专利名称：一种用于齿轮齿条钻机的液压动力水龙头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于石油钻机、煤层气钻机、水井钻机的液压动力水龙头。
背景技术：
现有技术中，水龙头主要是气动旋扣器、顶驱。该二种动力单元结构都比较庞大， 而且只能实现上卸扣和提升功能，没有加压钻进功能，在钻井初期需要用钻铤进行加压，使用不方便，增加成本。现有的自动送钻需单独配置游吊系统，游吊系统结构复杂，造价高，操作控制精度不高。
实用新型内容为解决现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑，操作方便，实现自动加压钻进、自动定向钻井、反扭矩释放功能的用于齿轮齿条钻机的液压动力水龙头。本实用新型采取的技术方案该用于齿轮齿条钻机的液压动力水龙头，具有动力头机架，动力头机架上设有水龙头总成，其特征在于所述动力头机架上安装有4个液压马达和减速箱，在减速箱的轴端伸入至动力头机架的背面并安装4个小齿轮，小齿轮与安装在井架上的齿条啮合，在4个液压马达的轴头上安装1个编码器，在动力头底部安装2个反扭矩传感器和液压盘式刹车，在水龙头总成中间轴的轴头上安装1个实现自动定向钻井的编码器。所述4个液压马达和减速箱之间设有实现动力头的工作制动和驻车制动的多级盘式制动器。采用上述技术方案的有益效果该用于齿轮齿条钻机的液压动力水龙头，是在原有液压动力水龙头基础上，使动力头与提升(加压)系统合为一体，动力头具有旋转(钻井) 功能、提升/下放功能、加压钻进功能；在控制系统作用下，实现自动送钻功能、自动定向钻井功能、反扭矩释放的功能。具体如下在动力头机架上的齿轮箱箱体上安装2个液压马达，工作时，液压马达驱动输入轴，经过中间轴减速，驱动中心管旋转。动力头机架上安装4个液压马达和减速箱，在减速箱的轴端安装4个小齿轮，小齿轮与安装在井架上的齿条啮合，实现动力头的提升/下放功能。安装在4个液压马达和减速箱之间的多级盘式制动器，实现动力头的工作制动和驻车制动。在动力头底部安装2个反扭矩传感器和液压盘式刹车，防止当动力头停止旋转钻进时，钻柱由于反扭矩的释放，造成钻具脱扣。在提升/下放马达的轴头上安装1个编码器， 与装备系统中的精密压力变送器、工作方式选择开关(恒压、恒速)、转向选择开关(正转/反转)、恒速给定按钮、测速给定按钮配合来实现自动送钻功能。在中间轴的轴头上安装1个分辨率IOM位的编码器，实现自动定向钻井钻水平井或定向井时，刹车钳抱死，通过动力头上下运动来下放钻柱.当涡轮钻具的实际位置与目标靶区偏离时，信号反馈给PLC，PLC 给液压马达信号，马达开始工作，当轴头转过设定的角度后，编码器信号反馈给PLC，PLC给盘刹钳信号，盘刹抱死，从而精确的控制钻头的旋转角度和钻压。以下结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为
图1的左视图。图3为动力头与齿条配合的结构示意图。
具体实施方式
如
图1、2、3所示的用于齿轮齿条钻机的液压动力水龙头，具有动力头机架1，动力头机架1上设有水龙头总成，水龙头总成包括液压马达2、4，输入轴3、5，中间轴15，液压马达2、4分别驱动输入轴3、5，经过中间轴15减速，从而驱动中心管9旋转。所述动力头机架上安装有4个液压马达6、7、10、11和减速箱12，在减速箱的轴端伸出至动力头机架的背面并安装4个小齿轮13，小齿轮13与安装在井架上的齿条14啮合，实现动力头的提升/下放功能。在提升/下放的4个液压马达的轴头上安装1个编码器，与装备系统中的精密压力变送器、工作方式选择开关(恒压、恒速)、转向选择开关(正转/反转)、恒速给定按钮、测速给定按钮配合来实现自动送钻功能。在4个液压马达11和减速箱12之间的多级盘式制动器，实现动力头的工作制动和驻车制动。在动力头底部安装2个反扭矩传感器和液压盘式刹车8，防止当动力头停止旋转钻进时，钻柱由于反扭矩的释放，造成钻具脱扣。在水龙头总成中间轴15的轴头上安装1个实现自动定向钻井的编码器，编码器的分辨率IOM位，实现自动定向钻井钻水平井或定向井时，刹车钳抱死，通过动力头上下运动来下放钻柱。当涡轮钻具的实际位置与目标靶区偏离时，信号反馈给PLC，PLC给液压马达信号，马达开始工作，当轴头转过设定的角度后，编码器信号反馈给PLC，PLC给盘刹钳信号，盘刹抱死，从而精确的控制钻头的旋转角度和钻压。
权利要求1.一种用于齿轮齿条钻机的液压动力水龙头，具有动力头机架，动力头机架上设有水龙头总成，其特征在于所述动力头机架上安装有4个液压马达和减速箱，在减速箱的轴端伸入至动力头机架的背面并安装4个小齿轮，小齿轮与安装在井架上的齿条啮合，在4个液压马达的轴头上安装1个编码器，在动力头底部安装2个反扭矩传感器和液压盘式刹车， 在水龙头总成中间轴的轴头上安装1个实现自动定向钻井的编码器。
2.根据权利要求1所述的用于齿轮齿条钻机的液压动力水龙头，其特征在于所述4 个液压马达和减速箱之间设有实现动力头的工作制动和驻车制动的多级盘式制动器。
专利摘要本实用新型公开了一种用于齿轮齿条钻机的液压动力水龙头，具有动力头机架，动力头机架上设有水龙头总成，其中所述动力头机架上安装有4个液压马达和减速箱，在减速箱的轴端伸入至动力头机架的背面并安装4个小齿轮，小齿轮与安装在井架上的齿条啮合，在4个液压马达的轴头上安装１个编码器，在动力头底部安装2个反扭矩传感器和液压盘式刹车，在水龙头总成中间轴的轴头上安装１个实现自动定向钻井的编码器。与现有技术相比，结构紧凑，操作方便，实现自动加压钻进、自动定向钻井、反扭矩释放功能。
文档编号E21B3/02GK202108415SQ201120199490
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者任行, 余利军, 张军帅, 张志远, 沈赞敏, 焦伟刚, 黄海龙 申请人:上海石油天然气有限公司, 南阳二机石油装备(集团)有限公司