一种深海钻机用大口径液压转盘的制作方法

本发明属于液压转盘技术领域，涉及一种深海钻机用大口径液压转盘。

背景技术：

目前，随着顶驱等钻井设备及钻井技术的发展，使用转盘进行钻井的工况开始减少，转盘主要用于下套管或起下钻时，承受井中全部套管柱或钻杆柱重量，处理钻井事故时活动钻具等。液压转盘以常规转盘为基础，采用液压马达为动力，驱动转盘进行低速旋转，同时保留了转盘承载能力，具有体积小，重量轻的特点，满足现有转盘的使用要求。

但是，海洋钻井用大口径液压转盘，需下放大直径隔水管，所需转盘开口尺寸大、承载能力强，常规转盘采用的弧齿锥齿轮传动，但弧齿锥齿轮尺寸大，加工困难或难以加工，且结构复杂，成本高，已无法满足要求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种深海钻机用大口径液压转盘，解决了现有技术中存在的液压转盘承载能力差的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种深海钻机用大口径液压转盘，包括底座，底座上固定连接有液压马达，液压马达的输出轴连接有输入轴总成一端，输入轴总成的另一端啮合连接有回转支撑的外齿轮，回转支撑的内圈固定连接在底座上，回转支撑外圈的外齿轮啮合连接有转台；液压马达连接有液压系统，液压马达电连接有电控系统。

本发明的特点还在于：

转台连接有测速装置，测速装置电连接有电控系统。

述转台连接有转盘锁定装置。

输入轴总成连接有在线扭矩检测系统，在线扭矩检测系统电连接有电控系统。

底座还包括上盖，与底座共同构成了转盘的外形。

液压转盘的底座采用铸焊结构，整体加工。

底座、转台的内部孔径大小根据钻机钻井工况确定，是371/2英寸、491/2英寸、691/2英寸或751/2英寸中一种。

液压转盘中液压马达和输入轴总成的数量相同，数量为若干个。

液压马达和输入轴总成为多个时，电控系统可单独控制液压马达动作，也可同时控制多个液压马达动作。

本发明的有益效果是：

1)该液压转盘开口大，可满足深海钻机下放隔水管，支撑钻柱重量的要求；

2)该液压转盘可实时检测的输出转速及输出扭矩；

3)可根据钻井工况，选择单个或多个液压马达作为驱动动力；

4)该液压转盘采用双闭环控制，转盘输出精度高；

5)该液压转盘采用圆柱齿轮传动，便于加工，成本低。

附图说明

图1是本发明一种深海钻机用大口径液压转盘的结构示意图；

图2是本发明一种深海钻机用大口径液压转盘的外形图。

图中，1.底座，2.测速装置，3.液压马达，4.转台，5.上盖，6.转盘锁定装置，7.在线扭矩检测系统，8.输入轴总成，9.回转支撑，10.液压系统，11.电控系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种深海钻机用大口径液压转盘，如图1所示，包括底座1，底座1为该液压转盘提供安装基础，底座1上固定连接有液压马达3，液压马达3的输出轴连接有输入轴总成8，输入轴总成8啮合连接有回转支撑9的外齿轮，回转支撑9的内圈固定连接在底座1上，回转支撑9外圈的外齿轮啮合连接有转台4，转台4连接有测速装置2，用于测量转台4的旋转速度；转盘锁定装置6连接有转台4，转台4的内部孔径大小根据钻机钻井工况确定；输入轴总成8连接有在线扭矩检测系统7，通过测量输入轴总成的变形量而得到转盘的实时输出扭矩，

液压马达3连接有液压系统10，为液压马达3提供液压源，液压马达3电连接有电控系统11，电控系统11还分别电连接在线扭矩检测系统7和测速装置2，通过测速装置2与在线扭矩检测系统7实时传输的速度值与扭矩值作为反馈值，与指令值进行对比后调整更新指令，从而达到转盘的精确控制。

底座1还包括上盖5，与底座1共同构成了转盘的外形。

液压转盘的底座1采用铸焊结构，整体加工，强度高、稳定性好。底座1、转台4的内部孔径大小根据钻机钻井工况确定，系列化设计，为371/2英寸、491/2英寸、691/2英寸或751/2英寸。

液压转盘中液压马达3和输入轴总成8的数量相同，数量为1个或多个，根据深海钻机的要求进行配套，液压系统10与电控系统11根据其数量进行调整。若液压转盘中有多个液压马达3和输入轴总成8时，电控系统11可单独控制液压马达3动作，也可同时控制多个液压马达3动作。

本发明一种深海钻机用大口径液压转盘中主要部件的作用分别如下：

液压马达3：是液压转盘的动力部件，为转盘的旋转、停止等动作提供动力支撑；

上盖5：为液压转盘的上表面，与底座1共同构成了转盘的外形；

转盘锁定装置6：用于转盘在静止状态下的锁定，可使转盘承受最大的反扭矩；

在线扭矩检测系统7：测量输入轴总成8的变形量而得到转盘的实时输出扭矩；

输入轴总成8：通过小齿轮传递液压马达3输出的动力；

回转支撑9：内圈固定在底座1上，外圈与转台4连接，回转支撑9上有外齿圈，与输入轴总成8上的小齿轮啮合，从而带动转台4旋转，实现转盘的旋转功能；

液压系统10：为液压马达3提供液压源，同时为电控系统11的执行部件；

电控系统11：是液压转盘的“大脑”，通过发送各种指令实现转盘的旋转、停止等各种功能。

本发明一种深海钻机用大口径液压转盘，其工作过程如下：

当液压转盘需要正转时，首先操作转台锁定装置6，使转盘解除锁定状态，然后电控系统11发出正转指令，液压系统10接收到指令后，按照指令要求输出液压源到液压马达3，液压马达3开始旋转，从而输入轴总成8与液压马达3按相同方向进行旋转，输入轴总成3转动后，带动回转支撑9、转台4进行转动，从而实现了转盘的正转功能；当液压转盘需要反转时，与液压转盘正转的步骤完全一致，只需电控系统11发出反转指令即可。

当正转(或反转)动作中，液压转盘需要堵转时，由电控系统11发出堵转指令，液压系统10接到指令后停止液压源的流动，即可实现转盘的堵转功能，液压转盘在堵转状态下，可承受一定的反扭矩；当转盘正转(或反转)动作后，液压转盘停止运转时，由电控系统11发出停止指令，液压系统10接到指令后，停止液压源的供应，即可实现转盘的停止功能。

当液压转盘需要停止并承受较大反扭矩时，电控系统11发出停止指令，液压系统10停止，处于不工作状态，然后将转盘锁定装置6操作至锁定转盘的位置，即可实现转盘承受较大反扭矩。此时，转台4处于停止状态，不能转动，同时，在该状态下不能启动液压系统10。

当液压转盘处于待机状态时，无论液压转盘处于正转、反转、悬停或停止动作，测速装置2、在线扭矩检测系统7均处于工作状态，可实时将液压转盘的输出转速、输出扭矩显示。

本发明一种深海钻机用大口径液压转盘，其有益效果在于：通过转盘采用回转支撑，采用多个或单个液压马达作为动力，驱动圆柱齿轮进行传动，实现转盘动作，同时采用测速装置、在线扭矩检测系统等实现对转盘的双闭环控制，具有结构简单，便于加工，成本低、易实现的优点。