專利名稱：煤層氣鉆機(jī)液壓步進(jìn)鉆桿連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤層氣鉆井的技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種煤層氣鉆機(jī)液壓步進(jìn)送鉆桿裝置。
背景技術(shù)：
煤層氣鉆機(jī)鉆桿連接機(jī)構(gòu)是煤層氣鉆機(jī)的重要裝置，其連接方式及帶來的連接效率直接影響著整個(gè)鉆機(jī)的作業(yè)效率。在已知技術(shù)中，煤層氣鉆桿的連接機(jī)構(gòu)的連接方式主要有1、液壓機(jī)械手抓鉆桿機(jī)構(gòu)，此機(jī)構(gòu)是通過提升機(jī)構(gòu)將鉆桿送到機(jī)械手裝夾處，液壓機(jī)械手將鉆桿裝夾后，通過人力將裝夾鉆桿的機(jī)械手推到井口中心，實(shí)現(xiàn)鉆桿連接動(dòng)作。該機(jī)構(gòu)機(jī)械手抓緊強(qiáng)，對(duì)準(zhǔn)井口中心快，主要缺點(diǎn)是機(jī)械手設(shè)計(jì)復(fù)雜，且造價(jià)高，需人力輔助，人性化程度低，一次只能承裝一根鉆桿。2、特殊的鉆桿吊裝機(jī)構(gòu)，此機(jī)構(gòu)是通過提升系統(tǒng)帶著吊裝機(jī)構(gòu)，將鉆桿頭端裝到吊裝機(jī)構(gòu)上，在提升過程中需要兩到三個(gè)人扶著鉆桿尾部，使鉆桿對(duì)準(zhǔn)井口中心的動(dòng)力水龍頭下端，下部人員扶緊，通過動(dòng)力水龍頭旋轉(zhuǎn)連接鉆桿。該機(jī)構(gòu)簡單，造價(jià)低，但其使用過程中需要人員較多，且連接鉆桿是人員均在動(dòng)力水龍頭下方，安全性能低，一次只能承裝一根鉆桿。針對(duì)上述各類鉆桿連接裝置的缺點(diǎn)，隨著經(jīng)濟(jì)性及鉆機(jī)使用人性化的要求越來越高，所以設(shè)計(jì)一種高效率、人性化、結(jié)構(gòu)簡單造價(jià)低的鉆桿連接裝置十分必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種煤層氣鉆機(jī)液壓步進(jìn)鉆桿連接裝置，可以承托多根鉆進(jìn)鉆桿，能實(shí)現(xiàn)將鉆桿送到井口，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力水龍頭與鉆桿的連接，具有步進(jìn)更換鉆桿的功能， 各動(dòng)作均采用液壓裝置實(shí)現(xiàn)，安全性好，作業(yè)效率高，人性化的鉆機(jī)配套裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種煤層氣鉆機(jī)液壓步進(jìn)鉆桿連接裝置，其特征在于具有與井架連接的旋轉(zhuǎn)支軸總成、通過過渡架與旋轉(zhuǎn)支軸總成連接的步進(jìn)鉆桿托架總成、連接步進(jìn)鉆桿托架總成的過渡架和連接過渡架的旋轉(zhuǎn)液壓缸構(gòu)成，所述旋轉(zhuǎn)支軸總成具有旋轉(zhuǎn)支軸，旋轉(zhuǎn)支軸通過軸承座和轉(zhuǎn)軸座固定到井架上，所述步進(jìn)鉆桿托架總成包括位于過渡架上的軸承座，與軸承座配合的托架轉(zhuǎn)軸，托架轉(zhuǎn)軸兩端分別設(shè)有卡裝鉆桿的擋板和承托盤，所述承托盤上設(shè)有多個(gè)卡裝鉆桿的鉆桿擱放座，所述托架轉(zhuǎn)軸的下端設(shè)有驅(qū)動(dòng)托架轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置。所述旋轉(zhuǎn)支軸采用分段式立柱結(jié)構(gòu)，各立柱之間采用止口對(duì)接的連接方式，所述過渡架固定連接在旋轉(zhuǎn)支軸的兩端，所述轉(zhuǎn)軸座為分瓣式結(jié)構(gòu)，固定端固定連接到井架上， 活動(dòng)端用于連接旋轉(zhuǎn)支軸，所述旋轉(zhuǎn)液壓缸兩端分別鉸接過渡架和井架。所述步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置具有位于托架轉(zhuǎn)軸下端的棘輪，棘輪配合連接有棘爪，棘爪連接棘爪驅(qū)動(dòng)裝置，棘爪驅(qū)動(dòng)裝置與步進(jìn)液壓缸連接，推動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)托架轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。所述托架轉(zhuǎn)軸采用分段式立柱結(jié)構(gòu)，各立柱之間采用止口對(duì)接的連接方式。所述托架轉(zhuǎn)軸的中部設(shè)有裝鉆桿時(shí)扶正鉆桿的扶正板，扶正板上設(shè)有與鉆桿擱放座對(duì)應(yīng)的扶正槽。所述鉆桿擱放座為6個(gè)，繞承托盤環(huán)形布置，可同時(shí)承托6根鉆桿。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案的有益效果在于
1、步進(jìn)鉆桿連接裝置具有承托6根鉆桿的能力，可以一次裝滿鉆桿，隨后連續(xù)下鉆，減少換鉆桿時(shí)間，提高鉆進(jìn)效率。2、步進(jìn)鉆桿托架總成托盤采用棘輪棘爪步進(jìn)機(jī)構(gòu)，可一次旋轉(zhuǎn)60度，實(shí)現(xiàn)裝有鉆桿的位置準(zhǔn)確到達(dá)井口中心，節(jié)約鉆桿連接時(shí)間。3、旋轉(zhuǎn)液壓缸實(shí)現(xiàn)步進(jìn)鉆桿托架總成轉(zhuǎn)到井口中心，步進(jìn)液壓缸實(shí)現(xiàn)鉆桿托盤的步進(jìn)旋轉(zhuǎn)，使此套裝置在整個(gè)工作過程中均由液壓缸執(zhí)行，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率， 實(shí)現(xiàn)了人性化設(shè)計(jì)，并使其安全性能得到提高。4、運(yùn)輸時(shí)無需拆卸，可以固定到井架側(cè)面隨車發(fā)運(yùn)，降低運(yùn)輸成本。5、整套裝置多為結(jié)構(gòu)件，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，滿足經(jīng)濟(jì)性要求。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是旋轉(zhuǎn)支軸總成結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是步進(jìn)鉆桿托架總成結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4的A-A剖視圖。圖6為圖4的B-B剖視圖。圖7為圖4的C-C剖視圖。圖8是旋轉(zhuǎn)支軸轉(zhuǎn)軸座結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。如圖1、圖2、圖3所示，煤層氣鉆機(jī)步進(jìn)鉆桿連接裝置，主要用來承托多根鉆進(jìn)鉆桿，能實(shí)現(xiàn)將鉆桿送到井口，且托盤下方帶有步進(jìn)旋轉(zhuǎn)送鉆桿裝置，能實(shí)現(xiàn)托盤的步進(jìn)旋轉(zhuǎn)，通過步進(jìn)旋轉(zhuǎn)將備好的鉆桿送到水龍頭下方。其包括旋轉(zhuǎn)支軸1、轉(zhuǎn)軸座2、旋轉(zhuǎn)液壓缸 3、軸承座4、支座5、過渡架6、步進(jìn)液壓缸7、步進(jìn)鉆桿托架總成8、定位塊9。旋轉(zhuǎn)支軸1采用分段式立柱結(jié)構(gòu)，各立柱之間采用止口對(duì)接的連接方式，此結(jié)構(gòu)可通過對(duì)各段立柱及轉(zhuǎn)軸兩端同軸度的要求，以保證旋轉(zhuǎn)支軸1上各轉(zhuǎn)軸的同軸度，使旋轉(zhuǎn)支軸1旋轉(zhuǎn)順暢。旋轉(zhuǎn)支軸1下方與軸承座4連接，通過轉(zhuǎn)軸座2與旋轉(zhuǎn)支軸1連接固定到井架10上，所述轉(zhuǎn)軸座為3個(gè)。如圖8所示轉(zhuǎn)軸座2為分瓣式結(jié)構(gòu)，包括下軸座2. 1、銅套2. 2為兩瓣和下軸座 2. 4，下軸座2. 1焊接到井架10上，銅套2. 2 一瓣通過螺釘2. 3連接到下軸座2. 1上，另一瓣連接到上軸座2. 4，與旋轉(zhuǎn)支軸1配合，連接螺栓2. 5是將上軸座2. 4連接到下軸座2. 1 上。旋轉(zhuǎn)液壓缸3 —端與井架上固定耳板連接，另一端與過渡架6. 1連接，支座5焊接到井架10上，軸承座4安裝到旋轉(zhuǎn)支軸1后通過螺栓連接方式與支座5連接，過渡架6. 1 一端與旋轉(zhuǎn)液壓缸3通過耳座銷子連接，另一端與旋轉(zhuǎn)支軸1通過耳座銷子連接，步進(jìn)液壓缸7 一端與旋轉(zhuǎn)支軸1上的耳座連接，另一端與步進(jìn)鉆桿托架總成8上的棘爪驅(qū)動(dòng)裝置連接，步進(jìn)鉆桿托架總成8下端下軸承座8. 7坐到旋轉(zhuǎn)支軸1的過渡架6. 1上，上端通過上軸承座 8. 1與旋轉(zhuǎn)支軸1的過渡架6固定連接，定位塊9現(xiàn)場焊接于井架上，保證鉆桿準(zhǔn)確到位。
如圖4、5、6、7所示為步進(jìn)鉆桿托架總成結(jié)構(gòu)示意圖，其包括上軸承座8. 1、擋板 8. 2、托架轉(zhuǎn)軸8. 3、扶正板8. 4、承托盤8. 5、鉆桿擱放座8. 6、下軸承座8. 7、棘輪8. 8、棘爪驅(qū)動(dòng)裝置8. 9。上軸承座8. 1安裝到托架轉(zhuǎn)軸8. 3上端，并與旋轉(zhuǎn)支軸1上的過渡架6連接，擋板8. 2焊于托架轉(zhuǎn)軸8. 3上部，擋板8. 2上環(huán)繞設(shè)置有鉆桿脖子可卡入的卡口 8. 2. 1， 鉆桿11下放后擋住鉆桿端，扶正板8. 4焊于托架轉(zhuǎn)軸8. 3的中部，扶正板8. 4上環(huán)繞設(shè)置有扶正槽8. 4. 1，主要起裝鉆桿時(shí)扶正鉆桿的作用，承托盤8. 5焊于托架轉(zhuǎn)軸8. 3的下部，與鉆桿擱放座8. 6通過止口對(duì)正螺栓連接。下軸承座8. 7安裝在托架轉(zhuǎn)軸8. 3的下部，并通過螺栓連接方式連接到旋轉(zhuǎn)支軸1的過渡架6. 1上。所述鉆桿擱放座、擋板上的卡口、扶正板上的扶正槽分別為6個(gè)。棘輪8. 8通過鍵連接安裝到托架轉(zhuǎn)軸8. 3下部，棘爪驅(qū)動(dòng)裝置 8. 9安裝在托架轉(zhuǎn)軸8. 3下部，棘爪驅(qū)動(dòng)裝置8. 9上耳板與步進(jìn)液壓缸7連接，棘爪與棘爪驅(qū)動(dòng)裝置8. 9連接，接觸面與棘輪8. 8配合，其起驅(qū)動(dòng)作用，通過步進(jìn)液壓缸7驅(qū)動(dòng)棘爪驅(qū)動(dòng)裝置8. 9，使其推動(dòng)棘輪8. 8驅(qū)動(dòng)托架轉(zhuǎn)軸8. 3旋轉(zhuǎn)60度。所述托架轉(zhuǎn)軸8. 3采用分段式立柱結(jié)構(gòu)，各立柱之間采用止口對(duì)接的連接方式，此結(jié)構(gòu)可通過對(duì)各段立柱及連接軸兩端同軸度的要求，以保證托架轉(zhuǎn)軸8. 3與上軸承座8. 1及與下軸承座8. 7連接軸的同軸度，使托架轉(zhuǎn)軸8. 3繞上軸承座8. 1及下軸承座8. 7旋轉(zhuǎn)順暢。
權(quán)利要求
1.一種煤層氣鉆機(jī)液壓步進(jìn)鉆桿連接裝置，其特征在于具有與井架連接的旋轉(zhuǎn)支軸總成、通過過渡架與旋轉(zhuǎn)支軸總成連接的步進(jìn)鉆桿托架總成、連接步進(jìn)鉆桿托架總成的過渡架和連接過渡架的旋轉(zhuǎn)液壓缸構(gòu)成，所述旋轉(zhuǎn)支軸總成具有旋轉(zhuǎn)支軸，旋轉(zhuǎn)支軸通過軸承座和轉(zhuǎn)軸座固定到井架上，所述步進(jìn)鉆桿托架總成包括位于過渡架上的軸承座，與軸承座配合的托架轉(zhuǎn)軸，托架轉(zhuǎn)軸兩端分別設(shè)有卡裝鉆桿的擋板和承托盤，所述承托盤上設(shè)有多個(gè)卡裝鉆桿的鉆桿擱放座，所述托架轉(zhuǎn)軸的下端設(shè)有驅(qū)動(dòng)托架轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣鉆機(jī)液壓步進(jìn)鉆桿連接裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)支軸采用分段式立柱結(jié)構(gòu)，各立柱之間采用止口對(duì)接的連接方式，所述過渡架固定連接在旋轉(zhuǎn)支軸的兩端，所述轉(zhuǎn)軸座為分瓣式結(jié)構(gòu)，固定端固定連接到井架上，活動(dòng)端用于連接旋轉(zhuǎn)支軸，所述旋轉(zhuǎn)液壓缸兩端分別鉸接過渡架和井架。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣鉆機(jī)液壓步進(jìn)鉆桿連接裝置，其特征在于所述步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置具有位于托架轉(zhuǎn)軸下端的棘輪，棘輪配合連接有棘爪，棘爪連接棘爪驅(qū)動(dòng)裝置，棘爪驅(qū)動(dòng)裝置與步進(jìn)液壓缸連接，推動(dòng)棘輪驅(qū)動(dòng)托架轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣鉆機(jī)液壓步進(jìn)鉆桿連接裝置，其特征在于所述托架轉(zhuǎn)軸采用分段式立柱結(jié)構(gòu)，各立柱之間采用止口對(duì)接的連接方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣鉆機(jī)液壓步進(jìn)鉆桿連接裝置，其特征在于所述托架轉(zhuǎn)軸的中部設(shè)有裝鉆桿時(shí)扶正鉆桿的扶正板，扶正板上設(shè)有與鉆桿擱放座對(duì)應(yīng)的扶正槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣鉆機(jī)液壓步進(jìn)鉆桿連接裝置，其特征在于所述鉆桿擱放座為6個(gè)，繞承托盤環(huán)形布置，可同時(shí)承托6根鉆桿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤層氣鉆機(jī)液壓步進(jìn)鉆桿連接裝置，其中具有與井架連接的旋轉(zhuǎn)支軸總成、通過過渡架與旋轉(zhuǎn)支軸總成連接的步進(jìn)鉆桿托架總成、連接步進(jìn)鉆桿托架總成的過渡架和連接過渡架的旋轉(zhuǎn)液壓缸構(gòu)成，所述旋轉(zhuǎn)支軸總成具有旋轉(zhuǎn)支軸，旋轉(zhuǎn)支軸通過軸承座和轉(zhuǎn)軸座固定到井架上，所述步進(jìn)鉆桿托架總成包括位于過渡架上的軸承座，與軸承座配合的托架轉(zhuǎn)軸，托架轉(zhuǎn)軸兩端分別設(shè)有卡裝鉆桿的擋板和承托盤，所述承托盤上設(shè)有多個(gè)卡裝鉆桿的鉆桿擱放座，所述托架轉(zhuǎn)軸的下端設(shè)有驅(qū)動(dòng)托架轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置?？梢猿型卸喔@進(jìn)鉆桿，能實(shí)現(xiàn)將鉆桿送到井口，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力水龍頭與鉆桿的連接，具有步進(jìn)更換鉆桿的功能，各動(dòng)作均采用液壓裝置實(shí)現(xiàn)，安全性好，作業(yè)效率高，人性化的鉆機(jī)配套裝置。
文檔編號(hào)E21B19/14GK102561958SQ20111045524
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者何軍國, 何波, 余利軍, 劉儉, 周莉莉, 怡強(qiáng), 涂學(xué)洋, 陳軍鵬, 馬進(jìn)生, 高加索, 魏柳興 申請人:南陽二機(jī)石油裝備(集團(tuán))有限公司