CN202176291U - 变频式平动椭圆钻井液振动筛 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种变频式平动椭圆钻井液振动筛，是一种用于石油勘探开发和钻井工程中的固相控制设备，其包括底座、渡槽与筛箱，筛箱上设有平动椭圆激振机构，所述的平动椭圆激振机构包括两个振幅不同的激振电机以及控制该两个激振电机作同步反向旋转的一个变频器，该两个激振电机的电机座板直接固定在筛箱顶部。电机座板两侧各连接一块电机护板，每一块电机护板侧面均设有数个电机筋板，两块电机护板之间还连接有数根横跨该筛箱的支撑管。本实用新型提供的平动椭圆激振机构既简单，又牢固。

Description

变频式平动椭圆钻井液振动筛

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻井设备，特别涉及一种石油勘探开发和钻井工程中的固相控制设备——钻井液振动筛，该振动筛在其固相控制系统中属于第一级净化装置。

背景技术

公告号为CN201401140Y的“平动椭圆钻井液振动筛”是本实用新型申请人已有专利。其提供了一种平动椭圆钻井液振动筛，具有一个底座，所述的底座后端固定有一个渡槽，所述的渡槽后部与井口输出管道相接，渡槽前部设有泄出口，并伸入一个筛箱内，所述的筛箱弹性地连接在所述的底座上，筛箱底部固定有筛网，所述的筛箱的左、右两侧壁之间焊接固定有一块电机座板，所述的电机座板一侧固定连接有两台异步防爆激振电机，两台异步防爆激振电机对称布置在电机座板的左右两侧，作同步反向旋转。其中：所述的电机座板另一侧与多个支撑筋焊接固定，一根支撑圆管穿过所述的支撑筋，并与筛箱两侧焊接固定。

该已有专利在实际生产过程中，使用状况良好，达到了预期的使用效果，当然，也存在一些不足之处：

1、上述现有的平动椭圆钻井液振动筛，两台异步防爆激振电机均依次通过电机座板、支撑筋以及支撑圆管与筛箱形成连接，各连接结构之间还均采用焊接连接，焊接工序较多，组装费时费工，这些焊接位置还容易在高频振动下产生疲劳失效，影响振动筛的使用寿命。

2、上述现有的平动椭圆钻进液振动筛，筛网与筛箱之间的连接结构比较复杂，在需要更换筛网时，需要先拧下所有螺栓，安装好新的筛网后，又需要将卸下的螺栓一一拧上，非常不方便。

3、上述现有的平动椭圆钻井液振动筛，钻井液从渡槽进入筛箱内时，与高速振动的筛网发生碰撞，容易产生飞溅，飞溅出来的钻进液会影响激振电机以及其他部件的使用寿命，还造成整个振动筛的外观品质受到影响。

因此，在现有振动筛的基础上进行改进，以弥补上述缺陷，是本领域技术人员所追求的目标。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种变频式平动椭圆钻井液振动筛，解决现有结构存在的上述问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种变频式平动椭圆钻井液振动筛，包括底座、渡槽与筛箱，筛箱上设有平动椭圆激振机构，其特征在于：所述的平动椭圆激振机构包括两个振幅不同的激振电机以及控制该两个激振电机作同步反向旋转的一个变频器，该两个激振电机的电机座板直接固定在筛箱顶部。

电机座板两侧各连接一块电机护板，每一块电机护板侧面均设有数个电机筋板，两块电机护板之间还连接有数根横跨该筛箱的支撑管。

在筛箱的两个侧板上设有数对筛网支架，并在筛箱的两个侧板上对应于各个筛网支架的两端上方位置设有一个固定通孔，每个固定通孔中穿设有一个偏心轮压紧装置，利用该偏心轮压紧装置将筛网的侧边紧密压合在该筛网支架上，在筛网侧边与该筛网支架之间设有胶条。

所述的偏心轮压紧装置，包括不锈钢螺母、不锈钢弹簧、外牙轮、内牙轮、偏心轮轴以及偏心轮，该内牙轮焊接在该筛箱的侧板的外侧面，该偏心轮轴穿设在该内牙轮中，该偏心轮轴一端伸出到该筛箱的侧板的内侧面，并与该偏心轮固定连接，另一端穿过该内牙轮后，又依次穿过该外牙轮与该不锈钢弹簧，最终与该不锈钢螺母形成螺纹连接，该外牙轮与该偏心轮轴相接的一段为非圆形截面，使该外牙轮与该偏心轮轴作同步旋转；该不锈钢螺母通过螺纹与该偏心轮轴连接，将该不锈钢弹簧紧压在该外牙轮上；

该内牙轮接触该外牙轮的一面设有两个首尾相接的半环斜坡，各半环斜坡的高点与另一个半环斜坡的低点之间的部分是一块定位平面，每一个该定位平面与其中一个半环斜坡的低点平滑相接，与另一个半环斜坡的高点之间形成有台肩；

该外牙轮接触该内牙轮的一面上则设有两个呈180度对称设置的凸肩。

所述的非圆形截面是三角形、方形、六边形或齿形截面。

在该偏心轮轴与该内牙轮之间还设有铜套。

该外牙轮还设有用来容置该不锈钢弹簧的容孔。

在筛箱顶部设有至少一个防飞溅装置，该防飞溅装置具有一块盖合在该筛箱顶部的防飞溅板，该防飞溅板的一端用固定螺丝固定连接有一块旋转板，该旋转板的一侧设置有一块固定板，该固定板与该筛箱固定连接，一根旋转销钉穿过该固定板与该旋转板，使该旋转板能够绕该旋转销钉相对该固定板转动，在该固定板一侧固定有一个弹簧销结构，在该旋转板上设有一个定位孔，该弹簧销结构能够与该定位孔形成定位。

所述的弹簧销结构包括一个固定在该固定板上的弹簧套，一根弹簧轴穿设在该弹簧套中，该弹簧轴穿入该弹簧套内的部分卡套有一个定位环，一根压缩弹簧设置在该弹簧套内，并穿套在该弹簧轴上，该压缩弹簧的一端与该定位环抵接，另一端与该弹簧套抵接，使该弹簧轴的一端向该旋转板的方向伸出。

该弹簧轴的另一端则固定连接有一个滚花轮。

与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于：

1.整个平动椭圆激振机构既简单，又牢固。

2.采用该偏心轮压紧装置，能够在不拆卸螺母的情况下实现滤网的更换，提高了工作效率。

3.凭借使用该防飞溅板以及防飞溅装置，能够避免钻井液溅出，既保证了激振电机以及其他部件的使用寿命，还维护了产品的外观品质。

附图说明

图1是本实用新型变频式平动椭圆钻井液振动筛的整体结构示意图；

图2是本实用新型变频式平动椭圆钻井液振动筛的分解结构示意图；

图3A与图3B分别是电机支撑结构的主视图与侧视图；

图4是本实用新型的筛箱结构示意图；

图5是本实用新型提供的偏心轮压紧装置的安装结构剖视图；

图6是内牙轮的立体结构示意图；

图7、图7A分别是外牙轮的端面结构示意图与剖视图；

图8是本实用新型提供的防飞溅装置结构示意图；

图9是图8的侧视图。

附图标记说明：底座01；变频器02；渡槽03；防飞溅装置04；横梁支架06；激振电机07、08；筛箱09；侧板091；筛箱固定装置10；橡胶弹簧11；液压缸12；偏心轮压紧装置13；电机座板14；电机护板15；支撑管16；电机筋板17；后挡板18；筛网19；胶条20；筛网支架21；出液口22；中挡板24；前舌板25；不锈钢螺母31；不锈钢弹簧32；外牙轮33；凸肩331；内牙轮34；半环斜坡341；定位平面342；台肩343；铜套36；偏心轮轴37；偏心轮38；弹簧轴41；定位环411；滚花轮412；旋转板42；定位孔421；防飞溅板43；胶皮44；压缩弹簧45；弹簧套46；旋转销钉47；固定螺丝48；固定板49。

具体实施方式

为了使本实用新型的形状、构造以及特点能够更好地被理解，以下将通过较佳实施例并结合附图对本实用新型进行详细说明。为了使本实用新型的结构更加清晰，所述的附图有可能在绘制过程中改变了实际的比例关系，这不应当被理解为对本专利申请的具体限定。

如图1、图2所示，本实用新型提供的变频式平动椭圆钻井液振动筛，其具有一个底座01，所述的底座01一般固定在循环罐上。所述的底座01后端(以图1中左方为前，右方为后，下同)固定有一个渡槽03，所述的渡槽03后部通过一个三通阀与井口输出管道相连接(此为现有技术，因此未予图示)，渡槽03前部朝下设有出液口22，该出液口22伸入一个筛箱09内。钻井液从所述的三通阀进入渡槽03，然后从所述的出液口22排出到所述的筛箱09内。所述的筛箱09弹性地连接在所述的底座01上，且筛箱09上设置有激振设备，筛箱09底部固定有筛网19(见图4)。当钻井液从渡槽03流入筛箱09内时，筛网19连同筛箱09在激振设备的带动下发生振动，从而对钻井液进行过筛，初步净化后的钻井液通过筛网19后，从筛箱09底部的出口流入下一净化设备(如循环罐)，而钻井液中直径较大的固相杂质则被从筛箱09前部筛出。

以上是钻井液振动筛的常见结构，而本实用新型对振动筛进行的改进如下：

首先，本申请还对平动椭圆激振机构进行了改进。如图2、图3A、图3B所示，所述的平动椭圆激振机构包括两个激振电机07、08以及控制该两个激振电机07、08作同步反向旋转的一个变频器02，该两个激振电机07、08的振幅不同，从而能够实现平动椭圆振动。另外，该两个激振电机07、08的电机座板14通过螺栓直接固定在筛箱09顶部，然后在电机座板14两侧各连接一块电机护板15，每一块电机护板14侧面均以数个电机筋板17予以固定，两块电机护板14之间还连接有数根横跨该筛箱09的支撑管16，使得整个平动椭圆激振机构既简单，又牢固。

而且，本实用新型还对筛网09的固定方式进行了改进。如图4所示，在筛箱09的两个侧板091上设有数对筛网支架21，并在筛箱09的两个侧板上对应于各个筛网支架21的两端上方位置设有一个固定通孔，每个固定通孔中穿设有一个偏心轮压紧装置13，利用该偏心轮压紧装置13将筛网19的侧边紧密压合在该筛网支架21上。为了防止筛网19侧边被挤压损坏，也为了提供缓冲变形量，还在筛网19侧边与该筛网支架21之间设有胶条20。

所述的偏心轮压紧装置21，如图5所示，包括不锈钢螺母31、不锈钢弹簧32、外牙轮33、内牙轮34、铜套36、偏心轮轴37以及偏心轮38，该内牙轮34焊接在该筛箱09的侧板091的外侧面，该偏心轮轴37穿设在该内牙轮34中，为了使偏心轮轴37与该内牙轮34紧密接触而又能够顺滑转动，在该偏心轮轴37与该内牙轮34之间还设有该铜套36，该偏心轮轴37一端伸出到该筛箱09的侧板091的内侧面，并与该偏心轮38固定连接，另一端穿过该内牙轮34与铜套36之后，又依次穿过该外牙轮33与该不锈钢弹簧32后，与该不锈钢螺母31螺纹连接，该外牙轮33与该偏心轮轴38相接的一段为非圆形截面(可以是方形(如图7所示)、六边形等多边形，也可以是齿形)，使得该外牙轮33与该偏心轮轴37作同步旋转；该外牙轮33还设有用来容置该不锈钢弹簧32的容孔，该不锈钢螺母31通过螺纹与该偏心轮轴37连接，将该不锈钢弹簧32紧压在该外牙轮33的容孔中，使得该外牙轮33与该内牙轮34紧压在一起。

如图6所示，该内牙轮34接触该外牙轮33的一面设有两个首尾相接的半环斜坡341，各半环斜坡341的高点与另一个半环斜坡341的低点之间的部分是一块定位平面342，该定位平面342与其中一个半环斜坡341的低点平滑相接，与另一个半环斜坡341的高点之间形成有台肩343。

再如图7、图7A所示，该外牙轮33接触该内牙轮34的一面上则设有两个呈180度对称设置的凸肩331。

当该外牙轮33带动该偏心轮轴37以及偏心轮38朝某一方向同步旋转的时候，该外牙轮33上的凸肩331的顶部会沿着该内牙轮34的半环斜坡341爬升，期间不锈钢弹簧32会不断被压缩，当凸肩331到达半环斜坡341的高点并继续旋转爬升，则会在不锈钢弹簧32的推力作用下，快速掉落进该内牙轮34的定位平面342位置，此时该外牙轮33带动该偏心轮38正好旋转180度。如此，每次偏心轮38旋转180度，使得偏心轮38的偏心位置改变为朝上或者朝下，即可切换压紧滤网19与松开滤网19的动作一次。而一旦切换完成，该内牙轮34上的台肩343将起到防止外牙轮倒退的作用。

显然，采用该偏心轮压紧装置21，能够在不拆卸螺母的情况下实现滤网的更换，提高了工作效率。

当然，上述内牙轮34与外牙轮33的接触面的形状，也可以相互调换，同样能够达到偏心紧压的目的。

再请参阅图2、图8、图9所示，本实用新型还在筛箱09顶部设有防飞溅装置04，其具有一块盖合在该筛箱09顶部的防飞溅板43，该防飞溅板43的一端用固定螺丝48固定连接有一块旋转板42，该旋转板42的一侧设置有一块固定板49，该固定板49与该筛箱09固定连接，一根旋转销钉47穿过该固定板49与该旋转板42，使该旋转板42能够绕该旋转销钉47相对该固定板49转动，在该固定板49一侧固定有一个弹簧销结构，在该旋转板42上设有一个定位孔421，使防飞溅板43在竖立起来后，弹簧销结构与该定位孔421形成定位，将防飞溅板43固定在竖立位置，防止意外掉落。

其中，所述的弹簧销结构，包括一个固定在该固定板上的弹簧套46，一根弹簧轴41穿设在该弹簧套46中，该弹簧轴41穿入该弹簧套46内的部分卡套有一个定位环411，一根压缩弹簧45设置在该弹簧套46内，并穿套在该弹簧轴41上，该压缩弹簧45的一端与该定位环411抵接，另一端与该弹簧套46的外端抵接，使该弹簧轴41的一端向该旋转板42的方向伸出，该弹簧轴41的另一端则固定连接有一个滚花轮412，以便于手指操作该弹簧轴41。

当该防飞溅板43处于打开位置，则弹簧轴41在压缩弹簧的作用下，伸入该旋转板42的定位孔421中形成定位，将防飞溅板43固定在竖立位置；要放下防飞溅板43，则需要捏住该滚花轮，将该弹簧轴41的头端从该定位孔421中拔出，即可顺利将防飞溅板43放倒。

凭借使用该防飞溅板43以及防飞溅装置04，能够避免钻井液溅出，既保证了激振电机以及其他部件的使用寿命，还维护了产品的外观品质。该防飞溅装置04的数目，可以是一个，也可以是一个以上，在此不作限定。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变频式平动椭圆钻井液振动筛，包括底座、渡槽与筛箱，筛箱上设有平动椭圆激振机构，其特征在于：所述的平动椭圆激振机构包括两个振幅不同的激振电机以及控制该两个激振电机作同步反向旋转的一个变频器，该两个激振电机的电机座板直接固定在筛箱顶部。

2.根据权利要求1所述的变频式平动椭圆钻井液振动筛，其特征在于：电机座板两侧各连接一块电机护板，每一块电机护板侧面均设有数个电机筋板，两块电机护板之间还连接有数根横跨该筛箱的支撑管。

3.根据权利要求1所述的变频式平动椭圆钻井液振动筛，其特征在于：在筛箱的两个侧板上设有数对筛网支架，并在筛箱的两个侧板上对应于各个筛网支架的两端上方位置设有一个固定通孔，每个固定通孔中穿设有一个偏心轮压紧装置，利用该偏心轮压紧装置将筛网的侧边紧密压合在该筛网支架上，在筛网侧边与该筛网支架之间设有胶条。

4.根据权利要求3所述的变频式平动椭圆钻井液振动筛，其特征在于：所述的偏心轮压紧装置，包括不锈钢螺母、不锈钢弹簧、外牙轮、内牙轮、偏心轮轴以及偏心轮，该内牙轮焊接在该筛箱的侧板的外侧面，该偏心轮轴穿设在该内牙轮中，该偏心轮轴一端伸出到该筛箱的侧板的内侧面，并与该偏心轮固定连接，另一端穿过该内牙轮后，又依次穿过该外牙轮与该不锈钢弹簧，最终与该不锈钢螺母形成螺纹连接，该外牙轮与该偏心轮轴相接的一段为非圆形截面，使该外牙轮与该偏心轮轴作同步旋转；该不锈钢螺母通过螺纹与该偏心轮轴连接，将该不锈钢弹簧紧压在该外牙轮上；

该内牙轮接触该外牙轮的一面设有两个首尾相接的半环斜坡，各半环斜坡的高点与另一个半环斜坡的低点之间的部分是一块定位平面，每一个该定位平面与其中一个半环斜坡的低点平滑相接，与另一个半环斜坡的高点之间形成有台肩；

该外牙轮接触该内牙轮的一面上则设有两个呈180度对称设置的凸肩。

5.根据权利要求4所述的变频式平动椭圆钻井液振动筛，其特征在于：所述的非圆形截面是三角形、方形、六边形或齿形截面。

6.根据权利要求4所述的变频式平动椭圆钻井液振动筛，其特征在于：在该偏心轮轴与该内牙轮之间还设有铜套。

7.根据权利要求4所述的变频式平动椭圆钻井液振动筛，其特征在于：该外牙轮还设有用来容置该不锈钢弹簧的容孔。

8.根据权利要求1所述的变频式平动椭圆钻井液振动筛，其特征在于：在筛箱顶部设有至少一个防飞溅装置，该防飞溅装置具有一块盖合在该筛箱顶部的防飞溅板，该防飞溅板的一端用固定螺丝固定连接有一块旋转板，该旋转板的一侧设置有一块固定板，该固定板与该筛箱固定连接，一根旋转销钉穿过该固定板与该旋转板，使该旋转板能够绕该旋转销钉相对该固定板转动，在该固定板一侧固定有一个弹簧销结构，在该旋转板上设有一个定位孔，该弹簧销结构能够与该定位孔形成定位。

9.根据权利要求8所述的变频式平动椭圆钻井液振动筛，其特征在于：所述的弹簧销结构包括一个固定在该固定板上的弹簧套，一根弹簧轴穿设在该弹簧套中，该弹簧轴穿入该弹簧套内的部分卡套有一个定位环，一根压缩弹簧设置在该弹簧套内，并穿套在该弹簧轴上，该压缩弹簧的一端与该定位环抵接，另一端与该弹簧套抵接，使该弹簧轴的一端向该旋转板的方向伸出。

10.根据权利要求9所述的变频式平动椭圆钻井液振动筛，其特征在于：该弹簧轴的另一端则固定连接有一个滚花轮。

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