CN205382875U - 一种顶驱装置及顶驱钻井系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种顶驱装置及顶驱钻井系统，包括回转头和设置于回转头下方的卡箍，主轴从上至下依次穿过所述回转头和所述卡箍的中部，所述回转头和卡箍之间设置有止动耐磨件。相比现有技术而言，在卡箍和回转头之间增设止动耐磨件，避免了卡箍和回转头的直接摩擦接触，有效地保护了卡箍和回转头，增加了顶驱装置的使用寿命，且止动耐磨件的成本低廉、更换亦方便。

Description

一种顶驱装置及顶驱钻井系统

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，特别是涉及一种顶驱装置及顶驱钻井系统。

背景技术

图1为目前主轴承重式顶驱的回转头与主轴上的卡箍连接的结构示意图。如图1所示，卡箍8与主轴1通过一定数量的卡槽抱死在一起，回转头3因为承重坐设在卡箍8上，回转头3与卡箍8直接进行干摩擦。回转头3两侧吊耳承受大载荷，载荷传递给卡箍8，最终传递给主轴1。当钻杆正常钻进时，回转头3不动，而卡箍8随着主轴1旋转，旋转速度为110-120r/min。由于回转头3要承受钻进时钻杆的重量，所以回转头3与卡箍8之间在承受一定载荷下有相对运动。当取钻杆和装钻杆时，主轴1不动，卡箍8亦不动。此时回转头3要进行回转，所以回转头3与卡箍8之间亦在承受一定载荷下有相对运动。但是回转头3与卡箍8采用图1中所示的结构形式，存在以下缺点：

第一、回转头3与卡箍8之间相互转动频繁，直接接触则会对回转头3和卡箍8之间造成不可逆的磨损；

第二、回转头3为铸件，卡箍8为锻件，一旦磨损更换成本高；

第三、回转头3与卡箍8之间的磨损进一步会使中回油路错位，对系统相关机构的动作产生影响。

综上所述，如何提供一种磨损小、使用寿命长、成本低廉的顶驱装置及顶驱钻井系统，成了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种顶驱装置及包括该顶驱装置的顶驱钻井系统，以解决回转头与卡箍直接接触磨损严重及磨损情况无法实时检测，对其他工作机构的动作产生影响的问题。

一方面，本实用新型提供了一种顶驱装置，包括回转头和设置于回转头下方的卡箍，主轴从上至下依次穿过所述回转头和所述卡箍的中部，所述回转头和卡箍之间设置有止动耐磨件。

作为本实用新型一种顶驱装置在一方面的改进，所述止动耐磨件为止动耐磨垫片，所述止动耐磨垫片的数量为两个，两个所述止动耐磨垫片相对应地分别设置于所述回转头和所述卡箍相互接触的两个端面上。

作为本实用新型一种顶驱装置在一方面的改进，所述回转头和所述卡箍相互接触的两个端面上相对应的位置分别设置有用于卡合所述止动耐磨垫片的安装槽。

作为本实用新型一种顶驱装置在一方面的改进，所述止动耐磨垫片至少一个外端设有凸缘，所述安装槽上设置有与所述凸缘相配合的凹槽。

作为本实用新型一种顶驱装置在一方面的改进，所述顶驱装置上还设置有用于检测所述止动耐磨件磨损程度的接近开关，所述接近开关设置于齿轮箱的底部。

作为本实用新型一种顶驱装置在一方面的改进，所述顶驱装置还包括设置于所述齿轮箱底部的承扭套，所述接近开关固定安装于所述承扭套上。

作为本实用新型一种顶驱装置在一方面的改进，所述顶驱装置还包括用于带动回转头转动的大齿轮，所述大齿轮固定设置于所述回转头的上方，接近开关的下方。

作为本实用新型一种顶驱装置在一方面的改进，所述顶驱装置还包括报警器和控制器，所述报警器和接近开关分别与控制器连接。

本实用新型提供的顶驱装置，包括回转头和设置于回转头下方的卡箍，主轴从上至下依次穿过所述回转头和所述卡箍的中部，所述回转头和卡箍之间设置有止动耐磨件。相比现有技术而言，在卡箍和回转头之间增设止动耐磨件，避免了卡箍和回转头的直接摩擦接触，有效地保护了卡箍和回转头，增加了顶驱装置的使用寿命，且止动耐磨件的成本低廉、更换亦方便。

在进一步地技术方案中，所述顶驱装置上还设置有用于检测所述止动耐磨件磨损程度的接近开关，所述接近开关设置于齿轮箱的底部。通过增设接近开关，能及时地跟踪止动耐磨件的厚度，进而检测其磨损程度，当磨损到一定程度后及时进行报警，从而提醒操作人员，更换止动耐磨件。

另一方面，本实用新型还提供一种顶驱钻井系统，包括其上任一项所述的顶驱装置。

上述顶驱钻井系统显然具有前述顶驱装置的全部有益效果，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为相关技术顶驱装置的剖视结构示意图；

图2为本实用新型顶驱装置一具体实施例的剖视结构示意图；

图3为本实用新型回转头的立体结构示意图；

图4为本实用新型卡箍的立体结构示意图；

图5为本实用新型止动耐磨垫片的立体结构示意图。

图1附图标记说明

1主轴3回转头8卡箍

图2至图4附图标记说明

1主轴2止动耐磨垫片3回转头

4大齿轮5接近开关6承扭套

7吊环8卡箍9安装槽

10凸缘11凹槽

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图2所示，一种顶驱装置，包括从上到下依次设置的齿轮箱(图中未显示)、回转头3和卡箍8，主轴1从上至下依次穿过齿轮箱、回转头3和卡箍8的中部，卡箍8与通过一定数量的卡槽固定在主轴1上，鉴于回转头3与卡箍8之间存在转动，为降低卡箍8和回转头3之间的磨损，在回转头3和卡箍8之间设置有止动耐磨件，即可有效地保护卡箍8和回转头3，减少磨损，增加顶驱装置的使用寿命，且止动耐磨件的成本低廉、更换亦方便。

具体地，本实用新型中止动耐磨件优选为止动耐磨垫片2，止动耐磨垫片2的数量为两个，两个止动耐磨垫片2相对应地分别设置于回转头3和卡箍8相互接触的两个端面上，即其中之一的止动耐磨垫片2设置于回转头3的下端，这样，回转头3和止动耐磨垫片2就不会产生相对运动；其中之二的止动耐磨垫片2设置于卡箍8的上端，这样，卡箍8和止动耐磨垫片2就不会产生相对运动。其工作原理表现为：当钻杆正常钻进时，回转头3不动，卡箍8随着主轴1旋转，回转头3与卡箍8之间在承受一定载荷下存在相对运动，此时，利用两个止动耐磨垫片2的相互摩擦，代替了回转头3与卡箍8之间的直接摩擦；当装拆钻杆时，主轴1不动，卡箍8亦不动，此时回转头3要进行回转，回转头3与卡箍8之间在承受一定载荷下存在相对运动，此时，同样利用两个止动耐磨垫片2的相互摩擦代替了回转头3与卡箍8之间的直接摩擦。故此，通过上述设置可以将卡箍8与回转头3之间的转动转化为两个止动耐磨垫片2之间的转动，有效地保护了卡箍8和回转头3。

如图3和图4所示，回转头3的下端和卡箍8的上分别设置有用于卡合止动耐磨垫片2的安装槽9。

进一步地，为更好地满足止动耐磨垫片2与卡箍8之间无相互转动、止动耐磨垫片2与回转头3之间无相互转动，前述止动耐磨垫片2至少一个外端设有凸缘10，相应地，回转头3和卡箍8的安装槽9上设置有与该凸缘10相配合的凹槽11。如图5所示，单个止动耐磨垫片2仅一个外端设置有凸缘10。

此外，值得提及的是，顶驱装置上还设置有接近开关5、报警器和控制器，报警器和接近开关5分别与控制器连接，接近开关5设置于齿轮箱的底部，用于检测止动耐磨件的磨损程度。

如图2所示，顶驱装置还包括大齿轮4、承扭套6和吊环7，承扭套6设置于齿轮箱底部的承扭套6，承扭套6固定在齿轮箱底始终不动；大齿轮4设置于回转头3的上方，接近开关5的下方，用于带动回转头3转动；吊环7设置于回转头3的两侧，用于承受一定的载荷，并将载荷传递给回转头3；接近开关5具体固定安装于承扭套6上。当止动耐磨垫片2的磨损加剧时，大齿轮4会随着回转头3下沉，进一步地，当止动耐磨垫片2磨损到一定程度时，接近开关5不得电，控制器发送报警指令到报警器，报警器报警，从而提醒操作人员，更换止动耐磨垫片2，避免影响顶驱装置其他相关机构的动作。

综上所述，本实用新型中的顶驱装置，包括回转头3和设置于回转头3下方的卡箍8，主轴1从上至下依次穿过回转头3和卡箍8的中部，回转头3和卡箍8之间设置有止动耐磨件，同时，在齿轮箱的底部还设置有检测止动耐磨件磨损程度的接近开关5。相比现有技术，本实用新型具有如下优点：

第一、通过增设止动耐磨件，有效地保护回转头3和卡箍8，增加了顶驱装置的使用寿命；

第二、止动耐磨件成本低廉且更换方便；

第三、采用接近开关5可实时地检测止动耐磨件的磨损程度，以便及时更换；

第四、提高了顶驱装置其他相关机构动作的可靠性。

另一方面，本实用新型还公开了一种顶驱钻井系统，包括其上所述的顶驱装置。上述顶驱钻井系统显然具有前述顶驱装置的全部有益效果，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种顶驱装置，包括回转头(3)和设置于回转头(3)下方的卡箍(8)，主轴(1)从上至下依次穿过所述回转头(3)和所述卡箍(8)的中部，其特征在于，所述回转头(3)和卡箍(8)之间设置有止动耐磨件。

2.根据权利要求1所述的顶驱装置，其特征在于，所述止动耐磨件为止动耐磨垫片(2)，所述止动耐磨垫片(2)的数量为两个，两个所述止动耐磨垫片(2)相对应地分别设置于所述回转头(3)和所述卡箍(8)相互接触的两个端面上。

3.根据权利要求2所述的顶驱装置，其特征在于，所述回转头(3)和所述卡箍(8)相互接触的两个端面上相对应的位置分别设置有用于卡合所述止动耐磨垫片(2)的安装槽(9)。

4.根据权利要求3所述的顶驱装置，其特征在于，所述止动耐磨垫片(2)至少一个外端设有凸缘(10)，所述安装槽(9)上设置有与所述凸缘(10)相配合的凹槽(11)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的顶驱装置，其特征在于，所述顶驱装置上还设置有用于检测所述止动耐磨件磨损程度的接近开关(5)，所述接近开关(5)设置于齿轮箱的底部。

6.根据权利要求5所述的顶驱装置，其特征在于，还包括设置于所述齿轮箱底部的承扭套(6)，所述接近开关(5)固定安装于所述承扭套(6)上。

7.根据权利要求6所述的顶驱装置，其特征在于，还包括用于带动回转头(3)转动的大齿轮(4)，所述大齿轮(4)设置于所述回转头(3)的上方，接近开关(5)的下方。

8.根据权利要求5所述的顶驱装置，其特征在于，还包括报警器和控制器，所述报警器和接近开关(5)分别与控制器连接。

9.一种顶驱钻井系统，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的顶驱装置。