[发明专利]超大口径钻井钻机旋转钻架结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种超大口径钻井钻机结构，尤其是一种超大口径钻井钻机旋转钻架结构。

背景技术

目前，用于钻井作业的钻井机，钻井口径大都比较小，并且钻探的深度也不够。这样对钻井作业非常的不利，不仅不能满足钻井的要求，在钻井作业过程中还浪费了过多的资源，一是现有的钻机体积大，运输困难，二是消耗能量多，使钻井成本增加，尤其对超大口径的钻机更是如此。三是大型钻机的结构复杂，整机价格昂贵。比如地铁工程中使用的推进钻机就是如此。

发明内容

为了解决在实际钻井作业中，存在的钻井口径较小的问题，本发明提供了一种超大口径钻井钻机旋转钻架结构，该结构是超大口径钻井钻机的关键部件之一，该结构不仅能够把钻机的钻掘机头结构和排吐吸排结构两大部件安装上去，进行钻掘和排吐作业，并且其水电等管道和通路也均安装在里面，它结构简单，转动灵活，承载量大，能量消耗小。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该钻架结构有一个“┴”字形的架体，该架体由竖向的旋转管道和横向的行走轨道和承载轨道组成，所述旋转管道其轴向中心为一个中空的通道，该通道里装有渣泥和水电的管道和通路，旋转管道的外圆周面上，从上至下设置有螺旋纹路和轴向的滑动键槽，螺旋纹路配装着促使旋转管道上下跟进和回撤的大螺帽，滑动键槽通过滑动键配装着促进旋转管道转动的驱动齿轮；在旋转管道的下端，横向垂直的连接着行走轨道和承载轨道，该行走轨道和承载轨道为轴向对称的一对矩形框架结构，分上下两层，上层为两根行走轨道，下层为两根承载轨道，行走轨道和承载轨道上，各分别与上部带有行走轮和下部带有承载滚动轮的钻掘机和吸排机匹配安装。当驱动齿轮被电机齿轮正转或反转驱动旋转时，即带动竖向的旋转管道和横向的钻井行走轨道和承载轨道转动，同时由于驱动齿轮上面安装有大螺帽，竖向的旋转管道即能够沿着大螺帽内的螺纹走向上下移动，从而带动承载轨道上的钻掘机结构和吸排机结构进行跟进作业或回撤作业。

在旋转管道的跟进和回撤中，主要是由触碰开关a和触碰开关b所控，当旋转管道向下跟进到下限位置时，触碰开关a被碰触，促使驱动电机反转，带动旋转管道回撤，当旋转管道回撤到上限位置时，触碰开关b被触碰，回撤终止，驱动电机再反过来转动，促使旋转管道再跟进作业。

本发明的主要运作原理是，在地面上设有控制钻掘机结构和吸排机的控制装置，该控制装置要通过旋转驱动电机驱动和控制旋转转架的整体旋转，同时控制钻掘机和吸排机的正常作业，使钻掘机和吸排机不仅要由小直径到大直径的有规律的平行移动，并且还要随着旋转转架的圆周运动而同步移动，钻掘机要有自身的旋转钻掘作业，吸排机要有同步的跟进吸排作业；在该旋转钻架中间的旋转管道的上端，安装有承上启下的超大口径钻机的旋转接头结构，上部的输送管道是固定的，下部的旋转管道是转动的，在上下管道对内空间里安装有输送管道和电路通道，在固定和转动的连接点上，输送管道要求封闭的十分严密，丝毫不能够断开和漏气，电路通道要求电连接的十分紧密，丝毫不能够断开和断电，这些结构均安装在旋转接头结构里面，而这个旋转接头就安装在旋转管道的上端部，因此该旋转转架结构是一个重要的结构部件之一。

电流导线A、B、C通过L1、L2、L3端子顺序电连接隔离开关QS，低压断路器QF及交流接触器KM，交流接触器KM的输出端，分别接通行程控制器SA的输入端a、b、c端和a’、b’、c’端，行程控制器SA的输出端再分别通过热继电器接入电机M1、M2的接线端子，电机外壳再接地，以上电路的控制原理是：当交流接触器KM启动时，电流通过行程控制器SA使电机正方向运转，当钻掘头结构触碰到限位点时，行程控制器通过开关触点的转换，促使电机M1、M2反向转动，反之电机又正转。

该行程控制器SA通过其常开和常闭触点变换完成电机M1的正转和反转，M为驱动电机齿轮的驱动电机，从而促使钻掘头和吸排机头的同步往返于承载轨道上，并完成钻掘和吸排作业。

其有益效果是：该结构不仅能够把钻井机的钻掘机头和排吐吸头两大部件安装上去，进行钻井和排吐作业，并且其水电等管道和通路也安装在里面，它结构简单，转动灵活，承载量大，能量消耗小。

附图说明

下面结构附图及实施方式对本发明作进一步说明。

图1为本发明的结构原理示意图。

图2为本发明的电路结构原理示意图。