顶驱吊环方位传感器装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种顶驱吊环方位传感器装置，包括光电编码器、传动齿轮和传动轴，光电编码器固定连接有转轴，所述传动齿轮与顶驱的回转头齿轮啮合，传动轴一端与传动齿轮连接，另一端通过连轴套与光电编码器的转轴连接。本实用新型能将顶驱吊环的方位精确测量出来，可提醒控制人员，避免吊环碰撞井架等安全事故的发生。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种顶驱吊环方位传感器装置，属于石油地质钻探顶部驱动钻井 设备，主要用于测量顶部驱动设备吊环的方位。 顶驱吊环方位传感器装置
【背景技术】
[0002] 现有技术中，顶部驱动钻井是将管子上卸装置和旋转钻柱的设备相接合，从井架 上部直接旋转钻柱并沿导轨向下送进的方法，它取代了转盘和方钻杆的钻井系统。顶驱驱 动设备主要由动力水龙头、旋转机构、吊环倾斜机构、背钳、导轨等设备组成。
[0003] 由于顶驱设备是采用立柱钻井，具有缩短钻井周期，减少事故，降低钻井成本等优 点，在石油钻井施工作业中越来越普及。例如，在中国专利号"201310606451. 5"公开了一 种防止顶驱吊环碰挂猴台控制系统，
【公开日】为2014. 02. 12。霍尔磁敏传感器与可逆计数继 电器连接，霍尔磁敏传感器检测滚筒转动角度，将脉冲信号输出到可逆计数继电器，可逆计 数继电器对收到的脉冲信号进行计数；电源通过可逆计数继电器内部继电器的常开触点为 无线译码接收机供电，电源还通过无线译码接收机内部继电器的常闭触点为倾斜液缸进油 电磁阀供电；能够在顶驱吊环到达设定高度，且吊环倾斜超过设定值时，关闭倾斜液缸进油 电磁阀电源。
[0004] 该技术虽然能在一定程度上实现预警和控制，但顶驱设备没有专门的吊环方位监 测系统，吊环在旋转过程中，转到什么方位，控制人员无法知道精确数据。顶驱设备的吊环 在有一定倾斜角度时和高度时，如全方位旋转吊环，同样可能会发生碰撞井架等安全事故。
【发明内容】
[0005] 本实用新型的目的在于克服现有顶驱设备不能得出吊环方位的问题，提供一种顶 驱吊环方位传感器装置。本实用新型能将顶驱吊环的方位精确测量出来，可提醒控制人员， 避免吊环碰撞井架等安全事故的发生。
[0006] 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
[0007] -种顶驱吊环方位传感器装置，其特征在于：包括光电编码器、传动齿轮和传动 轴，光电编码器固定连接有转轴，所述传动齿轮与顶驱的回转头齿轮哨合，传动轴一端与传 动齿轮连接，另一端通过连轴套与光电编码器的转轴连接。
[0008] 所述传动轴上设置有套筒，套筒两端分别固定设置有左端盖和右端盖，套筒内设 置有轴承，传动轴通过轴承设置在套筒内，传动轴一端穿过右端盖与传动齿轮连接，另一端 穿过左端盖通过连轴套与光电编码器的转轴连接。
[0009] 所述光电编码器的转轴和连轴套均设置在固定板中，固定板与左端盖固定连接， 转轴通过连轴套与传动轴连接，并通过螺钉固定。
[0010] 采用本实用新型的优点在于：
[0011] 一、本实用新型包括光电编码器、传动齿轮和传动轴，光电编码器固定连接有转 轴，所述传动齿轮与顶驱的回转头齿轮啮合，传动轴一端与传动齿轮连接，另一端通过连轴 套与光电编码器的转轴连接，采用此结构，能将顶驱设备吊环的方位信号精确测量出来，方 便顶驱设备控制人员精确地旋转控制顶驱吊环，以减少顶驱吊环在有一定倾斜角度时的旋 转过程中碰撞井架的事故发生。
[0012] 二、本实用新型中，所述传动轴上设置有套筒，套筒两端分别固定设置有左端盖和 右端盖，套筒内设置有轴承，传动轴通过轴承设置在套筒内，传动轴一端穿过右端盖与传动 齿轮连接，另一端穿过左端盖通过连轴套与光电编码器的转轴连接，采用此结构，不仅保证 了传动的可靠性，且两个端盖和套筒配合，具有密封性，可减少外部环境对传动轴的影响。
[0013] 三、本实用新型中，所述光电编码器的转轴和连轴套均设置在固定板中，固定板与 左端盖固定连接，转轴通过连轴套与传动轴连接，并通过螺钉固定，采用此结构保证了光电 编码器安装结构的稳定性，从而提高测量精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型结构示意图
[0015] 图中标记为：1、光电编码器，2、固定板，3、传动齿轮，4、传动轴，5、转轴，6、连轴套， 7、套筒，8、左端盖，9、右端盖。
【具体实施方式】
[0016] 实施例1
[0017] 一种顶驱吊环方位传感器装置，包括光电编码器1、传动齿轮3和传动轴4,光电编 码器1固定连接有转轴5,所述传动齿轮3与顶驱的回转头齿轮啮合，传动轴4 一端与传动 齿轮3连接，另一端通过连轴套6与光电编码器1的转轴5连接。
[0018] 本实用新型的优选实施方式为，所述传动轴4上设置有套筒7,套筒7两端分别固 定设置有左端盖8和右端盖9,套筒7内设置有轴承，传动轴4通过轴承设置在套筒7内，传 动轴4 一端穿过右端盖9与传动齿轮3连接，另一端穿过左端盖8通过连轴套6与光电编 码器1的转轴5连接。
[0019] 本实用新型的又一优选实施方式为，所述光电编码器1的转轴5和连轴套6均设 置在固定板2中，固定板2与左端盖8固定连接，转轴5通过连轴套6与传动轴4连接，并 通过螺钉固定。
[0020] 本实用新型的工作原理如下：
[0021] 顶驱设备吊环旋转机构执行动作是由液压马达的小齿轮带动回转头的大齿轮旋 转，从而带动吊环旋转。传动齿啮合回转头齿轮，回转头齿轮旋转，带动传动齿轮旋转，并通 过传动轴带动光电编码器的转轴旋转，由光电编码器来测量出顶驱吊环的方位信号。并能 将方位信号以RS485总线或CAN总线或4至20毫安的电流信号输出。
[0022] 用光电编码器测量的方位信号以总线形式或模拟电流信号的形式输出，以便将顶 驱方位信号显示出来。利于顶驱设备控制人员精确控制顶驱吊环方位，避免顶驱吊环在旋 转过程中，碰撞井架的安全事故发生。
[0023] 实施例2
[0024] 如图1所示，将光电编码器1的转轴设置在固定板2中。用螺栓及双层防松垫圈 将固定板2固定在左端盖8上。左端盖8和右端盖9用螺栓安装在套筒7上。深沟球轴承 安装在套筒7内，将传动轴4安装在轴承中。用连轴套6将光电编码器1的转轴5和传动 轴4连接在一起，并用螺钉固定。将传动齿轮3安装在传动轴4上后，用防松垫圈、圆头普 通螺垫及螺栓将档板固定在传动轴4上防止传动齿轮3掉落。
【权利要求】
1. 一种顶驱吊环方位传感器装置，其特征在于：包括光电编码器（1)、传动齿轮（3)和 传动轴（4)，光电编码器（1)固定连接有转轴（5)，所述传动齿轮（3)与顶驱的回转头齿轮啮 合，传动轴（4) 一端与传动齿轮（3)连接，另一端通过连轴套（6)与光电编码器（1)的转轴 (5)连接。
2. 根据权利要求1所述的顶驱吊环方位传感器装置，其特征在于：所述传动轴（4)上设 置有套筒（7 )，套筒（7 )两端分别固定设置有左端盖（8 )和右端盖（9 )，套筒（7 )内设置有轴 承，传动轴（4 )通过轴承设置在套筒（7 )内，传动轴（4 ) 一端穿过右端盖（9 )与传动齿轮（3 ) 连接，另一端穿过左端盖（8 )通过连轴套（6 )与光电编码器（1)的转轴（5 )连接。
3. 根据权利要求2所述的顶驱吊环方位传感器装置，其特征在于：所述光电编码器（1) 的转轴（5)和连轴套（6)均设置在固定板（2)中，固定板（2)与左端盖（8)固定连接，转轴 (5 )通过连轴套（6 )与传动轴（4)连接，并通过螺钉固定。
【文档编号】G01B7/30GK203893815SQ201420298685
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】曾祥斌, 罗辉, 雍欣, 赵薇, 余平, 曾鑫, 陈勇, 霍东媛 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司