CN102400641A - 钻探机械的浮动装置 - Google Patents
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Abstract
一种钻探机械的浮动装置，在动力头主轴的输出端固定有一个法兰盘，法兰盘下方固定连接有内花键套，主轴下端的内孔中装有个浮动芯管，在浮动芯管与内花键套之间装有浮动外花键套，浮动外花键套的下端与钻杆短接固定连接，浮动外花键套的花键齿的下根部装有个底托法兰，底托法兰向上与内花键套固定连接，所述浮动芯管的下端口与钻杆短接的上端口对接。当动力头需要拧卸钻杆时，钻杆螺纹副产生相对轴向位移并传递给钻杆短接，钻杆短接推动浮动花键套及浮动芯管沿动力头主轴轴向运动，浮动行程给这个轴向运动提供了空间。优点是：传递扭矩大，轴向尺寸短，结构简单，易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻探设备，特别是一种钻探机械的浮动装置。
背景技术
浮动装置在钻探行业中应用十分广泛。目前用到的浮动装置按其工作原理分有机械的和液压的两种。其中液压浮动装置因其反应不灵敏，需要经常调节补油压力而应用较少。机械浮动装置没有这些弱点，但目前国内使用的机械浮动装置均有传递扭矩低、整体尺寸长的缺点。一般来说，浮动装置传递扭矩低限制了钻机的应用范围，特别在大口径深井钻进中，这种缺点便显露无遗。另外，整体尺寸长的浮动装置需要钻机提供较长的动力头行程，这就需要加长或加高钻机的钻塔或桅杆，这样做的后果是钻机钻塔或桅杆的稳定性降低，钻机的长度和重量增加，整机的安全性能也随之降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种传递扭矩大、轴向尺寸短的钻探机械的浮动装置。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种钻探机械的浮动装置，其特点是：在动力头主轴的输出端固定有一个法兰盘，法兰盘下方固定连接有内花键套，主轴下端的内孔中装有个浮动芯管，在浮动芯管与内花键套之间装有浮动外花键套，浮动外花键套的下端与钻杆短接固定连接，浮动外花键套的花键齿的下根部装有个底托法兰，底托法兰向上与内花键套固定连接，所述浮动芯管的下端口与钻杆短接的上端口对接。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在动力头主轴的输出端设有外八方接头，并在每一个面上沿主轴径向设有螺纹孔，所述的法兰盘设有与外八方接头配合的内八方接孔，沿法兰盘径向均布八个与外八方接头上的螺纹孔相匹配的光孔，法兰盘与外八方接头之间通过内六角螺钉连接。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，浮动芯管与主轴下端的内孔之间设有密封装置。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，浮动外花键套的下部设有与浮动芯管配合密封的通孔。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在浮动外花键套与钻杆短接之间的对接面上装有密封圈。
当动力头需要拧卸钻杆时，钻杆螺纹副产生相对轴向位移并传递给钻杆短接，钻杆短接推动浮动花键套及浮动芯管沿动力头主轴轴向运动，浮动行程给这个轴向运动提供了空间。本发明与现有技术相比的优点是：传递扭矩大，轴向尺寸短，结构简单，易于实现。
附图说明
图1为本发明的结构简图。
图2为图1的A—A向剖视图。
具体实施方式
一种钻探机械的浮动装置，在动力头主轴1的输出端固定有一个法兰盘3，法兰盘3下方通过螺钉4固定连接有内花键套5，主轴1下端的内孔中装有个浮动芯管2，在浮动芯管2与内花键套5之间装有浮动外花键套8，浮动外花键套8的下端与钻杆短接10固定连接，浮动外花键套8的花键齿的下根部装有个底托法兰7，底托法兰7向上与内花键套5固定连接，所述浮动芯管2的下端口与钻杆短接10的上端口对接。内花键要比外花键长，其长度差值就是整个浮动装置的浮动行程。
在动力头主轴1的输出端设有外八方接头，并在每一个面上沿主轴径向设有螺纹孔，所述的法兰盘3设有与外八方接头配合的内八方接孔，沿法兰盘3径向均布八个与外八方接头上的螺纹孔相匹配的光孔，将法兰盘3套在外八方接头上并通过内六角螺钉14连接。
将浮动外花键套8插入内花键套5内，底托法兰7与内花键套5通过螺栓6连接，底托法兰7的作用是阻止浮动外花键套8滑出内花键套5之外。浮动外花键套8底部通过螺纹连接副9与钻杆短接10连接。
钻进过程中，钻进介质（泥浆、压缩空气、泡沫等）从动力头主轴中间进入，为了不让钻进介质从渐开线花键的配合间隙中漏出，特加装浮动芯管2，浮动芯管2与主轴下端的内孔之间设有密封装置11。浮动外花键套8的下部设有与浮动芯管2配合密封的通孔12。在浮动外花键套8与钻杆短接10之间的对接面上装有密封圈13。
当动力头需要拧卸钻杆时，钻杆螺纹副产生相对轴向位移并传递给钻杆短接，钻杆短接推动花键轴及芯轴沿动力头主轴轴向运动，浮动行程给这个轴向运动提供了空间。
Claims (5)
1.一种钻探机械的浮动装置，其特征在于：在动力头主轴的输出端固定有一个法兰盘，法兰盘下方固定连接有内花键套，主轴下端的内孔中装有个浮动芯管，在浮动芯管与内花键套之间装有浮动外花键套，浮动外花键套的下端与钻杆短接固定连接，浮动外花键套的花键齿的下根部装有个底托法兰，底托法兰向上与内花键套固定连接，所述浮动芯管的下端口与钻杆短接的上端口对接。
2.根据权利要求1所述的钻探机械的浮动装置，其特征在于：在动力头主轴的输出端设有外八方接头，并在每一个面上沿主轴径向设有螺纹孔，所述的法兰盘设有与外八方接头配合的内八方接孔，沿法兰盘径向均布八个与外八方接头上的螺纹孔相匹配的光孔，法兰盘与外八方接头之间通过内六角螺钉连接。
3.根据权利要求1所述的钻探机械的浮动装置，其特征在于：浮动芯管与主轴下端的内孔之间设有密封装置。
4.根据权利要求1所述的钻探机械的浮动装置，其特征在于：浮动外花键套的下部设有与浮动芯管配合密封的通孔。
5.根据权利要求1所述的钻探机械的浮动装置，其特征在于：在浮动外花键套与钻杆短接之间的对接面上装有密封圈。
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