[发明专利]一种用于钻杆的顶部驱动机构

说明书

 

技术领域

本发明属于石油炼制行业延迟焦化装置水力切焦技术领域，具体的说是一种用于钻杆的顶部驱动机构。

背景技术

延迟焦化是一种石油加工技术，是以重质油为原料，经过加热炉迅速升温到焦化反应温度，进入焦炭塔进行焦化反应。重油进行深度的热裂化和缩合反应，生产出的气体、汽油、柴油、蜡油，通过管线到下游装置处理，生产出的几百吨焦炭留在焦炭塔内。焦炭塔内的焦炭用蒸汽、水逐步冷却到120℃以下，然后打开焦炭塔的上、下封头盖，用水力除焦设备把焦炭塔内的焦炭清除干净，再关闭焦炭塔上、下封头盖，再进入下一步生产循环：进油、反应、冷却、除焦等等。

水力除焦设备通常包括：除焦水泵、阀门、胶管、钻杆顶驱、钻杆、除焦器、卷扬机、滑轮组等设备。除焦水泵产生一定能量的除焦水，通过阀门、胶管、钻杆顶驱、钻杆进入除焦器，最后从除焦器的喷嘴喷出。除焦器有钻孔、切焦两组喷嘴，通常水力除焦开始时，先使用除焦器钻孔喷嘴向下喷出除焦水，将焦炭塔中心钻出一个直径1米左右的通孔，然后再使用除焦器切焦喷嘴向两侧水平喷出除焦水逐渐扩大通道，在这个过程焦炭被打碎流出焦炭塔到储焦池，这个工作直到除尽焦炭塔内的焦炭，除焦工作才结束。

钻杆顶驱设备上有鹅颈管连接高压胶管，除焦时，除焦水通过高压胶管进入顶驱设备上的中心流道，然后通过钻杆顶驱设备的输出轴进入钻杆、除焦器，钻杆顶驱设备的输出轴上设有减速器的齿轮，马达经过齿轮减速后驱动输出轴带动钻杆旋转。

目前，水力除焦用钻杆顶驱设备的输出轴与钻杆采用螺纹连接，在钻孔有时会遇到焦炭塌方埋住除焦器，取出除焦器需要反复顺、逆时针旋转钻杆，这样输出轴与钻杆采用螺纹连接变得不合适，容易使螺纹松动，很多用户为防止松开，采用焊接的方法防松，但这样在需要拆卸更换顶驱或钻杆时带来困难，由于此种原因企业逐渐采用法兰连接方式，现有技术中采用法兰连接钻杆的顶驱设备主要由以下两种结构：其一、采用的输出轴结构为中间大两端小的阶梯状空心轴，该种结构输出轴有以下缺点，安装时需要将顶驱设备拆开，不但较为繁琐，而且费工时、劳动强度高，同时检修也非常困难，其次由于输出轴的支撑方式导致其轴向受力不合理，从而使得顶驱设备损坏率高；其二、在输出轴的下端设置法兰结构，通过动力机构直接输出给法兰结构从而带动钻杆旋转，该输出轴同样由于支撑方式不合理，输出轴极易损坏，经常要对顶驱设备检修。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种用于钻杆的顶部驱动机构，该结构稳定性高，输出轴支撑方式合理使得顶驱设备使用寿命得到延长，而且安装拆卸方便、快捷。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种用于钻杆的顶部驱动机构，包括鹅颈接头、冲管总成、输出轴、用于驱动输出轴旋转的动力机构和减速器构成，鹅颈接头通过高压胶管与高压水泵相连，冲管总成连接在鹅颈接头和输出轴之间对输出轴实现动密封，动力机构固定在减速器的外壳上，动力机构的输出端通过减速器与设置在输出轴上的末级齿轮相连，减速器固定设置在支架上，在鹅颈接头上固定设有和升降机构相连接的上盖板，支架与上盖板固定连接，位于支架的下方在输出轴上设有壳体，壳体和支架固定连接，壳体和支架下端面之间构成容纳末级齿轮的空腔，所述的输出轴为轴身和法兰构成的一体结构，其轴身呈阶梯状的空心结构，法兰与钻杆固定连接，轴身的上端穿过支架的轴承孔与冲管总成的端口密封对接，位于支架轴承孔内的输出轴外圆周面上设有台阶Ⅰ，支撑环设置在台阶Ⅰ的端面上，在支撑环的内孔设有键槽，输出轴通过键Ⅰ与支撑环配合，在输出轴上还设有锁紧螺母，锁紧螺母将支撑环固定到台阶Ⅰ的端面上，在支撑环下部设有推力调心滚子轴承，推力调心滚子轴承设置在支架轴承孔内，输出轴的轴向力通过锁紧螺母、支撑环和推力调心滚子轴承施加在支架上，所述的支撑环的外圆周面上设有台阶Ⅳ，径向轴承Ⅰ设置在台阶Ⅳ的端面上；

     末级齿轮通过键Ⅱ与输出轴配合，位于末级齿轮的下端在壳体的轴承孔内设有径向轴承Ⅱ。

所述支架的轴承孔下端与输出轴之间设有挡油环。

所述的锁紧螺母上设有锁紧螺钉，锁紧螺钉的下端伸出并抵在支撑环的端面上。

本发明的有益效果是：