CN109025836A - 一种全回转套管钻机驱动装置顶层支架 - Google Patents

一种全回转套管钻机驱动装置顶层支架 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全回转套管钻机驱动装置顶层支架，采用结构尺寸优化的箱式对称结构，主要由导向支承装置、固定在导向支承装置上端部的上平台、固定在导向支承装置上且位于上平台下方的底盖板、固定设置在上平台与底盖板之间的侧封板总成、多个锁紧油缸缸底安装座和多个立柱定位装置构成。通过多种强化方式，有效提高了整体结构强度和刚度，改善了各种负载力在顶层支架上的分布均衡性；其结构紧凑、结构刚度好、受力分布合理，钻孔的垂直精度高，稳定可靠。

Description

一种全回转套管钻机驱动装置顶层支架
技术领域
本发明涉及一种顶层支架，尤其是一种适用于全回转套管钻机驱动装置中的顶层支架。
背景技术
全回转套管钻机因具有环保安全性好、适应地层广、成桩质量高而得到广泛应用。顶层支架平台是全回转套管钻机驱动装置中各锁紧油缸和各压拔油缸的安装基础，在钻机工作过程中，它同时承受各锁紧油缸的锁紧力和各压拔油缸的压拔力的作用，并通过锁紧机构还承受来自钻管的钻压反力，它也是影响钻管所钻孔的垂直度、钻进过程平稳可靠性的重要因素。现有的顶层支架存在锁紧油缸相对压拔油缸的位置分布不合理、多个定位孔之间相对平行度精度较差、以及结构刚度不够等问题，使得钻机工作时使用可靠性不高，所钻孔的垂直精度不高。因此，必须设计一种结构刚度好、受力分布合理、各定位孔之间相对平行度精度高的顶层支架。
发明内容
技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构紧凑、结构刚度好、受力分布合理、适于全回转套管钻机驱动装置的顶层支架。
技术方案：本发明的全回转套管钻机驱动装置顶层支架，包括导向支承装置、固定在导向支承装置上端部的上平台、固定在导向支承装置上且位于上平台下方的底盖板、固定设置在上平台与底盖板之间的侧封板总成、多个锁紧油缸缸底安装座和多个立柱定位装置，所述的导向支承装置包括导向锥、内圆筒、外圆筒、圆环形板、回转支承座和加强圈，所述导向锥的下端与内圆筒的上端固定连接，所述的圆环形板固定在内圆筒的外表面上，并同时固定在外圆筒的内表面上，所述的回转支承座同时与圆环形板的下端面和外圆筒的内表面固定在一起，回转支承座和圆环形板上都加工有沿环向均布的多个通孔，回转支承座上的每个一个通孔与圆环形板上的一个对应通孔为同轴孔，且每对同轴孔中固定设置有一个钢管；所述的加强圈固定在外圆筒的下端外表面上；
所述的上平台由一块钢板加工而成，为前后、左右都对称的结构，其正中间开有大圆形通孔，大圆形通孔的内表面与导向锥的上端固定在一起，上平台左右两端面的中部均为由中间直面和两端圆弧面组成的凹弧形面，左右两端面的前后两端部均为半圆弧面；上平台的四个角处均加工有一个法兰安装孔和一个小圆形通孔；上平台上固定有多个吊耳，且每个吊耳上均加工有一个用于起吊的通孔，每个吊耳的对称面都通过上平台正中间大圆形通孔的中心；
所述的底盖板包括固定设置在外圆筒左右的两个下端板和固定设置在外圆筒前后的两个下侧板；两个下端板的结构尺寸都相同，每个下端板均由钢板加工成前后对称结构，下端板的内端大圆弧面与外圆筒固定相连，外端面加工成包括凹弧形面和两个半圆弧面的曲面，以该半圆弧面的中心为圆心各加工有一个法兰安装孔，下端板上的每个法兰安装孔均与上平台中对应法兰安装孔同轴，另外，每个下端板上还加工有两个小通孔，每个小通孔与上平台中对应小通孔同轴；所述的两个下侧板的结构尺寸都相同，每个下侧板由钢板加工成左右对称对结构，其内端开设的大圆弧形面与外圆筒固定相连；
所述的侧封板总成包括两块弧板、两块第一侧封板和4块第二侧封板，两块弧板的结构尺寸都相同，每块弧板的上下端分别与上平台和对应的下端板固定连接，每块弧板的前后端分别与对应的连接套筒固定相连；两块第一侧封板的结构尺寸都相同，每块第一侧封板的上下端分别与上平台和对应的下侧板固定连接，每块第一侧封板的左右端分别与对应的锁紧油缸缸底安装座固定连接；4块第二侧封板的结构尺寸都相同，每块第二侧封板的上下端分别与上平台和对应的下端板固定连接，每块第二侧封板的左右端分别与对应的锁紧油缸缸底安装座和连接套筒固定相连；
所述的多个锁紧油缸缸底安装座结构尺寸都相同，均包括长立板、短立板、内耳板、外耳板和横板，所述长立板的上下端分别与上平台和对应的下侧板固定连接，长立板的左右两端分别与相对应的外圆筒和第一侧封板固定相连；所述短立板的上下端分别与上平台和对应的下端板固定连接，短立板外侧一端与对应的第二侧封板固定相连；内耳板和外耳板呈平行状、且都同时与对应的长立板和短立板固定相连，所述横板同时固定在外耳板、长立板和短立板的下端；
所述的多个立柱定位装置结构尺寸都相同，均包括固定在上平台和对应下端板之间的连接套筒、固定在上平台对应法兰安装孔中的定位法兰、固定在下端板下表面上的定位固定法兰，以及4个U形板；所述定位法兰上的通孔、下端板对应法兰安装孔、定位固定法兰上的通孔都为同轴孔；每个U形板同时与上平台和所对应的定位法兰固定相连。
所述的回转支承座和圆环形板上沿环向均布的多个通孔均为36个。
所述的固定在上平台上的多个吊耳为4个。
所述的外圆筒与每个锁紧油缸缸底安装座之间都固定设置有连接立板，且连接立板的上下端分别与上平台和对应的下端板固定相连。
所述的外圆筒与弧板之间共固定设置有4块第一连接板，每块连接板I的上下端分别与上平台和对应的下端板固定相连。
所述的外圆筒与每个连接套筒之间都固定设置有第二连接板，且第二连接板的上下端分别与上平台和对应的下端板固定相连。
所述的外圆筒与每个第一侧封板之间都固定设置有两块纵立板，且每块纵立板的上下端分别与上平台和对应的下侧板固定相连。
有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明适于全回转套管钻机驱动装置,采用结构尺寸优化的箱式对称结构，通过多种强化方式，有效提高了整体结构强度和刚度，改善了各种负载力在顶层支架上的分布均衡性；其结构紧凑、结构刚度好、受力分布合理，钻孔的垂直精度高，稳定可靠，具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1府视半剖图；
图3是图1的左视半剖图；
图4是A-A局剖图；
图5是B-B局剖图。
图中：1-定位法兰；2-U形板；3-吊耳；4-导向锥；5-上平台；6-内圆筒；7-圆环形板；8-第一侧封板；9-外圆筒；10-下侧板；11-长立板；12-外耳板；13-横板；14-短立板；15-内耳板；16-第二侧封板；17-连接套筒；18-第二连接板；19-弧板；20-第一连接板；21-下端板；22-连接立板；23-纵立板；24-定位固定法兰；25-回转支承座；26-加强圈。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
如图1所示，本发明的全回转套管钻机驱动装置顶层支架，主要由导向支承装置、固定在导向支承装置上端部的上平台5、固定在导向支承装置上且位于上平台5下方的底盖板、固定设置在上平台5与底盖板之间的侧封板总成、多个锁紧油缸缸底安装座和多个立柱定位装置构成，所述的导向支承装置包括导向锥4、内圆筒6、外圆筒9、圆环形板7、回转支承座25和加强圈26，所述导向锥4的下端与内圆筒6的上端固定连接，所述的圆环形板7固定在内圆筒6的外表面上，并同时固定在外圆筒9的内表面上，所述的回转支承座25同时与圆环形板7的下端面和外圆筒9的内表面固定在一起，回转支承座25和圆环形板7上都加工有沿环向均布的36个通孔，回转支承座25上的每个一个通孔与圆环形板7上的一个对应通孔为同轴孔，且每对同轴孔中固定设置有一个钢管；所述的加强圈26固定在外圆筒9的下端外表面上；
所述的上平台5由一块钢板加工而成，为前后、左右都对称的结构，其正中间开有大圆形通孔，大圆形通孔的内表面与导向锥4的上端固定在一起，上平台5左右两端面的中部均为由中间直面和两端圆弧面组成的凹弧形面，左右两端面的前后两端部均为半圆弧面；上平台5的四个角处均加工有一个法兰安装孔和一个小圆形通孔；上平台5上固定有多个吊耳3，且每个吊耳3上均加工有一个用于起吊的通孔，每个吊耳3的对称面都通过上平台5正中间大圆形通孔的中心；所述的固定在上平台5上的多个吊耳为4个。
所述的底盖板包括固定设置在外圆筒9左右的两个下端板21和固定设置在外圆筒9前后的两个下侧板10；两个下端板21的结构尺寸都相同，每个下端板21均由钢板加工成前后对称结构，下端板21的内端大圆弧面与外圆筒9固定相连，外端面加工成包括凹弧形面和两个半圆弧面的曲面，以该半圆弧面的中心为圆心各加工有一个法兰安装孔，下端板21上的每个法兰安装孔均与上平台5中对应法兰安装孔同轴，另外，每个下端板21上还加工有两个小通孔，每个小通孔与上平台5中对应小通孔同轴；所述的两个下侧板10的结构尺寸都相同，每个下侧板10由钢板加工成左右对称对结构，其内端开设的大圆弧形面与外圆筒9固定相连；
所述的侧封板总成包括两块弧板19、两块第一侧封板8和4块第二侧封板16，两块弧板19的结构尺寸都相同，每块弧板19的上下端分别与上平台5和对应的下端板21固定连接，每块弧板19的前后端分别与对应的连接套筒17固定相连；两块第一侧封板8的结构尺寸都相同，每块第一侧封板8的上下端分别与上平台5和对应的下侧板10固定连接，每块第一侧封板8的左右端分别与对应的锁紧油缸缸底安装座固定连接；4块第一侧封板16的结构尺寸都相同，每块第二侧封板16的上下端分别与上平台5和对应的下端板21固定连接，每块第二侧封板16的左右端分别与对应的锁紧油缸缸底安装座和连接套筒17固定相连；所述的外圆筒9与弧板19之间共固定设置有4块第一连接板20，每块连接板I20的上下端分别与上平台5和对应的下端板21固定相连。所述的外圆筒9与每个连接套筒17之间都固定设置有第二连接板18，且第二连接板18的上下端分别与上平台5和对应的下端板21固定相连。所述的外圆筒9与每个第一侧封板8之间都固定设置有两块纵立板23，且每块纵立板23的上下端分别与上平台5和对应的下侧板10固定相连。
所述的多个锁紧油缸缸底安装座结构尺寸都相同，均包括长立板11、短立板14、内耳板15、外耳板12和横板13，所述长立板11的上下端分别与上平台5和对应的下侧板10固定连接，长立板11的左右两端分别与相对应的外圆筒9和第一侧封板8固定相连；所述短立板14的上下端分别与上平台5和对应的下端板21固定连接，短立板14外侧一端与对应的第二侧封板16固定相连；内耳板15和外耳板12呈平行状、且都同时与对应的长立板11和短立板14固定相连，所述横板13同时固定在外耳板12、长立板11和短立板14的下端；所述的外圆筒9与每个锁紧油缸缸底安装座之间都固定设置有连接立板22，且连接立板22的上下端分别与上平台5和对应的下端板21固定相连。
所述的多个立柱定位装置结构尺寸都相同，均包括固定在上平台5和对应下端板21之间的连接套筒17、固定在上平台5对应法兰安装孔中的定位法兰1、固定在下端板21下表面上的定位固定法兰24，以及4个U形板2；所述定位法兰1上的通孔、下端板21对应法兰安装孔、定位固定法兰24上的通孔都为同轴孔；每个U形板2同时与上平台5和所对应的定位法兰1固定相连。

Claims (7)

1.一种全回转套管钻机驱动装置顶层支架，其特征在于：它包括导向支承装置、固定在导向支承装置上端部的上平台(5)、固定在导向支承装置上且位于上平台(5)下方的底盖板、固定设置在上平台(5)与底盖板之间的侧封板总成、多个锁紧油缸缸底安装座和多个立柱定位装置，所述的导向支承装置包括导向锥(4)、内圆筒(6)、外圆筒(9)、圆环形板(7)、回转支承座(25)和加强圈(26)，所述导向锥(4)的下端与内圆筒(6)的上端固定连接，所述的圆环形板(7)固定在内圆筒(6)的外表面上，并同时固定在外圆筒(9)的内表面上，所述的回转支承座(25)同时与圆环形板(7)的下端面和外圆筒(9)的内表面固定在一起，回转支承座(25)和圆环形板(7)上都加工有沿环向均布的多个通孔，回转支承座(25)上的每个一个通孔与圆环形板(7)上的一个对应通孔为同轴孔，且每对同轴孔中固定设置有一个钢管；所述的加强圈(26)固定在外圆筒(9)的下端外表面上；
所述的上平台(5)由一块钢板加工而成，为前后、左右都对称的结构，其正中间开有大圆形通孔，大圆形通孔的内表面与导向锥(4)的上端固定在一起，上平台(5)左右两端面的中部均为由中间直面和两端圆弧面组成的凹弧形面，左右两端面的前后两端部均为半圆弧面；上平台(5)的四个角处均加工有一个法兰安装孔和一个小圆形通孔；上平台(5)上固定有多个吊耳(3)，且每个吊耳(3)上均加工有一个用于起吊的通孔，每个吊耳(3)的对称面都通过上平台(5)正中间大圆形通孔的中心；
所述的底盖板包括固定设置在外圆筒(9)左右的两个下端板(21)和固定设置在外圆筒(9)前后的两个下侧板(10)；两个下端板(21)的结构尺寸都相同，每个下端板(21)均由钢板加工成前后对称结构，下端板(21)的内端大圆弧面与外圆筒(9)固定相连，外端面加工成包括凹弧形面和两个半圆弧面的曲面，以该半圆弧面的中心为圆心各加工有一个法兰安装孔，下端板(21)上的每个法兰安装孔均与上平台(5)中对应法兰安装孔同轴，另外，每个下端板(21)上还加工有两个小通孔，每个小通孔与上平台(5)中对应小通孔同轴；所述的两个下侧板(10)的结构尺寸都相同，每个下侧板(10)由钢板加工成左右对称对结构，其内端开设的大圆弧形面与外圆筒(9)固定相连；
所述的侧封板总成包括两块弧板(19)、两块第一侧封板(8)和4块第二侧封板(16)，两块弧板(19)的结构尺寸都相同，每块弧板(19)的上下端分别与上平台(5)和对应的下端板(21)固定连接，每块弧板(19)的前后端分别与对应的连接套筒(17)固定相连；两块第一侧封板(8)的结构尺寸都相同，每块第一侧封板(8)的上下端分别与上平台(5)和对应的下侧板(10)固定连接，每块第一侧封板(8)的左右端分别与对应的锁紧油缸缸底安装座固定连接；4块第二侧封板(16)的结构尺寸都相同，每块第二侧封板(16)的上下端分别与上平台(5)和对应的下端板(21)固定连接，每块第二侧封板(16)的左右端分别与对应的锁紧油缸缸底安装座和连接套筒(17)固定相连；
所述的多个锁紧油缸缸底安装座结构尺寸都相同，均包括长立板11、短立板14、内耳板15、外耳板12和横板13，所述长立板11的上下端分别与上平台5和对应的下侧板10固定连接，长立板11的左右两端分别与相对应的外圆筒9和第一侧封板(8)固定相连；所述短立板14的上下端分别与上平台5和对应的下端板21固定连接，短立板(14)外侧一端与对应的第二侧封板16固定相连；内耳板15和外耳板12呈平行状、且都同时与对应的长立板11和短立板14固定相连，所述横板13)同时固定在外耳板(12)、长立板(11)和短立板(14)的下端；
所述的多个立柱定位装置结构尺寸都相同，均包括固定在上平台(5)和对应下端板(21)之间的连接套筒(17)、固定在上平台(5)对应法兰安装孔中的定位法兰(1)、固定在下端板(21)下表面上的定位固定法兰(24)，以及4个U形板(2)；所述定位法兰(1)上的通孔、下端板(21)对应法兰安装孔、定位固定法兰(24)上的通孔都为同轴孔；每个U形板(2)同时与上平台(5)和所对应的定位法兰(1)固定相连。
2.根据权利要求1所述的全回转套管钻机驱动装置顶层支架，其特征在于：所述的回转支承座(25)和圆环形板(7)上沿环向均布的多个通孔均为36个。
3.根据权利要求1所述的全回转套管钻机驱动装置顶层支架，其特征在于：所述的固定在上平台(5)上的多个吊耳为4个。
4.根据权利要求1所述的全回转套管钻机驱动装置顶层支架，其特征在于：所述的外圆筒(9)与每个锁紧油缸缸底安装座之间都固定设置有连接立板(22)，且连接立板(22)的上下端分别与上平台(5)和对应的下端板(21)固定相连。
5.根据权利要求1所述的全回转套管钻机驱动装置顶层支架，其特征在于：所述的外圆筒(9)与弧板(19)之间共固定设置有4块第一连接板(20)，每块第一连接板(20)的上下端分别与上平台(5)和对应的下端板(21)固定相连。
6.根据权利要求1或5所述的全回转套管钻机驱动装置顶层支架，其特征在于：所述的外圆筒(9)与每个连接套筒(17)之间都固定设置有第二连接板(18)，且连接板II(18)的上下端分别与上平台(5)和对应的下端板(21)固定相连。
7.根据权利要求1或5所述的全回转套管钻机驱动装置顶层支架，其特征在于：所述的外圆筒(9)与每个第一侧封板(8)之间都固定设置有两块纵立板(23)，且每块纵立板(23)的上下端分别与上平台(5)和对应的下侧板(10)固定相连。
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