[发明专利]顶部液压驱动的联动式水龙头

说明书

一种顶部液压驱动的联动式水龙头；其采用联动液压结构，不装配液压马达和减速装置，克服了顶部液压驱动的水龙头要装配液压马达和减速装置，因而结构复杂，笨重，设计落后，成本高，效益低的缺陷。顶部液压驱动的联动式水龙头结构简单，轻便，设计科学先进，成本低，效益高。

技术领域

本发明涉及一种钻井设备——顶部液压驱动的水龙头，特别是顶部液压驱动的联动式水龙头。

背景技术

目前，在石油天然气钻井作业中，钻机的旋转动力越来越多地由设置于钻井架顶部的驱动装置来提供，即顶驱。顶部驱动装置主要采用电动顶驱。动力水龙头是顶部驱动装置的关键组成部分，主要采用顶部电动驱动形式和顶部液压驱动形式。目前较常见的动力水龙头主要由箱体、箱盖、提环、提环销轴、冲管和鹅颈总成、中心管、电动机或者液压马达和减速装置以及密封机构、紧固件构成。相对于传统的驱动形式，顶驱驱动具有安全隐患较少、作业者的劳动强度较低，以及可以节省定向钻井时间、便于维修等优点，因此其普及程度越来越高。但是，一般顶部液压驱动的水龙头要装配液压马达和减速装置，因而结构复杂，笨重，设计落后，成本高，效益低。

发明内容

本发明的目的是提供一种顶部液压驱动的联动式水龙头；其采用联动液压结构，不装配液压马达和减速装置，克服了顶部液压驱动的水龙头要装配液压马达和减速装置，因而结构复杂，笨重，设计落后，成本高，效益低的缺陷。顶部液压驱动的联动式水龙头结构简单，轻便，设计科学先进，成本低，效益高。

本发明的目的是这样实现的：一种顶部液压驱动的联动式水龙头，是用于钻井的顶部驱动装置，其由主体结构、从动液压缸和传动装置以及密封机构、紧固件构成。顶部液压驱动的联动式水龙头的主体结构包括箱体、箱盖、提环、提环销轴、冲管和鹅颈总成、中心管。所述的从动液压缸是联动液压缸的一部分。所述联动液压缸是液压联动装置，包括主动液压缸、从动液压缸、输油管、液压油。主动液压缸包括主动液压缸的缸体、主动活塞和主动活塞杆、主动液压缸的密封装置；主动液压缸的缸体包括主动液压缸的缸筒和主动液压缸的缸盖；主动液压缸的缸体上有两个进出油的通孔，即主动液压缸的缸筒底上有一个进出油的通孔，主动液压缸的缸盖上有一个进出油的通孔；主动液压缸的缸盖上还有一个中心通孔；主动活塞与主动活塞杆相互配合连接，主动活塞与主动液压缸的缸筒相互配合，即主动活塞安装在主动液压缸的缸筒内，主动活塞杆与主动液压缸的缸盖相互配合，即主动活塞杆从主动液压缸的缸盖的中心通孔中伸出来，主动活塞杆与主动液压缸的缸盖的中心通孔之间通过密封机构密封，主动液压缸的缸盖与主动液压缸的缸筒相互配合，即主动液压缸的缸盖与主动液压缸的缸筒通过密封圈密封连接。从动液压缸包括从动液压缸的缸体、从动活塞和从动活塞杆、从动液压缸的密封装置；从动液压缸的缸体包括从动液压缸的缸筒和从动液压缸的缸盖，从动液压缸的缸体上有两个进出油的通孔，即从动液压缸的缸筒底上有一个进出油的通孔，从动液压缸的缸盖上有一个进出油的通孔，从动液压缸的缸盖上还有一个中心通孔；从动活塞与从动活塞杆相互配合连接，从动活塞与从动液压缸的缸筒相互配合，即从动活塞安装在从动液压缸的缸筒内，从动活塞杆与从动液压缸的缸盖相互配合，即从动活塞杆从从动液压缸的缸盖的中心通孔中伸出来，从动活塞杆与从动液压缸的缸盖的中心通孔之间通过密封机构密封，从动液压缸的缸盖与从动液压缸的缸筒相互配合，即从动液压缸的缸盖与从动液压缸的缸筒通过密封圈密封连接。所述的联动液压缸装备输油管有两根。输油管分别与主动液压缸和从动液压缸配合连接，即输油管分别连接主动液压缸体的进出油的通孔和从动液压缸体的进出油的通孔，从而，使输油管、主动液压缸的缸筒、从动液压缸的缸筒之间相通。所述的联动液压缸采用一个主动液压缸通过输油管连接一个从动液压缸的结构。一输油管的一端固定连接在主动液压缸的缸盖上的进出油的通孔的接口上，另一端连接在从动液压缸的缸盖上的进出油的通孔的接口上，从而，使主动液压缸的缸盖上的进出油的通孔、从动液压缸的缸盖上的进出油的通孔、以及其连接两通孔的输油管、主动液压缸的缸筒、从动液压缸的缸筒相通；另一输油管的一端固定连接在主动液压缸的缸筒底上的进出油的通孔的接口上，另一端连接在从动液压缸的缸筒底上的进出油的通孔的接口上，从而，使主动液压缸的缸筒底上的进出油的通孔、从动液压缸的缸筒底上的进出油的通孔、以及其连接两通孔的输油管、主动液压缸的缸筒、从动液压缸的缸筒相通；主动液压缸的缸筒、从动液压缸的缸筒、两根输油管内充满液压油。所述的一种联动液压缸通过电机作为动力源。电机轴连接变速装置的主动轴，变速装置的从动轴与所述的联动液压缸通过连动杆传动，连动杆的两头分别为圆环形结构，连动杆的两头圆环形结构的中心线相互平行；从动轴连接转盘，转盘上有一个轴向偏心突出头；主动活塞杆头部有一个径向连接孔，其连接孔为内螺纹结构的盲孔，主动活塞杆与双头螺栓相互配合，即双头螺栓的一头拧钻进连接孔内，其双头螺栓的这头公螺纹结构与连接孔的内螺纹结构旋合连接，连动杆一头的圆环形结构套在转盘的突出头上，连动杆的另一头的圆环形结构套在双头螺栓上，双头螺栓与固定螺冒相互配合连接，固定螺冒位于连动杆的外侧。顶部液压驱动的联动式水龙头的传动装置包括连杆、双头螺丝、主动齿轮、从动齿轮。所述的传动装置通过连杆传动，连杆的两头分别为圆环形结构；主动齿轮配合连接于圆柱形主动轴一端，主动轴不突出主动齿轮，主动轴另一端配合连接轴承，主动轴及其连接的轴承与箱体配合连接，即箱体上有主动轴连接孔，主动轴配合连接轴承一端及轴承安装于主动轴连接孔内，主动轴连接孔周侧均布内螺纹结构的盲孔，紧固件包括轴承盖，轴承盖为半环形结构，其外周侧均布通孔，内侧轴承盖有两个，配合成一对，即左轴承盖和右轴承盖，左轴承盖和右轴承盖对接，轴承盖与箱体及主轴相互配合连接，螺栓通过轴承盖通孔及箱体的盲孔把轴承盖固定在箱体上，形成轴承盖环抱主轴并覆盖、靠连轴承的结构，从而使主轴及轴承不能串动。主动齿轮上有一个轴向偏心突出头；从动活塞杆头部有一个径向连接孔，其连接孔为内螺纹结构的盲孔，从动活塞杆与双头螺丝相互配合，即双头螺丝的一头拧钻进连接孔内，其双头螺丝的这头公螺纹结构与连接孔的内螺纹结构旋合连接，主动齿轮与所述的联动液压缸通过连杆传动，连杆的两头分别为圆环形结构，连杆的两头圆环形结构的中心线相互平行；连杆一头的圆环形结构套在主动齿轮的突出头上，连杆的另一头的圆环形结构套在双头螺丝上，双头螺丝与固定螺冒相互配合连接，固定螺冒位于连杆的外侧。从动齿轮配合连接在中心管上；主动齿轮啮合并带动从动齿轮。这样，当电机接通电源，电机开始工作，通过变速装置带动转盘转动，通过连动杆带动主动活塞做直线往复运动，此时，通过输油管内的液压油带动从动活塞做直线往复运动，从而，主动活塞通过液压油直接带动从动活塞一起联动，主动活塞与从动活塞的联动不受距离或者复杂结构的限制，液压油封闭流动，从动活塞通过通过连杆带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动中心管转动，从而达到本发明的目的。