一种浮动缓冲短节的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种浮动缓冲短节，包括上接头，上接头上端通过丝扣与顶驱/动力水龙头主轴连接，上接头外圆下端通过上螺栓与外套上端固定连接；外套下端通过下螺栓与下盖连接；在下盖上通过止口固定安装有支撑套；在冲管外圆周与外套内圆周之间设置有浮动短节，浮动短节与下盖之间设置有浮动弹簧；浮动短节通过花键副与外套内表面套接，通过下端的丝扣与顶驱的保护短节连接。本实用新型装置，位于顶驱/动力水龙头主轴与保护短节之间，能够承受轴向载荷、钻井扭矩及钻井泥浆压力的作用，实现了在钻杆上卸扣时跳扣功能，同时在钻井作业时能有效减少轴承受到的轴向冲击载荷，起到缓冲的作用。
【专利说明】一种淳动缓冲短节
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于石油钻探设备【技术领域】，涉及一种浮动缓冲短节。
【背景技术】
[0002] 顶驱/动力水龙头在进行上卸扣作业时，当其下端保护短节公扣与钻具的母扣已 完全卸开后，公扣与母扣仍有部分套合，使操作者难于判断连接丝扣是否已经完全卸开。此 时顶驱/动力水龙头应具备"跳扣"功能，即当连接丝扣已完全脱开后，保护短节公扣应从 钻具的连接母扣中跳出，表明连接扣已脱开，便于下一步作业。
[0003] 目前，顶驱/动力水龙头多采用整体液压浮动方式来实现其下端保护短节的跳扣 功能，其整体浮动重量大，电液控制系统较复杂。顶驱/动力水龙头在进行钻井作业时，钻 井产生的强烈振动直接通过钻具、主轴传递给顶驱/动力水龙头防跳轴承，产生的轴向冲 击载荷会在很大程度上影响轴承的寿命，影响了设备的安全使用及有效寿命。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是提供一种浮动缓冲短节，解决了现有技术中，由于装置结构 不合理，使用安全性及有效寿命不能够满足实际要求的问题。
[0005] 本实用新型采用的技术方案是，一种浮动缓冲短节，包括上接头，上接头上端通过 丝扣与顶驱/动力水龙头主轴连接，上接头外圆下端通过上螺栓与外套上端固定连接；夕卜 套下端通过下螺栓与下盖连接；在下盖上通过止口固定安装有支撑套；
[0006] 在冲管外圆周与外套内圆周之间设置有浮动短节，浮动短节与下盖之间设置有浮 动弹簧；浮动短节通过花键副与外套内表面套接，通过下端的丝扣与顶驱的保护短节连接。
[0007] 本实用新型的浮动缓冲短节，其特征还在于：
[0008] 在与浮动短节接触的下盖接触面上依次嵌有导向带、旋转密封和防尘圈。
[0009] 在与冲管接触的浮动短节中嵌有至少一组滑动密封。
[0010] 本实用新型的有益效果是，该浮动缓冲短节通过下端浮动短节的伸缩运动，能够 在上卸扣的过程中起到自动跳扣的作用，克服整体浮动方式控制复杂的缺点，使得钻井作 业中管柱连接更加方便快捷。此外，浮动缓冲短节能够减少钻井作业中轴承的轴向冲击载 荷，有效延长轴承及传动齿轮的寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是本实用新型装置的结构示意图；
[0012] 图2是图1中的A处局部放大示意图；
[0013] 图3是图1中的B处局部放大示意图。
[0014] 图中，1.上接头，2.橡胶垫，3.冲管，4.外套，5.浮动弹簧，6.支撑套，7.下盖， 8.上螺栓，9.浮动短节，10.导向带，11.旋转密封，12.防尘圈，13.滑动密封，14.下螺栓。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0016] 如图1，本实用新型的浮动缓冲短节的结构是，包括上接头1，上接头1上端通过丝 扣与顶驱/动力水龙头主轴连接，上接头1外圆下端通过上螺栓8与外套4上端固定连接； 外套4下端通过下螺栓14与下盖7连接；在下盖7上通过止口固定安装有支撑套6 ;
[0017] 在冲管3外圆周与外套4内圆周之间设置有浮动短节9,浮动短节9与下盖7之间 设置有浮动弹簧5 ;浮动短节9通过花键副与外套4内表面套接，通过下端的丝扣与顶驱的 保护短节连接；
[0018] 上接头1内圆下端与冲管3螺纹套接，起到密封钻井泥浆的作用，冲管3与上接头 1的共同台阶面中固定安装有缓冲垫2 ;上接头1、橡胶垫2、冲管3、外套4、支撑套6、下盖 7、上螺栓8及下螺栓14共同组成浮动缓冲短节的固定结构。
[0019] 如图2,在与浮动短节9接触的下盖7接触面上依次嵌有导向带10、旋转密封11 和防尘圈12,能够在浮动短节9与下盖7的相对滑动过程中起到导向及密封作用；
[0020] 如图3,在与冲管3接触的浮动短节9中嵌有至少一组滑动密封13,在浮动短节9 与冲管3的相对滑动过程中起到密封泥浆压力的作用；
[0021] 导向带10、旋转密封11、防尘圈12及滑动密封13共同组成了浮动缓冲短节的导 向密封结构。
[0022] 本实用新型的浮动缓冲短节位于顶驱/动力水龙头主轴与保护短节之间，能够承 受顶驱/动力水龙头额定轴向载荷，并传递钻井扭矩，同时能承受钻井泥浆压力的作用。
[0023] 钻井过程中，在下端钻具重量形成的轴向载荷作用下，浮动短节9压缩浮动弹簧 5,直到浮动短节9台阶面支撑在支撑套6上，轴向载荷通过支撑套6、下盖7、下螺栓14、夕卜 套 4、上螺栓8传递到上接头i，最后传递给顶驱/动力水龙头主轴，实现轴向承载的功能； 顶驱/动力水龙头主轴通过丝扣将钻井扭矩传递给上接头1，再分别通过上螺栓8、外套4 与浮动短节9之间的花键副将钻井扭矩传递到浮动短节9上，最后通过丝扣传递到保护短 节上，完成钻井扭矩的传递功能；钻井泥浆通过上接头1、冲管3和浮动短节9中心的通孔， 其能够承受钻井泥浆的压力。
[0024] 在上卸扣作业时，当保护短节与钻具丝扣未卸开之前，浮动弹簧5受整个井下钻 具重量的作用，处于完全压缩状态。此时浮动弹簧5始终给浮动短节9 一个向上的作用力。 当保护短节与钻具之间的连接丝扣完全脱开后，浮动短节9在浮动弹簧5的作用下，带着保 护短节一起向上浮动，使得其下端的公扣从钻具上端的母扣中脱出，起到跳扣的作用。
[0025] 钻井作业时，浮动弹簧5的伸缩及橡胶垫2的缓冲具有缓冲滞后作用，在很大程度 吸收钻井振动广生的轴向冲击载荷，减少轴承受到的轴向冲击载荷，有效延长轴承及传动 齿轮的寿命。
【权利要求】
1. 一种浮动缓冲短节，其特征在于：包括上接头（1)，上接头（1)上端通过丝扣与顶驱 /动力水龙头主轴连接，上接头（1)外圆下端通过上螺栓（8)与外套（4)上端固定连接；夕卜 套（4)下端通过下螺栓（14)与下盖（7)连接；在下盖（7)上通过止口固定安装有支撑套 (6)； 在冲管（3)外圆周与外套（4)内圆周之间设置有浮动短节（9)，浮动短节（9)与下盖 ⑵之间设置有浮动弹簧（5);浮动短节（9)通过花键副与外套⑷内表面套接，通过下端 的丝扣与顶驱的保护短节连接。
2. 根据权利要求1所述的浮动缓冲短节，其特征在于：在与浮动短节（9)接触的下盖 (7)接触面上依次嵌有导向带（10)、旋转密封（11)和防尘圈（12)。
3. 根据权利要求1所述的浮动缓冲短节，其特征在于：在与冲管（3)接触的浮动短节 (9)中嵌有至少一组滑动密封（13)。
【文档编号】E21B17/02GK203905836SQ201420342879
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】牟新明, 白丙建, 叶强, 王翠, 田凤仙, 高明, 王洪涛 申请人:宝鸡石油机械有限责任公司