一種頂驅動力頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤層氣鉆探設備技術領域，尤其涉及一種頂驅動力頭。
【背景技術】
[0002]鉆機頂部驅動裝置(簡稱頂驅)是鉆井設備四大新技術之一。其簡化了傳動鏈，不使用轉盤、方鉆桿，直接采用立根鉆桿鉆進，工作效率高?？蛇呇h(huán)邊旋轉實行倒劃眼起鉆和劃眼下鉆，大大減少卡鉆事故。目前，我國只有額定負荷在1335kN以上的大型石油鉆機用的頂驅產(chǎn)品和標準。我國煤層氣礦藏埋深都在2000m以淺，需要設計相應的液壓煤層氣鉆機用的額定負荷在900kN以內的輕型頂驅。
[0003]現(xiàn)在現(xiàn)場使用的國外引進的煤層氣鉆機液壓式頂驅(亦稱頂驅動力頭)，存在著諸多不盡人意的問題。如在不轉的水龍帶鵝頸管與轉動齒輪箱中心軸之間的密封裝置不可靠、密封件難拆卸、難更換，加上齒輪箱密封性不理想，鉆井液(高壓泥漿等)經(jīng)常滲漏到齒輪箱內，造成齒輪、傳動軸和軸承破壞失效；齒輪箱下部安裝有浮動緩沖接頭，其主要功能是承受軸向載荷、鉆井扭矩和鉆井液壓力，同時還要緩沖鉆進作業(yè)帶來的震動和沖擊?，F(xiàn)有的浮動緩沖接頭的易損件為其主要零件，加工難度大，不易拆裝，更換成本高；頂驅動力頭主軸與下部的鉆具之間連接螺紋會因為鉆進的旋緊或者松開的操作而旋緊或者松開，國外鉆機沒有設置防松裝置，卸扣時連接螺紋容易松動，造成頂驅動力頭不能正常工作。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型旨在解決上面描述的問題。本實用新型的目的是提供一種頂驅動力頭，該頂驅動力頭的齒輪箱有獨特的密封裝置，在不轉的鵝頸管與轉動齒輪箱中心管之間配置有浮動式快卸沖管盤根盒連接，密封可靠，安裝拆卸方便；在齒輪箱內配置強制潤滑、過濾系統(tǒng)；同時，配置結構簡單輕巧、制作方便、裝卸更換易損件簡便的浮動式緩沖接頭；還配置有簡單可靠的脹套式的防松裝置和制動裝置。
[0005]本實用新型提供了一種頂驅動力頭，所述頂驅動力頭包括浮動式快卸沖管盤根盒、齒輪箱、制動裝置、浮動緩沖接頭、第一防松裝置、第二防松裝置和轉換接頭；其中，所述齒輪箱內設置有中空的中心軸，所述浮動式快卸沖管盤根盒的下端連接所述中心軸，上端連接不轉動的鵝頸管，所述中心軸的輸出端設置有所述制動裝置，所述中心軸輸出端與所述制動裝置之間設置有所述第一防松裝置，所述制動裝置下端設置所述浮動緩沖接頭，所述浮動緩沖接頭下端設置有所述轉換接頭，所述浮動緩沖接頭與所述轉換接頭之間設置有所述第二防松裝置。
[0006]其中，所述浮動緩沖接頭包括花鍵軸、花鍵套、帶法蘭的制動軸、壓蓋、沖管和帶有密封盤根的盤根盒，其中，所述帶法蘭的制動軸通過法蘭與所述花鍵套的上端面固定連接，所述沖管嵌在所述帶法蘭的制動軸內，所述帶有密封盤根的盤根盒嵌在所述花鍵軸內，所述花鍵軸通過花鍵嵌入所述花鍵套內，同時，所述帶有密封盤根的盤根盒套入所述沖管形成密封副，所述壓蓋套在所述花鍵軸上，并通過多個螺栓與所述花鍵套下端面固定連接。
[0007]其中，所述帶法蘭的制動軸與所述花鍵套的上端面通過N個螺栓固定連接，其中，N為大于等于I的正整數(shù)；且所述帶法蘭的制動軸和所述花鍵套之間設置有M個內螺紋圓柱銷，其中，M為大于等于I的正整數(shù)。
[0008]其中，所述齒輪箱設置有強制自潤滑裝置，所述強制自潤滑裝置包括齒輪油栗、濾油器，所述齒輪油栗、所述濾油器和所述齒輪箱上的導油管組成潤滑回路。
[0009]其中，所述制動裝置為液壓盤式制動裝置，包括制動軸和制動盤，所述制動軸和所述制動盤通過脹套連接。
[0010]其中，所述第一防松裝置設置在所述齒輪箱中心軸的輸出端與所述制動裝置的連接接頭位置；所述第二防松裝置設置在所述浮動緩沖接頭的下端與所述轉換接頭的連接位置。
[0011]其中，所述頂驅動力頭還包括動力頭支架，所述齒輪箱設置在所述動力頭支架上。
[0012]其中，所述動力頭支架為鋼制焊接結構。
[0013]在本實用新型的另一個方面，本實用新型還提供一種煤層氣鉆機，所述煤層氣鉆機包括以上內容所述的頂驅動力頭。
[0014]本實用新型的頂驅動力頭，設置有浮動式快卸沖管盤根盒、有獨特的密封結構和強制潤滑過濾系統(tǒng)，能夠有效延長齒輪箱內各零部件的使用壽命；其浮動緩沖接頭的易損件加工簡單，拆裝容易，成本低廉；并且其防松裝置和制動裝置的連接簡單、牢固可靠。
[0015]參照附圖來閱讀對于示例性實施例的以下描述，本實用新型的其他特性特征和優(yōu)點將變得清晰。
【附圖說明】
[0016]并入到說明書中并且構成說明書的一部分的附圖示出了本實用新型的實施例，并且與描述一起用于解釋本實用新型的原理。在這些附圖中，類似的附圖標記用于表示類似的要素。下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，而不是全部實施例。對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1示例性地示出了本實用新型提供的頂驅動力頭的結構示意圖；
[0018]圖2示例性地示出了本實用新型提供的頂驅動力頭的緩沖接頭的結構示意圖；
[0019]圖3示例性地示出了本實用新型提供的頂驅動力頭的齒輪箱的結構示意圖；
[0020]圖4示例性地示出了本實用新型提供的頂驅動力頭的齒輪箱的軸頭密封裝置的結構示意圖；
[0021]圖5示例性地示出了本實用新型提供的頂驅動力頭的制動裝置的結構示意圖；
[0022]圖6示例性地示出了本實用新型提供的頂驅動力頭的防松裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。
[0024]本實用新型的基本思想是在用于煤層氣鉆機的頂驅動力頭的齒輪箱設置有浮動式快卸沖管盤根盒、設計有獨特的密封結構和強制潤滑過濾系統(tǒng)，以有效延長齒輪箱內傳動件的使用壽命；將浮動緩沖接頭的易損件設計為低成本、易加工的零件，拆裝容易；并且設計連接簡單、牢固可靠的防松裝置和制動裝置。
[0025]下面結合附圖，對本實用新型所提供的頂驅動力頭進行詳細說明。
[0026]圖1示出了本實用新型的頂驅動力頭的結構示意圖。參照圖1所示，該頂驅動力頭包括:浮動式快卸沖管盤根盒6、齒輪箱1、制動裝置2、第一防松裝置3、第二防松裝置31、浮動緩沖接頭4和轉換接頭5 ;其中，齒輪箱I內設置有中空的中心軸101(圖1中未示出)，浮動式快卸沖管盤根盒6的下端連接中心軸101，上端連接不轉動的鵝頸管7，中心軸101的輸出端設置有制動裝置2，中心軸101與制動裝置2之間設置有第一防松裝置3，制動裝置2下端設置浮動緩沖接頭4，浮動緩沖接頭4下端設置有轉換接頭5，浮動緩沖接頭4與轉換接頭5之間裝置有第二防松裝置3。另外，該頂驅動力頭還包括動力頭支架8，齒輪箱I固定連接在動力頭支架8上。具體地，動力頭支架8為鋼制焊接結構。
[0027]圖2示出了本實用新型的頂驅動力頭的浮動緩沖接頭的結構示意圖。參照圖2所示，浮動緩沖接頭4包括:花鍵軸401、花鍵套402、帶法蘭的制動軸403、壓蓋409、沖管404和帶有密封盤根的盤根盒405。帶法蘭的制動軸403的法蘭端通過法蘭與花鍵套402的上端面固定連接，沖管404嵌在帶法蘭的制動軸403內，帶有密封盤根的盤根盒405嵌在花鍵軸401內，花鍵軸401通過花鍵嵌入花鍵套402內，同時，帶有密封盤根的盤根盒405套入沖管404形成滑動密封副，壓蓋409套在花鍵軸401上，然后通過多個螺栓4091與花鍵套402的下端面固定連接。
[0028]帶法蘭的制動軸403的法蘭端與花鍵套402的上端面通過