专利名称：一种石油钻机用顶部驱动钻井装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油钻机用顶部驱动钻井装置，更具体地涉及一种石油钻机用顶部驱动钻井装置负载双通道承载的双负荷通道结构。
背景技术：
目前，石油钻机用顶部驱动钻井装置载荷承载结构有两种，一种结构为主轴单通道承载，在钻井及起下钻等工序中，所有载荷均作用在主轴上，并通过主轴承传递到箱体上。由于这种结构的所有载荷均作用在主轴上，因此极易加快主轴 及主轴承的疲劳磨损,大大降低了顶驱的使用寿命，极大的缩短了顶驱大修间隔周期，增加了生产成本。另一结构为对夹式背钳一侧固定式双负荷通道结构，该结构是通过一单臂梁将整个下部结构固定在内套上，当对夹式背钳上卸扣时，内套会受到一侧向力。这种结构使得下部结构及内套的磨损加快，降低顶部驱动钻井装置的使用寿命，增加生产成本。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种受力合理，减少主轴及内套磨损及疲劳损伤，大大提高顶部驱动钻井装置使用寿命的新型双负荷通道。为实现上述目的，本实用新型提供的石油钻机用顶部驱动钻井装置，由箱体、内套、主轴、悬挂体、连接法兰、对夹式背钳及套筒体组成；其中一箱体，该箱体内过盈配合一内套；—悬挂体，与连接法兰连接，连接法兰与内套相连接构成一载荷通道；一吊环,与悬挂体相连接；对夹式背钳经套筒体与内套连接；所述箱体内固定有主轴承座；一主轴，通过主轴承座与箱体构成另一载荷通道。所述的石油钻机用顶部驱动钻井装置，其中，悬挂体可在内套上进行360度旋转，悬挂体与内套之间设有两个油道和六个旋转密封。所述的石油钻机用顶部驱动钻井装置，其中，对夹式背钳为圆形外形。所述的石油钻机用顶部驱动钻井装置，其中，吊环的一端连接有吊卡。本实用新型的有益效果是箱体采用内套插入式结构，建立起双负荷通道；在正常钻井和起下钻过程中将受力分流，对夹式背钳采用套筒体固定对夹式结构固定在通过连接法兰固定在内套下，使对夹式背钳不随回转头旋转。在上卸扣时对夹式背钳对夹，对夹式背钳受力对中性好，并将力均匀地作用在内套上，避免了回转密封的侧向受力问题。同公知技术相比，使整个结构受力均衡，大大降低了主轴及主轴承的疲劳使用时间，并改善了内套受力方式及旋转头密封方式，大大提高了旋转密封的可靠性和密封件的寿命，提高顶部驱动钻井装置的使用寿命，解决了传统顶驱回转密封易失效漏油的难题。
图I是本实用新型的石油钻机用双负荷通道对夹式背钳套筒固定式顶部驱动钻井装置结构示意图。附图中主要组件符号说明箱体I ;内套2 ;悬挂体3 ;主轴4 ;套筒体5 ;对夹式背钳6 ;吊环7 ;吊卡8 ;连接法兰9。
具体实施方式
本实用新型的顶部驱动钻井装置，由箱体和内套、主轴、悬挂体、连接法兰、对夹式背钳及其套筒体组成，主轴通过主轴承坐在箱体内，对夹式背钳及其套筒体通过悬挂体及 连接法兰固定在插入箱体的内套上。
以下结合附图作进一步说明。请参阅图1，本实用新型由箱体I、内套2、悬挂体3、连接法兰9、主轴4、套筒体5和对夹式背钳6组合而成。内套2通过过盈配合装配到箱体I内，悬挂体3通过连接法兰连接到内套2构成一载荷通道，主轴4通过主轴承坐在箱体I内部构成另一通道，由此组成双通道模式。对夹式背钳6经套筒体5通过连接法兰9连接到内套2而不是连接到悬挂体3上。在实施例中，主轴4通过箱体I内的主轴承安装在箱体I内构成一载荷通道，当正常钻井时，钻具连接到主轴4上，此时所有钻具重量都作用到主轴4上，并通过箱体I内主轴承传递到箱体I ;悬挂体3通过连接法兰9连接到内套2上，构成另一载荷通道，在起钻过程中，钻具作用在吊卡8上，通过吊环7传递到悬挂体3并通过连接法兰9通过内套2传递到箱体I上；对夹式背钳6经套筒体5通过连接法兰9连接到内套2而不是连接到悬挂体3上，不再随悬挂体3 —起旋转；在上卸扣时，对夹式背钳6将钻具对夹在背钳中间，夹持力大且夹持力对中，不易磨损背钳内钳牙，且上卸时的力通过套筒体5均匀地作用到内套2上，并传递到箱体I上，而不是作用到悬挂体3上，使得悬挂体3不再承受上卸扣时的侧向力，减少了悬挂体内密封的磨损。由于采用了双通道模式，使得力分流，减少了主承受件的疲劳磨损，背钳不固定在悬挂体上，使得上卸扣时悬挂体内密封不再承受侧身力，大大降低了旋转密封的失效，因此大大减少了旋转头处维修成本，降低顶驱大修时间间隔，为钻井提高更长的作业时间。以上所述仅为本实用新型的优选实施方式。在不脱离本实用新型的原理下，无需经过改造型劳动就能够联想到的其他技术特征，还可以做出若干变型和/或改进，这些变化显然都应视为等同特征，均属于本实用新型专利的保护范围之内。
权利要求1.一种石油钻机用顶部驱动钻井装置，其特征在于，由箱体、内套、主轴、悬挂体、连接法兰、对夹式背钳及套筒体组成；其中 一箱体，该箱体内过盈配合一内套； 一悬挂体，与连接法兰连接，连接法兰与内套相连接构成一载荷通道； 一吊环，与悬挂体相连接； 对夹式背钳经套筒体与内套连接； 所述箱体内固定有主轴承座； 一主轴，通过主轴承座与箱体构成另一载荷通道。
2.根据权利要求I所述的石油钻机用顶部驱动钻井装置，其中，悬挂体可在内套上进行360度旋转，悬挂体与内套之间设有两个油道和六个旋转密封。
3.根据权利要求I所述的石油钻机用顶部驱动钻井装置，其中，对夹式背钳为圆形外形。
4.根据权利要求I所述的石油钻机用顶部驱动钻井装置，其中，吊环的一端连接有吊卡。
专利摘要一种石油钻机用顶部驱动钻井装置，由箱体、内套、主轴、悬挂体、连接法兰、对夹式背钳及套筒体组成；其中一箱体，该箱体内过盈配合一内套；一悬挂体，与连接法兰连接，连接法兰与内套相连接构成一载荷通道；一吊环，与悬挂体相连接；对夹式背钳经套筒体与内套连接；所述箱体内固定有主轴承座；一主轴，通过主轴承座与箱体构成另一载荷通道。本实用新型建立了双通道模式，使正常钻井与起下钻时顶驱受力进行了分流，并使背钳不随悬挂体旋转，解决了悬挂体密封易失效，旋转头易漏油的瓶颈问题。同现有技术相比，降低主承载件的疲劳磨损及旋转头密封易漏油的瓶颈问题，降低了顶驱维护保养时间，为钻井节省了生产成本，提高了工作效率。
文档编号E21B19/16GK202706908SQ20122042613
公开日2013年1月30日 申请日期2012年8月24日 优先权日2012年8月24日
发明者陈士刚, 臧志强, 唐有胜 申请人:北京普世科石油机械新技术有限公司, 普世科国际石油装备技术(北京)有限公司