CN102330542B - 一种石油钻机水龙头装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石油钻机水龙头装置，其包括马达装置、鹅颈管装置、盘根装置、中心管和外壳，所述鹅颈管装置的下端与所述盘根装置的上端连接，所述盘根装的下端与中心管连接，所述中心管的上部与马达装置连接，所述中心管的中部设置于外壳内，所述外壳内还设置有与中心管连接的滑动轴承。主载荷由推力盘和推力瓦构成的滑动轴承承受，其承载能力强，使用寿命比推力圆锥滚子轴承长数倍，延长了水龙头装置的大修周期，增强了其安全可靠性，提升了石油钻机的作业性能。

Description

一种石油钻机水龙头装置

技术领域

本发明涉及石油钻机技术领域，特别是一种石油钻机水龙头装置。

背景技术

水龙头装置为石油钻机的关键部件之一，它除了承担高压泥浆的输送功能外，同时还要提升钻柱载荷，其马达装置可辅助用于驱动中心管旋转，用于完成钻台面吊装的辅助工作。具体来说，水龙头装置用于承受钻杆柱重量（即主载荷）并且水龙头中心管为中空结构，用作为钻井液通道（即泥浆），由泥浆泵从泥浆罐内抽来的泥浆通过水龙带装置，鹅颈管装置，水龙头中心管，钻杆柱中心孔达到井眼、井壁，用于冷却钻头，保护井壁并把岩屑返回钻机固控系统。

现有钻机采用不同形式的水龙头装置，其主轴承作为承受载荷的部件，起到非常重要的作用。目前石油钻机水龙头装置中皆采用推力圆锥滚子轴承，采用该种型式的轴承，其承载能力有限，使用寿命有限，通常每隔一定的时间都要更换主轴承，具体的更换周期根据各厂家采用的主轴承型式及承载能力有关，这样造成了水龙头装置每隔一定时间就要进行大修处理，降低了设备的使用率，造成了经济上的浪费。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可延长主轴承使用寿命和能够提升石油钻机作业性能的石油钻机水龙头装置。

本发明的目的是通过采用如下技术方案实现的：

一种石油钻机水龙头装置，包括马达装置、鹅颈管装置、盘根装置、中心管和外壳，所述鹅颈管装置的下端与所述盘根装置的上端连接，所述盘根装的下端与中心管连接，所述中心管的上部与马达装置连接，所述中心管的中部设置于外壳内，所述外壳内还设置有与中心管连接的滑动轴承。

该装置还包括有液压站装置。

所述外中心管的中部有一个凸台，所述凸台下端安装有滑动轴承。

所述滑动轴承内部开有与液压站装置连接的油腔。

所述滑动轴承包括推力盘和推力瓦，所述推力盘通过密闭油腔与所述推力瓦配合连接，所述推力瓦下端与外壳的内壁相接触，其内部开有与密闭油腔连接的油腔。

所述液压站装置包括通过管路连接的油箱、过滤器、液压泵和单向阀，所述单向阀与油腔连接。

所述液压站装置还包括调压阀，所述调压阀通过管路分别与油箱、单向阀和油腔连接。

所述液压站装置还包括压力传感器，所述压力传感器与油腔连接。

所述液压站装置还包括储能器，所述储能器与油腔连接。

所述外壳与壳体上盖连接，所述壳体上盖的顶端与鹅颈管装置连接。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.主载荷由推力盘和推力瓦构成的滑动轴承承受，其承载能力强，使用寿命比推力圆锥滚子轴承长数倍。

2.作为液压控制系统的液压站装置配置有储能器，可以稳定液压控制系统液压油压力和临时向系统供应压力油。

3.作为液压控制系统的液压站装置配置有调压阀和压力传感器，能方便地实现电液控制系统的无缝衔接和远程控制。

4.司钻通过液压站装置中的液压控制及压力传感系统，可以很方便地把钻压稳定在钻机钻井需要的数值上，以达到控制钻井钻压的目的。

 5.本发明的使用，延长了其大修周期，增强了安全可靠性，提升了石油钻机的作业性能。

附图说明

图1是本发明内部结构示意图。

图2是图1中滑动轴承的放大图。

附图标记：1是马达装置，2是鹅颈管装置，3是提环，4是盘根装置，5是壳体上盖，6是外壳，7是螺栓，8是滑动轴承，8-1是推力盘，8-2是推力瓦，8-3是密闭油腔，8-4是油腔，9是轴承座，10是中心管，11是液压站装置，11-1油箱，11-2是过滤器，11-3是液压泵，11-4是调压阀，11-5是单向阀，11-6是压力传感器，11-7储能器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

如图1所示，石油钻机新型水龙头装置主要包括液压站装置11、马达装置1、鹅颈管装置2、提环3、盘根装置4、中心管10、壳体上盖5、外壳6、滑动轴承8和轴承座9，轴承座9安装于外壳6下端的中心管10外部。

提环3上端挂在大钩主钩上，下端通过提环销联结在外壳6上，马达装置1安装于壳体上盖5顶端，其通过一对外啮合齿轮驱动所述中心管10旋转。壳体上盖5与外壳6通过螺钉连接，外壳6通过管路与油箱11连接。鹅颈管装置2通过螺栓7安装在壳体上盖5的顶端，其下端通过梯形螺纹与盘根装置4的上端连接，盘根装置4的下端通过梯形螺纹与中心管10连接，外壳6内部的中心管10的中部有一个凸台，凸台下端安装有滑动轴承8，轴向载荷由钻杆柱通过中心管10和滑动轴承8作用在外壳6上。滑动轴承8由推力盘8-1和推力瓦8-2构成（见图2），推力盘8-1通过密闭油腔8-3与推力瓦8-2配合连接，推力瓦8-2下端与外壳6的内壁相接触，推力瓦8-2内部开有与密闭油腔8-3相通的油腔8-4。

液压站装置11包括油箱11-1，以及通过管路与油箱11-1连接的过滤器11-2、与过滤器连接液压泵11-3和与液压泵11-3连接单向阀11-5，单向阀11-5与油腔8-4连接。作为液压控制系统的液压站装置11还配置有储能器11-7，可以稳定液压控制系统液压油压力和临时向系统供应压力油。液压站装置配置11中的调压阀11-4和压力传感器11-6，能方便的实现电液控制系统的无缝衔接和远程控制，司钻通过该控制系统可以很方便的把钻压稳定在钻机钻井需要的数值上。

工作时，由泥浆泵从泥浆罐内抽来的泥浆通过水龙带装置、鹅颈管装置2、水龙头中心管10和钻杆柱中心孔达到井眼、井壁，用于冷却钻头，保护井壁并把岩屑返回钻机固控系统。

钻柱重量通过水龙头中心管10施加在推力盘8-1上，通过推力盘8-1施加在推力瓦8-2上，再由推力瓦8-2施加在外壳6上。压力油由液压泵11-3从液压站油箱11-1中抽出，依次通过液压管路、过滤器11-2、液压泵11-3、单向阀11-5到达推力瓦8-2中的油腔8-4， 进入滑动轴承8组件中的密闭油腔8-3内，将推力盘8-1向上顶起，通过控制液压油压力的大小，可以方便的控制液压油向上的推力大小，从而方便的实现钻井钻压的控制。

Claims (8)

1.一种石油钻机水龙头装置，包括马达装置（1）、鹅颈管装置（2）、盘根装置（4）、中心管（10）和外壳（6），所述鹅颈管装置（2）的下端与所述盘根装置（4）的上端连接，所述盘根装置（4）的下端与中心管（10）连接，所述中心管（10）的上部与马达装置（1）连接，所述中心管（10）的中部设置于外壳（6）内，其特征在于，所述外壳（6）内还设置有与中心管（10）连接的滑动轴承（8）；所述滑动轴承（8）包括推力盘（8-1）和推力瓦（8-2），所述推力盘（8-1）通过密闭油腔（8-3）与所述推力瓦（8-2）配合连接，所述推力瓦（8-2）下端与外壳（6）的内壁相接触，其内部开有与密闭油腔（8-3）连接的油腔（8-4）。

2.根据权利要求1所述的一种石油钻机水龙头装置，其特征在于，还包括液压站装置（11）。

3.根据权利要求1所述的一种石油钻机水龙头装置，其特征在于，所述中心管（10）的中部有一个凸台，所述凸台下端安装有滑动轴承（8）。

4.根据权利要求2所述的一种石油钻机水龙头装置，其特征在于，所述液压站装置（11）包括通过管路连接的油箱（11-1）、过滤器（11-2）、液压泵（11-3）和单向阀（11-5），所述单向阀（11-5）与油腔（8-4）连接。

5.根据权利要求4所述的一种石油钻机水龙头装置，其特征在于，所述液压站装置（11）还包括调压阀（11-4），所述调压阀（11-4）通过管路分别与油箱（11-1）、单向阀（11-5）和油腔（8-4）连接。

6.根据权利要求2所述的一种石油钻机水龙头装置，其特征在于，所述液压站装置（11）还包括压力传感器（11-6），所述压力传感器（11-6）与油腔（8-4）连接。

7.根据权利要求2所述的一种石油钻机水龙头装置，其特征在于，所述液压站装置（11）还包括储能器（11-7），所述储能器（11-7）与油腔（8-4）连接。

8.根据权利要求1所述的一种石油钻机水龙头装置，其特征在于，所述外壳（6）与壳体上盖（5）连接，所述壳体上盖（5）的顶端与鹅颈管装置（2）连接。