CN105863509A - 原油开采用钻井机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油开采设备、解决了钻井机行经扎胎路段时容易产生扎胎现象的问题并具有经过扎胎路段时不容易产生扎胎现象的优点。一种原油开采用钻井机，包括设有车轮的运载车辆，车轮包括充气车胎和防扎胎机构，防扎胎机构包括滚筒、储气缸、穿设且转动连接于滚筒的丝杆和螺纹连接在丝杆上的螺纹套，滚筒同轮辋同轴固定在一起，储气缸内设有轴线同轮辋的轴线平行的充气活塞，充气活塞将储气缸隔离出密封腔，密封腔同车胎连通，充气活塞通过推杆同螺纹套连接在一起，滚筒还设有阻止所述螺纹套以丝杆为轴相对于滚筒转动的止转结构；车轮能够通过改变充气车胎的胎压来时车胎的胎面沿轮辋径向超出或低于所述滚筒的周面。

Description

原油开采用钻井机

技术领域

本发明涉及石油开采设备，尤其涉及一种原油开采用钻井机。

背景技术

在石油开采过程中需要用到钻井机机。在中国专利申请号为200410085359X、公开号为CN1601046A、名称为“无液循环快速钻井机”的专利文件中即公开了一种现有的钻井机。该专利文件中的钻井机包括运载车辆和钻塔架，钻塔架的底座铰接于运载车辆尾部，钻塔架和运载车辆之间设有驱动钻塔架平躺和直立的液压油缸，钻塔架的顶端设有吊架，吊架连接有钻头总成，运载车辆设有车轮和将车轮抬离地面的液压支撑脚。现有的可以行走的钻井机存在以下不足：当行经具有尖锐物体的路段（以下称为扎胎路段）时容易产生轧胎现象，而轧胎路段是野外行走时经常会遇到的。

发明内容

本发明提供了一种经过扎胎路段时不容易产生扎胎现象的原油开采用钻井机，解决了现有原油开采用钻井机行经扎胎路段时容易产生扎胎现象的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种原油开采用钻井机，包括运载车辆和钻塔架，钻塔架的底座铰接于运载车辆尾部，钻塔架和运载车辆之间设有驱动钻塔架平躺和直立的液压油缸，钻塔架的顶端设有吊架，吊架连接有钻头总成，所述运载车辆设有车轮和将车轮抬离地面的液压支撑脚，所述车轮包括轮辐、连接于轮辐的轮辋、连接于轮辋的充气车胎和防扎胎机构，所述防扎胎机构包括滚筒、储气缸、穿设且转动连接于滚筒的丝杆和螺纹连接在丝杆上的螺纹套，所述滚筒同所述轮辋同轴固定在一起，所述储气缸内设有轴线同所述轮辋的轴线平行的充气活塞，所述充气活塞将所述储气缸隔离出密封腔，所述密封腔同所述车胎连通，所述充气活塞通过推杆同所述螺纹套连接在一起，所述滚筒还设有阻止所述螺纹套以所述丝杆为轴相对于所述滚筒转动的止转结构；所述车轮能够通过改变充气车胎的胎压来时车胎的胎面沿轮辋径向超出或低于所述滚筒的周面。钻井时通过液压支撑脚将车辆支撑起而车轮不受理，行走时液压支撑脚收起，通过齿轮对车辆进行支撑。当要行经扎胎路段时，转动丝杆，丝杆带动螺纹套平移，螺纹套通过推杆驱动活塞朝使密封腔增大的方向移动，使得车胎内的气体流入到密封腔中而使得车胎胎压降低。活塞具体位置为：活塞移动到胎压降低到车胎同地面接触时会瘪到通过滚筒对车辆进行支撑的位置，由于是通过滚筒进行支撑，从而使得车胎不会被尖锐物体戳破。当越过扎胎路段后，反向转动丝杆，使得螺纹套通过推杆驱动活塞朝时密封腔缩小的地方移动，使得密封腔内的气体被重新冲入到车胎内，胎压升高使得车轮重新通过车胎进行支撑。

作为优选，所述止转结构为设置于所述滚筒的沿轮辋轴向延伸的长条孔，所述推杆穿设于所述长条孔。结构简单。

所述车轮还包括使所述滚筒和丝杆之间产生转速差的差速机构，所述丝杆包括输入段和输出段，所述输入段和输出段通过限力器连接在一起，所述螺纹套纹连接于所述输出段，所述差速机构包括连接于滚筒的内齿圈、连接于所述输入段的且位于内齿圈内的外齿圈和可拔插地设置于内齿圈与外齿圈之间的离合齿轮。当要通过丝杆驱动充气活塞移动时，将变速齿轮插入到内齿圈和外齿圈之间而将内外齿圈啮合在一起，变速齿轮固定在车架上而防止随车轮一起转动。此时差数机构能够使得丝杆和螺纹套产生转速差且丝杆的转速高于螺纹套的转速，从而实现螺纹套的平移。能够借助齿轮的转动进行车胎充放气，充放气时省力方便。当活塞移动到极限位置时丝杆的扭矩会增大，增大到超过限力器所能够传动的量时则输入段和输出段之间产生转动而使得不能够继续取得活塞移动而实现自动停止驱动。

作为优选，所述限力器包括连接于所述输入段的第一摩擦片和连接于所述输出段的第二摩擦片，所述第一摩擦片和第二摩擦片抵紧在一起，所述输入段和输出段通过所述第一摩擦片和第二摩擦片之间的摩擦作用来传递力。结构单独紧凑。

作为优选，所述液压油缸通过轴销同所述运输车辆铰接在一起，所述轴销螺纹连接有防止轴销脱落的螺母，所述螺母包括螺纹孔段，所述螺纹孔段的孔壁上设有沟槽，所述沟槽沿所述螺纹孔段的轴向延伸，所述沟槽贯穿所述螺纹孔段。“螺纹孔段”是指螺母上设有螺纹的那一段，通过在螺母的螺纹孔段的螺纹壁上开设沟槽，并且沟槽贯穿整个螺纹孔段，假如螺纹生锈或有杂物，那么在拧动螺母的过程中，锈等杂物会被排挤到沟槽内，而不会卡死在螺母与螺栓的螺纹之间，影响螺纹按照正常的轨迹运动，从而导致滑丝的现象发生，拧接螺母前，可在沟槽内滴一些润滑油，当螺母拧接到螺栓上后，多余的润滑油会被储存在沟槽内，起到持久润滑的功能，就算时间长后螺纹生锈，但只要螺纹间稍稍错开一点位置，储存在沟槽内的润滑油又能对螺纹进行润滑，使螺纹能轻松的拧开，不至于滑丝，同时因设计有沟槽，破坏了螺纹的连续性，这样螺母也不易松动，锁紧功能会更强。实现了液压油缸和运输车辆的可靠连接。

作为优选，所述沟槽有三条，三条沟槽均匀分布在所述螺纹孔段的孔壁上。当螺纹生锈或其上有杂物时，只需将螺母旋转一个较小的角度即不大于60度就能将锈等杂物排到沟槽内，如果不均匀分布，将杂物排到沟槽内所需旋转的角度会比均匀分布所要旋转的角度大，也即防滑丝功能没有均匀分布的好，沟槽的数量如果开得太多，会使螺母的锁紧功能。

作为优选，所述沟槽的横截面为三角形。当螺母拧在悬挂螺栓上时，沟槽与悬挂螺栓上的螺纹的接触线为斜线，转动时，沟槽的边缘对螺纹上的锈与杂物的刮除效果好，使得螺母与悬挂螺栓之间更不易滑丝。

作为优选，所述螺母外表面轴向依次设有引导区、作业区和锁紧区，所述导区、作业区和锁紧区三者的横截面积依次变大，所述工作区为正六棱柱体。六边形较通用，不需特殊工具就可对本螺母进行拧接作业。

作为优选，所述引导区为平头球冠状，所述引导区的大底面与所述作业区相连，所述大底面的直径与所述作业区的横截面的内切圆的直径相同。“大底面”是指引导区的直径较大的那个底面，当空间狭小时，一般是用梅花扳手或套筒扳手去拧螺母，且眼睛也不能看到是否对准，此时这个引导区能使扳手较容易卡到本螺母的作业区上对本螺母进行作业。

作为优选，所述锁紧区为圆柱体，所述圆柱体的直径大于所述作业区的横截面的外接圆的直径。将螺母与被连接物的接触面设计得较大，这样不容易松开，设计为圆形的优点是，加工容易，转动半径相同时圆的面积最大。

本发明具有下述优点：无论行走在扎胎路段还是非扎胎路段上都不容易产生扎胎现象，能够更好地适应石油开采的需要。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为图1中的车轮的剖视放大示意图，该图中为车胎气压不够而只能通过滚筒进行支撑的状态。

图3为图2的A局部放大示意图。

图4为车胎气压够即通过充气轮胎进行支撑时的车轮的剖视放大示意图。

图5为螺母的放大示意图。

图6为图5的A向示意图。

图中：、车轮2、轮辋21、轮辐22、充气车胎23、防扎胎机构29、滚筒291、止转结构2911、储气缸292、充气活塞2921、密封腔2922、推杆2923、气道2924、螺纹套293、丝杆294、输入段2941、限力器2942、第一摩擦片29421、第二摩擦片29422、锁紧力调节螺栓29423、输出段2943、差速机构295、内齿圈2951、外齿圈2952、离合齿轮2953、连接轴2954、钻塔架3、吊架31、钻头总成4、液压油缸5、轴销51、螺母6、沟槽61、引导区62、作业区63、锁紧区64。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

参见图1，一种原油开采用钻井机，包括运载车辆1和钻塔架3。

运载车辆1设有车轮2和将车轮抬离地面的液压支撑脚11。车轮2包括轮辐22、连接于轮辐的轮辋21和连接于轮辋的充气车胎23。

钻塔架3的底座铰接于运载车辆1尾部。钻塔架3的顶端设有吊架31。吊架31连接有钻头总成4。

钻塔架3和运载车辆1之间设有两根驱动钻塔架3平躺和直立的液压油缸5。液压油缸5通过轴销51同运输车辆1铰接在一起。轴销51的轴向两端都螺纹连接有防止轴销脱落的螺母6。

参见图2，车轮2还包括防扎胎机构29。防扎胎机构29包括滚筒291、储气缸292、螺纹套293、丝杆294和差速机构295。轮辋21设有充气车胎23。滚筒291同轮辋21同轴固定在一起。滚筒291和轮辋21沿轮辋21的轴向分布。滚筒291设有止转结构2911。止转结构2911为设置于滚筒291的沿轮辋轴向延伸的长条孔。储气缸292设置在滚筒291的筒壁内。储气缸292为和滚筒291同轴的环形缸。储气缸292内设有充气活塞2921。充气活塞2921的轴线同轮辋21的轴线平行。充气活塞2921将储气缸292隔离出密封腔2922。密封腔2922通过气道2924同充气车胎23连通。充气活塞2921通过至少两根推杆2923同螺纹套293连接在一起。推杆2923沿滚筒291的周向分布。推杆2923一一对应地穿过构成止转结构2911的长条孔。丝杆294穿设于滚筒291。丝杆294包括输入段2941、限力器2942和输出段2943。输出段2943的一端同滚筒291转动连接在一起，该端还同滚筒291之间还沿滚筒291轴向卡接在一起即丝杆294不能够沿滚筒291的轴向移动。输出段2943的另一端通过限力器2942同输出段2943连接在一起。螺纹套94螺纹套设在输出段2943上。差速机构295包括内齿圈2951、外齿圈2952和离合齿轮2953。内齿圈2951连接于滚筒291的内周面上。外齿圈2952连接于输入段2941。外齿圈2952位于内齿圈2951内即二者位于同一个平面。离合齿轮2953设有连接轴2954。

参见图3，限力器2942包括第一摩擦片29421和第二摩擦片29422和锁紧力调节螺栓29423。第一摩擦片29421连接于输入段2941。第二摩擦片29422连接于输出段2943。第一摩擦片29421和第二摩擦片29422在锁紧力调节螺栓29423的顶紧作用下抵紧在一起而通过摩擦作用来传递力。还可以通过转动锁紧力调节螺栓29423来调节第一摩擦片29421和第二摩擦片29422之间的摩擦来来使得能够传动的力的大小。

参见图4，使用时，轮辐22同运载车辆1连接在一起。充气活塞2921处于该位置时充气车胎23由于气体流道了密封腔2922中而使得胎压不够，此时是通过滚筒291对运载车辆进行支撑而实现行走的，从而避免行经扎胎路段时充气车胎23被扎破。

当要恢复正常的胎压而通过充气车胎支撑进行行走时，将离合齿轮2953插入到内齿圈2951和外齿圈2952之间而使得内齿圈2951同外齿圈2952通过离合齿轮2953啮合在一起。离合齿轮2953还通过连接轴2954同动力小车3固定在一起。然后使车轮正转，在差速机构295的作用下丝杆294的转速高于螺纹套293的转速、螺纹套293还相对于丝杆294产生向右的平移，平移的结构为驱动充气活塞2921右移使得密封腔2922中的气体压缩到充气车胎23中，使得车轮通过充气车胎23支撑住进行行走。当充气活塞2921右移到同滚筒291抵接在一起时，丝杆294的扭矩会增大、使得限力器2942打滑，从而自动实现转动。同理，当有给充气轮胎99放气而实现通过滚筒291进行支撑时，使车轮反转即可，反转的结果为丝杆驱动充气活塞2921左移，使得充气车胎23内的气体流入到密封腔2922中，使得充气车胎23能够瘪下而通过滚筒291进行支撑。

不需要充放气时，将离合齿轮2953从第一摩擦片29421和第二摩擦片29422之间拔出。

参见图5，在螺母6上的螺纹孔段的孔壁上设有三条沟槽61，沟槽61沿螺纹孔段的轴向延伸，沟槽61贯穿整个螺纹孔段，沟槽61均匀分布在螺纹孔段的孔壁上，即沟槽61之间的夹角为120度，实施例中沟槽61为“V”型槽。

参见图6，螺母6的外表面轴向从下向上依次设有引导区62、作业区63和锁紧区64。引导区62、作业区63和锁紧区64三者的横截面积依次变大，锁紧区64为圆柱体，圆柱体的上端面为一平面，圆柱体的上端面与侧面为圆弧过渡。锁紧区64的下端连有一体结构的作业区63，锁紧区64与作业区63为圆锥面过渡，圆锥面与锁紧区64的下端面的夹角为20度，作业区63为正六棱柱体。作业区63的下端面连有一体结构的引导区62，引导区62为平头球冠状。

拧上螺母6时，为了下次取下方便，在螺母6的螺纹孔段的内壁上涂上少量的润滑油，多余的润滑油会被刮到沟槽内，则此处储存的润滑油能在下次取下本螺母时对螺纹起到良好的润滑作用，使得防滑丝效果会更好。

Claims (10)

1.一种原油开采用钻井机，包括运载车辆和钻塔架，钻塔架的底座铰接于运载车辆尾部，钻塔架和运载车辆之间设有驱动钻塔架平躺和直立的液压油缸，钻塔架的顶端设有吊架，吊架连接有钻头总成，所述运载车辆设有车轮和将车轮抬离地面的液压支撑脚，其特征在于，所述车轮包括轮辐、连接于轮辐的轮辋、连接于轮辋的充气车胎和防扎胎机构，所述防扎胎机构包括滚筒、储气缸、穿设且转动连接于滚筒的丝杆和螺纹连接在丝杆上的螺纹套，所述滚筒同所述轮辋同轴固定在一起，所述储气缸内设有轴线同所述轮辋的轴线平行的充气活塞，所述充气活塞将所述储气缸隔离出密封腔，所述密封腔同所述车胎连通，所述充气活塞通过推杆同所述螺纹套连接在一起，所述滚筒还设有阻止所述螺纹套以所述丝杆为轴相对于所述滚筒转动的止转结构；所述车轮能够通过改变充气车胎的胎压来时车胎的胎面沿轮辋径向超出或低于所述滚筒的周面。

2.根据权利要求1所述的原油开采用钻井机，其特征在于，所述止转结构为设置于所述滚筒的沿轮辋轴向延伸的长条孔，所述推杆穿设于所述长条孔。

3.根据权利要求1或2所述的原油开采用钻井机，其特征在于，所述车轮还包括使所述滚筒和丝杆之间产生转速差的差速机构，所述丝杆包括输入段和输出段，所述输入段和输出段通过限力器连接在一起，所述螺纹套纹连接于所述输出段，所述差速机构包括连接于滚筒的内齿圈、连接于所述输入段的且位于内齿圈内的外齿圈和可拔插地设置于内齿圈与外齿圈之间的离合齿轮。

4.根据权利要求3所述的原油开采用钻井机，其特征在于，所述限力器包括连接于所述输入段的第一摩擦片和连接于所述输出段的第二摩擦片，所述第一摩擦片和第二摩擦片抵紧在一起，所述输入段和输出段通过所述第一摩擦片和第二摩擦片之间的摩擦作用来传递力。

5.根据权利要求1或2所述的原油开采用钻井机，其特征在于，所述液压油缸通过轴销同所述运输车辆铰接在一起，所述轴销螺纹连接有防止轴销脱落的螺母，所述螺母包括螺纹孔段，所述螺纹孔段的孔壁上设有沟槽，所述沟槽沿所述螺纹孔段的轴向延伸，所述沟槽贯穿所述螺纹孔段。

6.根据权利要求5所述的原油开采用钻井机，其特征在于，所述沟槽有三条，三条沟槽均匀分布在所述螺纹孔段的孔壁上。

7.根据权利要求6所述的原油开采用钻井机，其特征在于，所述沟槽的横截面为三角形。

8.根据权利要求5所述的原油开采用钻井机，其特征在于，所述螺母外表面轴向依次设有引导区、作业区和锁紧区，所述导区、作业区和锁紧区三者的横截面积依次变大，所述工作区为正六棱柱体。

9.根据权利要求8所述的原油开采用钻井机，其特征在于，所述引导区为平头球冠状，所述引导区的大底面与所述作业区相连，所述大底面的直径与所述作业区的横截面的内切圆的直径相同。

10.根据权利要求9所述的原油开采用钻井机，其特征在于，所述锁紧区为圆柱体，所述圆柱体的直径大于所述作业区的横截面的外接圆的直径。