本發(fā)明屬于鉆井設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及的是一種鋁合金石油鉆桿設(shè)備旋扣裝置。
背景技術(shù):
石油,地質(zhì)勘探的主要對象之一,是一種粘稠的、深褐色液體,被稱為“工業(yè)的血液”。地殼上層部分地區(qū)有石油儲存。主要成分是各種烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴的混合物。石油的成油機理有生物沉積變油和石化油兩種學(xué)說,前者較廣為接受,認(rèn)為石油是古代海洋或湖泊中的生物經(jīng)過漫長的演化形成,屬于生物沉積變油,不可再生;后者認(rèn)為石油是由地殼內(nèi)本身的碳生成,與生物無關(guān),可再生。石油主要被用來作為燃油和汽油,也是許多化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品,如溶液、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。
從尋找石油到利用石油,大致要經(jīng)過四個主要環(huán)節(jié),即尋找、開采、輸送和加工,其中開采環(huán)節(jié)就是通過鉆頭對土質(zhì)層的鉆破,從而將石油引至地表的過程,為了將鉆頭鉆下來的碎屑以及潤滑和冷卻液運輸出鉆孔,鉆柱和鉆頭是中空的。在鉆井時使用的鉆柱(專業(yè)術(shù)語也稱做鉆具)越來越長,鉆柱可以使用螺旋連接在一起。鉆柱的端頭是鉆頭。大多數(shù)今天使用的鉆頭由三個相互之間成直角的、帶齒的鉆盤組成。在鉆堅硬巖石時鉆頭上也可以配有金剛石。不過有些鉆頭也有其它的形狀。一般鉆頭和鉆柱由地上的驅(qū)動機構(gòu)來旋轉(zhuǎn),鉆頭的直徑比鉆柱要大,這樣鉆柱周圍形成一個空洞,在鉆頭的后面使用鋼管(專業(yè)術(shù)語也稱做套管)來防止鉆孔的壁塌落。
現(xiàn)有技術(shù)中對鉆柱連接采用螺旋連接,也就是旋扣連接,現(xiàn)有的旋扣連接的連接桿和連接接頭多采用鋼材制成,而鋼材由于含碳量和淬火加工的原因,造成硬度較高,但是在高溫下機械性能不穩(wěn)定,現(xiàn)有的旋扣裝置中的傳動軸多采用40cr,也有35crmo的。個別要求高的,可以用38crmoal,而傳動軸的轉(zhuǎn)速較高,在長時間使用后會根據(jù)磨損量發(fā)生變化,甚至磨損的墨粉殘留在傳動軸與傳動件之間,從而影響傳動效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種能夠使用壽命長的,機械性能好的,接頭穩(wěn)定耐用的鋁合金石油鉆桿設(shè)備旋扣裝置。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種鋁合金石油鉆桿旋扣裝置,其結(jié)構(gòu)要點是,包括旋扣機構(gòu),旋扣機構(gòu)包括第一導(dǎo)軌、第一馬達、傳動機構(gòu)、傳動軸及連接接頭,傳動機構(gòu)設(shè)在第一導(dǎo)軌上,傳動機構(gòu)通過傳動軸與第一馬達連接,通過第一馬達、傳動機構(gòu)和傳動軸帶動連接接頭旋轉(zhuǎn),移動機構(gòu)包括第二導(dǎo)軌、第二馬達、齒輪、齒條及連接桿,連接桿采用剛玉制成,連接桿上設(shè)有旋合螺紋,齒輪與第二馬達連接,連接桿通過齒條與齒輪連接,連接桿與傳動機構(gòu)連接;傳動軸采用剛玉制成,傳動軸上中心軸位置設(shè)有軸向的通孔,傳動軸的圓周面上設(shè)有弧形槽,弧形槽的凹面設(shè)有數(shù)個與傳動軸上的通孔連通的圓孔。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,連接桿上的旋合螺紋的表面設(shè)有一條由連接桿一端螺旋纏繞至另一端的凹槽。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,連接桿與傳動機構(gòu)之間可延軸向移動,移動距離大于連接桿上的旋合螺紋的長度。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,連接接頭采用氧化鋁陶瓷制成。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,連接接頭上的螺紋上設(shè)有弧形凹面。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,傳動軸的中心軸上的軸向的通孔為錐形通孔。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,傳動軸帶有彈簧浮動機構(gòu)。
本發(fā)明的工作原理是:旋扣機構(gòu)包括直線第一導(dǎo)軌、第一馬達、傳動機構(gòu)、傳動軸及連接接頭,其利用第一馬達、傳動機構(gòu)和傳動軸等帶動鉆桿接頭旋轉(zhuǎn),與鉆桿進行旋合;傳動軸帶有彈簧浮動機構(gòu),旋扣之前避免移動機構(gòu)壓傷螺紋,同時也給旋扣提供一定的壓緊力,利于螺紋的結(jié)合;移動機構(gòu)包括第二馬達、齒輪、齒條及連接桿,其給旋扣機構(gòu)提供前后移動的動力,旋扣機構(gòu)旋扣時,移動機構(gòu)停止工作,靠螺紋的旋合力帶動旋扣機構(gòu)移動(直線導(dǎo)軌阻力很小);當(dāng)拆開工裝接頭后,靠連接桿將傳動機構(gòu)拉回,連接桿與傳動機構(gòu)之間可延軸向移動一定距離(大于旋合螺紋的長度);而且傳動軸采用剛玉制成,剛玉具有較強的耐磨性能和硬度,剛玉的硬度僅次于金剛石,傳動軸上的中心軸上設(shè)有錐形的通孔,傳動軸的圓周面上設(shè)有弧形槽,弧形槽的凹面設(shè)與通孔連通的圓孔,在使用過程中有雜質(zhì)或者磨削掉落進傳動軸表面時,能夠通過弧形槽的凹面上的圓孔流通至錐形的通孔內(nèi),從而流出傳動軸,減少對傳動軸的損耗。
本發(fā)明的有益效果是:設(shè)計合理,結(jié)構(gòu)簡單,減少對傳動軸的損耗,提高使用壽命,而且連接桿和連接接頭的機械性能較強,不易損壞,從而降低成本,提高了施工效率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的傳動軸結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明的連接桿結(jié)構(gòu)示意圖;
其中,1-傳動軸,2-連接桿,3-通孔,4-弧形槽,5-圓孔,6-凹槽,7-第一馬達,8-傳動機構(gòu),9-連接接頭,10-第二馬達,11-齒輪,12-齒條。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步解釋說明,但不限制本發(fā)明的保護范圍。
如圖1至圖2所示,一種鋁合金石油鉆桿旋扣裝置,包括旋扣機構(gòu),所述的旋扣機構(gòu)包括第一導(dǎo)軌、第一馬達7、傳動機構(gòu)8、傳動軸1及連接接頭9,傳動機構(gòu)8設(shè)在第一導(dǎo)軌上,傳動機構(gòu)8通過傳動軸1與第一馬達7連接,通過第一馬達7、傳動機構(gòu)8和傳動軸1帶動連接接頭9旋轉(zhuǎn),所述的移動機構(gòu)包括第二導(dǎo)軌、第二馬達10、齒輪11、齒條12及連接桿2,連接桿2采用剛玉制成,連接桿2上設(shè)有旋合螺紋,齒輪11與第二馬達10連接,連接桿2通過齒條12與齒輪11連接,連接桿2與傳動機構(gòu)8連接;所述的傳動軸1采用剛玉制成,傳動軸1上中心軸位置設(shè)有軸向的通孔,傳動軸1的圓周面上設(shè)有弧形槽4,弧形槽4的凹面設(shè)有數(shù)個與傳動軸1上的通孔3連通的圓孔5。
所述的連接桿2上的旋合螺紋的表面設(shè)有一條由連接桿2一端螺旋纏繞至另一端的凹槽6;方便將泥土、油污、等雜質(zhì)排出,減少磨損。
所述的連接桿2與傳動機構(gòu)8之間可延軸向移動,移動距離大于連接桿2上的旋合螺紋的長度。
所述的連接接頭9采用氧化鋁陶瓷制成;氧化鋁陶瓷具有較強的耐磨性能和較高的強度,能夠增加穩(wěn)定性,提高使用壽命。
所述的連接接頭9上的螺紋上設(shè)有弧形凹面;方便將油污等雜質(zhì)排出,提高使用壽命。
所述的傳動軸1的中心軸上的軸向的通孔3為錐形通孔;方便雜質(zhì)磨削的排出,降低損耗,提高壽命。
傳動軸1帶有彈簧浮動機構(gòu);旋扣之前避免移動機構(gòu)壓傷螺紋,同時也給旋扣提供一定的壓緊力,利于螺紋的結(jié)合。
本發(fā)明旋扣機構(gòu)包括直線第一導(dǎo)軌、第一馬達7、傳動機構(gòu)8、傳動軸1及連接接頭9,其利用第一馬達7、傳動機構(gòu)8和傳動軸1等帶動鉆桿接頭9旋轉(zhuǎn),與鉆桿進行旋合;傳動軸1帶有彈簧浮動機構(gòu),旋扣之前避免移動機構(gòu)壓傷螺紋,同時也給旋扣提供一定的壓緊力,利于螺紋的結(jié)合。
移動機構(gòu)包括第二馬達10、齒輪11、齒條12及連接桿2,其給旋扣機構(gòu)提供前后移動的動力,旋扣機構(gòu)旋扣時,移動機構(gòu)停止工作,靠螺紋的旋合力帶動旋扣機構(gòu)移動(直線導(dǎo)軌阻力很?。?;當(dāng)拆開工裝接頭后,靠連接桿2將傳動機構(gòu)8拉回,連接桿2與傳動機構(gòu)8之間可延軸向移動一定距離(大于旋合螺紋的長度)。
而且傳動軸1采用剛玉制成,剛玉具有較強的耐磨性能和硬度,剛玉的硬度僅次于金剛石,傳動軸1上的中心軸上設(shè)有錐形的通孔3,傳動軸1的圓周面上設(shè)有弧形槽4,弧形槽4的凹面設(shè)與通孔3連通的圓孔5,在使用過程中有雜質(zhì)或者磨削掉落進傳動軸1表面時,能夠通過弧形槽4的凹面上的圓孔5流通至錐形的通孔3內(nèi),從而流出傳動軸1,減少對傳動軸1的損耗,本發(fā)明中所述的傳動機構(gòu)采用齒輪傳動機構(gòu)。
本發(fā)明不局限于上述的優(yōu)選實施例,凡是與發(fā)明具有相同或者相近似的技術(shù)方案,均屬于本發(fā)明的保護范圍。