[發明專利]一種齒輪齒條鉆機提升箱及操作控制方法

有效

• 申請號: 202011223921.6
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112343527B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 李光金;周曉坤;王榮生;陳新龍;何江海;彭太峰;周長旭;黃家文
• 申請（專利權）人: 中石化四機石油機械有限公司;中石化石油機械股份有限公司
• 主分類號: E21B19/083
• 分類號: E21B19/083;E21B15/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

本發明提供了一種不產生額外彎矩的齒輪齒條鉆機提升箱及操作控制方法，提升箱體結構的頂部對角部位固定安裝有吊耳，所述提升箱體結構的頂端和底端分別呈對角布置有用于和頂驅軌道的兩個外側壁相接觸導向配合的第一滾輪組件和第二滾輪組件；所述提升箱體結構上安裝有用于和兩組井架齒條組件相配合的提升動力裝置；所述提升動力裝置呈成對布置在提升箱體結構的內部，并分別位于井架齒條組件的兩側，以構成齒輪齒條傳動配合；所述提升箱體結構的底端固定安裝有耳板結構。保證提升箱上的齒輪能夠與兩個齒條面同時接觸，同時避免了齒輪提升箱的懸浮安裝方式，有效的防止了齒輪提升箱在運行過程中由于受到額外彎矩而發生卡阻。

技術領域

本發明涉及石油、天然氣開采鉆井工具技術領域，特別是涉及一種齒輪齒條鉆機提升箱及操作控制方法。

背景技術

齒輪齒條鉆機與常規鉆機相比，沒有絞車、大鉤和鋼絲繩游動系統，結構簡單，便于安裝移運。由于沒有游動系統，齒輪提升箱通過頂驅與鉆柱直接連接，便于控制鉆柱方位，既具有提升能力，又可以頂部主動施壓鉆進，特別適用于定向井、水平井、側鉆井等特殊鉆井，能有效解決用深井鉆機鉆上部地層效率低、經濟性差的問題。

現有的齒輪齒條鉆機的齒條安裝在井架的內側壁上，與齒條相配套的齒輪提升箱為懸臂結構，因此工作過程中施壓能力有限。此外，現有的齒輪齒條鉆機上的齒輪提升箱與齒條采用單側嚙合傳動，齒輪提升箱與齒條重心不在同一平面內，嚙合過程中，受力不均勻，容易產生不平衡力矩，進而產生額外彎矩，使得齒輪提升箱在與齒條嚙合時產生偏轉，這就導致齒輪提升箱運行不流暢，容易發生卡阻，從而降低鉆井效率。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明的目的是提供一種齒輪齒條鉆機提升箱及操作控制方法，此齒輪提升箱采用八馬達、八減速器雙側均衡布置方式，進而保證提升箱上的齒輪能夠與兩個齒條面同時接觸，同時避免了齒輪提升箱的懸浮安裝方式，使得齒輪提升箱與齒條重心在同一平面內，最終保證了嚙合傳動精度，有效的防止了齒輪提升箱在運行過程中由于受到額外彎矩而發生卡阻。

為了實現上述的技術特征，本發明的目的是這樣實現的：一種齒輪齒條鉆機提升箱，它包括提升箱體結構，所述提升箱體結構的頂部對角部位固定安裝有吊耳，所述提升箱體結構的頂端和底端分別呈對角布置有用于和頂驅軌道的兩個外側壁相接觸導向配合的第一滾輪組件和第二滾輪組件；所述提升箱體結構上安裝有用于和兩組井架齒條組件相配合的提升動力裝置；所述提升動力裝置呈成對布置在提升箱體結構的內部，并分別位于井架齒條組件的兩側，以構成齒輪齒條傳動配合；所述提升箱體結構的底端固定安裝有耳板結構。

所述提升箱體結構包括頂板和底板，所述頂板和底板之間通過第一側板、第二側板和連接板組裝焊接成箱體框架結構；所述第一側板和第二側板上分別對稱加工有用于和提升動力裝置相配合的軸孔，在軸孔的外圍加工有均布的法蘭螺紋孔，所述連接板的中心部位加工有大矩形孔，所述大矩形孔的兩側對稱加工有小矩形孔；所述連接板通過對稱焊接在頂板和底板之間，相鄰的兩塊連接板之間焊接有立板，所述連接板的大矩形孔和小矩形孔的頂端及底端均焊接有擋板，所述連接板與第一側板、連接板與第二側板之間分別對稱焊接有筋板；連接板、第一側板與頂板之間；連接板、第二側板與底板之間對稱焊接橫圍板與立圍板用以加固。

所述頂板和底板上對應加工有用于與第一滾輪組件和第二滾輪組件相配合的螺紋孔組，所述底板加工有對稱布置的矩形孔，所述矩形孔與耳板結構相配合；所述頂板和底板的兩外側分別加工有用于和頂驅軌道相配合的軌道缺口。

所述第一滾輪組件和第二滾輪組件采用相同的結構，所述第二滾輪組件包括滾輪底板，所述滾輪底板通過底板螺栓固定安裝在提升箱體結構的頂板和底板上，所述滾輪底板的頂部中間部位固定有輪軸安裝板，所述輪軸安裝板上固定安裝有輪軸，所述輪軸上通過軸承轉動安裝有導向滾輪，所述軸承通過鎖緊螺母限位安裝在輪軸上。