反井钻机动力头

技术领域

本发明涉及反井钻机设备技术领域，尤其涉及一种反井钻机动力头。

背景技术

反井钻机动力头作为钻机的核心零部件，不仅起到为钻进工作提供扭矩与推拉力，还起到钻杆的连接和拆卸功能。一套完整的钻杆拆卸功能包括如下步骤：首先，用插板将待卸钻杆的下部相邻的钻杆固定，动力头反向旋转，将待卸钻杆外螺纹与动力头螺纹松动（松动0.5～1圈），然后利用卡瓦装置将待卸钻杆固定，动力头反向旋转，将待卸钻杆内螺纹与下部相邻的钻杆外螺纹脱开，利用钻杆输送装置将待卸钻杆固定，然后将卡瓦与待卸钻杆脱离，动力头旋转直至待卸钻杆外螺纹与动力头螺纹完全脱离，钻杆输送装置将待卸钻杆运离，完成钻杆拆卸功能。由上可见，传统的动力头在钻杆拆卸过程中必须借助于卡瓦装置，从而完成钻杆拆卸的整套动作。

现有技术存在以下缺陷：卡瓦装置体积较大，拆卸不方便；卡瓦是内四方与钻杆卡方相互固定，操作人员视线受阻，定位不便；在拆卸钻杆过程中，需要人工搬运或者借助机械装置实现对卡瓦的移动，并且上述两种方式均需要操作人员辅助卡瓦与钻杆的对中与固定；无论人工还是机械移动，卡瓦均未完全固定，存在安全隐患。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种反井钻机动力头。

一种反井钻机动力头，包括齿轮箱、传动部件、钻杆限位装置、动力头连接部件，钻杆限位装置固定设置在齿轮箱的下方，动力头连接部件安装在齿轮箱的内部，动力头连接部件与齿轮箱通过轴承连接，传动部件套装在动力头连接部件上，且传动部件与齿轮箱齿轮啮合；

所述钻杆限位装置包括伸缩部件、托架、支撑连接部件、固定限位部件，所述支撑连接部件包括支撑板、连接套，所述连接套的下端设有方槽，所述支撑板固定设置在连接套的底部，所述托架套装在连接套的外部，托架与连接套之间留有间距，所述固定限位部件的下部设置在连接套上的方槽内，固定限位部件的上部位于托架与连接套之间，固定限位部件的上部与托架的内壁相接触，所述伸缩部件设置在连接套上部，并固定在齿轮箱的下部，伸缩部件的下端与托架固定连接，伸缩部件上下伸缩，能够带动托架上下移动，使托架带动固定限位部件沿方槽滑动；

所述动力头连接部件包括中心管、浮动套、内外花键套、盖板，所述中心管的下端固定设置有限位连接件，所述内外花键套套装在限位连接件上，内外花键套的上部套装在传动部件下端的外部，内外花键套的下部插入到连接套内并固定，所述浮动套设置在限位连接件的下方，并位于内外花键套的内部，所述盖板固定设置在内外花键套的下方，将内外花键套、浮动套与限位连接件固定。

优选的，所述固定限位部件包括拨块、承扭滑块，所述承扭滑块设置在连接套上的方槽内，所述拨块位于托架与连接套之间，拨块的中部与连接套的外壁销轴连接，拨块的上部与托架的内壁相接触，拨块的下端与承扭滑块销轴连接。

优选的，所述拨块呈C形，拨块具有弧形面的一侧与托架的内壁相接触，拨块的中间及下部均设置有销孔。

优选的，所述连接套内壁的上部设置有固定连接槽，所述支撑板的中间位置开设有供钻杆穿过的圆孔。

优选的，所述托架的外壁上开设有环形凹槽，所述环形凹槽的内部固定设置有连接头，连接头的上端与伸缩部件的下端销轴连接，所述连接头呈对向180°设置。

优选的，所述内外花键套呈阶梯状，内外花键套内的上部直径小于内外花键套内的下部直径，使内外花键套内壁的中间位置形成一个定位台，所述内外花键套内壁的上部设置有上部内花键，内外花键套内壁的下部设置有下部内花键，所述内外花键套外壁的下部设置有第一外花键，第一外花键与连接套内壁上的固定连接槽啮合，所述内外花键套的底部表面开设有螺纹孔，内外花键套的底部表面上设置有连接凹台，连接凹台沿内外花键套的内壁向上延伸。

优选的，所述浮动套的外壁上设置有第二外花键，第二外花键与内外花键套内壁下部设置的下部内花键相啮合，所述浮动套的下部表面中间位置设置有定位凸台，浮动套的上部表面中间位置设置有限位凸台，所述定位凸台的中间位置设置有锥螺纹孔，锥螺纹孔贯穿浮动套。

优选的，所述盖板上开设有螺栓孔，盖板的上部表面中间位置设置有连接凸台，连接凸台的中间位置开设有贯穿孔，贯穿孔与浮动套下部表面上的定位凸台相匹配，使盖板能够套装在定位凸台上。

优选的，所述中心管的内部中空，中心管的上部还设置有紧固件，紧固件与中心管螺纹连接。

优选的，所述传动部件包括主轴、传动齿轮，所述主轴套装在中心管上，主轴与齿轮箱通过轴承连接，主轴的下端与内外花键套内壁上的上部内花键啮合，所述传动齿轮套装在主轴上，且转动齿轮与齿轮箱相啮合。

本发明采用上述技术方案，其有益效果在于：该发明包括齿轮箱、传动部件、钻杆限位装置、动力头连接部件，钻杆限位装置固定设置在齿轮箱的下方，动力头连接部件安装在齿轮箱的内部，动力头连接部件与齿轮箱通过轴承连接，传动部件套装在动力头连接部件上，且传动部件与齿轮箱齿轮啮合；与现有技术相比，本发明具有以下优点：去除了传统的卡瓦装置，解决了卡瓦装卸不便以及卡瓦不固定的隐患；通过钻杆限位装置实现对钻杆定位的功能，动力头与钻杆限位装置一体化，钻杆限位装置与动力头主轴同轴，定位准确；在使用的时候，只需要一名操作人员在操作台进行操作，通过拨块的位置确定钻杆是否固定，较之卡瓦，可视化程度高，便于操作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明钻杆限位装置的结构示意图。

图3为图2的剖视结构示意图。

图4为本发明支撑连接部件与固定限位部件连接的结构示意图。

图5为本发明支撑连接部件的结构示意图。

图6为本发明托架的结构示意图。

图7为本发明拨块的结构示意图。

图8为本发明动力头连接部件的结构示意图。

图9为图8的剖视结构示意图。

图10为本发明动力头连接部件与主轴、钻杆连接的结构示意图。

图11为本发明内外花键套的结构示意图。

图12为本发明浮动套的结构示意图。

图13为本发明盖板的结构示意图。

图中：钻杆限位装置01、伸缩部件11、托架12、环形凹槽121、连接头122、支撑连接部件13、支撑板131、连接套132、方槽133、固定连接槽134、圆孔135、固定限位部件14、拨块141、承扭滑块142、销孔143、动力头连接部件02、中心管21、限位连接件211、紧固件212、浮动套22、第二外花键221、定位凸台222、限位凸台223、锥螺纹孔224、内外花键套23、定位台231、上部内花键232、下部内花键233、第一外花键234、螺纹孔235、连接凹台236、盖板24、螺栓孔241、连接凸台242、贯穿孔243、传动部件03、主轴31、传动齿轮32、钻杆04、齿轮箱05。

具体实施方式

请参看图1至图13，本发明实施例提供了一种反井钻机动力头，包括齿轮箱05、传动部件03、钻杆限位装置01、动力头连接部件02，钻杆限位装置01固定设置在齿轮箱05的下方，动力头连接部件02安装在齿轮箱05的内部，动力头连接部件02与齿轮箱05通过轴承连接，传动部件03套装在动力头连接部件02上，且传动部件03与齿轮箱05齿轮啮合；

所述钻杆限位装置01包括伸缩部件11、托架12、支撑连接部件13、固定限位部件14，所述支撑连接部件13包括支撑板131、连接套132，所述连接套132的下端设有方槽133，其中，方槽133的数量为至少三个，并且方槽133是沿连接套132的周向方向均布，所述支撑板131固定设置在连接套132的底部，支撑板131的中间位置开设有供钻杆穿过的圆孔135。所述托架12套装在连接套132的外部，托架12与连接套132之间留有间距，所述固定限位部件14的数量与方槽133的数量是相对应的，即固定限位部件14的数量与方槽133的数量相同，固定限位部件14的下部设置在连接套132上的方槽133内，固定限位部件14的上部位于托架12与连接套132之间，固定限位部件14的上部与托架12的内壁相接触，所述伸缩部件11设置在连接套132上部，并固定在齿轮箱05的下部，伸缩部件11的下端与托架12固定连接，其中，伸缩部件11为液压油缸、气动伸缩缸、电动伸缩缸中的一种。通过伸缩部件11的垂直方向往复运动，能够带动托架12上下移动，使托架12带动固定限位部件14沿方槽133滑动，从而可实现对钻杆的精准限位，并实现柔性化钻杆限位。

所述动力头连接部件02包括中心管21、浮动套22、内外花键套23、盖板24，所述中心管21的下端固定设置有限位连接件211，所述内外花键套23套装在限位连接件211上，内外花键套23的上部套装在传动部件03下端的外部，内外花键套23的下部插入到连接套132内并固定，所述浮动套22设置在限位连接件211的下方，并位于内外花键套23的内部，所述盖板24固定设置在内外花键套23的下方，将内外花键套23、浮动套22与限位连接件211固定。

请参看图2至图7，所述固定限位部件14包括拨块141、承扭滑块142，所述承扭滑块142设置在连接套132上的方槽133内，所述拨块141位于托架12与连接套132之间，拨块141的形状呈C形，拨块141的中间及下部均设置有销孔143，其中，拨块141的中部设置的销孔143与连接套132的外壁销轴连接，拨块141下部的销孔143与承扭滑块142销轴连接，拨块141具有弧形面的一侧与托架12的内壁相接触，在托架12上下移动的过程中，托架12会带动拨块141转动，使拨块141能够推动承扭滑块142沿着连接套132上的方槽133滑动，使承扭滑块142将钻杆夹持固定，从而可实现对钻杆的精准限位，并实现柔性化钻杆限位。

所述连接套132内壁的上部设置有固定连接槽134，可以方便将连接套132与反井钻机动力头连接固定。

所述托架12的外壁上开设有环形凹槽121。所述环形凹槽121的内部固定设置有连接头122，连接头122的上端与伸缩部件11的下端销轴连接。所述连接头122呈对向180°设置。

请参看图9至图11，所述内外花键套23呈阶梯状，内外花键套23内的上部直径小于内外花键套23内的下部直径，使内外花键套23内壁的中间位置形成一个定位台231，在安装过程中，定位台231刚好卡在限位连接件211上，可以起到限位、定位的作用。

所述内外花键套23内壁的上部设置有上部内花键232，上部内花键232用于与主轴31连接，内外花键套23内壁的下部设置有下部内花键233。所述内外花键套23外壁的下部设置有第一外花键234，第一外花键234用于与钻杆限位装置01配合连接，其中，第一外花键234与连接套132内壁上的固定连接槽134啮合。所述内外花键套23的底部表面开设有螺纹孔235，内外花键套23的底部表面上设置有连接凹台236，连接凸台242沿内外花键套23的内壁向上延伸。所述盖板24上开设有螺栓孔241，盖板24的上部表面中间位置设置有连接凸台242，连接凸台242卡入到内外花键套23底部表面上的连接凹台236内，可起到限位作用，将螺栓插入到螺栓孔241内，并旋拧至螺纹孔235中，从而可将盖板24与内外花键套23相固定。连接凸台242的中间位置开设有贯穿孔243，贯穿孔243与浮动套22下部表面上的定位凸台222相匹配，使盖板24能够套装在定位凸台222上。

请参看图9、图12，所述浮动套22的外壁上设置有第二外花键221，第二外花键221与内外花键套23内壁下部设置的下部内花键233相啮合。所述浮动套22的下部表面中间位置设置有定位凸台222，浮动套22的上部表面中间位置设置有限位凸台223。所述定位凸台222的中间位置设置有锥螺纹孔224，锥螺纹孔224贯穿浮动套22。其中，锥螺纹孔224用于安装钻杆04。

所述中心管21的内部中空，可以使用于冷却钻杆04的水流从中间流过。中心管21的上部还设置有紧固件212，紧固件212与中心管21螺纹连接。利用紧固件212，可以将主轴31定位。

所述传动部件03包括主轴31、传动齿轮32，所述主轴31套装在中心管21上，主轴31与齿轮箱05通过轴承连接，主轴31的下端与内外花键套23内壁上的上部内花键232啮合，所述传动齿轮32套装在主轴31上，且转动齿轮32与齿轮箱05相啮合。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。