[发明专利]自动无级变速钻修井顶驱

说明书

技术领域

本发明属于一种油田采油井的钻修井顶驱，特别是一种自动无级变速钻修井顶驱。

背景技术

目前，油田采油井利用钻柱钻修井时，一般均采用现有的动力水龙头作为动力传动 装置，在钻修井工作中时有发生钻柱憋钻或卡钻现象，此时钻柱负荷扭矩突然加大，甚 至输出扭矩无限增大而毁坏机件和装备系统。同时，在钻柱上提过程中也易发生相关工 具或被打捞落物遇到套管变形区或接箍环空时造成卡阻现象，从而影响钻修井的工作效 率。

发明目的

本发明的目的是提供一种自动无级变速钻修井顶驱，在钻修井工作中发生钻柱憋钻 或卡钻，钻柱负荷扭矩突然加大时，转速能迅速降低至零或负转速，不待钻柱储存的变 形扭转力消失，钻柱能迅速解除憋钻或卡钻并很快恢复正常转速，保护系统安全。同时 在钻柱上提过程中发生相关工具或被打捞落物遇到套管变形区或接箍环空时造成卡阻 时，能以迅速降速形式解除卡阻，从而提高钻修井的工作效率。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：它包括带进水鹅颈管的上箱体、下箱体、 带通水孔的中心轴、变扣接头、马达齿轮和马达，其特征是：在中心轴上转动连接输入 齿轮，输入齿轮与马达齿轮啮合，在中心轴上转动连接调扭中心齿轮和中心非圆齿轮， 输入齿轮与调扭中心齿轮、中心非圆齿轮固连一体，实现同步转动；在中心轴上通过键 连接输出圆柱齿轮；在中心轴上转动连接行星架，在行星架上组装转动的非圆行星齿轮， 非圆行星齿轮啮合中心非圆齿轮；在非圆行星齿轮的延伸空心轴内通过花键连接具有螺 旋槽的螺旋轴；在非圆行星齿轮的延伸空心轴外套装能转动的双连行星齿轮；双连行星 齿轮的一个齿轮啮合中心轴上的输出圆柱齿轮，另一个齿轮啮合中心轴上的功率分流齿 轮；在双连行星齿轮延伸空心轴内键连接与螺旋轴配合的螺母，在双连行星齿轮的空心 轴端部固接透盖，在螺母与透盖之间组装聚氨脂弹簧；在非圆行星齿轮内螺纹连接扭矩 设定齿轮，扭矩设定齿轮啮合调扭中心齿轮；在非圆行星齿轮的延伸空心轴内固装隔板， 在隔板与扭矩设定齿轮之间组装凸轮，凸轮通过花键连接在非圆行星齿轮内，凸轮设置 内孔，内孔中组装聚氨脂弹簧，在凸轮的外端螺纹连接调整丝圈，调整丝圈内端接触聚 氨脂弹簧；在隔板与螺旋轴之间设置聚氨脂弹簧；在中心轴上转动连接功率分流齿轮； 在功率分流齿轮和下箱体的箱壁之间组装逆止器。

上述的凸轮在配合端面上沿周向设置两个斜坡凸台；扭矩设定齿轮设置两个与凸轮 相配合的两个斜坡凸台，两个零件的斜坡凸台的斜坡接触，并能沿斜坡滑动。

本发明的积极效果是：在钻修井工作中发生钻柱憋钻或卡钻，钻柱负荷扭矩突然加 大时，转速能迅速降低至零或负转速，不待钻柱储存的变形扭转力消失，钻柱能迅速解 除憋钻或卡钻并很快恢复正常转速，确保整体装备系统不受破坏，使用安全，保证高效 工作。同时在钻柱上提过程中发生相关工具或被打捞落物遇到套管变形区或接箍环空时 造成卡阻时，能以迅速降速形式解除卡阻，从而提高钻修井的工作效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的内部结构放大示意图。

图3是扭矩设定齿轮部分和输入齿轮部分放大示意图。

图4是非圆齿轮和输出齿轮部分放大示意图。

图5是扭矩设定齿轮与凸轮组装结构分解立体示意图。

图6与图7分别是扭矩设定齿轮、凸轮配合面上的斜坡凸台圆周展开示意图。

图8是变速传动状态示意图。

图9是自锁状态下传动示意图。

图10是功率分流齿轮上组装棘爪示意图。

图11是图10的左视图。

具体实施方式