CN204738744U - 一种顶驱动力头 - Google Patents

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卢国忠
吕建云
黄文为
张军
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Abstract

本实用新型提供了一种顶驱动力头，所述顶驱动力头包括浮动式快卸冲管盘根盒、齿轮箱、制动装置、浮动缓冲接头、第一防松装置、第二防松装置和转换接头。该顶驱动力头，设置有浮动式快卸冲管盘根盒、有独特的密封结构和强制润滑过滤系统，能够有效延长齿轮箱内各零部件的使用寿命；其浮动缓冲接头的易损件加工简单，拆装容易，成本低廉；并且其防松装置和制动装置的连接简单、牢固可靠。

Description

一种顶驱动力头
技术领域
本实用新型涉及煤层气钻探设备技术领域，尤其涉及一种顶驱动力头。
背景技术
钻机顶部驱动装置(简称顶驱)是钻井设备四大新技术之一。其简化了传动链，不使用转盘、方钻杆，直接采用立根钻杆钻进，工作效率高。可边循环边旋转实行倒划眼起钻和划眼下钻，大大减少卡钻事故。目前，我国只有额定负荷在1335kN以上的大型石油钻机用的顶驱产品和标准。我国煤层气矿藏埋深都在2000m以浅，需要设计相应的液压煤层气钻机用的额定负荷在900kN以内的轻型顶驱。
现在现场使用的国外引进的煤层气钻机液压式顶驱(亦称顶驱动力头)，存在着诸多不尽人意的问题。如在不转的水龙带鹅颈管与转动齿轮箱中心轴之间的密封装置不可靠、密封件难拆卸、难更换，加上齿轮箱密封性不理想，钻井液(高压泥浆等)经常渗漏到齿轮箱内，造成齿轮、传动轴和轴承破坏失效；齿轮箱下部安装有浮动缓冲接头，其主要功能是承受轴向载荷、钻井扭矩和钻井液压力，同时还要缓冲钻进作业带来的震动和冲击。现有的浮动缓冲接头的易损件为其主要零件，加工难度大，不易拆装，更换成本高；顶驱动力头主轴与下部的钻具之间连接螺纹会因为钻进的旋紧或者松开的操作而旋紧或者松开，国外钻机没有设置防松装置，卸扣时连接螺纹容易松动，造成顶驱动力头不能正常工作。
实用新型内容
本实用新型旨在解决上面描述的问题。本实用新型的目的是提供一种顶驱动力头，该顶驱动力头的齿轮箱有独特的密封装置，在不转的鹅颈管与转动齿轮箱中心管之间配置有浮动式快卸冲管盘根盒连接，密封可靠，安装拆卸方便；在齿轮箱内配置强制润滑、过滤系统；同时，配置结构简单轻巧、制作方便、装卸更换易损件简便的浮动式缓冲接头；还配置有简单可靠的胀套式的防松装置和制动装置。
本实用新型提供了一种顶驱动力头，所述顶驱动力头包括浮动式快卸冲管盘根盒、齿轮箱、制动装置、浮动缓冲接头、第一防松装置、第二防松装置和转换接头；其中，所述齿轮箱内设置有中空的中心轴，所述浮动式快卸冲管盘根盒的下端连接所述中心轴，上端连接不转动的鹅颈管，所述中心轴的输出端设置有所述制动装置，所述中心轴输出端与所述制动装置之间设置有所述第一防松装置，所述制动装置下端设置所述浮动缓冲接头，所述浮动缓冲接头下端设置有所述转换接头，所述浮动缓冲接头与所述转换接头之间设置有所述第二防松装置。
其中，所述浮动缓冲接头包括花键轴、花键套、带法兰的制动轴、压盖、冲管和带有密封盘根的盘根盒，其中，所述带法兰的制动轴通过法兰与所述花键套的上端面固定连接，所述冲管嵌在所述带法兰的制动轴内，所述带有密封盘根的盘根盒嵌在所述花键轴内，所述花键轴通过花键嵌入所述花键套内，同时，所述带有密封盘根的盘根盒套入所述冲管形成密封副，所述压盖套在所述花键轴上，并通过多个螺栓与所述花键套下端面固定连接。
其中，所述带法兰的制动轴与所述花键套的上端面通过N个螺栓固定连接，其中，N为大于等于1的正整数；且所述带法兰的制动轴和所述花键套之间设置有M个内螺纹圆柱销，其中，M为大于等于1的正整数。
其中，所述齿轮箱设置有强制自润滑装置，所述强制自润滑装置包括齿轮油泵、滤油器，所述齿轮油泵、所述滤油器和所述齿轮箱上的导油管组成润滑回路。
其中，所述制动装置为液压盘式制动装置，包括制动轴和制动盘，所述制动轴和所述制动盘通过胀套连接。
其中，所述第一防松装置设置在所述齿轮箱中心轴的输出端与所述制动装置的连接接头位置；所述第二防松装置设置在所述浮动缓冲接头的下端与所述转换接头的连接位置。
其中，所述顶驱动力头还包括动力头支架，所述齿轮箱设置在所述动力头支架上。
其中，所述动力头支架为钢制焊接结构。
在本实用新型的另一个方面，本实用新型还提供一种煤层气钻机，所述煤层气钻机包括以上内容所述的顶驱动力头。
本实用新型的顶驱动力头，设置有浮动式快卸冲管盘根盒、有独特的密封结构和强制润滑过滤系统，能够有效延长齿轮箱内各零部件的使用寿命；其浮动缓冲接头的易损件加工简单，拆装容易，成本低廉；并且其防松装置和制动装置的连接简单、牢固可靠。
参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本实用新型的其他特性特征和优点将变得清晰。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示例性地示出了本实用新型提供的顶驱动力头的结构示意图；
图2示例性地示出了本实用新型提供的顶驱动力头的缓冲接头的结构示意图；
图3示例性地示出了本实用新型提供的顶驱动力头的齿轮箱的结构示意图；
图4示例性地示出了本实用新型提供的顶驱动力头的齿轮箱的轴头密封装置的结构示意图；
图5示例性地示出了本实用新型提供的顶驱动力头的制动装置的结构示意图；
图6示例性地示出了本实用新型提供的顶驱动力头的防松装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本实用新型的基本思想是在用于煤层气钻机的顶驱动力头的齿轮箱设置有浮动式快卸冲管盘根盒、设计有独特的密封结构和强制润滑过滤系统，以有效延长齿轮箱内传动件的使用寿命；将浮动缓冲接头的易损件设计为低成本、易加工的零件，拆装容易；并且设计连接简单、牢固可靠的防松装置和制动装置。
下面结合附图，对本实用新型所提供的顶驱动力头进行详细说明。
图1示出了本实用新型的顶驱动力头的结构示意图。参照图1所示，该顶驱动力头包括：浮动式快卸冲管盘根盒6、齿轮箱1、制动装置2、第一防松装置3、第二防松装置31、浮动缓冲接头4和转换接头5；其中，齿轮箱1内设置有中空的中心轴101(图1中未示出)，浮动式快卸冲管盘根盒6的下端连接中心轴101，上端连接不转动的鹅颈管7，中心轴101的输出端设置有制动装置2，中心轴101与制动装置2之间设置有第一防松装置3，制动装置2下端设置浮动缓冲接头4，浮动缓冲接头4下端设置有转换接头5，浮动缓冲接头4与转换接头5之间装置有第二防松装置3。另外，该顶驱动力头还包括动力头支架8，齿轮箱1固定连接在动力头支架8上。具体地，动力头支架8为钢制焊接结构。
图2示出了本实用新型的顶驱动力头的浮动缓冲接头的结构示意图。参照图2所示，浮动缓冲接头4包括：花键轴401、花键套402、带法兰的制动轴403、压盖409、冲管404和带有密封盘根的盘根盒405。带法兰的制动轴403的法兰端通过法兰与花键套402的上端面固定连接，冲管404嵌在带法兰的制动轴403内，带有密封盘根的盘根盒405嵌在花键轴401内，花键轴401通过花键嵌入花键套402内，同时，带有密封盘根的盘根盒405套入冲管404形成滑动密封副，压盖409套在花键轴401上，然后通过多个螺栓4091与花键套402的下端面固定连接。
带法兰的制动轴403的法兰端与花键套402的上端面通过N个螺栓407和M个内螺纹圆柱销408固定连接，其中，N为大于等于1的正整数，M为大于等于1的正整数。螺栓407承受轴向载荷，内螺纹圆柱销408承受钻机扭矩，分工配合，使得该浮动缓冲接头安全可靠。具体地，螺栓407和内螺纹圆柱销408的设置方式可以根据设计计算的需要来设定，例如，在实际设置时，可以每两个螺栓407交替设置一个内螺纹圆柱销408。优选地，N为12，M为6。需要指出的是，内螺纹圆柱销408上设置有螺纹孔4081，以使内螺纹圆柱销408拆装更容易。并且，该装置与国外的设计相比，把原来的花键套上接头与制动轴合并，从而减少之间的钻杆接头丝扣加工，降低了加工成本，而且降低了装置的整体高度及重量。
同时，冲管404设置在带法兰的制动轴403内，在花键轴401和冲管404之间设置盘根盒405，且盘根盒405设置在花键轴401内，并在盘根盒405和冲管404之间设置有密封406。这样的设计结构使得冲管404和盘根盒405为滑动密封副，易损件是冲管404和盘根盒405以及密封406，而不是加工困难、成本高的花键轴401和花键套402，冲管404和盘根盒405制造简单，安装拆卸方便，密封406采用国产件，成本低廉。
另外，盘根盒405和花键轴401通过弹性挡圈固定连接，带法兰的制动轴403和冲管404也通过弹性挡圈固定连接，连接结构简单、牢固，安装、拆卸方便。
具体地，齿轮箱1设置有强制自润滑装置。图3示出了本实用新型的顶驱动力头的齿轮箱的结构示意图。参照图3所示，可知齿轮箱1的强制自润滑装置包括：齿轮油泵103、滤油器104，齿轮油泵103、滤油器104和齿轮箱上的导油管组成润滑回路。齿轮箱1的动力源为液压马达102，当液压马达102开始工作，带动齿轮油泵103工作，齿轮油泵103强制润滑油在齿轮箱1内部循环，经过设置在循环环路上的滤油器104过滤，清除润滑油的污染使各零部件得到充分、清洁的润滑，延长使用寿命。
另外，齿轮箱1还设置有独特的轴头密封装置，图4示出了该轴头密封装置的结构示意图。如图4所示，该轴头密封装置包括：泥浆伞105、密封罩106和多道密封盘根107，密封罩106设置在泥浆伞105的下部，密封盘根107设置在轴头密封槽内。设置泥浆伞105可以使可能渗漏的泥浆甩出，密封罩106、多道密封盘根107则进一步阻挡泥浆进入齿轮箱1，这样多重密封，可以有效预防泥浆进入齿轮箱1。
本实用新型的顶驱动力头的制动装置2为液压盘式制动装置，图5示出了该制动装置的结构示意图。参照图5所示，可知该制动装置2包括：制动轴201和制动盘202，所述制动轴201和所述制动盘202通过胀套203连接。胀套203的各零件的贴合面均设置为圆锥面，通过拧紧螺栓，使各零件之间圆锥面的挤紧加固制动轴201和制动盘202的连接。该连接方式可以避免因对制动轴201和制动盘202的键槽加工带来的损害，而且安全可靠、拆装简单、方便。
此外，第一防松装置3设置在齿轮箱中心轴输出端101与制动轴403的连接接头位置，第二防松装置31设置在浮动缓冲接头4的花键轴401与转换接头5的连接接头位置。第一防松装置3与第二防松装置31的结构相同，下面以第一防松装置3为例进行详细描述。
图6示出了本实用新型的顶驱动力头的防松装置的结构示意图。参照图6所示，防松装置3(或31)的原理是，当拧紧螺栓302时，零件间的圆锥面相贴合、压紧，促使零件303、304分别抱紧中心轴101(或者花键轴401)和制动轴403(或者转换接头5)，通过螺栓302使中心轴101(或者花键轴401)和制动轴403(或者转换接头5)结合成一体，有效防止因为钻井作业带来中心轴101与制动轴403之间的连接螺纹过紧或者松动，甚至脱离，保证作业安全。
本实用新型所提供的顶驱动力头有上翘式顶驱动力头和常规式顶驱动力头两种型式供选用。
需要指出的是，本实用新型所提供的顶驱动力头适用于，例如煤层气钻机。
上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种顶驱动力头，其特征在于，所述顶驱动力头包括浮动式快卸冲管盘根盒、齿轮箱、制动装置、浮动缓冲接头、第一防松装置、第二防松装置和转换接头；其中，所述齿轮箱内设置有中空的中心轴，所述浮动式快卸冲管盘根盒的下端连接所述中心轴，上端连接不转动的鹅颈管，所述中心轴的输出端设置有所述制动装置，所述中心轴的输出端与所述制动装置之间设置有所述第一防松装置，所述制动装置下端设置所述浮动缓冲接头，所述浮动缓冲接头下端设置有所述转换接头，所述浮动缓冲接头与所述转换接头之间设置有所述第二防松装置。
2.如权利要求1所述的顶驱动力头，其特征在于，所述浮动缓冲接头包括花键轴、花键套、带法兰的制动轴、压盖、冲管和带有密封盘根的盘根盒，其中，所述带法兰的制动轴通过法兰与所述花键套的上端面固定连接，所述冲管嵌在所述带法兰的制动轴内，所述带有密封盘根的盘根盒嵌在所述花键轴内，所述花键轴通过花键嵌入所述花键套内，同时，所述带有密封盘根的盘根盒套入所述冲管形成密封副，所述压盖套在所述花键轴上，并通过多个螺栓与所述花键套下端面固定连接。
3.如权利要求2所述的顶驱动力头，其特征在于，所述带法兰的制动轴与所述花键套的上端面通过N个螺栓固定连接，其中，N为大于等于1的正整数；且所述带法兰的制动轴和所述花键套之间设置有M个内螺纹圆柱销，其中，M为大于等于1的正整数。
4.如权利要求1所述的顶驱动力头，其特征在于，所述齿轮箱还设置有强制自润滑装置，所述强制自润滑装置包括齿轮油泵、滤油器，所述齿轮油泵、所述滤油器和所述齿轮箱上的导油管组成润滑回路。
5.如权利要求1所述的顶驱动力头，其特征在于，所述齿轮箱设置有轴头密封装置，所述轴头密封装置包括泥浆伞、密封罩和密封盘根，所述密封罩设置在所述泥浆伞的下部，所述密封盘根设置在轴头密封槽内。
6.如权利要求1所述的顶驱动力头，其特征在于，所述制动装置为液压盘式制动装置，包括制动轴和制动盘，所述制动轴和所述制动盘通过胀套连接。
7.如权利要求1所述的顶驱动力头，其特征在于，所述第一防松装置设置在所述齿轮箱中心轴的输出端与所述制动装置的连接接头位置，所述第二防松装置设置在所述浮动缓冲接头的下端与所述转换接头的连接位置。
8.如权利要求1所述的顶驱动力头，其特征在于，所述顶驱动力头还包括动力头支架，所述齿轮箱设置在所述动力头支架上。
9.如权利要求1所述的顶驱动力头，其特征在于，所述动力头支架为钢制焊接结构。
10.一种煤层气钻机，其特征在于，所述煤层气钻机包括如权利要求1～9任一所述的顶驱动力头。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109577855A (zh) * 2018-11-19 2019-04-05 中国海洋石油集团有限公司 一种顶驱防护系统
CN111853241A (zh) * 2020-07-28 2020-10-30 河南华中科翔石油机械有限公司 一种用于钻机水龙头的冲管密封超高压封盘根

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109577855A (zh) * 2018-11-19 2019-04-05 中国海洋石油集团有限公司 一种顶驱防护系统
CN109577855B (zh) * 2018-11-19 2021-03-09 中国海洋石油集团有限公司 一种顶驱防护系统
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