一种牙嵌式钻杆液压吊帽的制作方法

1.本实用新型涉及大型工程钻机技术领域，特别涉及一种牙嵌式钻杆液压吊帽。

背景技术：

2.大型工程钻机一般采用钻杆传递动力，泥浆护壁，压气反循环洗井的钻井工艺,由于牙嵌式钻杆接头承载能力大、可靠性高、拆卸快捷，所以大型工程钻机使用牙嵌式接头的钻杆较多，但是，随着钻机能力的增大，牙嵌式钻杆的接卸采用起重机起吊、人工辅助作业方式所占用的时间较长，工作效率低、安全性差。从而研制一种功能齐全、适应性强、结构紧凑、机动灵活的牙嵌接头钻杆专用液压吊帽具有重大意义。

技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本实用新型实施例提出一种牙嵌式钻杆吊帽，该牙嵌式钻杆吊帽驱动功率大、适应性强、机动灵活，可以解决大型牙嵌钻杆的拆装问题，同时操作简单，结构紧凑。
5.根据本实用新型实施例的牙嵌式钻杆液压吊帽，包括支承筒、牙嵌齿滑套、起吊装置、抱杆装置、回转驱动装置、伸缩装置。
6.支承筒外壁上设有互相间隔分布的多个滑道；
7.牙嵌齿滑套设在所述支承筒内，且与支承筒滑移配合，可以相对支承筒转动或沿轴向方向移动；
8.起吊装置包括吊帽头、牙嵌滑套导向柱、卡箍、定位盘、挡圈、平键、卡环，吊帽头的上端与起重机的吊钩连接，吊帽头与牙嵌滑套导向柱通过卡箍连接，牙嵌滑套导向柱与定位盘通过平键连接，且平键限制牙嵌滑套导向柱与定位盘之间相对转动，卡环用于限制牙嵌滑套导向柱与定位盘之间轴向窜动，牙嵌滑套导向柱至少部分位于牙嵌齿滑套内，且与牙嵌齿滑套滑移配合；
9.抱杆装置有多个，每个抱杆装置包括卡爪移动油缸支座、卡爪移动油缸、衬座、卡爪开合油缸、卡爪安装座、卡爪，卡爪移动油缸支座与支承筒固定连接，卡爪移动油缸的缸筒端与卡爪移动油缸支座连接，卡爪移动油缸的活塞杆端与衬座连接，衬座与卡爪安装座顶端连接，卡爪开合油缸的缸筒端与衬座可转动连接，卡爪开合油缸的活塞杆端与卡爪连接，卡爪与卡爪安装座的底端铰接，卡爪可以相对卡爪安装座转动，卡爪安装座滑移配合在支承筒的滑道中；
10.回转驱动装置设在支承筒上，用于驱动牙嵌齿滑套转动；
11.伸缩装置设在牙嵌齿滑套内，伸缩装置用于驱动牙嵌齿滑套相对支承座沿轴向方向移动。
12.在一些实施例中，所述回转驱动装置是由液压马达驱动的行星齿轮减速器，包括机架、内外齿圈、上支承套、太阳轮、液压马达、轴承座圈、齿圈、行星架、下支撑套、定位销、行星轮，所述齿圈具有内齿轮和外齿轮，所述机架与所述支承筒固定连接，所述行星架的两
端通过上支承套和下支撑套接长分别支承到所述机架的上箱板和下箱板的孔内，所述轴承座圈和所述齿圈分别固定连接，且所述轴承座圈通过滚柱轴承分别支承在所述行星架的两端，所述行星轮分别与所述内齿轮啮合，所述太阳轮与所述行星轮啮合。
13.在一些实施例中，所述伸缩装置包括油缸上座盖、伸缩油缸、油缸下座盖，所述油缸上座盖与所述牙嵌滑套导向柱固定连接，所述油缸下座盖与所述牙嵌齿滑套固定连接，所述油缸上座盖与所述油缸下座盖间隔布置，所述伸缩油缸设在所述油缸上座盖和所述油缸下座盖之间，且分别与所述油缸上座盖和所述油缸下座盖铰接，所述伸缩油缸可以驱动所述牙嵌齿滑套在所述支承筒内沿轴向方向往复直线运动。
14.在一些实施例中，还设有液压系统，所述卡爪移动油缸、所述卡爪开合油缸、所述伸缩油缸和所述液压马达的运动控制均由所述液压系统实现。
15.有益效果
16.根据本实用新型的牙嵌式钻杆液压吊帽，吊帽头与起重机连接，卡爪处于张开状态，卡爪移动油缸推动卡爪安装座移动，使液压吊帽与牙嵌式钻杆接近到卡爪可以勾住牙嵌式钻杆的外齿圈的距离，通过卡爪开合油缸驱动实现卡爪锁住牙嵌式钻杆的外齿圈处，伸缩油缸驱动牙嵌齿滑套移向牙嵌式钻杆，通过回转装置驱动牙嵌齿滑套转动至牙嵌齿滑套上的齿与牙嵌式钻杆啮合，当牙嵌齿滑套4的齿越过钻杆的内齿后，回转驱动装置驱动牙嵌齿滑套转动一个齿宽的角度（22.5
°
）。此时，液压吊帽与被起吊的牙嵌式钻杆连成一体，即可以利用起重机将钻杆吊运至井口。本实用新型的牙嵌式钻杆液压吊帽解决了大型牙嵌式钻杆的接卸难题，且具有适应性强、结构紧凑、机动灵活、易于操作等优点。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例的牙嵌式钻杆液压吊帽主视图；
18.图2为本实用新型实施例的牙嵌式钻杆液压吊帽左视图；
19.图3为本实用新型实施例的牙嵌式钻杆液压吊帽回转装置放大图。
20.附图标记：
21.起吊装置1；抱杆装置2；回转驱动装置3；牙嵌齿滑套4；支承筒5；伸缩装置6；吊帽头7；牙嵌滑套导向柱8；卡箍9；定位盘10；挡圈11；平键12；卡环13；卡爪移动油缸支座14；卡爪移动油缸15；衬座16；卡爪开合油缸17；卡爪安装座18；卡爪19；机架20；内外齿圈21；上支承套22；太阳轮23；液压马达24；轴承座圈25；齿圈26；行星架27；下支撑套28；定位销29；行星轮30。
具体实施方式
22.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。
23.如图1、2所示，为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种牙嵌式钻杆液压吊帽它包括起吊装置1、抱杆装置2、回转驱动装置3、牙嵌齿滑套4、支承筒5、伸缩装置6、液压系统等部分。
24.如图1、2所示，牙嵌式钻杆液压吊帽的起吊装置包括了吊帽头7、牙嵌滑套导向柱8、卡箍9、定位盘10、挡圈11、平键12、卡环13等部件。吊帽头7上端直接与起重机吊钩的销轴连接。剖分式的卡箍9通过螺钉将吊帽头7和牙嵌滑套导向柱8连成一体。通过平键12将牙嵌
滑套导向柱8与定位盘10连接，限制两者之间的相对转动。通过剖分式的卡环13则约束了牙嵌滑套导向柱8与定位盘10之间的轴向窜动。
25.如图1、2所示，牙嵌式钻杆液压吊帽的抱杆装置包括了卡爪移动油缸支座14、卡爪移动油缸15、衬座16、卡爪开合油缸17、卡爪安装座18、卡爪19等部件。卡爪移动油缸支座14通过螺钉和抗剪销固定在支承筒5上。卡爪移动油缸15的缸筒端通过销轴与卡爪移动油缸支座14连接、活塞杆端通过销轴与衬座16的大孔端及卡爪安装座18连接。卡爪开合油缸17的缸筒端通过销轴与衬座16的小孔端及卡爪安装座18连接，活塞杆端通过销轴与卡爪19连接。卡爪19通过销轴与卡爪安装座18铰接。一台牙嵌式钻杆液压吊帽包括了多个抱杆装置2。每个抱杆装置2通过卡爪安装座18的一侧滑槽，分别与支承筒5上的滑道相配合，实现与支承筒5之间伸缩运动。当卡爪移动油缸15的活塞杆伸出时，推动卡爪安装座18沿支承筒5上的t型滑道滑动。
26.如图3所示，牙嵌式钻杆液压吊帽的回转驱动装置采用液压马达驱动的行星齿轮减速器，该减速器具有行星减速器的基本结构，包括了机架20、内外齿圈21、上支承套22、太阳轮23、液压马达24、轴承座圈25、齿圈26、行星架27、下支撑套28、定位销29、行星轮30等部件。该减速器的特点是行星架27与机架20固定。齿圈26既有内齿轮、也有外齿轮，在液压马达24的驱动下经由行星齿轮减速器相对机架20转动。机架20为整体式敞口结构，通过螺钉直接固定在支承筒5上。为实现减速器部件从机架20的敞口处装入，行星架27两端分别用上支承套22和下支撑套28接长分别支承到机架20的上箱板和下箱板的孔内。轴承座圈25和齿圈26通过螺钉连成一体，然后分别用滚柱轴承支承在行星架27的两端。下支撑套28与行星架27配合圆柱面间设有骑缝尼龙定位销29，以实现行星架27对齿圈26反扭矩的传递，该反扭矩因为下支撑套28与机架20的下箱板法兰连接而最终传递至机架20。
27.如图2所示，牙嵌式钻杆液压吊帽的伸缩装置采用液压油缸实现其伸缩功能，包括了油缸上座盖、伸缩油缸、油缸下座盖等部件。油缸上座盖通过螺钉固定在牙嵌滑套导向柱8上，作为伸缩装置的基座。油缸下座盖通过螺钉与牙嵌齿滑套4连成一体。伸缩油缸的缸筒侧与油缸上座盖铰接、活塞杆侧与油缸下座盖铰接。伸缩油缸活塞杆的伸缩可以推动牙嵌齿滑套4沿支承筒5内孔往复直线运动。
28.牙嵌式钻杆液压吊帽在钻机接钻杆时的工作流程简述如下：
29.假设待起吊的牙嵌式钻杆呈水平放置状态。将吊帽头7上端直接与起重机吊钩的销轴连接，用其它起重设备辅助将牙嵌式钻杆液压吊帽放置于牙嵌式钻杆同一中心线上，尽量接近。此时，卡爪19处于张开状态；卡爪移动油缸15的活塞杆伸出，推动卡爪安装座18沿支承筒5上的t型槽滑道滑动，使液压吊帽与牙嵌式钻杆接近到卡爪可以勾住牙嵌式钻杆的外齿圈的距离，卡爪开合油缸17动作，卡爪19锁住牙嵌式钻杆的外齿圈处；伸缩油缸装置6的油缸活塞杆伸出，将牙嵌齿滑套4推向牙嵌式钻杆。牙嵌齿滑套4上的齿应插入牙嵌式钻杆齿槽内。如果两者之间不能顺利啮合，则需要用回转驱动装置3驱动牙嵌齿滑套4转动直至牙嵌齿滑套4上的齿顺利插入牙嵌式钻杆齿槽内。当牙嵌齿滑套4的矩形齿越过钻杆的内齿后，回转驱动装置3驱动牙嵌齿滑套4转动一个齿宽的角度（22.5
°
）。此时，液压吊帽与被起吊的牙嵌式钻杆连成一体，即可以利用起重机将钻杆吊运至井口。牙嵌式钻杆液压吊帽在钻机卸钻杆时的工作流程与上述过程相反。
30.牙嵌式钻杆液压吊帽在每一个工作循环中，人工只需要调整液压吊帽的初略位
置，依靠抱杆装置2、回转驱动装置3，可以实现该钻杆液压吊帽对钻杆接头的自动精确定位。
31.各油缸及液压马达的运动控制均由其液压系统实现。所述液压系统是指液压泵站、液压控制以及电气控制系统的集成，液压系统固定于钻机上方便作业处。
32.本实用新型作为大型工程钻机采用牙嵌式钻杆时的辅助作业设备，解决了大型牙嵌式钻杆的接卸难题，并具有适应性强、结构紧凑、机动灵活、易于操作等优点。其优异的工作性能将大大提高钻机作业效率，是大型工程钻机技术的一次突破。
33.以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语
ꢀ“
左”、“右”、“前”、“后”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

技术特征：

1.一种牙嵌式钻杆液压吊帽，其特征在于，包括：支承筒，所述支承筒外壁上设有多个滑道，所述多个滑道互相间隔分布；牙嵌齿滑套，所述牙嵌齿滑套设在所述支承筒内，且与所述支承筒滑移配合，所述牙嵌齿滑套可以相对所述支承筒转动或沿轴向方向移动；起吊装置，所述起吊装置包括吊帽头、牙嵌滑套导向柱、卡箍、定位盘、挡圈、平键、卡环，所述吊帽头的上端与起重机的吊钩连接，所述吊帽头与所述牙嵌滑套导向柱通过所述卡箍连接，所述牙嵌滑套导向柱与所述定位盘通过平键连接，且所述平键限制所述牙嵌滑套导向柱与所述定位盘之间相对转动，所述卡环用于限制所述牙嵌滑套导向柱与所述定位盘之间轴向窜动，所述牙嵌滑套导向柱至少部分位于所述牙嵌齿滑套内，且与所述牙嵌齿滑套滑移配合；抱杆装置，所述抱杆装置有多个，所述每个抱杆装置包括卡爪移动油缸支座、卡爪移动油缸、衬座、卡爪开合油缸、卡爪安装座、卡爪，所述卡爪移动油缸支座与支承筒固定连接，所述卡爪移动油缸的缸筒端与卡爪移动油缸支座连接，所述卡爪移动油缸的活塞杆端与所述衬座连接，所述衬座与所述卡爪安装座顶端连接，所述卡爪开合油缸的缸筒端与所述衬座可转动连接，所述卡爪开合油缸的活塞杆端与所述卡爪连接，所述卡爪与所述卡爪安装座的底端铰接，所述卡爪可以相对所述卡爪安装座转动，所述卡爪安装座滑移配合在所述支承筒的滑道中；回转驱动装置，所述回转驱动装置设在所述支承筒上，用于驱动所述牙嵌齿滑套转动；伸缩装置，所述伸缩装置设在所述牙嵌齿滑套内，所述伸缩装置用于驱动所述牙嵌齿滑套相对所述支承筒沿轴向方向移动。2.根据权利要求1所述的牙嵌式钻杆液压吊帽，其特征在于，所述回转驱动装置是由液压马达驱动的行星齿轮减速器，包括机架、内外齿圈、上支承套、太阳轮、液压马达、轴承座圈、齿圈、行星架、下支撑套、定位销、行星轮，所述齿圈具有内齿轮和外齿轮，所述机架与所述支承筒固定连接，所述行星架的两端通过上支承套和下支撑套接长分别支承到所述机架的上箱板和下箱板的孔内，所述轴承座圈和所述齿圈分别固定连接，且所述轴承座圈通过滚柱轴承分别支承在所述行星架的两端，所述行星轮分别与所述内齿轮啮合，所述太阳轮与所述行星轮啮合。3.根据权利要求2所述的牙嵌式钻杆液压吊帽，其特征在于，所述伸缩装置包括油缸上座盖、伸缩油缸、油缸下座盖，所述油缸上座盖与所述牙嵌滑套导向柱固定连接，所述油缸下座盖与所述牙嵌齿滑套固定连接，所述油缸上座盖与所述油缸下座盖间隔布置，所述伸缩油缸设在所述油缸上座盖和所述油缸下座盖之间，且分别与所述油缸上座盖和所述油缸下座盖铰接，所述伸缩油缸可以驱动所述牙嵌齿滑套在所述支承筒内沿轴向方向往复直线运动。4.根据权利要求3中所述的牙嵌式钻杆液压吊帽，其特征在于，还设有液压系统，所述卡爪移动油缸、所述卡爪开合油缸、所述伸缩油缸和所述液压马达的运动控制均由所述液压系统实现。

技术总结

本实用新型公开了一种牙嵌式钻杆液压吊帽，它包括支承筒、牙嵌齿滑套、起吊装置、抱杆装置、回转驱动装置、伸缩装置，所述牙嵌齿滑套套设在所述支承筒内，所述起吊装置与所述牙嵌齿滑套连接，所述抱杆装置配合在所述支承筒上，所述回转驱动装置设在所述支承筒上，所述伸缩装置设在所述牙嵌齿滑套内。根据本实用新型的牙嵌式钻杆液压吊帽，解决了大型牙嵌式钻杆的接卸难题，且具有适应性强、结构紧凑、机动灵活、易于操作等优点。易于操作等优点。易于操作等优点。