本發(fā)明屬于石油機械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種海洋深水鉆機用轉(zhuǎn)盤。

背景技術(shù)：

隨著深水油氣勘探開發(fā)技術(shù)的發(fā)展，海洋深水鉆機愈來愈受到市場的關(guān)注，大規(guī)格ZP605轉(zhuǎn)盤是海洋深水鉆機的重要設(shè)備，可滿足海洋深水鉆機大直徑隔水套管的使用，同時也可滿足大載荷、大扭矩、高轉(zhuǎn)速的鉆井工況使用，但這種大規(guī)格轉(zhuǎn)盤由于關(guān)鍵零部件制造技術(shù)在國內(nèi)還處于空缺狀態(tài)。

近年來，基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展為國內(nèi)研制超深鉆井裝備奠定了良好的基礎(chǔ)，原來一些制約鉆井裝備發(fā)展的技術(shù)也逐漸得到了掌握和應(yīng)用，如轉(zhuǎn)盤用的超大直徑的弧齒錐齒輪設(shè)計加工制造，超大型雙向角接觸球軸承的加工裝備等技術(shù)都有了很大的突破，為海洋超深井鉆機用的ZP605轉(zhuǎn)盤的設(shè)計制造創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種海洋深水鉆機用轉(zhuǎn)盤，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在不能滿足海洋深水鉆機大直徑隔水套管的使用，不能滿足大載荷、大扭矩、高轉(zhuǎn)速的鉆井工況使用要求的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種海洋深水鉆機用轉(zhuǎn)盤，包括底座總成，底座總成上端面安裝有上蓋板，在底座總成及上蓋板的中心通孔中安裝有轉(zhuǎn)臺，轉(zhuǎn)臺的補心方式采用四次過渡結(jié)構(gòu)，即在轉(zhuǎn)臺的通孔內(nèi)沿與外圈主補心外沿、外圈主補心內(nèi)沿與中圈主補心外沿、內(nèi)圈主補心內(nèi)沿與襯套的外沿之間分別開有多組徑向?qū)?yīng)的半圓槽，每組兩個徑向?qū)?yīng)的半圓槽圍成一個銷孔，從外到內(nèi)形成三圈銷孔，每組兩個徑向?qū)?yīng)的半圓槽圍成的銷孔中安裝有一個扭矩銷；在中圈主補心內(nèi)沿與內(nèi)圈主補心外沿之間采用凹槽-凸塊結(jié)構(gòu)周向定位配合。

本發(fā)明的海洋深水鉆機用轉(zhuǎn)盤，其特征還在于：

底座總成上端四角位置分別設(shè)有一個供起吊用的吊耳，每個吊耳對應(yīng)的上蓋板窗口位置均設(shè)置有一個活蓋板。

轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)是，包括轉(zhuǎn)臺主體，轉(zhuǎn)臺主體與下座圈固定，在下座圈上坐放有主軸承的內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)臺主體與錐齒輪副中的大錐齒圈固定連接，錐齒輪副中的小錐齒圈與輸入軸同軸固定連接；主軸承的外環(huán)支撐在底座總成內(nèi)。

主軸承外環(huán)與底座總成內(nèi)的臺面之間設(shè)置有墊片組。

底座總成的內(nèi)腔前后位置分別設(shè)有潤滑油的前油室、后油室，前油室對應(yīng)于錐齒輪副，后油室對應(yīng)于主軸承，前油室與后油室之間連接有階梯型的回油管。

輸入軸套裝有圓柱滾子軸承和調(diào)心滾子軸承。

底座總成的前端沿輸入軸兩側(cè)分別設(shè)有一套鎖緊機構(gòu)，鎖緊機構(gòu)中的凸輪式掣子與轉(zhuǎn)臺中設(shè)置的轉(zhuǎn)臺外圓凹槽對應(yīng)設(shè)置。

本發(fā)明的有益效果是，包括以下幾個方面：

1)轉(zhuǎn)盤采用正交等高錐齒輪傳動方式，大通徑、大承載，傳動鏈簡單、結(jié)構(gòu)緊湊。

2)多層補心的過渡設(shè)計，滿足了鉆井過程中下不同規(guī)格的套管和隔水管的需要。

3)在滿足正常鉆井工況的前提下，產(chǎn)品重量輕，生產(chǎn)制造成本低。

4)不同的吊裝方式，提高了吊運、安裝、拆卸的安全性。

5)動力源選擇范圍大,既可采用液壓馬達(dá)或電機直驅(qū)，也可采用鏈條驅(qū)動來完成鉆井作業(yè)，使用操作維護(hù)方便、能滿足不同的驅(qū)動方式，是海洋油氣勘探鉆機中不可缺少的配套設(shè)備，適用于海洋深水鉆機用的大規(guī)格轉(zhuǎn)盤。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中的A-A旋轉(zhuǎn)剖面示意圖；

圖3是本發(fā)明主軸承與底座總成的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1中的B-B截面示意圖(轉(zhuǎn)臺鎖緊工況)。

圖中，1.上蓋板，2.底座總成，3.轉(zhuǎn)臺，4.輸入軸，5.襯套，6.內(nèi)圈主補心，7.中圈主補心，8.外圈主補心，9.主軸承，10.連接螺栓，11.錐齒輪副，12.墊片組，13.下座圈，14.內(nèi)六方螺栓，15.回油管，16.后油室，17.前油室，18.扭矩銷，19.活蓋板，20.吊耳，21.鎖緊機構(gòu)，22.雙頭螺栓，23.鎖緊螺母，24.掣子，25.轉(zhuǎn)臺外圓凹槽。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

以下文本中的描述以輸入軸4所在的一側(cè)為前，其他方位的描述以此類推，實際安裝情況比照各個附圖，實施例產(chǎn)品稱為ZP605轉(zhuǎn)盤。

參照圖1、圖2、圖3、圖4，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是，包括底座總成2，底座總成2是鑄焊結(jié)構(gòu)的剛性矩形體，底座總成2上端面安裝有上蓋板1，上蓋板1是用花紋鋼板焊接而成的矩形體，上蓋板1采用內(nèi)六角螺釘與底座總成2固定連接；在底座總成2及上蓋板1的中心通孔中安裝有轉(zhuǎn)臺3，轉(zhuǎn)臺3的補心方式采用四次過渡結(jié)構(gòu)，即在轉(zhuǎn)臺3的通孔中從外圈到內(nèi)圈依次安裝有外圈主補心8、中圈主補心7、內(nèi)圈主補心6及襯套5，在轉(zhuǎn)臺3的通孔內(nèi)沿與外圈主補心8外沿、外圈主補心8內(nèi)沿與中圈主補心7外沿、內(nèi)圈主補心6內(nèi)沿與襯套5的外沿之間分別開有多組徑向?qū)?yīng)的半圓槽，每組兩個徑向?qū)?yīng)的半圓槽圍成一個銷孔，從外到內(nèi)形成三圈銷孔(圖1實施例為三圈銷孔，每圈四個銷孔)，每組兩個徑向?qū)?yīng)的半圓槽圍成的銷孔中安裝有一個扭矩銷18；在中圈主補心7內(nèi)沿與內(nèi)圈主補心6外沿之間采用傳統(tǒng)的凹槽-凸塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行周向定位配合；所有的扭矩銷18，一方面使得轉(zhuǎn)臺3、外圈主補心8、中圈主補心7、內(nèi)圈主補心6及襯套5依次相互對接，可靠的傳遞扭矩，另一方面實現(xiàn)了轉(zhuǎn)臺3的軸心通孔由大到小的轉(zhuǎn)換，滿足鉆井過程中不同規(guī)格的套管、隔水管的安裝需求；

底座總成2上端四角位置分別設(shè)有一個供起吊用的吊耳20，便于轉(zhuǎn)盤的起吊、安裝和運輸，每個吊耳20對應(yīng)的上蓋板1窗口位置均設(shè)置有一個活蓋板19，工作時扣蓋好活蓋板19，保持轉(zhuǎn)臺3及上蓋板1上表面的平齊；

轉(zhuǎn)臺3的結(jié)構(gòu)是，包括轉(zhuǎn)臺主體，轉(zhuǎn)臺主體通過內(nèi)六方螺栓14與下座圈13固定連接，在下座圈13向外的凸邊上坐放有主軸承9的內(nèi)環(huán)，下座圈13用以扶正并支撐主軸承9，使得轉(zhuǎn)臺主體在底座總成2中實現(xiàn)沿垂直軸心的水平面轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)臺主體上部通過連接螺栓10與錐齒輪副11中的大錐齒圈固定連接，錐齒輪副11中的小錐齒圈與輸入軸4同軸固定連接；

參照圖3，主軸承9的外環(huán)(座圈)支撐在底座總成2內(nèi)，并通過雙頭螺栓22及鎖緊螺母23與底座總成2固定連接為一體，組裝拆卸都很方便，互換性強；主軸承9為主輔一體式的角接觸推力球型軸承，結(jié)構(gòu)更為緊湊。

參照圖2，在主軸承9外環(huán)與底座總成2內(nèi)的臺面之間設(shè)置有墊片組12，墊片組12可調(diào)整錐齒輪副11的齒側(cè)間隙；

參照圖2，在底座總成2的內(nèi)腔前后位置分別設(shè)有潤滑油的前油室17、后油室16，前油室17對應(yīng)于錐齒輪副11，后油室16對應(yīng)于主軸承9，前油室17與后油室16之間連接有階梯型的回油管15，實現(xiàn)兩個油箱回油的暢通，以保證主軸承9、錐齒輪副11能夠得到充分的潤滑和散熱；

輸入軸4為筒式結(jié)構(gòu)，輸入軸4與錐齒輪副11中的小錐齒輪同軸連接，輸入軸4主體外圓套裝有圓柱滾子軸承和調(diào)心滾子軸承，一體安裝在底座總成2傳動側(cè)，輸入軸4內(nèi)端頭通過墊片組12調(diào)整好齒側(cè)間隙后底座總成2軸向固定連接；

參照圖4，圖1中的兩處B-B截面結(jié)構(gòu)相同，在底座總成2的前端沿輸入軸4兩側(cè)分別設(shè)有一套鎖緊機構(gòu)21，鎖緊機構(gòu)21中的凸輪式掣子24與轉(zhuǎn)臺3中設(shè)置的轉(zhuǎn)臺外圓凹槽25對應(yīng)設(shè)置，實現(xiàn)兩者的頂接或脫離，實現(xiàn)將轉(zhuǎn)臺在正、反兩個轉(zhuǎn)向的鎖定。

實施例中，轉(zhuǎn)臺3的為1536.7mm(換算為60.5in)；外圈主補心8采用外徑60.5in的主補心；中圈主補心7采用外徑49.5in的主補心；內(nèi)圈主補心6采用外徑37.5in的主補心；襯套5的通孔最大直徑為257.18mm(換算為10.125in)。

本發(fā)明的工作過程是，包括下列鉆井工況：

1)下套管或隔水管時，承托井中套管柱或隔水管重量，承受軸向靜載荷。轉(zhuǎn)臺3的最大通孔直徑為1536.7mm(換算為60.5in)，通過外圈主補心8、中圈主補心7、內(nèi)圈主補心6及襯套5的分層設(shè)計，能夠縮小到257.18mm(換算為10.125in)，這樣就能夠根據(jù)鉆井工況的需要，選擇不同規(guī)格的補心來下入對應(yīng)規(guī)格的套管及隔水管，并承托相應(yīng)的管柱重量。

2)鉆井與修井過程中，提供井中鉆具轉(zhuǎn)動所需的扭矩和轉(zhuǎn)速。

鉆具轉(zhuǎn)動所需的扭矩和轉(zhuǎn)速是通過輸入軸4經(jīng)錐齒輪副11、連接螺栓10、主軸承9、轉(zhuǎn)臺主體、扭矩銷18、外圈主補心8、中圈主補心7、內(nèi)圈主補心6依次傳遞給井下鉆柱。

3)用井下動力鉆具鉆進(jìn)時承受鉆柱上的反扭矩。

用渦輪或螺桿鉆具鉆井時，將鎖緊機構(gòu)21中的左、右掣子24插入轉(zhuǎn)臺3中的轉(zhuǎn)臺外圓凹槽25中，就可將轉(zhuǎn)臺3鎖定，見圖4，承受井下鉆柱反扭矩。

本發(fā)明的裝置(ZP605轉(zhuǎn)盤)，從傳動方式、主軸承、錐齒輪副安裝、固定，吊裝及補心的分層方式等方面考慮，動力源選擇范圍大，即可采用液壓馬達(dá)或電機直驅(qū)，也可采用鏈條驅(qū)動來完成鉆井作業(yè)，適用于海洋深水鉆機用，解決了海洋深水鉆機所需要的大通徑、大載荷、大扭矩、高轉(zhuǎn)速正交弧齒錐齒輪傳動形式的轉(zhuǎn)盤空缺問題，增強油氣勘探開發(fā)鉆機轉(zhuǎn)盤的配套能力。