JPS584089A - ケリ−継手回転用駆動スピンナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 油井およびガス井を掘削するのに用いる掘削リングは、
正方形又は六角形断面のケリー継手を使用する。このケ
リー継手はデリックの床レベルにある回転テーブルを介
して結合する駆動ゾツ￥具を具備し、かつこの駆動ブツ
シュを介して垂直方向に移動可能で、ドリルストリング
に回転を与える。従来のこの種装置の例として、米国特
許第３，１４４，０８５号及び第３，２１２．Ｉ＄　７
８号に記載の装置をあげることができ、これらはドリル
ストリングとケリー継手とを着脱するためケリー継手を
回転する駆動スピンナを真えている。

この発明は、強力な駆動作用を提供し、しかも−車の破
壊を避けることができ、相互に接近し、及び離間するよ
うに作動歯車を横方向へ移動する改ｊＬＷ駆動スピンナ
ＫＭする。

この発明は、ハウジング内に回転可能に取付けられ、か
つリング歯車を具備する管状ａ＠と、リング歯車を駆動
するためハウジングに＊付けられた峰−夕とを有し、モ
ータによって駆動され、かつリング歯車と噛合及び離間
するようにリング−車と同一平面内で゛駆動するように
設けられた可動歯車とをもっている。制御部材が可動歯
車をリング歯車に警近し、及・びこれから離間するよう
に横方向に移動するため可動歯車に結合される。

この発明の他の目的は、・七−夕軸に結合された駆動−
車、及び駆動歯車軸に回転可能に取付けられた移動アー
ムを提供するにある。可動歯車は移動アームに取付けら
れ、かつ駆動歯車に結合されて駆動される。

この発明の別の目的は、駆動歯車の軸線のｔわシにアー
ムを回転するため、移動アーふと保合するカムを提供す
るにある。このカムは液圧式又は！気式の作動部材ド結
合されたペルクラＶりによって作動される。

さらにこの発明の目的は、移動アーム及び可動歯車をリ
ング歯車に接近し、及びこれから離間するように横方向
に移動し、かつ噛合時に両歯車を噛合状態に保持し、さ
らに篭−タの作動に先だって可動歯車とリング歯車との
噛合を保証する丸めの制御部材を提供するにある。

この発明の他の目的、峙像襄び利点は、この発明０＠明
めために示された実施例についての以下の説明から明ら
かになるであろう。

図面、％に第３図にこの発明に係るスピンナ１０を示し
、このスピンナ１０は一般にハウジング１＄に設けられ
た軸受１４，１ｇに回転式に取付けられた管状副軸１２
を含み、該副軸１２にはリング歯車２０が取付けられ、
かつ峡すング歯車２０ｉｊ油圧式、空気式又は電気式に
駆動するモータ２２に結合されている。副軸１２の上端
には、回シ継手と結合するねじ２４のような結合部を含
み、副軸１２の下端にはケリー継手の上端と結合するね
じ２６のような結合部を含む。

上記の駆動スピンナ１０は一般に旧型のものであるが、
この発明はモータ２２をリング歯車２０に装着し、及び
リング歯車２Ｇから離間するための改良型機構に関する
。第１図から第４図において、駆動歯車３０はモータ２
２に結合され、移動アーム３２は駆動歯車３０の軸に回
転可能に取り付けられ、かつ可動歯車３４を担持する。

可動歯車３４はリング歯車２０と同一平面内に配設され
、かつ移動アーム３２の運動は歯車３４をリング歯車２
０に係合させ、および該歯車！Ｏとの噛合を解放させる
。可動歯車３４は駆動歯車３０の軸線のまわりに円を画
いて運動する。可動歯車３４は直接に駆動歯車３０に噛
合するとともできるが、駆動歯車３０と噛合し、かつ可
動歯車３４に噛合する中間歯車３６を設けて、副軸１２
の速度およびこれに作用するトルクを変化させることが
好適である。

ここで特に注目すべきことは、可動歯車３．４が円運動
によって横方向に移動して、歯車２０との噛合いを一層
容易にする点にある。

移動アーム３２を横方向に移動させ、これによって可動
歯車３４を歯車＝０に接近させ、及びこれから離間する
ように移動させる適切な制御部材を配設する。第１％第
３図において、ばね３８が移動アーム３２とハウジング
１８との間に結合されて、アーム３２及び可動歯車ｓ４
を歯車２０から離間する方向へ弾性的に引張る。

第１．第２．第５図において、移動アーム３２はハウジ
ング１８０軸４６に取付けられたカム４４と係合する軸
受４２を有する軸４０を含む。軸受４２と幽接するカム
４４の回転は、移動アーム３２及び可動歯車３４を第１
図の非噛合位置から＃ｇ２図の噛合位置へ移動させる。

カム４４は軸４６に結合されたアーム４８を有するベル
クランクによって作動されることが好適である。液圧式
又は空気式の♂ストン具有シリンダ５０のような作動器
の作動杆５１がり２ンクアーム４８に枢着されて、カム
４４を回転して移動アーム３２及び可動歯車３４を歯車
！Ｏに向けて横方向に移動する。シリンダ５０は基ｊｌ
ＩｌｉＩ６！！においてハウジング１８に枢着される。

よって、シリンダｓＯが加圧されないときは、カム４４
はばね３８によって回転されて、移動アーム３２及び可
動歯車３４を引込ませる。

シリンダ５０が加圧されると、作動杆ｓ１が引込んで、
カム４４によシ移動アーム３２及び回転歯車３４をばね
３８の力に抗して回転する。

この発明の他の特徴は、完全噛合状態に歯車３４と歯車
２０とを保持する部材を含むことにある。カム４４はシ
リン１５０に動力が与えられた状態において、歯車３４
．２０を噛合状態に保持する。しかしシリンダ５０の動
力が解除されたときは、カム４４はばね３８の作用によ
って解放位置に回転される。

＠６　＊ｇｙ　、第８図には、この発明の他の実施例が
示され、この装置線絡１〜５図に示した実施例と類似し
、この場合作動器ＳＯａは空気式又扛液圧式ダイアフツ
ムを具えておシ、これが伸張されるとカム４４ｍを回転
して、移動アーム３８ｍ及び歯車３４ｍを歯車２０１に
向けて移動させる。作動器５０ｍへの動力が解除される
と、ばね８８ｍによってカム４４１を回転して歯車８４
ｍを歯車２０ｍから離間させる。

第９図はこの発明に係る制御回路の概＊ＩＭ図で、こζ
において可動歯車３４は、毫−夕２２が作動される前は
、リング歯車２０と噛合状部になるように移動されるこ
とを保証される。モータ２２は空気式又は液圧式である
ことが好適で、かつ作動器５０は第１−５図に示すシリ
ンダ５０．又は第６．第７図に示す作動器５０ｍを用い
ることができるが、本文ではピストン５４及びベント５
３をもつシリンダ５０として示されている。モータ！２
はライン１８４．６６によって四方弁＠２に接続される
。流体供給ライン６８及び排出ライン７０は弁６２に接
続される。弁６２は流量制御装置７６．７８それぞれに
接続された／々イロットポー）７２．７４を含む。

弁８０はハンドル８２によって作動される三方手動弁で
あって、この弁において、ハンドル＄３は第１位置か第
２位置かのいずれかに動かされてモータ２２を前進又は
後退方向に回転する。弁８０は流体流入２イン８４及び
流体流出フィン１１６，８１１を含む。ハンドル８２を
一方向に動かすと、ツイン８６から四方弁６２０パ２ｚ
を作動して排出流体をライン６８．７０に流通させる。

しかし流量制御部材７８のためにモータ２２を作動する
のに時間遅れが存在する。

モータ２２の作動に先行する時間遅れ中に、制御弁８０
からの流体はシャツトル弁９０へのライン８・から、高
速吐出弁９２及び２イン９４を通して流れ、ライｙｓｓ
から流体圧力を受ける三方ダイアフラム弁９６に圧力を
加える。

弁９６が作動すると、２インＳＳからの圧力をライン１
００を通してシリンダ６０に作用させて、♂ストン５４
を作動し、ベルクランク４８を回転してカム４４を回転
し、移動アーム３！を移動して可動歯車３４を歯車２０
と係合させる。

手動ハンドルを反対方向に動かすと、ライン８８に流体
圧力を加え、さらに流量制御装置７６から四方弁６２０
ノ々イロツト／　−）　７２に圧力を伝えてモータ２２
を逆転させる。これと同時にライン８８からの流体圧力
はシャツトル弁９０にも流体圧力を加えて弁９６を作動
し、ライン１００を介して同様に作動器５０を作動する
。ハンドル８２がモータ２２を前進方向又祉後退方向の
いずれの方向に回転作動させても、流量制御装置７６．
７８は四方弁６２の開きを遅らせて、モータ２２を始動
するために弁６２が開く前に作動器５０を作動させる。

流量制御装置７１６．７８は、弁６．２から流出する流
体の流通は制限することなく、弁６２に向う流量は制限
するオリフィスとなっている。これによって、歯車３４
．２０はモータ２０が始動するに先だって噛合すること
が保証、される。

弁８０が中立位置に戻ると、圧力は作動器ＳＯから弁９
６及び急速吐出弁９２を通って排出され、同様にライン
＄６又は８８からの排出圧力は、弁６２を中立位置に移
動させてモータ２２を停止する。

ゆえに、この発明は上述の目的を達成し、かつ他の特性
と共に上記賭成果および利点を得ることに適合するもの
である。説明のために上述の実施例を示したが、全体構
造及び諸構成部品の配列ならびに方法段階の細部につい
ての多数の変更は、当業者によってこの発明の特許請求
の範屈内で実施できることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は非保合状態におけるこの発明の実施例の一部の
正面図、第２図は保合状態における第１図のものの要部
の正ｍ図、第３図は第１図の線３−３に沿ってとられた
断面図、第４図は第１図の［４−４に沿ってとられた断
面図、第５図は第１図の線５−ＩＳＫ沿ってとられた断
面図、第６図はこの発明の他の実施例の一部の正面図、
鯖７図は縞６図の線１−７に沿ってとられた断面図、第
８図は第６図の＠Ｓ−Ｓに沿ってとられた断面図、第９
図はこの発明に係る制御回路の概要線図を示す。 １０・・・駆動スピンナ　　１２・・・副軸１８・・・
ハウジング　　　２０　、２０ｍ・・・リング歯車２２
・・・モータ　　　　　３ｏ・・・駆動歯車３２　、３
２ｍ　”・移動アーム　３４　、８４ｍ・・・可動論車
３６・・・中間歯車　　　　３８　、３８ｍ・・・ばね
４０…軸　　　　　　　４２…軸受 ４４　、４４ａ…カム　　　　４６…軸４８・・・クラ
ンファー五　！Ｓｏ　、　５０ｍ・・・作動器５１・・
・作動杆　　　　　５３・・・ペント５４・・・ピスト
ン　　　　６２・・・四方弁＠４　、６ｇ・・・ライン
　　　　６８・・・流体供給ツインＴＯ・・・流体排出
ライン ７２　、７４・・・パイロットデート ｙｓ　、　ｒｓ・・・流量制御装置 ８０−・・弁　　　　　　　８２・・・ハンドル８４・
・・流体流入ライン ８６、８８・・・流体流出ライン ９０・・・シャツトル弁　　９２・・・急速吐出弁９４
・・・ライン ９６・・・三方ダイヤスラム弁 ９８　、　Ｚｏｏ・・・ライン ー？→

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ハウジング内に回転可能に取シ付けられた管状副軸
   と、この副軸に取付けたリング歯車と、このリング歯車
   を駆動するためにノーウジングに取り付けられたモータ
   とを有し、モータによって駆動され、かつリング歯車と
   係脱するようにリング歯車と同一平面内で移動するよう
   に取付けられた可動歯車と、この可動−車をリング歯車
   に接近し、及びリング歯車から離間するように横方向に
   移動するため、可動歯車に結合された制御部材とを含む
   ことを特徴とするケリー継手回転用駆動スピンナ。 λ　制御部材が可動歯車及びリング歯車を噛合時に噛合
   状態を保持するための保持部材を含む特許請求の範囲第
   １項記載のケリー継手回転用駆動スぜ／す。 ３、ａ＆−タ軸に回転可能に取付けられ、かつ可動歯車
   を支持する移動アームを含む特許請求の範囲第１項記載
   のケリー継手回転用駆動スピンナ。 ４、　制御部材がモータの軸線のまわシにアームを回転
   する丸め、アーふと保合するカムを含む特許請求の範囲
   ＠Ｓ項記載のケリー継手回転用駆動スピンナ。 ５、　カムに結合されて骸カムを作動するベルクランク
   と、ベルクランクに結合された作動部材とを含む特許請
   求の範囲第４項記載のケリー継手回転用駆動スピンナ。 ６、　モータ軸に結合され、かつ可動歯車を駆動する駆
   動歯車を含む特許請求の範囲第３項記載のケリー継手回
   転用駆動スピンナ。 ７、　ハウジング内に回転可能に取り付けられた管状副
   軸と、この副軸に取付けられたリング歯車と、このリン
   グ歯車を駆動する丸めハウジングに取付けられたモータ
   とを含み、モータ軸に結合された駆動歯車と、この駆動
   歯車の軸に回転可能に取付けられた移動アームと、リン
   グ歯車と同一平面内に位置し、かつ該リング歯車と係脱
   するように移動アームに取シ付けられ、駆動歯車によっ
   て駆動される可動歯車と、この可動歯車をリング歯車に
   接近させ、及びこれから離間するように横方向へ移動し
   、かつ噛合した両歯車を噛合状態に保持するため移動ア
   ームに結合された制御部材とを含むことを特徴とするケ
   リー継手回転用駆動スぜンナ。 象　制御部材が駆動歯車の軸線のまわシにアームを回転
   するため、該アームと係合するカムを含む特許請求の範
   囲第７項記載のケリー継手回転用駈動スピンナ。 ９、　カムに結合されかつカムを駆動するベルクランク
   と、このベルクランクに結合された作動部材とを含む特
   許請求の範囲第８項記載のケリー継手回転用駆動スピン
   ナ。 ＩＱ、　　作動部材が、♂ストン内包のシリンダを含む
   特許請求の範囲第９項記載のケリー継手回転用駆動スピ
   ンナ。 １１、　　モータが作動される前に、可動歯車がリング
   歯車と噛合することを保証する制御回路を含み、この制
   御回路が、モータに結合されて該モータに動力を提供す
   るパイ四ット作動弁と、このノぐイロット作動弁及び制
   御部材に結合されて、これらに動力を供給する手動操作
   制御弁と、制御弁とパイロット作動弁との間に配設され
   て、モータの作動に先立って制御部材の作動を保証する
   時間遅れ部材とを含む特許請求の範囲第６項記載のケリ
   ー継手回転用駆動ス♂ンナ。