CN104329024B - 回转立轴结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种回转立轴结构,箱体和保护罩连接,保护罩中设置有电机,电机连接有输入轴,输入轴上套合有锥齿轮一,锥齿轮一连接有锥齿轮二,锥齿轮二和锥齿轮一相互啮合,锥齿轮二中设置有立轴,立轴连接有上卡盘,立轴连接有下卡盘,立轴内部设置有钻杆,箱体安装有横梁,横梁和上卡盘之间设置有定位卡,定位卡固定有定位套,箱体固定有液压缸,液压缸中设置有活塞,活塞连接有活塞杆,活塞杆与活塞连接,活塞杆安装有连接板,液压缸连接有液压泵,液压泵连接有液压池。该回转立轴结构的结构简单,在钻取过程中能够承受很大的震动,使得在地层深处的开采时钻杆能够保持稳定不变形,提高页岩气开采的效率。

Description

回转立轴结构
技术领域
本发明涉及一种结构,尤其是涉及一种回转立轴结构。
背景技术
页岩气是赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气,成分以甲烷为主,与“煤层气”、“致密气”同属一类。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点,往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。页岩气很早就已经被人们所认知,但采集比传统天然气困难,随着资源能源日益匮乏,作为传统天然气的有益补充,人们逐渐意识到页岩气的重要性。页岩气以吸附状态(大约50%)存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面,极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后,在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地成藏模式,与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。与常规储层气藏不同,页岩既是天然气生成的源岩,也是聚集和保存天然气的储层和盖层。因此有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。
页岩亦属致密岩石,故也可归入致密气层气。它起始于阿巴拉契亚盆地的泥盆系页岩,为暗褐色和黑色,富有机质,可大量生气。储集空间以裂缝为主并可以吸附气和水溶气形式赋存,为低(负)压、低饱和度(30%左右),因而为低产。但在裂缝发育带可获较高产量,井下爆炸和压裂等改造措施效果也好。页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点——大部分产气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含气,使得页岩气井能够长期地稳定产气。但页岩气储集层渗透率低,开采难度较大。随着世界能源消费的不断攀升,包括页岩气在内的非常规能源越来越受到重视。美国和加拿大等国已实现页岩气商业性开发。过去十年内,页岩气已成为美国一种日益重要的天然气资源,同时也得到了全世界其他国家的广泛关注。2000年,美国页岩气产量仅占天然气总量的1%;而到2010年,因为水力压裂、水平钻井等技术的发展,页岩气所占的比重已超过20%。页岩气开采时一般的深度都是在地层深处,传统的开采机构在钻取时震动大,钻杆在地层中受到较大的震动产生变形,使得页岩气的开采非常困难,开采成本增加。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有开采机构在钻取时震动大,钻杆在地层中受到较大的震动产生变形,使得页岩气的开采非常困难,开采成本增加的问题,设计了一种回转立轴结构,该回转立轴结构的结构简单,在钻取过程中能够承受很大的震动,使得在地层深处的开采时钻杆能够保持稳定不变形,提高页岩气开采的效率,解决了现有开采机构在钻取时震动大,钻杆在地层中受到较大的震动产生变形,使得页岩气的开采非常困难,开采成本增加的问题。
本发明的目的通过下述技术方案实现:回转立轴结构,包括内部中空的保护罩,所述保护罩外部设置有内部中空的箱体,且箱体和保护罩连接,所述保护罩中设置有电机,电机连接有输入轴,输入轴一端与电机连接,另一端设置在保护罩外部,输入轴设置在保护罩外部的一端的外壁上套合有锥齿轮一,锥齿轮一连接有锥齿轮二,且锥齿轮二和锥齿轮一相互啮合,锥齿轮二和锥齿轮一均设置在箱体中,锥齿轮二中设置有内部中空的立轴,且立轴的两端穿过锥齿轮二的中心后设置在箱体外部,立轴的顶端连接有上卡盘,立轴的底端连接有下卡盘,立轴内部设置有钻杆,且钻杆的中心线和立轴的中心线重合,钻杆的两端分别与上卡盘和下卡盘连接,箱体设置在上卡盘和下卡盘之间,箱体的顶端安装有横梁,立轴和钻杆均穿过横梁,横梁设置在上卡盘的下方,横梁和上卡盘之间设置有定位卡,定位卡的顶端与上卡盘的底端连接,定位卡的底端固定有定位套,定位套的顶端与定位卡的底端固定,定位套的底端设置在横梁中且与横梁固定,立轴和钻杆均穿过定位套,且立轴的中心线、钻杆的中心线和定位套的中心线重合,箱体的外壁固定有液压缸,液压缸中设置有活塞,活塞连接有活塞杆,活塞杆的底端与活塞连接,活塞杆的顶端伸出液压缸的顶端后安装有连接板,且连接板与横梁固定,液压缸连接有液压泵,液压泵连接有液压池,且液压泵与液压缸的连接处位于活塞的下方。
所述箱体上设置有变角装置,变角装置同时与箱体和保护罩连接,且变角装置的两端分别设置在箱体和保护罩中。
所述横梁和箱体之间设置有减震垫,且减震垫的顶端与横梁的底端连接,减震垫的底端和箱体的顶端连接,立轴和钻杆均穿过减震垫。
综上所述,本发明的有益效果是:该回转立轴结构的结构简单,在钻取过程中能够承受很大的震动,使得在地层深处的开采时钻杆能够保持稳定不变形,提高页岩气开采的效率,解决了现有开采机构在钻取时震动大,钻杆在地层中受到较大的震动产生变形,使得页岩气的开采非常困难,开采成本增加的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图中标记及相应的零部件名称:1—电机;2—保护罩;3—锥齿轮一;4—箱体;5—定位套;6—上卡盘;7—定位卡;8—横梁;9—连接板;10—减震垫;11—锥齿轮二;12—液压缸;13—活塞杆;14—活塞;15—液压泵;16—液压池;17—下卡盘;18—立轴;19—钻杆;20—变角装置;21—输入轴。
具体实施方式
下面结合实施例及附图,对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不仅限于此。
实施例1:
如图1所示,回转立轴结构,包括内部中空的保护罩2,所述保护罩2外部设置有内部中空的箱体4,且箱体4和保护罩2连接,所述保护罩2中设置有电机1,电机1连接有输入轴21,输入轴21一端与电机连接,另一端设置在保护罩2外部,输入轴21设置在保护罩2外部的一端的外壁上套合有锥齿轮一3,锥齿轮一3连接有锥齿轮二11,且锥齿轮二11和锥齿轮一3相互啮合,锥齿轮二11和锥齿轮一3均设置在箱体4中,锥齿轮二11中设置有内部中空的立轴18,且立轴18的两端穿过锥齿轮二11的中心后设置在箱体4外部,立轴18的顶端连接有上卡盘6,立轴18的底端连接有下卡盘17,立轴18内部设置有钻杆19,且钻杆19的中心线和立轴18的中心线重合,钻杆19的两端分别与上卡盘6和下卡盘17连接,箱体4设置在上卡盘6和下卡盘17之间,箱体4的顶端安装有横梁8,立轴18和钻杆19均穿过横梁8,横梁8设置在上卡盘6的下方,横梁8和上卡盘6之间设置有定位卡7,定位卡7的顶端与上卡盘6的底端连接,定位卡7的底端固定有定位套5,定位套5的顶端与定位卡7的底端固定,定位套5的底端设置在横梁8中且与横梁8固定,立轴18和钻杆19均穿过定位套5,且立轴18的中心线、钻杆19的中心线和定位套5的中心线重合,箱体4的外壁固定有液压缸12,液压缸12中设置有活塞14,活塞14连接有活塞杆13,活塞杆13的底端与活塞14连接,活塞杆13的顶端伸出液压缸12的顶端后安装有连接板9,且连接板9与横梁8固定,液压缸12连接有液压泵15,液压泵15连接有液压池16,且液压泵15与液压缸12的连接处位于活塞14的下方。本技术方案是在页岩气钻取时,为了提高钻取效率,电机1带动锥齿轮转动,通过锥齿轮的啮合使得立轴和钻杆产生传动,从而对岩层进行钻取,这种结构能够保持钻取时的平稳,钻杆不易变形,而且钻取的效率高,钻头借助钻机给钻杆的轴向力和回转力作用破碎孔底矿岩。钻杆拆卸时通过液压泵15抽取液压池16中的液压油到液压缸12中,推动活塞14运动,使得活塞杆13向上运动,从而使得横梁向上移动,定位卡7上移使得上卡盘6与立轴和钻杆脱离接触,从而实现拆卸,这个过程定位套5也随之上移,但是始终在横梁中,该回转立轴结构的结构简单,在钻取过程中能够承受很大的震动,使得在地层深处的开采时钻杆能够保持稳定不变形,提高页岩气开采的效率,而且钻杆的拆卸方便,解决了现有开采机构在钻取时震动大,钻杆在地层中受到较大的震动产生变形,使得页岩气的开采非常困难,开采成本增加的问题。
所述箱体4上设置有变角装置20,变角装置20同时与箱体4和保护罩2连接,且变角装置20的两端分别设置在箱体4和保护罩2中。变角装置20是用于调整箱体4和保护罩2之间的连接关系,使得它们之间的角度产生改变,但是只能是采用微调,变角装置20优先采用调整螺栓,利用改变多个调整螺栓在箱体4和保护罩2之间的伸入长度变化,使得箱体4和保护罩2之间的角度变化,从而立轴18相对于的铅垂线的角度能够进行轻微的变化,以调整钻杆钻取时角度的改变。
所述横梁8和箱体4之间设置有减震垫10,且减震垫10的顶端与横梁8的底端连接,减震垫10的底端和箱体4的顶端连接,立轴18和钻杆19均穿过减震垫10。减震垫10是将箱体4在钻取时受到的震动减弱,以免对横梁造成很大的影响,使得上卡盘6与钻杆和立轴18之间产生松动,造成安全隐患。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术、方法实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.回转立轴结构,其特征在于:包括内部中空的保护罩(2),所述保护罩(2)外部设置有内部中空的箱体(4),且箱体(4)和保护罩(2)连接,所述保护罩(2)中设置有电机(1),电机(1)连接有输入轴(21),输入轴(21)一端与电机连接,另一端设置在保护罩(2)外部,输入轴(21)设置在保护罩(2)外部的一端的外壁上套合有锥齿轮一(3),锥齿轮一(3)连接有锥齿轮二(11),且锥齿轮二(11)和锥齿轮一(3)相互啮合,锥齿轮二(11)和锥齿轮一(3)均设置在箱体(4)中,锥齿轮二(11)中设置有内部中空的立轴(18),且立轴(18)的两端穿过锥齿轮二(11)的中心后设置在箱体(4)外部,立轴(18)的顶端连接有上卡盘(6),立轴(18)的底端连接有下卡盘(17),立轴(18)内部设置有钻杆(19),且钻杆(19)的中心线和立轴(18)的中心线重合,钻杆(19)的两端分别与上卡盘(6)和下卡盘(17)连接,箱体(4)设置在上卡盘(6)和下卡盘(17)之间,箱体(4)的顶端安装有横梁(8),立轴(18)和钻杆(19)均穿过横梁(8),横梁(8)设置在上卡盘(6)的下方,横梁(8)和上卡盘(6)之间设置有定位卡(7),定位卡(7)的顶端与上卡盘(6)的底端连接,定位卡(7)的底端固定有定位套(5),定位套(5)的顶端与定位卡(7)的底端固定,定位套(5)的底端设置在横梁(8)中且与横梁(8)固定,立轴(18)和钻杆(19)均穿过定位套(5),且立轴(18)的中心线、钻杆(19)的中心线和定位套(5)的中心线重合,箱体(4)的外壁固定有液压缸(12),液压缸(12)中设置有活塞(14),活塞(14)连接有活塞杆(13),活塞杆(13)的底端与活塞(14)连接,活塞杆(13)的顶端伸出液压缸(12)的顶端后安装有连接板(9),且连接板(9)与横梁(8)固定,液压缸(12)连接有液压泵(15),液压泵(15)连接有液压池(16),且液压泵(15)与液压缸(12)的连接处位于活塞(14)的下方;所述箱体(4)上设置有变角装置(20),变角装置(20)同时与箱体(4)和保护罩(2)连接,且变角装置(20)的两端分别设置在箱体(4)和保护罩(2)中;所述横梁(8)和箱体(4)之间设置有减震垫(10),且减震垫(10)的顶端与横梁(8)的底端连接,减震垫(10)的底端和箱体(4)的顶端连接,立轴(18)和钻杆(19)均穿过减震垫(10)。
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