CN105178884A - 一种车载钻机提升加压装置 - Google Patents

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郭蕾
常仁齐
李晓亮
刘春山
陈慧
卢志国
胡永杰
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Abstract

本发明公开一种车载钻机提升加压装置,包括液压油缸(8)、动滑轮总成(5)、上加压定滑轮(1)、下加压定滑轮(13)、提升钢丝绳(7)和加压钢丝绳(3),液压油缸直立安装在车载钻机的前开口式井架内部,液压油缸的两端与井架底座、动滑轮总成连接;动滑轮总成包括滑轮支架、提升动滑轮(4)和加压动滑轮(6);下加压定滑轮包括两对定滑轮;上加压定滑轮包括两对定滑轮;提升钢丝绳有两根,绕过提升动滑轮,且两端分别固定在动力头滑架、井架底座上。本发明实现了车载钻机作业中提升和加压功能,为顶驱式动力头提供较大的工作行程,并且钻进过程平稳,井口对中性好,结构紧凑、安装简便、承载能力大、低成本、钻井效率高。

Description

一种车载钻机提升加压装置
技术领域
本发明涉及一种提升加压装置,具体是一种车载钻机提升加压装置,属于车载钻机技术领域。
背景技术
车载钻机是一种自动化程度较高的多工艺钻井施工设备,将钻井装置安装在汽车底盘上,具有良好的移动性和操作性,因此已被广泛应用于打水井、地质勘探、矿山救援、煤层气开采等工程领域,根据不同的需要其钻孔深度从几百米到几千米不等。
目前,车载钻机大都采用卷扬、天车、游车、大钩提升、转盘驱动的方式工作,通过卷扬带动大钩提升水龙头做上下运动,水龙头与方钻杆、钻杆连接进行钻井作业。这种钻机提升装置只能提供提升力,且仅靠钻杆钻具重力提供加压力,提升装置具有结构复杂、拆卸安装困难、井口对中性差等缺点。针对上述缺点,现已开发了顶驱式动力头,通过将动力头安装在动力头滑架上,动力头滑架沿井架导轨上下运动,由提升加压装置带动动力头上下运动,动力头与钻杆连接进行钻井作业,工作平稳,易于上卸钻杆。但是现有的提升装置无法与顶驱式动力头配合使用,因此急需设计与其配套应用的提升加压装置。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题,本发明提供一种车载钻机提升加压装置,能与顶驱式动力头配合使用,可在实现钻机作业中为顶驱式动力头提供提升力和加压力,适用于顶驱式动力头式车载钻机,还可根据不同地层适当的施加钻压,即对不同地层施加不同钻压,提高钻井效率。
为了实现上述目的,本发明采用的一种车载钻机提升加压装置,包括液压油缸、动滑轮总成、上加压定滑轮、下加压定滑轮、提升钢丝绳和加压钢丝绳,液压油缸直立安装在车载钻机的前开口式井架内部,液压油缸的缸筒端安装在井架底座上,活塞杆端安装在动滑轮总成上;动滑轮总成包括滑轮支架、安装在滑轮支架上端的两个提升动滑轮以及安装在滑轮支架下端的两个加压动滑轮;下加压定滑轮包括安装在井架底座的两对定滑轮;上加压定滑轮包括安装在井架顶端的两对定滑轮;加压固定座固定焊接在井架上部,销轴穿过套环,将套环固定在加压固定座上,用于固定加压钢丝绳死绳;提升钢丝绳有两根,一端固定在动力头滑架的上端,并绕过动滑轮总成上的提升动滑轮,另一端固定在井架底座上;加压钢丝绳有两根,一端固定在动力头滑架的下端,另一端依次绕过井架底座下加压定滑轮、井架顶端上加压定滑轮、加压动滑轮及套环,并用绳夹固定。
优选地,所述提升钢丝绳的一端通过钢丝绳锁节固定在动力头滑架上,另一端通过提升调节螺栓固定在井架底座上。
优选地,所述加压钢丝绳通过加压调节螺栓固定在动力头滑架上。
进一步,还包括导向扶正装置,所述导向扶正装置安装在液压油缸的缸筒上,并焊接在钻机的井架上。
与现有技术相比,本发明主要由液压油缸、动滑轮总成、上加压定滑轮、下加压定滑轮、提升钢丝绳以及加压钢丝绳组成,通过各个部件间的配合,实现了车载钻机作业中提升和加压功能。当液压油缸伸出时,通过动滑轮总成带动两根提升钢丝绳同时向上移动,进而带动顶驱式动力头向上运动,实现了提钻功能;当液压油缸缩回时,通过动滑轮总成带动两根加压钢丝绳向下移动,进而带动顶驱式动力头向下运动,实现了加压功能。可与顶驱式动力头配合使用,为顶驱式动力头提供较大的工作行程,并提供提升力和加压力,适用于顶驱式动力头式车载钻机;其结构紧凑、安装简便、承载能力大、低成本、钻井效率高。此外,加上导向扶正装置的配合,使其钻进过程平稳,井口对中性好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中:1、上加压定滑轮,2、绳夹,3、加压钢丝绳,4、提升动滑轮,5、动滑轮总成,6、加压动滑轮,7、提升钢丝绳,8、液压油缸,9、导向扶正装置,10、顶驱式动力头及其滑架,11、加压调节螺栓,12、提升调节螺栓,13、下加压定滑轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示,一种车载钻机提升加压装置,包括液压油缸8、动滑轮总成5、上加压定滑轮1、下加压定滑轮13、提升钢丝绳7和加压钢丝绳3,液压油缸8直立安装在车载钻机的前开口式井架内部,液压油缸8的缸筒端通过销轴安装在井架底座上,活塞杆端通过销轴安装在动滑轮总成5上;动滑轮总成5包括滑轮支架、安装在滑轮支架上端的两个提升动滑轮4以及安装在滑轮支架下端的两个加压动滑轮6;下加压定滑轮13包括安装在井架底座的两对定滑轮;上加压定滑轮1包括安装在井架顶端的两对定滑轮;加压固定座焊接在井架上部,销轴穿过套环,将套环固定在加压固定座上,用于固定加压钢丝绳3死绳;提升钢丝绳7有两根,一端固定在动力头滑架10的上端,并绕过动滑轮总成5上的提升动滑轮4,另一端固定在井架底座上;加压钢丝绳3有两根,一端固定在动力头滑架10的下端,另一端依次绕过井架底座下加压定滑轮13、井架顶端上加压定滑轮1、加压动滑轮6及套环,并用绳夹2固定。
车载钻机中的顶驱式动力头安装在动力头滑架10上,动力头滑架10可沿井架导轨上下运动,使用时,可将液压油缸8、动滑轮总成5、上加压定滑轮1、下加压定滑轮13、提升钢丝绳7以及加压钢丝绳3按照上述位置关系安装在井架、动力头滑架10上。当液压油缸8伸出时,通过动滑轮总成5带动两根提升钢丝绳7同时向上移动,进而带动顶驱式动力头向上运动,实现提钻功能;当液压油缸8缩回时,通过动滑轮总成5带动两根加压钢丝绳3向下移动,进而带动顶驱式动力头向下运动,实现加压功能。可与顶驱式动力头配合使用,并在实现钻机作业中为顶驱式动力头提供提升力和加压力,适用于顶驱式动力头式车载钻机。
优选地,所述提升钢丝绳7的一端通过钢丝绳锁节固定在动力头滑架10上,另一端安装有提升调节螺栓12,提升调节螺栓12与螺母配合固定在井架底座上。提升钢丝绳7的绕绳方式:一端固定于动力头滑架10上端,绕过动滑轮总成5的提升动滑轮4,另一端通过提升调节螺栓12固定于井架底座上,在钻机安装过程中用于调节提升钢丝绳7的涨紧度。
优选地,所述加压钢丝绳3的一端安装有加压调节螺栓11,加压调节螺栓11,与螺母配合固定在动力头滑架10上。加压钢丝绳3的绕绳方式:通过加压调节螺栓11连接动力头滑架下端,依次绕过井架底座下加压定滑轮13、井架顶端上加压定滑轮1、加压动滑轮6、加压死绳端套环,并用绳夹2固定,在钻机安装过程中用于调节加压钢丝绳的涨紧情况。
由于液压油缸8整体长度大、行程长,为了保证液压油缸8在运动过程中的稳定性,还可增设导向扶正装置9,导向扶正装置9安装在液压油缸8的缸筒上,并焊接在钻机的井架上。通过导向扶正装置9将液压油缸8缸筒上端固定到井架一侧,缸筒下端安装在井架底座;活塞杆端,将活塞杆与动滑轮总成5用销轴连接,通过焊接在井架上的动滑轮总成导轨,使动滑轮总成5沿导轨上下运动,从而保证油缸运动的平稳,进一步保证了整机提升加压过程的稳定性。
由上述结构可见,本发明主要由液压油缸、动滑轮总成、上加压定滑轮、下加压定滑轮、提升钢丝绳以及加压钢丝绳组成,通过各个部件间的配合,实现了车载钻机作业中提升和加压功能,可与顶驱式动力头配合使用,为顶驱式动力头提供较大的工作行程,并提供提升力和加压力,适用于顶驱式动力头式车载钻机;其结构紧凑、安装简便、承载能力大、低成本、钻井效率高。此外,加上导向扶正装置的配合,使其钻进过程平稳,井口对中性好。

Claims (4)

1.一种车载钻机提升加压装置,其特征在于,包括液压油缸(8)、动滑轮总成(5)、上加压定滑轮(1)、下加压定滑轮(13)、提升钢丝绳(7)和加压钢丝绳(3),液压油缸(8)直立安装在车载钻机的前开口式井架内部,液压油缸(8)的缸筒端安装在井架底座上,活塞杆端安装在动滑轮总成(5)上;动滑轮总成(5)包括滑轮支架、安装在滑轮支架上端的两个提升动滑轮(4)以及安装在滑轮支架下端的两个加压动滑轮(6);下加压定滑轮(13)包括安装在井架底座的两对定滑轮;上加压定滑轮(1)包括安装在井架顶端的两对定滑轮;加压固定座固定在井架上部,销轴穿过套环,将套环固定在加压固定座上,用于固定加压钢丝绳(3)死绳;提升钢丝绳(7)有两根,一端固定在动力头滑架(10)的上端,并绕过动滑轮总成(5)上的提升动滑轮(4),另一端固定在井架底座上;加压钢丝绳(3)有两根,一端固定在动力头滑架(10)的下端,另一端依次绕过井架底座下加压定滑轮(13)、井架顶端上加压定滑轮(1)、加压动滑轮(6)及套环,并用绳夹(2)固定。
2.根据权利要求1所述的一种车载钻机提升加压装置,其特征在于,所述提升钢丝绳(7)的一端通过钢丝绳锁节固定在动力头滑架(10)上,另一端通过提升调节螺栓(12)固定在井架底座上。
3.根据权利要求1所述的一种车载钻机提升加压装置,其特征在于,所述加压钢丝绳(3)通过加压调节螺栓(11)固定在动力头滑架(10)上。
4.根据权利要求1所述的一种车载钻机提升加压装置,其特征在于,还包括导向扶正装置(9),所述导向扶正装置(9)安装在液压油缸(8)的缸筒上,并焊接在钻机的井架上。
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