[发明专利]一种钻机液压顶部驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油钻井设备，尤其是一种钻机的液压顶部驱动。

背景技术

传统的转盘式钻机有变速箱、转盘、大钩、水龙头、方钻杆等部件，尤其驱动转盘的减速箱体积大，使得整机重量大，移动笨重，尤其式在沙漠地带更是寸步难行；另外在钻探过程中拧卸钻杆需人力辅助，费时费力。

传统的顶部驱动装置一般为马达通过减速箱驱动主轴转动，这种带减速机的动力头结构复杂，故障率多，体积相对较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种钻机液压顶部驱动装置，为了解决上述存在的问题而提供一种体积小，整机重量轻、拧卸扣方便，结构简单，通过空心马达直接驱动主轴旋转，去掉减速箱的新型液压顶部驱动装置。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种钻机液压顶部驱动装置，主要包括滑车(1)、动力头(3)、浮动装置(7)、翘举液缸(2)和制动装置；滑车(1)主要由框架(8)、翘举板(11)、空心轴套(10)和滚轮(13)组成，翘举板(11)与框架（8）通过空心轴套(10)连接，翘举板(11)可以沿着空心轴套(10)自由旋转；滑车与动力头之间安装翘举液缸(2)；动力头(3)与浮动装置(7)通过钻杆扣连接，制动装置安装在动力头(3)和浮动装置(7)之间。

动力头主要由鹅颈管(14)、主轴(21)、冲管总成(15)、冲管支架(17)、上下壳体(19)、(23)、空心马达(18)、防跳轴承(20)、推力(22)、扶正轴承(24)和旋转密封组成；其中鹅颈管(14)可以从滑车的空心轴套(10)穿出，主轴(21)上设有花键，与带花键的空心马达(18)连接，马达通过花键连接直接驱动主轴(21)旋转，马达外壳与上壳体(19)螺栓固定。

上壳体(19)通过螺栓与下壳体(23)固定连接，内侧装有防跳轴承(20)，其上端设有旋转密封端盖(29)和耐磨套(27)，耐磨套(27)与主轴(21)过盈配合连接，两个唇形旋转密封圈(28)，背对背安装，两密封圈之间设计密封隔环，密封隔环上设有油槽和油孔，在密封端盖(29)设计润滑油路并安装油杯(30)。

主轴上部安装转换接头(16)，冲管总成(15)安装在鹅颈管(14)和转换接头(16)之间，通过冲管支架(17)实现固定；主轴(21)与下壳体(23)之间安装推力轴承(22)，下部安装扶正轴承(24)，内圈与主轴(21)过盈配合连接，外圈通过下端盖(25)固定，内圈通过与主轴(21)过盈配合的下耐磨套(26)固定，下壳体(23)侧面设有泄油孔。

浮动装置(7)主要由上端盖(31)、花键套(32)、浮动接头(37)、下端盖(38)等几部份组成，上下端盖(31)、(38)通过螺栓与花键套(32)固定连接，浮动接头(37)与花键套(32)花键连接，与上端盖(31)间隙配合连接，之间安装密封圈(34)和耐磨圈(33)；浮动接头(37)与下端盖(38)之间安装耐磨圈(35)和防尘圈(36)。

制动装置主要由制动钳(5)、制动盘(6)、支架(4)组成，其特征是制动钳(5)螺栓固定在支架(4)上，支架(4)固定在动力头的下壳体(23)上，制动盘(6)螺栓连接在浮动装置的上端盖(31)的连接法兰上。

滑车的滚轮(13)有24个，对称结构，单侧12个，滚轮连接板(12)上下各安装4个，与井架焊接的滑车运动导轨上面接触运动，前后安装2个，与滑车运动导轨内侧面接触运动，两种滚轮安装方向垂直，翘举板(11)前端安装2个。

本发明具有的优点和积极效果是：由液压顶部驱动取代了传统的转盘式钻机的变速箱、转盘、大钩、水龙头、方钻杆等部件，使得体积小，重量轻、上卸扣方便，减少钻井过程中拧卸钻杆需人力辅助时间；通过空心马达直接驱动主轴，去掉减速箱，结构简单，减小故障率，提高钻机效率；浮动装置结构简单，降低上卸扣时，钻杆扣的磨损，保护钻具；制动装置高效可靠，可以实现定向钻井。

附图说明：

图1本发明的顶部驱动结构简图；

图2本发明的滑车主视简图；

图3本发明的动力头结构简图；

图4本发明的动力头局部放大简图；

图5本发明的浮动装置结构简图。