[發明專利]頂部液壓驅動的聯動式水龍頭

在審

• 申請號: 201611270563.8
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN108240362A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 卞康群
• 申請（專利權）人: 卞康群
• 主分類號: F15B11/20
• 分類號: F15B11/20;F15B15/14;F15B15/20;F16K31/124;F16K31/53;E21B3/02
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一種頂部液壓驅動的聯動式水龍頭；其采用聯動液壓結構，不裝配液壓馬達和減速裝置，克服了頂部液壓驅動的水龍頭要裝配液壓馬達和減速裝置，因而結構復雜，笨重，設計落后，成本高，效益低的缺陷。頂部液壓驅動的聯動式水龍頭結構簡單，輕便，設計科學先進，成本低，效益高。

技術領域

本發明涉及一種鉆井設備——頂部液壓驅動的水龍頭，特別是頂部液壓驅動的聯動式水龍頭。

背景技術

目前，在石油天然氣鉆井作業中，鉆機的旋轉動力越來越多地由設置于鉆井架頂部的驅動裝置來提供，即頂驅。頂部驅動裝置主要采用電動頂驅。動力水龍頭是頂部驅動裝置的關鍵組成部分，主要采用頂部電動驅動形式和頂部液壓驅動形式。目前較常見的動力水龍頭主要由箱體、箱蓋、提環、提環銷軸、沖管和鵝頸總成、中心管、電動機或者液壓馬達和減速裝置以及密封機構、緊固件構成。相對于傳統的驅動形式，頂驅驅動具有安全隱患較少、作業者的勞動強度較低，以及可以節省定向鉆井時間、便于維修等優點，因此其普及程度越來越高。但是，一般頂部液壓驅動的水龍頭要裝配液壓馬達和減速裝置，因而結構復雜，笨重，設計落后，成本高，效益低。

發明內容

本發明的目的是提供一種頂部液壓驅動的聯動式水龍頭；其采用聯動液壓結構，不裝配液壓馬達和減速裝置，克服了頂部液壓驅動的水龍頭要裝配液壓馬達和減速裝置，因而結構復雜，笨重，設計落后，成本高，效益低的缺陷。頂部液壓驅動的聯動式水龍頭結構簡單，輕便，設計科學先進，成本低，效益高。

本發明的目的是這樣實現的：一種頂部液壓驅動的聯動式水龍頭，是用于鉆井的頂部驅動裝置，其由主體結構、從動液壓缸和傳動裝置以及密封機構、緊固件構成。頂部液壓驅動的聯動式水龍頭的主體結構包括箱體、箱蓋、提環、提環銷軸、沖管和鵝頸總成、中心管。所述的從動液壓缸是聯動液壓缸的一部分。所述聯動液壓缸是液壓聯動裝置，包括主動液壓缸、從動液壓缸、輸油管、液壓油。主動液壓缸包括主動液壓缸的缸體、主動活塞和主動活塞桿、主動液壓缸的密封裝置；主動液壓缸的缸體包括主動液壓缸的缸筒和主動液壓缸的缸蓋；主動液壓缸的缸體上有兩個進出油的通孔，即主動液壓缸的缸筒底上有一個進出油的通孔，主動液壓缸的缸蓋上有一個進出油的通孔；主動液壓缸的缸蓋上還有一個中心通孔；主動活塞與主動活塞桿相互配合連接，主動活塞與主動液壓缸的缸筒相互配合，即主動活塞安裝在主動液壓缸的缸筒內，主動活塞桿與主動液壓缸的缸蓋相互配合，即主動活塞桿從主動液壓缸的缸蓋的中心通孔中伸出來，主動活塞桿與主動液壓缸的缸蓋的中心通孔之間通過密封機構密封，主動液壓缸的缸蓋與主動液壓缸的缸筒相互配合，即主動液壓缸的缸蓋與主動液壓缸的缸筒通過密封圈密封連接。從動液壓缸包括從動液壓缸的缸體、從動活塞和從動活塞桿、從動液壓缸的密封裝置；從動液壓缸的缸體包括從動液壓缸的缸筒和從動液壓缸的缸蓋，從動液壓缸的缸體上有兩個進出油的通孔，即從動液壓缸的缸筒底上有一個進出油的通孔，從動液壓缸的缸蓋上有一個進出油的通孔，從動液壓缸的缸蓋上還有一個中心通孔；從動活塞與從動活塞桿相互配合連接，從動活塞與從動液壓缸的缸筒相互配合，即從動活塞安裝在從動液壓缸的缸筒內，從動活塞桿與從動液壓缸的缸蓋相互配合，即從動活塞桿從從動液壓缸的缸蓋的中心通孔中伸出來，從動活塞桿與從動液壓缸的缸蓋的中心通孔之間通過密封機構密封，從動液壓缸的缸蓋與從動液壓缸的缸筒相互配合，即從動液壓缸的缸蓋與從動液壓缸的缸筒通過密封圈密封連接。所述的聯動液壓缸裝備輸油管有兩根。輸油管分別與主動液壓缸和從動液壓缸配合連接，即輸油管分別連接主動液壓缸體的進出油的通孔和從動液壓缸體的進出油的通孔，從而，使輸油管、主動液壓缸的缸筒、從動液壓缸的缸筒之間相通。所述的聯動液壓缸采用一個主動液壓缸通過輸油管連接一個從動液壓缸的結構。一輸油管的一端固定連接在主動液壓缸的缸蓋上的進出油的通孔的接口上，另一端連接在從動液壓缸的缸蓋上的進出油的通孔的接口上，從而，使主動液壓缸的缸蓋上的進出油的通孔、從動液壓缸的缸蓋上的進出油的通孔、以及其連接兩通孔的輸油管、主動液壓缸的缸筒、從動液壓缸的缸筒相通；另一輸油管的一端固定連接在主動液壓缸的缸筒底上的進出油的通孔的接口上，另一端連接在從動液壓缸的缸筒底上的進出油的通孔的接口上，從而，使主動液壓缸的缸筒底上的進出油的通孔、從動液壓缸的缸筒底上的進出油的通孔、以及其連接兩通孔的輸油管、主動液壓缸的缸筒、從動液壓缸的缸筒相通；主動液壓缸的缸筒、從動液壓缸的缸筒、兩根輸油管內充滿液壓油。所述的一種聯動液壓缸通過電機作為動力源。電機軸連接變速裝置的主動軸，變速裝置的從動軸與所述的聯動液壓缸通過連動桿傳動，連動桿的兩頭分別為圓環形結構，連動桿的兩頭圓環形結構的中心線相互平行；從動軸連接轉盤，轉盤上有一個軸向偏心突出頭；主動活塞桿頭部有一個徑向連接孔，其連接孔為內螺紋結構的盲孔，主動活塞桿與雙頭螺栓相互配合，即雙頭螺栓的一頭擰鉆進連接孔內，其雙頭螺栓的這頭公螺紋結構與連接孔的內螺紋結構旋合連接，連動桿一頭的圓環形結構套在轉盤的突出頭上，連動桿的另一頭的圓環形結構套在雙頭螺栓上，雙頭螺栓與固定螺冒相互配合連接，固定螺冒位于連動桿的外側。頂部液壓驅動的聯動式水龍頭的傳動裝置包括連桿、雙頭螺絲、主動齒輪、從動齒輪。所述的傳動裝置通過連桿傳動，連桿的兩頭分別為圓環形結構；主動齒輪配合連接于圓柱形主動軸一端，主動軸不突出主動齒輪，主動軸另一端配合連接軸承，主動軸及其連接的軸承與箱體配合連接，即箱體上有主動軸連接孔，主動軸配合連接軸承一端及軸承安裝于主動軸連接孔內，主動軸連接孔周側均布內螺紋結構的盲孔，緊固件包括軸承蓋，軸承蓋為半環形結構，其外周側均布通孔，內側軸承蓋有兩個，配合成一對，即左軸承蓋和右軸承蓋，左軸承蓋和右軸承蓋對接，軸承蓋與箱體及主軸相互配合連接，螺栓通過軸承蓋通孔及箱體的盲孔把軸承蓋固定在箱體上，形成軸承蓋環抱主軸并覆蓋、靠連軸承的結構，從而使主軸及軸承不能串動。主動齒輪上有一個軸向偏心突出頭；從動活塞桿頭部有一個徑向連接孔，其連接孔為內螺紋結構的盲孔，從動活塞桿與雙頭螺絲相互配合，即雙頭螺絲的一頭擰鉆進連接孔內，其雙頭螺絲的這頭公螺紋結構與連接孔的內螺紋結構旋合連接，主動齒輪與所述的聯動液壓缸通過連桿傳動，連桿的兩頭分別為圓環形結構，連桿的兩頭圓環形結構的中心線相互平行；連桿一頭的圓環形結構套在主動齒輪的突出頭上，連桿的另一頭的圓環形結構套在雙頭螺絲上，雙頭螺絲與固定螺冒相互配合連接，固定螺冒位于連桿的外側。從動齒輪配合連接在中心管上；主動齒輪嚙合并帶動從動齒輪。這樣，當電機接通電源，電機開始工作，通過變速裝置帶動轉盤轉動，通過連動桿帶動主動活塞做直線往復運動，此時，通過輸油管內的液壓油帶動從動活塞做直線往復運動，從而，主動活塞通過液壓油直接帶動從動活塞一起聯動，主動活塞與從動活塞的聯動不受距離或者復雜結構的限制，液壓油封閉流動，從動活塞通過通過連桿帶動主動齒輪轉動，主動齒輪帶動從動齒輪轉動，從動齒輪帶動中心管轉動，從而達到本發明的目的。