专利名称：顶驱对开式吊环适配器的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油机电工程，尤其是一种顶驱对开式吊环适配器。
背景技术：
吊环适配器，顾名思义，它的两个耳朵上挂有吊环，吊环下部连接吊卡。吊环适配器的作用有三点1)在起、下钻作业时，井下钻具的重量通过吊卡、吊环最终全部施加在吊环适配器上，吊环适配器起到了承重的作用；2)作为倾斜油缸、背钳、IBOP等机构的液压油路连接通道；3)由马达驱动其进行旋转运动，带动吊环、吊卡，在钻台面上协助钻井工人完成各种辅助工作，充当机械手。 顶驱分为单承载通道顶驱和双承载通道顶驱。单、双承载通道顶驱，分别有一条和两条承载通道。当钻进时，这两类顶驱的载荷传递方式一样，都是将井下的钻具重量通过锥形丝扣连接传递给主轴，最终传递给齿轮箱。而不同在于当起、下钻作业时，单承载通道顶驱是将吊环适配器承载的钻具重量通过承载环，最终传递给主轴，这样在钻进和起下钻两种工况下，主轴均需要受力。为了保证主轴的强度，减轻主轴的承重负担，国内大部分厂家采用双承载通道顶驱。此类顶驱都设计承载颈作为其中一个承载通道。当起、下钻作业时，井下钻具的重量通过吊环适配器传递给承载颈，进而传递给齿轮箱，因此载荷通道绕过了主轴，进而保证了主轴的强度。双承载通道顶驱，吊环适配器装配在承载颈上，液压系统的旋转密封机构设计在吊环适配器和承载颈上，因此吊环适配器既是承载部件，也是液压系统联接通道，必须严格控制旋转精度和轴向位移，这增加了加工难度。同时在承载颈和吊环适配器之间需要装配三副轴承，并且加工精度要求较高，维护更换都十分繁琐，其中的承载轴承，由于径向尺寸大，间接地加大了吊环适配器的径向尺寸，造成了不必要的空间浪费。更重要的是，两吊环间距拉大，使得这类双承载通道顶驱必须配有非国标的专用大尺寸吊卡，降低了互换性，更加大了钻具到吊环之间的力臂，使吊环的受力加大，影响吊环强度和使用寿命。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种结构经过改进，降低了设计要求和加工难度，减小了径向尺寸，简化了维修工作，并提高了使用寿命的顶驱对开式吊环适配器。为实现上述目的，本发明顶驱对开式吊环适配器，包括左吊环适配器单元和右吊环适配器单元，两个单元组合后安装在承载颈上，其中，左吊环适配器单元和右吊环适配器单元的安装部均设置有若干个第一凹嵌槽和第一凸嵌体，承载颈的安装部设置有若干个第二凹嵌槽和第二凸嵌体，第一凹嵌槽和第二凸嵌体相适配镶嵌安装、第一凸嵌体和第二凹嵌槽相适配镶嵌安装，各个凹嵌槽和凸嵌体整体安装后完成载荷的传递。进一步，所述左吊环适配器单元和右吊环适配器单元之间通过两根长销连接。
进一步，所述第一凹嵌槽和第二凸嵌体的镶嵌安装处设置有滑动轴承，第一凸嵌体和第二凹嵌槽的镶嵌安装处设置有滑动轴承。进一步，若干个所述第一凹嵌槽和第一凸嵌体相互间隔设置。进一步，若干个所述第二凹嵌槽和第二凸嵌体相互间隔设置。进一步，所述吊环适配器和承载颈之间设置有4对所述第一凹嵌槽和第二凸嵌体形成的镶嵌结构。进一步，所述吊环适配器和承载颈之间设置有4对所述第一凸嵌体和第二凹嵌槽形成的镶嵌结构。本发明克服了国内现有双承载通道顶驱的各种弊端，本发明采用的滑动轴承更经济，可靠性更高，维护更换时间短，而且弥补了采用滚动轴承使得吊环适配器整体尺寸过大的缺陷，节约了空间，无需单独设计吊卡，并改良了吊环的受力情况，提高了钻井的安全性。另一方面，本发明中吊环适配器不承担液压系统的连接工作，降低了吊环适配器的设计要求和加工难度，节约成本。
图1为本发明结构意 图2为图1中局部放大图。
具体实施例方式下面，参考附图，对本发明进行更全面的说明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下” “左” “右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。如图1、图2所示，本发明顶驱，采用双承载通道的方式，将吊环适配器承受的钻具重量通过承载颈3传递给齿轮箱。本发明顶驱对开式吊环适配器采用对开式结构，包括左吊环适配器单元I和右吊环适配器单元2，两个单元组合后通过两根长销(图中未示)相互连接并安装在承载颈3上。其中，左吊环适配器单元I和右吊环适配器单元2的安装部均设置有若干个第一凹嵌槽4和第一凸嵌体5,若干个第一凹嵌槽4和第一凸嵌体5相互间隔设置。承载颈3的安装部设置有若干个第二凹嵌槽6和第二凸嵌体7，若干个第二凹嵌槽6和第二凸嵌体7相互间隔设置。第一凹嵌槽4和第二凸嵌体7相适配镶嵌安装、第一凸嵌体5和第二凹嵌槽6相适配镶嵌安装，各个凹嵌槽和凸嵌体整体安装后完成载荷的传递。本发明吊环适配器和承载颈3之间设置有4对第一凹嵌槽4和第二凸嵌体7形成的镶嵌结构，以及设置有4对第一凸嵌体5和第二凹嵌槽6形成的镶嵌结构。并且所述镶嵌结构设置的对数可根据实际使用需要进行调整，以满足不同载荷的需求。第一凹嵌槽4和第二凸嵌体7的镶嵌安装处设置有滑动轴承8,第一凸嵌体5和第二凹嵌槽6的镶嵌安装处设置有滑动轴承8。采用滑动轴承8 (耐磨铜套)的结构形式，相比滚动轴承，滑动轴承更经济，可靠性更高，维护更换工期短，而且弥补了采用滚动轴承使得吊环适配器整体尺寸过大的缺陷，节约了空间，无需单独设计吊卡，并改良了吊环的受力情况，提高了钻井的安全性。同时，本发明顶驱对开式吊环适配器的内部不含有油道，旋转密封做成独立机构从吊环适配器中分离出去，让吊环适配器不承担液压系统的连接工作，降低了吊环适配器的设计要求和加工难度，节约成本。
权利要求
1.顶驱对开式吊环适配器，其特征在于，该吊环适配器包括左吊环适配器单元和右吊环适配器单元，两个单元组合后安装在承载颈上，其中，左吊环适配器单元和右吊环适配器单元的安装部均设置有若干个第一凹嵌槽和第一凸嵌体，承载颈的安装部设置有若干个第二凹嵌槽和第二凸嵌体，第一凹嵌槽和第二凸嵌体相适配镶嵌安装、第一凸嵌体和第二凹嵌槽相适配镶嵌安装，各个凹嵌槽和凸嵌体整体安装后完成载荷的传递。
2.如权利要求1所述的顶驱对开式吊环适配器，其特征在于，所述左吊环适配器单元和右吊环适配器单元之间通过两根长销连接。
3.如权利要求1所述的顶驱对开式吊环适配器，其特征在于，所述第一凹嵌槽和第二凸嵌体的镶嵌安装处设置有滑动轴承，第一凸嵌体和第二凹嵌槽的镶嵌安装处设置有滑动轴承。
4.如权利要求1所述的顶驱对开式吊环适配器，其特征在于，若干个所述第一凹嵌槽和第一凸嵌体相互间隔设置。
5.如权利要求1所述的顶驱对开式吊环适配器，其特征在于，若干个所述第二凹嵌槽和第二凸嵌体相互间隔设置。
6.如权利要求1所述的顶驱对开式吊环适配器，其特征在于，所述吊环适配器和承载颈之间设置有4对所述第一凹嵌槽和第二凸嵌体形成的镶嵌结构。
7.如权利要求1所述的顶驱对开式吊环适配器，其特征在于，所述吊环适配器和承载颈之间设置有4对所述第一凸嵌体和第二凹嵌槽形成的镶嵌结构。
全文摘要
本发明公开了一种顶驱对开式吊环适配器，包括左吊环适配器单元和右吊环适配器单元，两个单元组合后安装在承载颈上，其中，左吊环适配器单元和右吊环适配器单元的安装部均设置有若干个第一凹嵌槽和第一凸嵌体，承载颈的安装部设置有若干个第二凹嵌槽和第二凸嵌体，第一凹嵌槽和第二凸嵌体相适配镶嵌安装、第一凸嵌体和第二凹嵌槽相适配镶嵌安装，各个凹嵌槽和凸嵌体整体安装后完成载荷的传递。本发明克服了国内现有双承载通道顶驱的各种弊端，本发明中吊环适配器不承担液压系统的连接工作，降低了吊环适配器的设计要求和加工难度，节约成本。
文档编号E21B3/02GK102996067SQ201210571848
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者张贵德, 李春生, 蒋松松, 李想, 耿建华, 黎恒磊 申请人:中国石油集团长城钻探工程有限公司顶驱技术分公司