一种上卸扣补偿装置

技术领域

本发明涉及钻探施工设备技术领域，特别是涉及一种上卸扣补偿装置。

背景技术

传统的钻探施工一般都需要钻探设备上的动力头通过钻杆连接钻具进行，目前钻杆之间的连接均采用螺纹形式，因此在施工过程中都需要连接或者卸掉钻杆及钻具，由于螺纹结构性质决定在螺纹上卸的过程中轴向距离随着上卸扣发生变化，这就要求设备操作人员随时根据螺纹的上卸情况来调整动力头位置来改变轴向间距，从而减轻轴向力对钻杆丝扣的损伤。由于操作人员技术水平参差不齐，操作熟练程度也千差万别，导致在上卸扣过程中没有很好地消除轴向力，对钻杆丝扣造成极大的损伤。目前市场上的钻探设备有些具有液压补偿功能，这个功能需要操作工人及时开启，偶尔忘记开启，就会对丝扣造成损伤，还有的设备具有简易机械补偿装置，但是也需要操作工配合操作来完成，也有的设备干脆就没有补偿功能，更需要操作工人熟练操作。对于没有补偿功能的非液压驱动钻探设备安装液压补偿装置简直不可能实现，而安装简易机械补偿装置也比较麻烦，而且仍然需要经验丰富的工人操作设备。本专利涉及卸扣补偿装置对操作设备人员要求低，可以避免因操作人员上卸扣操作疏忽而导致轴向力对钻杆丝扣的损伤。

发明内容

本发明的目的是提供一种上卸扣补偿装置，以解决上述现有技术存在的问题，可实现钻探设备在上卸钻杆时不需操作人员干预，自动调整轴向间距，大大方便了钻杆的上卸扣，具有结构简单、操作简便结构可靠、减少了钻杆丝扣的不正常磨损，减小辅助时间，提高钻探工作效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种上卸扣补偿装置，包括花键轴、花键套和连接接头，所述花键轴的首端连接动力头，所述花键套套于所述花键轴的外部，所述花键套的内花键与所述花键轴的外花键相啮合，所述花键轴的首端轴体上设置有限定滑动行程的限位台肩，所述花键轴伸入所述花键套的尾端设置有限定滑动行程的限位部，所述连接接头连接于所述花键套的尾端，所述连接接头的尾端设置有配和钻杆螺纹扣的轴端螺纹。

优选地，所述花键轴的首端设置有法兰，所述花键轴通过法兰与所述动力头连接。

优选地，所述限位部为设置于所述花键轴尾端的限位螺母，所述限位螺母的尾端连接有锁紧螺母。

优选地，所述法兰的尾端面与所述花键套的首端面之间设置有外弹簧，所述花键套的内孔的首端面与所述限位螺母尾端设置的台肩之间设置有内弹簧。

优选地，所述连接接头通过螺栓与所述花键套连接，所述螺栓与所述连接接头之间设置有垫圈。

优选地，所述连接接头的内孔首端设置有密封段，密封段设置密封，密封的首端和尾端分别设置压紧片和挡片，所述密封通过锁紧螺母和压紧螺母固定锁紧。

优选地，所述连接接头的轴端螺纹首端设置有O型密封圈。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

本发明提供的上卸扣补偿装置，该补偿装置通过法兰连接在动力头上，采用花键轴传动扭矩，通过轴向限位及紧固部件传递轴向力，靠上卸扣补偿装置的部件之间沿花键相对滑动产生轴向距离变化，从而消除螺纹上卸扣产生的轴向力，减小丝扣损伤；可实现钻探设备在上卸钻杆时不需操作人员干预，自动调整轴向间距，大大方便了钻杆的上卸扣，具有结构简单、操作简便结构可靠、减少了钻杆丝扣的不正常磨损，减小辅助时间，提高钻探工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中上卸扣补偿装置的结构示意图；

图2为上扣时连接接头的轴端螺纹与钻杆螺纹扣相接时的上卸扣补偿装置的结构示意图；

图3为完成螺纹扣上扣后的上卸扣补偿装置的结构示意图；

图4为卸扣时花键套在内弹簧与外弹簧的作用下保持在花键轴行程范围的中间位置的上卸扣补偿装置的结构示意图；

图5为完成螺纹扣卸扣后的上卸扣补偿装置的结构示意图；

图中：1-花键轴，2-外弹簧，3-花键套，4-内弹簧，5-限位螺母，6-锁紧螺母，7-连接接头，8-螺栓，9-垫圈，10-锁紧螺母，11-压紧螺母，12-压紧片，13-密封，14-挡片，15-O型密封圈、16-法兰、17-钻杆螺纹扣。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种上卸扣补偿装置，以解决现有技术存在的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例中的上卸扣补偿装置，如图1所示，包括花键轴1、花键套3和连接接头7，花键轴1的首端通过法兰16连接动力头，花键套3套于花键轴1的外部，花键套3的内花键与花键轴1的外花键相啮合，花键轴1的首端轴体上设置有限定滑动行程的限位台肩，花键轴1伸入花键套3的尾端设置有限定滑动行程的限位部，连接接头7连接于花键套3的尾端，连接接头7的尾端设置有配和钻杆螺纹扣17的轴端螺纹。

于本具体实施例中，限位部为设置于花键轴1尾端的限位螺母5，限位螺母5的尾端连接有锁紧螺母10。法兰16的尾端面与花键套3的首端面之间设置有外弹簧2，花键套3的内孔的首端面与限位螺母5尾端设置的台肩之间设置有内弹簧4，在内弹簧4与外弹簧2的作用下保持在花键轴1浮动范围的中间位置。

于本具体实施例中，连接接头7通过螺栓8与花键套3连接，螺栓8与连接接头7之间设置有垫圈9。

于本具体实施例中，连接接头7的内孔首端设置有密封段，密封段设置密封13，密封13的首端和尾端分别设置压紧片12和挡片14，密封13通过锁紧螺母10和压紧螺母11固定锁紧。

于本具体实施例中，连接接头7的轴端螺纹首端设置有O型密封圈15。

本发明中的上卸扣补偿装置具体工作过程如下：

上扣时，推动动力头，使得连接接头7轴端螺纹与钻杆螺纹扣相接处(如图2所示)，停止推动，缓慢开启动力头正向回转，在动力头回转作用下，连接接头7带着花键套)沿花键向右滑移，慢慢压缩内弹簧4，并且旋入固定的钻杆的钻杆螺纹扣17，直至螺纹扣旋紧为止，这就完成一组螺纹扣的上扣操作(如图3所示)。

卸扣时，移动动力头，使得花键套3在内弹簧4与外弹簧2的作用下保持在花键轴行程范围的中间位置(如图4所示)，停止移动，缓慢开启动力头反转，在动力头反转作用下，连接接头7带着花键套3沿花键向左滑移，直至连接接头的轴端螺纹旋出为止(如图5所示)。这就完成一组螺纹扣的卸扣操作。

本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。