CN2652532Y - 石油钻杆内丝与外丝的清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种石油钻杆内丝与外丝的清洗装置。它至少由一个长形底座、设在该长形底座一端的机械滑台、设在该机械滑台上气动滑台、设在该气动滑台上的内丝清洗头或外丝行星清洗头、设在长形底座另一端的气动滑台、设在该气动滑台上的外丝行星清洗头或内丝清洗头和设在长形底座中部的钻杆支撑高度定位夹持器构成。本装置可以实现钻杆内丝与外丝的机械自动清洗，特别是它采用的外丝行星清洗头和可喷清洗液的内丝清洗头，使清洗效果和工作效率都大大提高。同时，本装置还适于与钻杆外壁、内壁清洗装置配套使用，实现整个钻杆清洗的机械自动化。

Description

石油钻杆内丝与外丝的清洗装置

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻杆的清洗设备，具体地说，它是一种石油钻杆内丝和外丝的清洗装置。

背景技术

在石油钻井过程中，钻杆承受着很大的扭矩和弯矩，一旦钻杆发生断裂，则会造成巨大经济损失。为了保证钻井过程的安全与可靠性，在钻杆使用前必须进行探伤。而为了保证可靠的探伤效果，除了要对钻杆内壁和外壁进行清洗外，还必须对钻杆两端的内丝和外丝进行清洗，因为它们往往是应力集中的部位，故也是钻杆探伤的重要部位，必须除去其油污与油蚀。目前国内基本上都是采用人工清洗，其清洗效果差，工作效率低。为此，国内个别企业试制了一些内丝与外丝的清洗装置，但都因设备结构欠佳，特别是刷头结构不合理，不能达到较好的清洗效果而被闲置。到目前为止，还没有一台较成熟的内丝与外丝的清洗装置问世。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对已有技术的状况，首先是提供一种清洗效果好、工作效率高的石油钻杆内丝与外丝的清洗装置，其次是使该清洗装置的内丝刷头和外丝刷头方便更换及使内丝刷头喷射清洗液而增加内丝的清洗效果，其三，是使该清洗装置适应不同口径钻杆的内丝与外丝的清洗。

为实现上述目的，本实用新型的解决方案如下：

它至少由一个长形底座、设在该长形底座一端的机械滑台、设在该机械滑台上的气动滑台、设在该气动滑台上的内丝清洗头或外丝行星清洗头、设在长形底座另一端的气动滑台、设在该气动滑台上的外丝行星清洗头或内丝清洗头和设在长形底座中部的钻杆支撑高度定位夹持器构成；

所述的外丝行星清洗头由驱动电机、与该驱动输出轴相接行星齿轮传动机构、与该行星齿轮传动机构的回转盘轴及多个行星轮轴相联的回转盘和多个外丝刷头构成，所述多个外丝刷头沿回转盘的某一圆周线等间隔分布；

所述的内丝清洗头由驱动电机、与驱动电机轴相联的齿轮减速器、与齿轮减速器输出轴相联的内丝刷头构成。

本实用新型的进一步解决方案如下：

其一：所述的外丝刷头至少由一个与行星轮轴同轴联结的转轴、同轴套在该转轴上的圆柱形刷座和套筒式钢丝刷构成，所述的套筒式钢丝刷由一个与刷座外径配合的套筒和轴向镶在该套筒圆周面上的多个钢丝排刷构成。

其二：所述的内丝刷头至少由一个与齿轮减速器输出轴同轴联结的转轴、同轴套在该转轴上的圆柱形刷座和套筒式钢丝刷构成，所述的套筒式钢丝刷由一个与刷座外径配合的套筒和轴向镶在该套筒圆周面上的多个钢丝排刷构成，所述与齿轮减速器输出轴同轴联结的转轴采用空心轴，并在该空心轴的轴壁上设有均布的出水孔，在空心轴与圆柱形刷座的接触面之间设有环形槽，并在圆柱形刷座及所述的套筒上设有与环形槽相通的喷液孔，该喷液孔沿所述的套筒圆周面均布。

其三：所述外丝行星清洗头的行星传动机构具有大、小两层太阳行星轮系。

通过上述解决方案可以看出，本实用新型通过底座中部的钻杆支撑高度定位夹持器可将钻杆定位于该装置的清洗轴线上，然后通过底座两端机械滑床和气动滑床的轴向移动，可将内丝清洗头插入钻杆一端的内丝腔中，而将外丝清洗头送至钻杆另一端的外丝部位，然后通过内丝清洗头和外丝清洗头的旋转对钻杆内丝和外丝进行清洗，整个清洗过程由人工操纵机械自动完成。再者，由于本装置采用了外丝行星清洗头，它可通过其回转盘的公转完成外丝清洗过程中的进给运动，使刷头始终与外丝相靠，再通过刷头的自转完成外丝清洗，从而大大提高了外丝的清洗效果。同时，由于内丝刷头可将清洗液直接喷向内丝腔中，使清洗液的喷射有效而不浪费，大大提高了内丝的清洗效果。另外，本装置的刷头均采用刷座与刷头分开的活动结构，使刷头的更换非常方便。

附图说明

图1、本实用新型的整体结构示意图。

图2、外丝清洗头的行星传动结构示意图。

图3、图2的左视图。

图4、外丝刷头结构半轴剖视图。

图5、图4的A-A剖面结构示意图。

图6、内丝刷头剖视结构示意图。

图7、图6的B-B剖面结构示意图。

具体实施方式

下面根据实施例详细说明本实用新型的结构及工作原理。

参见图1，件号6是本装置的长形底座，在该底座的一端设有一个机械滑台4，在该机械滑台上设有一个气动滑台2，在该气动滑台上设有一个内丝清洗头1，其中机械滑台和气动滑台均采用现有通用的机械滑台和气动滑台结构。通过机械滑台4的驱动电机4.1的正转与反转可驱动机械滑台4轴向往复移动，再通过气缸2.1的推、拉可驱动气动滑台2轴向往复运动，从而带着内丝清洗头1轴向往复运动。在长形底座6的另一端设有另一个气动滑台8，在该气动滑台8上设有一个外丝清洗头7，其中气动滑台8也采用现有通用的气动滑台结构。通过气缸8.1的推、拉可驱动滑台8轴向往复移动，从而带着外丝清洗头7轴向往复移动。在该长形底座6的中部设有钻杆9的一对支撑定位夹持器5，该定位夹持器采用现有通用的管杆定位夹持器。当接送料机构将待清洗的钻杆9送至定位夹持器5上时，由该定位夹持器托住钻杆，并夹紧定位，使钻杆9刚好位于清洗轴线10上；这时，可驱动电机4.1工作，则电机4.1驱动机械滑台4向前移动(箭头方向)，直到外丝清洗头上的光电定位器3遇到钻杆而给出停止控制信号时，电机4.1停转，则机械滑台4停止前进；这时，再驱动气缸2.1和气缸8.1同时动作，使气动滑台2和气动滑台8同时向前移动，当气动滑台2碰到限位档2.2时，内丝刷头1.1刚好伸入钻杆9的内丝腔中，则气动滑台2停止前进；同样，当气动滑台8碰到限位档8.2时，外丝刷头7.1刚好位于外丝部位，则气动滑台8停止前进；然后再同时驱动电机1.2、12工作，则电机1.2通过齿轮减速器带动刷头1.1旋转，对内丝进行清洗；而电机12通过行星齿轮传动机构带动外丝刷头绕钻杆外丝部位公转和绕轴自转，对外丝部位进行清洗。所述的内丝清洗头和外丝清洗头也可以相互调换位置安装。另外，本装置的结构布局适于沿底座横向连续给料，可方便地与接送料机构配合使用，从而实现连续清洗。该结构布局还适于与钻杆外壁和内壁的清洗装置形成流水作业，便于使整个钻杆的清洗实现机械化。

参见图2、3，所述的外丝行星清洗头由驱动电机12、行星齿轮传动机构、回转盘14、外丝刷头构成。行星齿轮传动机构包括一个三级齿轮减速器，其中三级齿轮减速器的一级减速输出轴16与太阳轮13.1相接，并带动其转动，在一级减速输出轴16上同轴套有三级减速输出轴15，该输出轴15与所述的回转盘14相接，并带动其旋转，多个行星轮13.2与太阳轮13.1啮合，并且其轮轴13.21通过轴承安装在回转盘14上，其中行星轮以设置三个为宜，它们沿太阳轮圆周120°均匀分布，并且外丝刷头安装在行星轮轴13.21上。驱动电机12通过所述的齿轮减速器驱动一级减速输出轴16和三级减速输出轴15转动，从而带动回转盘14和太阳轮13.1转动，太阳轮的转动又带动多个行星轮13.2转动，同时回转盘的转动又带动行星轮13.2绕太阳轮公转，这样，安装在行星轮轴13.21上的刷头可实现在绕外丝口径公转给进的同时，又进行自转而对外丝进行刷洗，使清洗效果大大提高。通过上述结构看出，三个刷头所形成的内圆直径应与钻杆外丝口径配合，为了使本装置能适应不同口径钻杆的清洗，在一级减速输出轴16上装有两层大、小不同的太阳行星轮系13、18，当需要清洗大口径钻杆时，其刷头安装在大太阳行星轮系13的行星轮轴13.21上，而需要清洗小口径钻杆时，刷头安装在小太阳行星轮系18的行星轮轴18.21上。

参见图4、5，为了方便更换刷头，所述的外丝刷头以采用图示的结构为宜，它至少由一个与行星轮轴13.21同轴联结的转轴20、同轴套在该转轴上的圆柱形刷座21和套筒式钢丝刷22构成，所述的套筒式钢丝刷由一个与刷座21外径配合的套筒22.1和轴向镶在该套筒22.1圆周面上的多个钢丝排刷22.2构成。其中钢丝排刷以设置三个为宜，并沿刷座的周向120°均匀布置。更换刷头时，卸掉紧固螺栓23，将套筒式钢丝刷22卸掉，并换上新的套筒式钢丝刷即可。

参见图6、7，为了方便更换刷头，所述的内丝刷头也采用与外丝刷头相同结构，即它至少由一个与齿轮减速器输出轴1.3同轴联结的转轴24、同轴套在该转轴1.3上的圆柱形刷座25和套筒式钢丝刷26构成，所述的套筒式钢丝刷由一个与刷座25外径配合的套筒26.1和轴向镶在该套筒26.1圆周面上的多个钢丝排刷26.2构成；所述的转轴24采用空心轴，并在该空心轴的轴壁上设有均布的出水孔24.1，在空心轴与圆柱形刷座接触面之间设有环形槽27，在圆柱形刷座25及套筒26.1上设有与环形槽27相通的径向喷液孔28，并且该喷液孔沿套筒26.1的周面均布。当清洗液从空心轴送入时，该液体先经过空心轴的出水孔进入环形槽27，再通过径向喷液孔28喷出，也就是说，清洗液可以从钢丝排刷之间的套筒壁中喷出，直接喷向钻杆的内丝腔，再通过刷头旋转的刷洗，内丝的清洗效果可大大增强。

Claims (4)

1、一种石油钻杆内丝与外丝的清洗装置，其特征是：

A、它至少由一个长形底座(6)、设在该长形底座一端的机械滑台(4)、设在该机械滑台(4)上的气动滑台(2)、设在该气动滑台(2)上的内丝清洗头(1)或外丝行星清洗头(7)、设在长形底座另一端的气动滑台(8)、设在该气动滑台(8)上的外丝行星清洗头(7)或内丝清洗头(1)和设在长形底座中部的钻杆支撑高度定位夹持器(5)构成；

B、所述的外丝行星清洗头由驱动电机(12)、与该驱动输出轴相接行星齿轮传动机构、与该行星齿轮传动机构的回转盘轴及多个行星轮轴相联的回转盘(14)和多个外丝刷头构成，所述多个外丝刷头沿回转盘(14)的某一圆周线等间隔分布；

C、所述的内丝清洗头由驱动电机(1.2)、与驱动电机轴相联的齿轮减速器、与齿轮减速器输出轴相联的内丝刷头(1.1)构成。

2、根据权利要求1所述的石油钻杆内丝与外丝的清洗装置，其特征是：所述的外丝刷头至少由一个与行星轮轴(13.2)同轴联结的转轴(20)、同轴套在该转轴(20)上的圆柱形刷座(21)和套筒式钢丝刷(22)构成，所述的套筒式钢丝刷由一个与刷座(21)外径配合的套筒(22.1)和轴向镶在该套筒圆周面上的多个钢丝排刷(22.2)构成。

3、根据权利要求1或2所述的石油钻杆内丝与外丝的清洗装置，其特征是：所述的内丝刷头至少由一个与齿轮减速器输出轴(1.3)同轴联结的转轴(24)、同轴套在该转轴(24)上的圆柱形刷座(25)和套筒式钢丝刷(26)构成，所述的套筒式钢丝刷由一个与刷座(25)外径配合的套筒(26.1)和轴向镶在该套筒圆周面上的多个钢丝排刷(26.2)构成，所述与齿轮减速器输出轴(1.3)同轴联结的转轴(24)采用空心轴，并在该空心轴的轴壁上设有均布的出水孔(24.1)，在空心轴与圆柱形刷座的接触面之间设有环形槽(27)，并在圆柱形刷座(21)及所述的套筒(26.1)上设有与环形槽(27)相通的喷液孔(28)，该喷液孔沿所述套筒(26.1)的圆周面均布。

4、根据权利要求1或2所述的石油钻杆内丝与外丝的清洗装置，其特征是：所述外丝行星清洗头的行星传动机构具有大、小两层太阳行星轮系(13)、(18)。

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