CN201363105Y - 开口式卡持钻杆回转装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种安装在悬臂梁上的开口式夹持回转装置。其技术方案包括：两块横梁12的相对面上分别预制有弧形槽，两个横梁12的弧形槽之间贯串轴向带有“U”形槽口的中心轴6，中心轴6上部连接有开口齿轮4和上座2，中心轴6的下部连接有下座8，开口齿轮4和上座2与下座8之间夹持在横梁12的上、下弧形槽的外面，并沿中心轴6同轴开设“U”形槽口。本实用新型的回转装置可自行旋转，并能承受较大载荷，而且可以使钻杆在井口和二层平台之间转移时能够顺利通过钻杆排放装置，与现有的钻杆排放装置配套使用，具有结构稳定，安全可靠，作业效率高的特点。

Description

开口式卡持钻杆回转装置

技术领域

本实用新型涉及一种钻井工程中钻杆排放装置上的回转部分，更确切的说是一种安装在悬臂梁上的开口式卡持钻杆回转装置。

技术背景

目前钻井作业中，钻杆的起吊和下方通常是用吊钩夹持钻杆接箍后，通过工人扶持、推拉到钻杆排放架或井口，这些起下操作是一个重复性高而劳动强度大的过程，并且需要多人合作共同完成。为了解决这种传统作业费时、费力、效率低下、安全性差的问题。近几年随着科研人员的不断研究开发，出现了类似机械手的钻杆排放装置，通过机械方式代替人工进行钻杆夹持、提升、下放、平移作业。但是由于钻井井架作业条件的限制，安装在井架二层平台上的钻杆排放装置位置低于钻杆最大高度，钻杆在从二层平台转移至井口时需要穿过钻杆排放装置，需要在钻杆排放装置中间开口。开口结构会带来诸多问题，主要表现为用于支撑的横梁将处于一端固定一端悬空，在移运钻杆时横梁会受力弯曲，因此要解决受力问题；其次开口处要安装旋转装置，用于钻杆的回转运动和承载，因此要解决回转装置的承载、如何与横梁连接以及如何使钻杆穿过等问题。

鉴于以上原因，我们研究开发了一种开口式回转装置，以解决存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对目前开发的机械排放装置所存在的缺陷和问题，提供一种安全、高效、快捷、承载负荷大的开口式卡持钻杆回转装置。

其解决方案包括：

两块横梁12的相对面上分别预制有弧形槽，两个横梁12的弧形槽之间贯串轴向带有“U”形槽口的中心轴6，中心轴6上部连接有开口齿轮4和上座2，中心轴6的下部连接有下座8，开口齿轮4和上座2与下座8之间夹持在横梁12的上、下弧形槽的外面，并沿中心轴6同轴开设“U”形槽口。

上述方案还包括：

在一个或两个横梁12的上部预制有马达11，马达11上部固定有小齿轮10，开口齿轮4与小齿轮10构成齿合驱动，在两个横梁12弧形槽壁上、下分别固定有支撑块5和半环9。

在开口齿轮4与上盖2之间设有上滑动片3，在上盖2上方增设顶盖1，在下座上方增设开口环7，上盖1、滑动片3和开口环7被固定在中心轴6并沿中心轴向开设同样的“U”形槽口。

两个横梁12的弧形槽上、下分别形成凸出弧形槽边，带有弧形槽的两支撑块5分别用螺栓紧固在两横梁12上部内侧弧面上，两半环9分别用螺钉紧固在两横梁下部外侧弧面上，滑动片3用螺钉固定在上座2内侧，与两支撑块5形成滑动摩擦副，开口齿轮4固定在上座2外侧，顶盖1同时联接上座2和中心轴6，联接后形成上座2内侧弧面与横梁12外侧弧面间隙配合，下座8内侧弧面连接开口环7，同时下座8与中心轴6连接，联接后下座8内侧弧面与横梁12上的两半环9形成滑动摩擦副。

本实用新型的回转装置可自行旋转，并能承受较大载荷，而且可以使钻杆在井口和二层平台之间转移时能够顺利通过钻杆排放装置，与现有的钻杆排放装置配套使用，具有结构稳定，安全可靠，作业效率高的特点。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构图；

图2为本实用新型的立体装配视图。

图中：顶盖1、上座2、上滑动片3、开口齿轮4、支撑块5、中心轴6、开口环7、下座8、半环9、小齿轮10、马达11、横梁12.

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步的详述：

实施例1，参见图1和图2，本实用新型主要由顶盖1、上座2、上滑动片3、开口齿轮4、支撑块5、中心轴6、开口环7、下座8、半环9和横梁几部分组成。两支撑块5分别用螺栓紧固在连接在二层平台上的两横梁12上部内侧弧面上，两半环9分别用螺钉紧固在两横梁下部外侧弧面上；上滑动片3用螺钉固定在上座2内侧，与两支撑块5形成滑动摩擦副，承载轴向力；开口齿轮4固定在上座2外侧，用于传递动力；顶盖1同时联接上座2和中心轴6，联接后使得上座2内侧弧面与横梁12外侧弧面形成间隙配合，横梁12上端此时处于连接状态；下座8内侧弧面连接开口环7，同时下座8与中心轴6连接，联接后使得下座8内侧弧面与横梁12上的两半环9形成滑动摩擦副，承载径向力，并使得横梁12下端也处于连接状态；中心轴6能够在马达11驱动和小齿轮10带动下转动。

装配后顶盖1、上座2、上滑动片3、开口齿轮4、中心轴6、开口环7、下座8、半环9等几部分连接成了一个能够同时旋转的开口式整体，同时两段横梁12也被连接起来并能同时承受载荷。

参照附图3钻杆的运动轨迹为：首先钻杆从二层平台一侧来到开口式回转装置的中心位置，然后回转装置旋转180度，开口朝向井口一侧，钻杆离开中心位置并移向井口。钻杆从井口到二层平台的运动轨迹与上述过程相反。

上面给出了一种最佳实施例，对实施例1的内容进行简化后和补充后可以产生诸多相关的技术方案。

实施例2，两块横梁12的相对面上分别预制有弧形槽，两个横梁12的弧形槽之间贯串轴向带有“U”形槽口的中心轴6，中心轴6上部连接有开口齿轮4和上座2，中心轴6的下部连接有下座8，开口齿轮4和上座2与下座8之间夹持在横梁12的上、下弧形槽的外面，并沿中心轴6同轴开设“U”形槽口。此种方案可以借助外部齿轮驱动带动开口齿轮运转，达到回转目的。

实施例3，在实施例2的基础上，在一个或两个横梁12的上部预制有马达11，马达11上部固定有小齿轮10，开口齿轮4与小齿轮10构成齿合驱动，在两个横梁12弧形槽壁上、下分别固定有支撑块5和半环9。

实施例4，在实施例3的基础上，在开口齿轮4与上盖2之间设有上滑动片3，在上盖2上方增设顶盖1，在下座上方增设开口环7，上盖1、滑动片3和开口环7被固定在中心轴6并沿中心轴向开设同样的“U”形槽口。

Claims (4)

1、一种开口式卡持钻杆回转装置，其特征是：两块横梁(12)的相对面上分别预制有弧形槽，两个横梁(12)的弧形槽之间贯串轴向带有“U”形槽口的中心轴(6)，中心轴(6)上部连接有开口齿轮(4)和上座(2)，中心轴(6)的下部连接有下座(8)，开口齿轮(4)和上座(2)与下座(8)之间夹持在横梁(12)的上、下弧形槽的外面，并沿中心轴(6)同轴开设“U”形槽口。

2、根据权利要求1所述的开口式卡持钻杆回转装置，其特征是：在其中的一个或两个横梁(12)的上部预制有马达(11)，马达(11)上部固定有小齿轮(10)，小齿轮(10)与开口齿轮(4)构成啮合驱动，在两个横梁(12)弧形槽壁上、下分别固定有支撑块(5)和半环(9)。

3、根据权利要求2所述的开口式卡持钻杆回转装置，其特征是：在开口齿轮(4)与上盖(2)之间设有上滑动片(3)，在上盖(2)上方增设顶盖(1)，在下座上方增设开口环(7)，上盖(1)、滑动片(3)和开口环(7)被固定在中心轴(6)并沿中心轴向开设同样的“U”形槽口。

4、根据权利要求2或3所述的开口式卡持钻杆回转装置，其特征是：两个横梁(12)的弧形槽上、下分别形成凸出弧形槽边，带有弧形槽的两支撑块(5)分别用螺栓紧固在两横梁(12)上部内侧弧面上，两半环(9)分别用螺钉紧固在两横梁下部外侧弧面上，滑动片(3)用螺钉固定在上座(2)内侧，与两支撑块(5)形成滑动摩擦副，开口齿轮(4)固定在上座(2)外侧，顶盖(1)同时联接上座(2)和中心轴(6)，联接后形成上座(2)内侧弧面与横梁(12)外侧弧面间隙配合，下座(8)内侧弧面连接开口环(7)，同时下座(8)与中心轴(6)连接，联接后下座(8)内侧弧面与横梁(12)上的两半环(9)形成滑动摩擦副。