专利名称：钻井用转盘防倒车刹车机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油钻井机械工程领域，属于石油钻井工程中应用的转盘刹车机构的设计技术。
在石油钻井工程中，转盘的作用是在常规钻井作业中，为井内钻具组合提供连续扭矩，从而转动钻具，驱动钻头转动，实现钻进及其相关钻井作业的要求。转盘刹车机构的作用是为井内钻具组合提供静扭矩，防止钻具在井下反扭矩作用时反向转动。目前常用的转盘刹车机构由司钻刹车气门、刹车气囊、刹车片和刹车鼓等组成。司钻通过刹车手柄控制刹车气门为刹车气囊提供压缩空气，刹车气囊驱动刹车片，使刹车片与刹车鼓抱死，提供刹车扭矩。这种转盘刹车机构的不足之处在于，由于刹车手柄只能由司钻手动操作，转盘能否及时刹车依赖于司钻的反应能力。当井下发生异常，钻具突然被蹩停时，由于长期的习惯，司钻摘掉转盘离合后，不能立即合上转盘刹车手柄，转盘在井内钻具反扭矩作用下，非常容易发生严重的倒车，导致钻具落井事故。
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种钻井用转盘防倒车刹车机构，该刹车机构可以在转盘发生倒转时，立即自动接通转盘刹车气路，为刹车气囊供气，实现刹车操作，防止转盘倒车事故的发生。
本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的。该钻井用转盘防倒车刹车机构是由转盘中间轴、固定在转盘中间轴上的圆盘、司钻刹车气门、自动刹车气门、转盘刹车继气器、转盘刹车气囊、刹车片、刹车鼓等组成。其中，圆盘设计为有一定厚度且带一缺口，自动刹车气门安装于转盘中间轴的支座上，使该气门手柄正对圆盘缺口，并依靠复位弹簧使其尽量处于中位，当转盘转动时，自动刹车气门的手柄始终被压紧在圆盘边缘。气门与圆盘的安装距离、圆盘缺口的宽度与深度应当保证，当圆盘随着中间传动轴旋转时，自动刹车气门的手柄能自由出入圆盘缺口，实现气路转换。司钻刹车气门安装于司钻操作箱上，自动刹车气门与司钻刹车气门之间有两道气管线联结。
该转盘防倒车刹车机构通过自动刹车气门与司钻刹车气门的组合操作，实现转盘刹车机构人工与自动的统一。由于该刹车机构可以在转盘发生倒转时，立即自动接通转盘刹车气路，为刹车气囊供气，将转盘紧紧刹住，可以有效地防止转盘倒车事故的发生，不仅有利于安全生产，同时可以大大降低钻井成本。
以下结合附图详细说明本实用新型钻井用转盘防倒车刹车机构的结构及工作过程。
图1是钻井用转盘防倒车刹车机构示意图；图2是钻井用转盘防倒车刹车机构圆盘剖面图。
如
图1所示该钻井用转盘防倒车刹车机构是由转盘中间轴1、固定在转盘中间轴1上的圆盘2、自动刹车气门3、司钻刹车气门4、转盘刹车继气器5、转盘刹车气囊6等组成。其中，圆盘2设计为有一定厚度且带一缺口，自动刹车气门3安装于转盘中间轴1的支座上，使该气门手柄正对圆盘2缺口，并依靠复位弹簧使其尽量处于中位，当转盘转动时，自动刹车气门3的手柄始终被压紧在圆盘2边缘。自动刹车气门3与圆盘2的安装距离、圆盘2缺口的宽度与深度应当保证，当圆盘2随着转盘中间轴1旋转时，自动刹车气门3的手柄能自由出入圆盘2的缺口，实现气路转换。司钻刹车气门4安装于司钻操作箱上，自动刹车气门3与司钻刹车气门4之间有两道气管线联结。转盘刹车继气器5与自动刹车气门3、司钻刹车气门4以及转盘刹车气囊6均有气路连接。
该钻井用转盘防倒车刹车机构的工作过程如下当转盘正转时，圆盘2迫使自动刹车气门3的手柄始终处于下位，并在复位弹簧作用下压紧在圆盘2上，转盘正常运转，如果需要刹住转盘，只需改变司钻刹车气门4的手柄的位置，使得司钻刹车气门4的气路交叉，即可为转盘刹车气囊6供气，刹住转盘。当转盘在井内钻具反扭矩作用下，开始反转时，圆盘2开始逆时针转动，自动刹车气门3的手柄在复位弹簧的作用下，进入圆盘2的缺口，由处于下位状态变为处于上位状态，自动刹车气门3的气路交叉，转盘刹车继气器5立即动作，为转盘刹车气囊6供气，立即刹死转盘，起到防止转盘倒转的作用。
当转盘被刹死后，司钻可利用间断改变司钻刹车气门4手柄位置的方式，点刹转盘，逐步将转盘受到的反扭矩卸掉，然后进行下一步作业。
权利要求1.一种钻井用转盘防倒车刹车机构，它是由转盘中间轴(1)、固定在转盘中间轴上的圆盘(2)、自动刹车气门(3)、司钻刹车气门(4)、转盘刹车继气器(5)、转盘刹车气囊(6)等组成。其中，圆盘(2)设计为有一定厚度且带一缺口，自动刹车气门(3)安装于转盘中间轴(1)的支座上，使该气门手柄正对圆盘(2)缺口，并依靠复位弹簧使其尽量处于中位，当转盘转动时，自动刹车气门(3)的手柄始终被压紧在圆盘(2)边缘。自动刹车气门(3)与圆盘(2)的安装距离、圆盘(2)缺口的宽度与深度应当保证，当圆盘(2)随着转盘中间轴(1)旋转时，自动刹车气门(3)的手柄能自由出入圆盘(2)缺口，实现气路转换。司钻刹车气门(4)安装于司钻操作箱上，自动刹车气门(3)与司钻刹车气门(4)之间有两道气管线联结。转盘刹车继气器(5)与自动刹车气门(3)、司钻刹车气门(4)以及转盘刹车气囊(6)均有气路连接。
专利摘要本实用新型提供一种钻井用转盘防倒车刹车机构，它是由转盘中间轴、固定在转盘中间轴上的一个带缺口圆盘、两个刹车气门、转盘刹车继气器、转盘刹车气囊等组成。该转盘防倒车刹车机构通过自动刹车气门与司钻刹车气门的组合操作，实现转盘刹车机构人工与自动的统一。它可以有效地防止因转盘倒车发生钻具落井的事故，提高钻井设备的适应性，降低钻井成本。
文档编号E21B3/00GK2683848SQ20042000637
公开日2005年3月9日 申请日期2004年2月26日 优先权日2004年2月26日
发明者阎铁, 张振海, 毕雪亮, 常瑛, 陈要辉 申请人:大庆石油学院