zhuǎn)均由其控制，如將按照鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器要求調(diào)整輸出參數(shù)，提升能力就得不到保證，同時(shí)摩擦離合器調(diào)整還需停車，調(diào)整極為不便，隨著摩擦片的磨損，其最大限定扭矩值也會(huì)變化，這些情況都使得回轉(zhuǎn)扭矩可控變的極為迫切。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種能方便、準(zhǔn)確進(jìn)行鉆桿驅(qū)動(dòng)扭矩控制的裝置，以解決深孔鉆進(jìn)驅(qū)動(dòng)扭矩過大致使孔內(nèi)鉆桿扭斷的問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：

一種回轉(zhuǎn)限扭裝置，它包括同心的動(dòng)力輸入軸、被動(dòng)齒套、主動(dòng)齒套活塞體、缸套、油管接頭套和動(dòng)力輸出軸，動(dòng)力輸入軸一端中空，中空部分的內(nèi)部連接有中空主動(dòng)齒套活塞體，主動(dòng)齒套活塞體左側(cè)嚙合有中空被動(dòng)齒套，主動(dòng)齒套活塞體右側(cè)外部設(shè)有中空缸套，缸套內(nèi)形成空腔體，被動(dòng)齒套內(nèi)部設(shè)有動(dòng)力輸出軸，缸套及動(dòng)力輸出軸與被動(dòng)齒套固定為一體，所述動(dòng)力輸出軸向右延伸至缸套外部，缸套外部的動(dòng)力輸出軸上設(shè)有油管接頭套，保證液壓油路暢通并使進(jìn)油管路不隨動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，油管接頭套通過管道與空腔體連接，主動(dòng)齒套與被動(dòng)齒套斜面接觸，斜面角度設(shè)置小于自鎖角，主被動(dòng)齒套斜面拐點(diǎn)處設(shè)置滾動(dòng)體，主被動(dòng)齒套通過斜面進(jìn)行傳遞扭矩同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)促使主、被動(dòng)齒套相對(duì)軸向移動(dòng)的力，這個(gè)力與所傳遞的扭矩大小成正比。

上述的主動(dòng)齒套外圈為花鍵結(jié)構(gòu)，嵌在動(dòng)力輸入軸的內(nèi)花鍵槽里隨動(dòng)力輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，右側(cè)為活塞結(jié)構(gòu)。

上述的滾動(dòng)體為錐形滾動(dòng)體。

本發(fā)明取得的技術(shù)效果：

1、本發(fā)明方便、準(zhǔn)確進(jìn)行鉆桿驅(qū)動(dòng)扭矩控制的裝置，以解決深孔鉆進(jìn)驅(qū)動(dòng)扭矩過大致使孔內(nèi)鉆桿扭斷的問題；

2、本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整簡(jiǎn)便迅速，成本低廉，用于深孔機(jī)械傳動(dòng)鉆機(jī)，可解決扭矩不易控制的難題，保證鉆具安全使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明液壓限扭裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為主、被動(dòng)齒套相嚙合的展開圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做進(jìn)一步的說明。