CN2425195Y - 液压顶部驱动钻井装置的动力水龙头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液压顶部驱动钻井装置的动力水龙头,包括马达(1)和减速箱(2),减速箱(2)具有输入轴和输出主轴(5),马达(1)与减速箱(2)的输入轴相连,它还包括一个增扭器(6)和一个与之相连的离合器,该离合器与减速箱(2)的主轴(5)间接离合连接。和现有技术相比,本实用新型结构简单,成本低,可靠性高,适应范围广。

Description

液压顶部驱动钻井装置的动力水龙头

本实用新型涉及一种液压顶部驱动钻井装置的动力水龙头。

动力水龙头是液压顶部驱动钻井装置的关键组成部分，一般由液压马达和减速器构成，其驱动形式有单液压马达型和多液压马达型，如TESCO公司的150HM1单液压马达型和MH司的DDM650HY四马达型。在设备型号相同的条件下，单液压马达型和两台液压马达型所提供的扭矩较小，适应范围窄，只能满足较浅的正常钻井作业和规格较小钻杆如4.5英寸的上卸扣需要。而四台型号相同的液压马达型虽然能够提供较大的扭矩以满足正常钻进和上卸扣的需要，但由于钻进和上卸扣两种工况所需扭矩差别很大，液压马达驱动的齿轮传动系统始终处于啮合状态，四马达同时工作，这就造成了正常钻进时能耗大，磨损多，另一方面液压马达没有制动机构，单靠停止液压流体输入制动，可靠性差，此外，多马达型价格较高，且减速箱复杂。

本实用新型的目的就是克服现有技术的上述不足，提供一种新型的顶部驱动装置，简化结构，降低成本，减少能耗，扩大适应范围。

本实用新型的液压顶部驱动钻井装置的动力水龙头，包括马达和减速箱，减速箱具有输入轴和输出主轴，马达与减速箱的输入轴相连，此外它还包括一个增扭器和一个与之相连的离合器，该离合器与减速箱的主轴间接离合连接，增扭器内装有制动器。

在正常钻进时，增扭器与主轴脱开不工作，由马达提供动力经齿轮减速箱驱动主轴旋转作业；在起下钻、上卸扣时，增扭器挂合而参加工作，其和马达一起驱动主轴，以提供较大的扭矩；当作业遇阻遇卡而扭矩较大时，主轴可以在低速情况下获得很大上卸扣扭矩进行解卡，在打定向井时制动器刹住，锁死主轴，工作可靠。因此，和现有技术相比，本实用新型结构简单，成本低，可靠性高，适应范围广。

下面参照附图和实施例详细描述本实用新型。

图1是液压顶部驱动钻井装置的结构示意图；

图2是本实用新型液压顶部驱动钻井装置动力水龙头的结构展开示意图；

图3是离合器的结构示意图。

附图中各部件编号为：1液压马达，2齿轮减速箱，3螺栓，4花键轴，5输出主轴，6增扭器，8离合器壳体，9螺栓，10花键轴，11增扭器输出端，12内花键套，13轴承，14齿轮轴，15活塞，16螺栓，17套圈，18钢球，19钢球，20弹簧。

本实用新型的液压顶部驱动钻井装置的动力水龙头包括马达1和减速箱2，减速箱2具有输入轴和输出主轴5，马达1与减速箱2的输入轴相连，它还包括一个增扭器6和一个与之相连的离合器，该离合器与减速箱2的主轴5间接离合连接，增扭器6还包括一个制动器。

所述的增扭器6包括马达和与之相连的行星减速器。

所述的制动器为液压制动器，其马达为液压马达。

所述的马达1为变量液压马达。

所述的离合器为环形油缸结构。

所述的减速箱2为一级或二级齿轮减速箱。

所述的马达1可以为1-3台。

在附图所示的实施例中，顶部驱动钻井装置的动力水龙头包括两台变量液压马达1、增扭器6和齿轮减速箱2。增扭器6包括一个定量液压马达和行星减速器，其通过离合器的壳体8与齿轮减速箱2相连接。齿轮减速箱2通过一级或二级(在此为二级)减速驱动主轴5。离合器是一种环形油缸结构，它包括花键轴10、内花键套12、活塞15、轴承13、钢球18和19、套圈17以及壳体8等。该顶部驱动钻井装置的动力水龙头可根据钻井工况的不同而选择不同的组合，在钻进时，离合器脱开，增扭器不工作，只由两台变量液压马达工作；当需要上卸扣或者遇阻遇卡扭矩较大时，离合器挂合，增扭器6工作，制动器开启，在低速下上卸扣或者解卡；当打定向井时，离合器挂合，增扭器6工作，制动器刹住，锁死主轴5。这种配置提高了设备的性能，扭矩大，适应范围宽，能耗低，工作可靠，综合成本低。

附图2示出了顶部驱动钻井装置动力水龙头的结构展开图。两个变量马达1通过花键轴4和螺栓3安装在齿轮减速箱2上，齿轮减速箱为立式，当然也可以是其它合适的形式，其通过一级或二级传动驱动主轴5转动。主轴5的转速、转向及扭矩的调节可以由操作台控制，通过液压系统来实现。主轴5具有中间通孔，如φ64或φ75，以供泥浆通过。齿轮减速箱2的其它结构和普通减速箱相似。

附图3是离合器的结构示意图。花键轴10的上端连接到增扭器6的输出端11的内花键上，下端和内花键套12连接，并用轴承13支承在上端带外花键的齿轮轴14上，内花键套12的上端内花键始终和花键轴10的下端外花键相啮合，并可以上下滑动。内花键套12的下端内花键和齿轮轴14上端外花键的规格尺寸相同，能够啮合。活塞15的下端用螺栓16和套圈17连接，套圈17的内孔和内花键套12的外圆有较大间隙，只能通过安装在两者之间的钢球18实现带动内花键套12的上下移动及相互之间的转动。套圈17外圆安装弹簧20，钢球19是为离合器脱开时限位用的。

当A口进压力油时，活塞15上行，通过套圈17、钢球18带动内花键套12上移，脱离齿轮轴14，此时离合脱开，钢球19限位，防止失压时活塞15下滑。附图3所示的为脱开状态。当B口进压力油时，活塞15下行，仍通过套圈17和钢球18带动内花键套12下移，使其和齿轮轴14的上端外花键啮合，实现离合器的挂合。这样，增扭器6的工作就通过花键轴10、内花键套12、齿轮轴14传递给主轴5。钢球18在内花键套12和活塞15之间的孔道上布满，相当于轴承。因此，在增扭器6工作时，活塞15并不旋转，这样，活塞15的组合动密封的寿命就可以大大提高。

增扭器6的行星减速器内装有一个湿式多片式摩擦制动器，当C口供给压力油时，制动器开启，回转运动通过行星减速器实现。当C口停止供给压力油时，制动器通过弹簧作用保持常闭状态，即制动状态，液压离合器挂合后，就能够把制动力矩传给主轴5，从而保证打定向井时锁住主轴5。行星减速器是标准部件，本身具有制动功能，可以选购，因此没有在附图中示出。

A、B、C口的远程操作控制均可以由司钻在操作台上进行。

上述参照附图及实施例的描述只是说明性的，而不构成对本实用新型的限制。显然，在本实用新型的范围内可以进行许多变型，但不脱离其实质。

Claims (7)

1、液压顶部驱动钻井装置的动力水龙头，包括马达(1)和减速箱(2)，减速箱(2)具有输入轴和输出主轴(5)，马达(1)与减速箱(2)的输入轴相连，其特征在于，它还包括一个增扭器(6)和一个与之相连的离合器，该离合器与减速箱(2)的主轴(5)间接离合连接，增扭器(6)还包括一个制动器。

2、根据权利要求1所述的动力水龙头，其特征在于，所述的增扭器(6)包括马达和与之相连的行星减速器。

3、根据权利要求1所述的动力水龙头，其特征在于，所述的制动器为液压制动器，其马达为定量液压马达。

4、根据权利要求1所述的动力水龙头，其特征在于，所述的马达(1)为变量液压马达。

5、根据权利要求1所述的动力水龙头，其特征在于，所述的离合器为环形油缸结构。

6、根据权利要求1所述的动力水龙头，其特征在于，所述的减速箱(2)为一级或二级齿轮减速箱。

7、根据权利要求1所述的动力水龙头，其特征在于，所述的液压马达(1)为1-3台。

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