[實用新型]頂部驅(qū)動設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320844619.1
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN203925275U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃永治
• 申請（專利權(quán)）人: 黃永治
• 主分類號: E21B3/02
• 分類號: E21B3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及石油、天然氣、液巖氣開采鉆井中的一種驅(qū)動設(shè)備，尤其涉及鉆機頂部驅(qū)動鉆井設(shè)備，并為鉆井的鉆具提供旋轉(zhuǎn)動力。

背景技術(shù)

頂部驅(qū)動設(shè)備為鉆井中的鉆桿提供旋轉(zhuǎn)動力，它可從井架上部直接旋轉(zhuǎn)鉆柱，并沿井架內(nèi)專用導(dǎo)軌作上下移動，向下下放鉆具或向上提升鉆具。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。頂部驅(qū)動主要組成部分是動力驅(qū)動裝置(包括電機、減速機)、自動旋塞閥開關(guān)裝置、背鉗管子處理裝置、導(dǎo)軌等。對于不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、不同的鉆具鉆井時，動力驅(qū)動可提供不同的扭矩和轉(zhuǎn)速；不需要泥漿或遇到高壓井噴時，自動旋塞閥自動關(guān)斷中心管的泥漿通道；鉆井過程中，鉆具的螺紋旋緊或旋松是由背鉗管子處理裝置夾緊，由動力驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)來完成的。

現(xiàn)有的頂部驅(qū)動主要包括動力驅(qū)動裝置(有的沒有減速機、有的采用邊緣嚙合的減速機)、中心管、防噴器關(guān)斷裝置、背鉗管子處理裝置等。

然而，在實際使用中發(fā)現(xiàn)，頂部驅(qū)動設(shè)備的體積很大，安裝它之前，先要到井隊對鉆機的二層臺進行重新測繪、而后重新設(shè)計、制作、再到井隊現(xiàn)場改造安裝二層臺，工作量極大，否則安裝不上；防噴器使用一段時間后，關(guān)斷和打開的力增大很多，開關(guān)過程中有時圓柱滾輪會從上蓋板上滑出、圓柱滾輪的軸斷裂，有時還將上蓋板損壞；背鉗使用后，銹蝕或弄臟后，背鉗與中心管不垂直，嚴重影響鉆具的螺紋旋緊和旋松，背鉗不能上下移動，只能通過專用工具才能對自動旋塞閥、手動旋塞閥、保護接頭、鉆具等的螺紋旋緊和旋松提供夾緊；對背鉗內(nèi)的鉗牙、鉗牙座維護十分不便。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的發(fā)明目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種設(shè)備體積小，在鉆機二層臺不經(jīng)過任何改造的前提下，可直接應(yīng)用于各種鉆機上的頂部驅(qū)動設(shè)備；進一步地，提供一種自動旋塞閥裝置能有效、可靠進行開、關(guān)的頂部驅(qū)動設(shè)備。本實用新型的另一發(fā)明目的還在于提供一種背鉗管子處理裝置水平位置可調(diào)、背鉗管子處理裝置可上下移動的頂部驅(qū)動裝置；進一步地，提供一種對背鉗內(nèi)的鉗牙、鉗牙座維護方便的頂部驅(qū)動裝置。

一種頂部驅(qū)動設(shè)備，主要包括為鉆井提供動力驅(qū)動的交流變頻電動機、輸入軸和輸出軸中空完全貫通的行星減速機、中心管、自動旋塞閥開關(guān)裝置、背鉗水平調(diào)節(jié)、背鉗上 下移動、鉗口打開裝置。所述交流變頻電動機輸出軸的下端部上的EXT外花鍵與具有INT內(nèi)花鍵的行星減速器的太陽輪軸同軸配對連接后，一起裝配到交流變頻電動機下端蓋內(nèi)的軸承內(nèi)圈里，這樣具有內(nèi)花鍵的行星減速器的太陽輪軸也成為交流變頻電動機主軸的一部分，這樣解決了在空間受限又滿足使用的條件下，太陽輪因磨損、斷齒的情況下能夠更換太陽輪軸；

所述行星減速機的內(nèi)齒圈上端面帶矩形法蘭，矩形四個角各有1～20通孔，用螺栓與電機下端面四個角上的1～20螺紋孔緊固連接。

所述交流變頻電動機的空心主軸、行星減速器的太陽輪的輪軸和行星架輸出軸均為完全貫通的空心軸，空心直徑在Φ85～Φ300mm之間，傳動比在1.5～16之間，所述行星架輸出軸上的INT內(nèi)花鍵與中心管上的EXT外花鍵配對連接，行星架輸出軸的外圓安裝在行星減速機下端蓋的下端面裝有軸承的內(nèi)圈里。

所述交流變頻電動機的空心主軸、行星減速器的太陽輪空心軸、行星架輸出空心軸位于同一條中心線，中心管安裝在空心內(nèi)，且同軸。

所述自動旋塞閥開關(guān)裝置包括兩個相同尺寸的腰鼓形滾輪和上滾道圓板、下滾道圓板，腰鼓形滾輪的形狀為中間大，兩頭小，經(jīng)過軸線截面的母線為弧線，兩腰鼓形滾輪呈對稱分布安裝，上滾道圓板、下滾道圓板的內(nèi)側(cè)端面靠近外圓處分別有一個環(huán)形滾道，環(huán)形滾道母線的弧線與腰鼓形滾輪弧線的曲率半徑相同或略大。

所述兩個腰鼓形滾輪向上做直線運動時，腰鼓形滾輪與上滾道貼合，通過上滾道圓板帶動自動旋塞閥上安裝的手柄擺動，兩個腰鼓形滾輪向下做直線運動時，腰鼓形滾輪與下滾道貼合，通過下滾道圓板帶動自動旋塞閥上安裝的手柄擺動，從而達到自動旋塞閥的可靠開通或關(guān)閉。

所述背鉗裝置還包括左鉗口缸體、右鉗口體、調(diào)節(jié)銷軸、彈簧座等，左鉗口缸體通過四組調(diào)節(jié)螺栓與彈簧座連接后鉸接在立柱上，左鉗口缸體兩側(cè)各裝有兩組調(diào)節(jié)螺栓，每個調(diào)節(jié)螺栓的下半部安裝有1～20片碟簧和彈簧，上半部安裝彈簧，上下兩根彈簧被左鉗口缸體隔開，所述的碟簧用于支撐左鉗口缸體和右鉗口體及上面裝配的其它件，左鉗口缸體的兩側(cè)的四組調(diào)節(jié)螺栓可調(diào)節(jié)彈簧的松緊程度，從而使背鉗的姿態(tài)保持水平。