鑽井用轉盤防倒車剎車機構的製作方法

2023-07-06 19:37:01 1

專利名稱：鑽井用轉盤防倒車剎車機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油鑽井機械工程領域，屬於石油鑽井工程中應用的轉盤剎車機構的設計技術。
在石油鑽井工程中，轉盤的作用是在常規鑽井作業中，為井內鑽具組合提供連續扭矩，從而轉動鑽具，驅動鑽頭轉動，實現鑽進及其相關鑽井作業的要求。轉盤剎車機構的作用是為井內鑽具組合提供靜扭矩，防止鑽具在井下反扭矩作用時反向轉動。目前常用的轉盤剎車機構由司鑽剎車氣門、剎車氣囊、剎車片和剎車鼓等組成。司鑽通過剎車手柄控制剎車氣門為剎車氣囊提供壓縮空氣，剎車氣囊驅動剎車片，使剎車片與剎車鼓抱死，提供剎車扭矩。這種轉盤剎車機構的不足之處在於，由於剎車手柄只能由司鑽手動操作，轉盤能否及時剎車依賴於司鑽的反應能力。當井下發生異常，鑽具突然被蹩停時，由於長期的習慣，司鑽摘掉轉盤離合後，不能立即合上轉盤剎車手柄，轉盤在井內鑽具反扭矩作用下，非常容易發生嚴重的倒車，導致鑽具落井事故。
針對現有技術的不足，本實用新型提供一種鑽井用轉盤防倒車剎車機構，該剎車機構可以在轉盤發生倒轉時，立即自動接通轉盤剎車氣路，為剎車氣囊供氣，實現剎車操作，防止轉盤倒車事故的發生。
本實用新型的目的是通過如下技術方案實現的。該鑽井用轉盤防倒車剎車機構是由轉盤中間軸、固定在轉盤中間軸上的圓盤、司鑽剎車氣門、自動剎車氣門、轉盤剎車繼氣器、轉盤剎車氣囊、剎車片、剎車鼓等組成。其中，圓盤設計為有一定厚度且帶一缺口，自動剎車氣門安裝於轉盤中間軸的支座上，使該氣門手柄正對圓盤缺口，並依靠復位彈簧使其儘量處於中位，當轉盤轉動時，自動剎車氣門的手柄始終被壓緊在圓盤邊緣。氣門與圓盤的安裝距離、圓盤缺口的寬度與深度應當保證，當圓盤隨著中間傳動軸旋轉時，自動剎車氣門的手柄能自由出入圓盤缺口，實現氣路轉換。司鑽剎車氣門安裝於司鑽操作箱上，自動剎車氣門與司鑽剎車氣門之間有兩道氣管線聯結。
該轉盤防倒車剎車機構通過自動剎車氣門與司鑽剎車氣門的組合操作，實現轉盤剎車機構人工與自動的統一。由於該剎車機構可以在轉盤發生倒轉時，立即自動接通轉盤剎車氣路，為剎車氣囊供氣，將轉盤緊緊剎住，可以有效地防止轉盤倒車事故的發生，不僅有利於安全生產，同時可以大大降低鑽井成本。
以下結合附圖詳細說明本實用新型鑽井用轉盤防倒車剎車機構的結構及工作過程。


圖1是鑽井用轉盤防倒車剎車機構示意圖；圖2是鑽井用轉盤防倒車剎車機構圓盤剖面圖。
如
圖1所示該鑽井用轉盤防倒車剎車機構是由轉盤中間軸1、固定在轉盤中間軸1上的圓盤2、自動剎車氣門3、司鑽剎車氣門4、轉盤剎車繼氣器5、轉盤剎車氣囊6等組成。其中，圓盤2設計為有一定厚度且帶一缺口，自動剎車氣門3安裝於轉盤中間軸1的支座上，使該氣門手柄正對圓盤2缺口，並依靠復位彈簧使其儘量處於中位，當轉盤轉動時，自動剎車氣門3的手柄始終被壓緊在圓盤2邊緣。自動剎車氣門3與圓盤2的安裝距離、圓盤2缺口的寬度與深度應當保證，當圓盤2隨著轉盤中間軸1旋轉時，自動剎車氣門3的手柄能自由出入圓盤2的缺口，實現氣路轉換。司鑽剎車氣門4安裝於司鑽操作箱上，自動剎車氣門3與司鑽剎車氣門4之間有兩道氣管線聯結。轉盤剎車繼氣器5與自動剎車氣門3、司鑽剎車氣門4以及轉盤剎車氣囊6均有氣路連接。
該鑽井用轉盤防倒車剎車機構的工作過程如下當轉盤正轉時，圓盤2迫使自動剎車氣門3的手柄始終處於下位，並在復位彈簧作用下壓緊在圓盤2上，轉盤正常運轉，如果需要剎住轉盤，只需改變司鑽剎車氣門4的手柄的位置，使得司鑽剎車氣門4的氣路交叉，即可為轉盤剎車氣囊6供氣，剎住轉盤。當轉盤在井內鑽具反扭矩作用下，開始反轉時，圓盤2開始逆時針轉動，自動剎車氣門3的手柄在復位彈簧的作用下，進入圓盤2的缺口，由處於下位狀態變為處於上位狀態，自動剎車氣門3的氣路交叉，轉盤剎車繼氣器5立即動作，為轉盤剎車氣囊6供氣，立即剎死轉盤，起到防止轉盤倒轉的作用。
當轉盤被剎死後，司鑽可利用間斷改變司鑽剎車氣門4手柄位置的方式，點剎轉盤，逐步將轉盤受到的反扭矩卸掉，然後進行下一步作業。
權利要求1.一種鑽井用轉盤防倒車剎車機構，它是由轉盤中間軸(1)、固定在轉盤中間軸上的圓盤(2)、自動剎車氣門(3)、司鑽剎車氣門(4)、轉盤剎車繼氣器(5)、轉盤剎車氣囊(6)等組成。其中，圓盤(2)設計為有一定厚度且帶一缺口，自動剎車氣門(3)安裝於轉盤中間軸(1)的支座上，使該氣門手柄正對圓盤(2)缺口，並依靠復位彈簧使其儘量處於中位，當轉盤轉動時，自動剎車氣門(3)的手柄始終被壓緊在圓盤(2)邊緣。自動剎車氣門(3)與圓盤(2)的安裝距離、圓盤(2)缺口的寬度與深度應當保證，當圓盤(2)隨著轉盤中間軸(1)旋轉時，自動剎車氣門(3)的手柄能自由出入圓盤(2)缺口，實現氣路轉換。司鑽剎車氣門(4)安裝於司鑽操作箱上，自動剎車氣門(3)與司鑽剎車氣門(4)之間有兩道氣管線聯結。轉盤剎車繼氣器(5)與自動剎車氣門(3)、司鑽剎車氣門(4)以及轉盤剎車氣囊(6)均有氣路連接。
專利摘要本實用新型提供一種鑽井用轉盤防倒車剎車機構，它是由轉盤中間軸、固定在轉盤中間軸上的一個帶缺口圓盤、兩個剎車氣門、轉盤剎車繼氣器、轉盤剎車氣囊等組成。該轉盤防倒車剎車機構通過自動剎車氣門與司鑽剎車氣門的組合操作，實現轉盤剎車機構人工與自動的統一。它可以有效地防止因轉盤倒車發生鑽具落井的事故，提高鑽井設備的適應性，降低鑽井成本。
文檔編號E21B3/00GK2683848SQ20042000637
公開日2005年3月9日 申請日期2004年2月26日 優先權日2004年2月26日
發明者閻鐵, 張振海, 畢雪亮, 常瑛, 陳要輝 申請人:大慶石油學院