車載式鉆機回轉(zhuǎn)裝置制造方法
【專利摘要】一種車載式鉆機回轉(zhuǎn)裝置，其包含拖板框架，動力頭可旋轉(zhuǎn)的固定在拖板框架上，動力頭的后側(cè)外緣設有雙速液壓馬達，所述動力頭內(nèi)部可旋轉(zhuǎn)的設有主軸，所述雙速液壓馬達連接至所述主軸以驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)，所述主軸的中部設有臺肩，且在臺肩兩側(cè)設有相對設置的圓錐滾子軸承以支承于動力頭內(nèi)，由此，本發(fā)明在提高鉆機強度和剛度的同時，降低了重量，且使得高速泥漿不能直接對主軸內(nèi)壁造成磨損，提高主軸壽命；內(nèi)部增加磁性濾網(wǎng)和安裝帶永久磁鐵的端蓋，增加軸承壽命；以帶干燥劑的空氣濾清器替代普通透氣塞，防止外部水分進入箱體內(nèi)部，污染潤滑液。
【專利說明】車載式鉆機回轉(zhuǎn)裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鉆探裝備的【技術領域】，具體涉及一種滿足多種鉆進工藝的車載式鉆機回轉(zhuǎn)裝置。

【背景技術】
[0002]目前，車載式鉆機在煤層氣水平定向鉆井施工應用廣泛，并推廣應用于大直徑應急救援鉆孔施工?；剞D(zhuǎn)裝置作為車載鉆機的主要部件，為鉆具提供回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和鉆進下壓力，實現(xiàn)鉆井施工。目前，車載鉆機多采用轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)作為驅(qū)動鉆機的動力源，難以實現(xiàn)復雜鉆井需求，如定向井施工。在回轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)上，國內(nèi)一些動力頭采用定量馬達驅(qū)動，調(diào)速范圍窄；提升鉆具過程中由頂部齒輪壓盤通過螺紋傳遞拉力，同時依靠壓盤調(diào)節(jié)軸承游隙，這一結(jié)構(gòu)使得齒輪壓盤螺紋破壞頻率增加，更換復雜；主軸上端無密封保護裝置，導致滲漏鉆井液進入齒輪箱體內(nèi)部，污染潤滑油；箱體內(nèi)部無單獨金屬碎屑吸附元件，潤滑油易被污染，軸承壽命大大降低。
[0003]為此，本發(fā)明的設計者有鑒于上述缺陷，通過潛心研究和設計，綜合長期多年從事相關產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗和成果，研究設計出一種車載式鉆機回轉(zhuǎn)裝置，以克服上述缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、強度高、通孔直徑大、調(diào)速范圍寬、抗污染能力強、可靠性高且能滿足多種鉆進工藝的車載式鉆機回轉(zhuǎn)裝置。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種車載式鉆機回轉(zhuǎn)裝置，其包含拖板框架，所述拖板框架在拖板的承力部位焊接有多組槽鋼，所述拖板框架上表面兩側(cè)相對設有安裝板，動力頭通過兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)翼板可旋轉(zhuǎn)的固定在兩安裝板之間，其特征在于:
[0006]所述動力頭的后端連接有沖管總成，且動力頭的后側(cè)外緣設有雙速液壓馬達，所述動力頭內(nèi)部可旋轉(zhuǎn)的設有主軸，所述雙速液壓馬達連接至所述主軸以驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)，所述主軸的前端從動力頭向外延伸且通過圓柱銷連接至一外軸，所述外軸內(nèi)套有內(nèi)軸，一襯管同軸設于主軸內(nèi)，一氣管同軸的位于襯管內(nèi)并從所述內(nèi)軸向外延伸，所述內(nèi)軸的后端插入所述襯管和主軸之間，且所述內(nèi)軸和襯管之間至少設置兩道密封環(huán)，所述主軸的中部設有臺肩，且在臺肩兩側(cè)設有相對設置的圓錐滾子軸承以支承于動力頭內(nèi)，臺肩后側(cè)的圓錐滾子軸承外側(cè)設有一磁性濾網(wǎng)，對嚙合過程中產(chǎn)生的金屬碎屑進行吸附，防止金屬碎屑進入到軸承滾道內(nèi)，延長軸承壽命，臺肩前側(cè)的圓錐滾子軸承前端設有兩個圓螺母，以通過圓螺母進行軸承的調(diào)節(jié)和防松。
[0007]其中:所述拖板框架的底部設有多組滾輪，所述多組滾輪包含8組固定滾輪和16組調(diào)節(jié)滾輪，所述8組固定滾輪固定于所述拖板框架，所述16組調(diào)節(jié)滾輪可上下左右調(diào)節(jié)所述拖板框架。
[0008]其中:動力頭內(nèi)采用雙防護密封結(jié)構(gòu)，其中，動力頭內(nèi)設有抵靠件，所述抵靠件的前端設有伸入所述主軸和襯管之間的插入部，所述抵靠件的內(nèi)外側(cè)分別設有頂靠主軸和襯管的凸緣部，所述雙防護密封結(jié)構(gòu)包含抵靠件外側(cè)凸緣部和主軸后端面之間設置的O型密封圈以及位于主軸后端外緣和動力頭內(nèi)緣之間的防塵圈。
[0009]其中:還包含分別位于動力頭兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件，各所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件包含插銷油缸、插銷和旋轉(zhuǎn)油缸，所述插銷油缸橫向固定于所述拖板框架上，且所述插銷油缸的活塞桿固定于所述插銷，所述動力頭兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)翼板分別設有供所述插銷伸入或脫出的插銷孔，以當插銷油缸進行伸縮時，所述動力頭可進行相對固定或旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)油缸為一長油缸，其一端鉸接于所述拖板框架，另一端的活塞桿鉸接于所述旋轉(zhuǎn)翼板。
[0010]其中:所述主軸外緣固定有一摩擦盤，所述拖板框架上相對所述摩擦盤設有一摩擦制動器。
[0011]其中:所述摩擦盤在正常工作時伸入所述摩擦制動器的凹槽內(nèi)，所述摩擦制動器的凹槽內(nèi)設有摩擦片，以在制動時對摩擦盤進行夾緊摩擦制動。
[0012]由此，本發(fā)明的有益效果是:
[0013]1、采用雙速擺線馬達，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍寬，扭矩大，后端配置沖管總成，可滿足常規(guī)泥漿正循環(huán)和氣舉正循環(huán)鉆進。
[0014]2、主軸制動器能夠通過摩擦盤對主軸進行制動，滿足定向鉆井施工。
[0015]3、主軸通徑大，內(nèi)部安裝襯管，配套大口徑?jīng)_管總成，可滿足大口徑氣舉反循環(huán)鉆進需求，主軸壽命長。
[0016]4、主軸中部臺肩結(jié)構(gòu)，能夠使主軸承受較大提升力，無須更換齒輪壓盤。
[0017]5、采用磁性濾網(wǎng)和帶永久磁鐵的小端蓋，可以對潤滑液內(nèi)金屬雜質(zhì)充分吸附，提高了潤滑液的抗污染能力，提高了軸承壽命。
[0018]6、能夠使得動力頭主軸0-70度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，方便裝卸鉆具。
[0019]本發(fā)明的詳細內(nèi)容可通過后述的說明及所附圖而得到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的俯視圖。
[0021]圖2為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明的局部放大視圖。
[0023]圖4為發(fā)明的動力頭初始狀態(tài)示意圖。
[0024]圖5為發(fā)明的動力頭裝卸鉆桿工作示意圖。
[0025]圖中附圖標記:
[0026]I 一拖板框架、2—滾輪、3—雙速液壓馬達、4一空氣濾清器、5—襯管、6—磁性濾網(wǎng)、7—主軸、8 —O型密封圈、9一防塵圈、10一止退環(huán)、Ia—插銷油缸、2a—插銷、3a —油缸、4a—旋轉(zhuǎn)翼板、8a—圓螺母、9a—摩擦盤、1a—圓柱銷、11 一內(nèi)軸、12—外軸、13 —氣管、I b一后板、2b一沖管總成、3b一安裝板、4b一動力頭、6b一摩擦制動器。

【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0028]參見圖1-4，本發(fā)明涉及一種車載式鉆機回轉(zhuǎn)裝置，其包含拖板框架1，所述拖板框架I可由高強度鋼制成，且為了提高整體強度和剛度，所述拖板框架I在拖板的承力部位焊接有多組槽鋼，所述拖板框架I的底部設有多組滾輪2，其中，所述多組滾輪2包含8組固定滾輪和16組調(diào)節(jié)滾輪，所述8組固定滾輪固定于所述拖板框架1，所述16組調(diào)節(jié)滾輪可上下左右移動的固定于所述拖板框架1，由此，可通過調(diào)節(jié)滾輪的移動進行動力頭4b的位置調(diào)節(jié)，16組滾輪可以調(diào)節(jié)與導軌間隙，保證動力頭主軸7與孔口同心。
[0029]所述拖板框架I上表面兩側(cè)相對設有安裝板3b，動力頭4b通過兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)翼板4a可旋轉(zhuǎn)的固定在兩安裝板3b之間，所述動力頭4b的后端連接有大口徑的沖管總成2b，且動力頭4b的后側(cè)外緣設有雙速液壓馬達3，所述動力頭4b內(nèi)部可旋轉(zhuǎn)的設有主軸7，所述雙速液壓馬達3連接至所述主軸7以驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)，所述主軸7的前端從動力頭4b向外延伸且通過圓柱銷1a連接至一外軸12，所述外軸12內(nèi)套有內(nèi)軸11，一襯管5同軸設于主軸7內(nèi)，一氣管13同軸的位于襯管5內(nèi)并從所述內(nèi)軸11向外延伸，所述內(nèi)軸11的后端插入所述襯管5和主軸7之間，且所述內(nèi)軸11和襯管5之間至少設置兩道密封環(huán)，其中，所述動力頭4b后側(cè)設有帶干燥劑的空氣濾清器4，防止外部水分進入箱體內(nèi)，保證動力頭能在惡劣環(huán)境下潤滑油不受到污染；所述主軸7的中部設有臺肩，且在臺肩兩側(cè)設有相對設置的圓錐滾子軸承支承于動力頭4b內(nèi)，臺肩后側(cè)的圓錐滾子軸承外側(cè)設有一磁性濾網(wǎng)6，對嚙合過程中產(chǎn)生的金屬碎屑進行吸附，防止金屬碎屑進入到軸承滾道內(nèi)，延長軸承壽命，臺肩前側(cè)的圓錐滾子軸承前端設有兩個圓螺母8a，以通過圓螺母8a進行軸承的調(diào)節(jié)和防松。
[0030]所述襯管5為高強度鋼制成，以保護主軸7不被高速泥漿磨損和腐蝕，所述主軸7的通孔直徑大于3英寸，配置大口徑?jīng)_管總成2b，可以滿足大口徑氣舉反循環(huán)鉆進施工要求。
[0031]參見圖3，動力頭4b內(nèi)采用雙防護密封結(jié)構(gòu)，其中，動力頭4b內(nèi)設有抵靠件，所述抵靠件的前端設有伸入所述主軸7和襯管5之間的插入部，所述抵靠件的內(nèi)外側(cè)分別設有頂靠主軸7和襯管5的凸緣部，所述雙防護密封結(jié)構(gòu)包含抵靠件外側(cè)凸緣部和主軸后端面之間設置的O型密封圈8以及位于主軸7后端外緣和動力頭4b內(nèi)緣之間的防塵圈9，所述O型密封圈8對通過襯管5內(nèi)的泥漿進行密封，防止高壓泥漿外泄，所述防塵圈9對主軸7內(nèi)油封進行保護，阻止外部灰塵或液態(tài)污染物進入箱體。
[0032]其中，動力頭4b內(nèi)設有一止退環(huán)10，所述止退環(huán)10套合于所述主軸7的一凸緣上以避免主軸7過分后退。
[0033]為實現(xiàn)動力頭4b的旋轉(zhuǎn)，本申請還包含分別位于動力頭4b兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件，各所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件包含插銷油缸la、插銷2a和旋轉(zhuǎn)油缸3a，所述插銷油缸Ia橫向固定于所述拖板框架I上，且所述插銷油缸Ia的活塞桿固定于所述插銷2a，所述動力頭4b兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)翼板4a分別設有供所述插銷2a伸入或脫出的插銷孔，以當插銷油缸Ia進行伸縮時，所述動力頭4b可進行相對固定或旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)油缸3a為一長油缸，其一端鉸接于所述拖板框架1，另一端的活塞桿鉸接于所述旋轉(zhuǎn)翼板4a。
[0034]參見圖4和圖5，回轉(zhuǎn)裝置正常工作時，依靠插銷油缸Ia帶動插銷2a對旋轉(zhuǎn)翼板4a進行固定，保證動力頭4b正常旋轉(zhuǎn)和鉆進施工。當進行裝卸其他鉆桿時，插銷油缸Ia帶動插銷2a收回，使得插銷脫離旋轉(zhuǎn)翼板4a，固定在旋轉(zhuǎn)翼板4a上的動力頭4b在油缸3a的帶動下可以逆時針旋轉(zhuǎn)70度，配合上桿裝置裝卸鉆具。
[0035]為實現(xiàn)動力頭主軸的快速制動，所述主軸7外緣固定有一摩擦盤9a，所述拖板框架I上相對所述摩擦盤9a設有一摩擦制動器6b，所述摩擦盤9a在正常工作時伸入所述摩擦制動器6b的凹槽內(nèi)，所述摩擦制動器6b的凹槽內(nèi)設有摩擦片，以在制動時對摩擦盤9a進行夾緊摩擦制動。
[0036]由此，本發(fā)明的車載鉆機回轉(zhuǎn)裝置在拖板尾部主承力部位增加多條槽鋼作為加強筋，在提高鉆機強度和剛度的同時，降低了重量。動力頭的主軸采用中部臺肩結(jié)構(gòu)，臺肩作為提升力的主要承受部位；主軸通孔大于3英寸，主軸內(nèi)部安裝獨立襯管，使得高速泥漿不能直接對主軸內(nèi)壁造成磨損，提高主軸壽命；主軸后端增加一組防塵圈和O型圈，防止內(nèi)部泥漿外泄和外部污染物進入齒輪箱體；動力頭內(nèi)部增加磁性濾網(wǎng)和安裝帶永久磁鐵的端蓋，保證齒輪運動過程中產(chǎn)生的金屬碎屑得到充吸附，增加軸承壽命；主軸前端采用雙圓螺母結(jié)構(gòu)對軸承游隙進行調(diào)整并進行鎖緊；動力頭采用雙速擺線馬達驅(qū)動，扭矩大、調(diào)速范圍寬。動力頭安裝主軸制動裝置，滿足定向鉆進施工要求。動力頭以帶干燥劑的空氣濾清器替代普通透氣塞，防止外部水分進入箱體內(nèi)部，污染潤滑液。動力頭采用旋轉(zhuǎn)翼板，能夠使得主軸在0-70度范圍為轉(zhuǎn)動，配合上桿裝置裝卸鉆桿。
[0037]顯而易見的是，以上的描述和記載僅僅是舉例而不是為了限制本發(fā)明的公開內(nèi)容、應用或使用。雖然已經(jīng)在實施例中描述過并且在附圖中描述了實施例，但本發(fā)明不限制由附圖示例和在實施例中描述的作為目前認為的最佳模式以實施本發(fā)明的教導的特定例子，本發(fā)明的范圍將包括落入前面的說明書和所附的權(quán)利要求的任何實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種車載式鉆機回轉(zhuǎn)裝置，其包含拖板框架，所述拖板框架在拖板的承力部位焊接有多組槽鋼，所述拖板框架上表面兩側(cè)相對設有安裝板，動力頭通過兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)翼板可旋轉(zhuǎn)的固定在兩安裝板之間，其特征在于: 所述動力頭的后端連接有沖管總成，且動力頭的后側(cè)外緣設有雙速液壓馬達，所述動力頭內(nèi)部可旋轉(zhuǎn)的設有主軸，所述雙速液壓馬達連接至所述主軸以驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)，所述主軸的前端從動力頭向外延伸且通過圓柱銷連接至一外軸，所述外軸內(nèi)套有內(nèi)軸，一襯管同軸設于主軸內(nèi)，一氣管同軸的位于襯管內(nèi)并從所述內(nèi)軸向外延伸，所述內(nèi)軸的后端插入所述襯管和主軸之間，且所述內(nèi)軸和襯管之間至少設置兩道密封環(huán)，所述主軸的中部設有臺肩，且在臺肩兩側(cè)設有相對設置的圓錐滾子軸承以支承于動力頭內(nèi)，臺肩后側(cè)的圓錐滾子軸承外側(cè)設有一磁性濾網(wǎng)，對嚙合過程中產(chǎn)生的金屬碎屑進行吸附，防止金屬碎屑進入到軸承滾道內(nèi)，延長軸承壽命，臺肩前側(cè)的圓錐滾子軸承前端設有兩個圓螺母，以通過圓螺母進行軸承的調(diào)節(jié)和防松。
2.如權(quán)利要求1所述的車載式鉆機回轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述拖板框架的底部設有多組滾輪，所述多組滾輪包含8組固定滾輪和16組調(diào)節(jié)滾輪，所述8組固定滾輪固定于所述拖板框架，所述16組調(diào)節(jié)滾輪可上下左右調(diào)節(jié)移動所述拖板框架。
3.如權(quán)利要求1所述的車載式鉆機回轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:動力頭內(nèi)采用雙防護密封結(jié)構(gòu)，其中，動力頭內(nèi)設有抵靠件，所述抵靠件的前端設有伸入所述主軸和襯管之間的插入部，所述抵靠件的內(nèi)外側(cè)分別設有頂靠主軸和襯管的凸緣部，所述雙防護密封結(jié)構(gòu)包含抵靠件外側(cè)凸緣部和主軸后端面之間設置的O型密封圈以及位于主軸后端外緣和動力頭內(nèi)緣之間的防塵圈。
4.如權(quán)利要求1所述的車載式鉆機回轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:還包含分別位于動力頭兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件，各所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件包含插銷油缸、插銷和旋轉(zhuǎn)油缸，所述插銷油缸橫向固定于所述拖板框架上，且所述插銷油缸的活塞桿固定于所述插銷，所述動力頭兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)翼板分別設有供所述插銷伸入或脫出的插銷孔，以當插銷油缸進行伸縮時，所述動力頭可進行相對固定或旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)油缸為一長油缸，其一端鉸接于所述拖板框架，另一端的活塞桿鉸接于所述旋轉(zhuǎn)翼板。
5.如權(quán)利要求1所述的車載式鉆機回轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述主軸外緣固定有一摩擦盤，所述拖板框架上相對所述摩擦盤設有一摩擦制動器。
6.如權(quán)利要求5所述的車載式鉆機回轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述摩擦盤在正常工作時伸入所述摩擦制動器的凹槽內(nèi)，所述摩擦制動器的凹槽內(nèi)設有摩擦片，以在制動時對摩擦盤進行夾緊摩擦制動。
【文檔編號】E21B7/02GK104329022SQ201410541567
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】王賀劍, 田宏亮, 凡東, 常江華, 劉祺, 張哲 , 鄒祖杰, 王瑞澤, 趙良 申請人:中煤科工集團西安研究院有限公司