一种顶驱扶正旋转轴的支架结构及构建方法与流程

本发明涉及顶驱旋转轴扶正支架，具体而言，涉及一种顶驱扶正旋转轴的支架结构及构建方法。

背景技术：

1、在油田钻井过程中，顶驱旋转轴是一个重要的设备。它主要用于驱动钻柱旋转，从而进行钻孔作业。顶驱旋转轴通过与钻柱的连接，使其能够以一定的转速和扭矩进行旋转，从而帮助钻头破碎岩石，实现钻孔的目的。

2、在油田钻井过程中，顶驱旋转轴的偏斜问题一直是影响钻井效率和钻井质量的关键因素，因而需要扶正结构在支架的配合下，对其进行辅助操作，但其支架结构在对扶正的操作过程缺少缓冲辅助，直接硬性扶正操作而容易产生反弹力，影响其扶正操作过程。

3、因此我们对此做出改进，提出一种顶驱扶正旋转轴的支架结构及构建方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对目前存在的其支架结构在对扶正的操作过程缺少缓冲辅助，直接硬性扶正操作而容易产生反弹力，影响其扶正操作过程。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下顶驱扶正旋转轴的支架结构及构建方法，以改善上述问题。

3、本申请具体是这样的：

4、一种顶驱扶正旋转轴的支架构建方法，包括以下步骤：

5、s1、准备支架材料：选择具有高强度、轻质与耐腐蚀优点的材料，可采用碳纤维复合材料和高强度铝合金；

6、s2、设计支架结构：根据顶驱旋转轴的尺寸和要求设计支架结构，该支架结构包括多个支撑部件和连接部件，可以根据需要进行自由组合和调整；

7、s3、安装支架：将支架安装在顶驱旋转轴的上方，确保支架与旋转轴之间的连接牢固可靠，可以采用螺栓方式进行固定；

8、s4、调整支架角度：通过调整支撑部件的角度和位置，使支架能够有效地支撑和扶正旋转轴；

9、s5、安装辅助结构：在支架上安装辅助结构，以增强支架的稳定性和承重能力，且可以根据需要进行自由组合和调整；

10、s6、调试和测试：在安装完成后，进行调试和测试，确保支架能够正常工作，并且能够有效地支撑和扶正顶驱旋转轴。

11、作为本申请优选的技术方案，其中支架材料为具有可持续性和环保特性的可回收的金属合金。

12、作为本申请优选的技术方案，其中支架结构设计中引入智能化元素，包括传感器和反馈系统，以实时监测顶驱旋转轴的状态，并通过智能控制系统调整支架。

13、作为本申请优选的技术方案，所述步骤s4中，可以根据需要使用电动调节机构和手动调节机构进行调整。

14、作为本申请优选的技术方案，所述步骤s6中，可以采用模拟实验和实际应用场景进行测试。

15、一种顶驱扶正旋转轴的支架结构，包括定位环板，所述定位环板下方设有弹性支撑组件，所述定位环板上方设有往复组件；

16、所述弹性支撑组件包括呈圆周均匀分布设在定位环板表面的三个弧形槽，所述弧形槽内壁活动连接有滑动杆，所述滑动杆下方固定连接有固定旋转架，所述固定旋转架下方固定连接有连接架板，所述连接架板侧面固定连接有弹性弧杆，所述弹性弧杆另一端固定连接有滑动架板。

17、作为本申请优选的技术方案，所述滑动架板内壁呈直线均匀分布活动连接有若干个滑轴，若干个所述滑轴外壁活动连接有滑槽板，所述滑槽板侧面固定连接有定位杆。

18、作为本申请优选的技术方案，所述往复组件包括固定安装在三个滑动杆上方的环形板，所述环形板内壁固定连接有内环板，所述内环板内壁固定连接有弧形齿板，所述弧形齿板啮合连接有半齿轮，所述定位环板下方固定连接有扶正组件。

19、作为本申请优选的技术方案，所述扶正组件包括呈圆周均匀分布固定安装在定位环板下方的三个弧形罩板，所述弧形罩板侧面设有斜槽，所述斜槽内壁活动连接有固定架，所述固定架一端固定安装在滑动架板的侧面，所述固定架中部设有定位槽，所述定位槽内壁活动连接有斜杆，所述斜杆另一端贯穿弧形罩板中斜槽固定连接有第一弧板，所述固定架另一端固定连接有辅助组件。

20、作为本申请优选的技术方案，所述辅助组件包括呈对称均匀分布活动连接在固定架另一端的两个弹性旋转架，所述弹性旋转架另一端连接有连杆，所述连杆另一端活动连接有辅助轴，所述辅助轴中部固定连接有定位轮，所述定位轮外壁呈圆周均匀分布固定连接有若干个弧形刷，所述辅助轴上方与下方均活动连接有斜面轮。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果：

22、在本申请的方案中：

23、1.为了解决现有技术中其支架结构在对扶正的操作过程缺少缓冲辅助，直接硬性扶正操作而容易产生反弹力，影响其扶正操作过程的问题，本申请通过弹性弧杆在不断向上运动，其三个弹性弧杆相互配合，模拟其弹簧被压缩的状态，带动滑动架板对旋转轴进行扶正操作，从而能够为扶正操作提供动力，也能由其弹性结构来对扶正过程进行缓冲，增加其扶正过程的稳定性；

24、2.通过弧形齿板与半齿轮之间的啮合关系，在脱离啮合状态后，对于加压后的弹性弧杆在失去限制后，便在弹性弧杆的反弹下，快速复位，解除扶正操作，从而能够将扶正结构解除复位，为下次扶正操作进行预备，提高其重复扶正操作的效率；

25、3.通过半齿轮与弧形齿板之间的啮合连接关系，在啮合状态下，带动弹性弧杆向上运动，产生弹性压力，为旋转轴的扶正过程进行缓冲，而在不断旋转过程中，半齿轮与弧形齿板之间的脱离，此时弹性弧杆失去限位的牵引力，而产生反弹，将其扶正结构带回原位，以此进行重复切换，提高其对油井旋转轴扶正操作的效率；

26、4.通过固定架与斜杆，在固定架向下运动过程中，其斜杆以斜槽底部为支点，进行杠杆运动，从而能够在扶正结构恢复原位过程中对旋转轴进一步限位操作，防止其在失去扶正结构，而发生偏移；

27、5.通过斜面轮与辅助轴相互配合，在转动的旋转轴带动下，在扶正操作过程中与旋转轴贴合的斜面轮跟随旋转，而带动定位轮进行旋转，使其弧形刷对旋转轴的表面进行清理，从而能够在扶正操作过程对旋转轴的表面进行清理，防止其表面的杂质影响其钻井过程。

技术特征：

1.一种顶驱扶正旋转轴的支架构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种顶驱扶正旋转轴的支架构建方法，其特征在于，其中支架材料为具有可持续性和环保特性的可回收的金属合金。

3.根据权利要求2所述的一种顶驱扶正旋转轴的支架构建方法，其特征在于，其中支架结构设计中引入智能化元素，包括传感器和反馈系统，以实时监测顶驱旋转轴的状态，并通过智能控制系统调整支架。

4.根据权利要求3所述的一种顶驱扶正旋转轴的支架构建方法，其特征在于，所述步骤s4中，可以根据需要使用电动调节机构和手动调节机构进行调整。

5.根据权利要求4所述的一种顶驱扶正旋转轴的支架构建方法，其特征在于，所述步骤s6中，可以采用模拟实验和实际应用场景进行测试。

6.一种顶驱扶正旋转轴的支架结构，使用如权利要求5所述的顶驱扶正旋转轴的支架构建方法，其特征在于，包括定位环板(1)，所述定位环板(1)下方设有弹性支撑组件(2)，所述定位环板(1)上方设有往复组件(3)；

7.根据权利要求6所述的一种顶驱扶正旋转轴的支架结构，其特征在于，所述滑动架板(206)内壁呈直线均匀分布活动连接有若干个滑轴(209)，若干个所述滑轴(209)外壁活动连接有滑槽板(207)，所述滑槽板(207)侧面固定连接有定位杆(5)。

8.根据权利要求7所述的一种顶驱扶正旋转轴的支架结构，其特征在于，所述往复组件(3)包括固定安装在三个滑动杆(202)上方的环形板(301)，所述环形板(301)内壁固定连接有内环板(302)，所述内环板(302)内壁固定连接有弧形齿板(303)，所述弧形齿板(303)啮合连接有半齿轮(306)，所述定位环板(1)下方固定连接有扶正组件(6)。

9.根据权利要求8所述的一种顶驱扶正旋转轴的支架结构，其特征在于，所述扶正组件(6)包括呈圆周均匀分布固定安装在定位环板(1)下方的三个弧形罩板(601)，所述弧形罩板(601)侧面设有斜槽(602)，所述斜槽(602)内壁活动连接有固定架(208)，所述固定架(208)一端固定安装在滑动架板(206)的侧面，所述固定架(208)中部设有定位槽(605)，所述定位槽(605)内壁活动连接有斜杆(603)，所述斜杆(603)另一端贯穿弧形罩板(601)中斜槽(602)固定连接有第一弧板(604)，所述固定架(208)另一端固定连接有辅助组件(8)。

10.根据权利要求9所述的一种顶驱扶正旋转轴的支架结构，其特征在于，所述辅助组件(8)包括呈对称均匀分布活动连接在固定架(208)另一端的两个弹性旋转架(801)，所述弹性旋转架(801)另一端连接有连杆(802)，所述连杆(802)另一端活动连接有辅助轴(804)，所述辅助轴(804)中部固定连接有定位轮(805)，所述定位轮(805)外壁呈圆周均匀分布固定连接有若干个弧形刷(806)，所述辅助轴(804)上方与下方均活动连接有斜面轮(803)。

技术总结
本申请提供了一种顶驱扶正旋转轴的支架结构及构建方法，包括定位环板，所述定位环板下方设有弹性支撑组件，所述弹性支撑组件包括呈圆周均匀分布设在定位环板表面的三个弧形槽，所述弧形槽内壁活动连接有滑动杆，所述滑动杆下方固定连接有固定旋转架，所述固定旋转架下方固定连接有连接架板，所述连接架板侧面固定连接有弹性弧杆，所述弹性弧杆另一端固定连接有滑动架板。本申请通过弹性弧杆在不断向上运动，其三个弹性弧杆相互配合，模拟其弹簧被压缩的状态，带动滑动架板对旋转轴进行扶正操作，从而能够为扶正操作提供动力，也能由其弹性结构来对扶正过程进行缓冲，增加其扶正过程的稳定性。

技术研发人员：蒋保华,韩喜玲
受保护的技术使用者：瑞机能源技术（天津）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8