[发明专利]一种钻机顶驱系统

权利要求书

1.一种石油钻机顶驱系统，包括由连接架和连杆组成的连接梁，连接架顶端与起重系统相连接，连杆设于连接架下端与两提环铰接；其特征在于：连接梁（1）下方设有动力减速系统（2）、管子处理系统（4）、背钳总成（7）、及吊卡（8）；

其中，动力减速系统（2），包括两电机（2-1）和减速系统（2-2），两电机（2-1）并列安装于减速系统（2-2）上部提供动力；两提环（6）下端连接减速系统（2-2）；减速系统（2-2）安装在导向滑车系统（5）上，减速系统（2-2）由双排行星减速系统与箱体式齿轮传动系统集成而成，通过控制减速系统（2-2）中的动力输出主轴（2-2-8）将扭矩传递给钻杆，驱动石油钻机钻杆旋转；

管子处理系统（4），包括回转头（4-2）、IBOP系统（4-4）、平衡系统（4-5）、两吊环（4-6），所述回转头（4-2）设有回转头旋转锁紧装置（4-1），两吊环（4-6）分别设有带动其倾斜的吊环倾斜装置（4-3）；回转头（4-2）位于减速系统（2-2）底端与动力输出主轴（2-2-8）同轴装配，两吊环（4-6）位于回转头（4-2）两侧，回转头（4-2）底部连接IBOP系统（4-4），且IBOP系统（4-4）与主轴（2-2-8）同轴装配，回转头（4-2）两端的下方分别固定所述的平衡系统（4-5），通过两平衡系统（4-5）安装用于夹紧、放松钻杆的背钳总成（7），背钳总成（7）中心的钻杆孔与IBOP系统（4-4）同轴；

所述背钳总成（7），包括中空的壳体（7-1），壳体（7-1）的中心为所述的钻杆孔，两个V型钳口（7-2）和驱动各自动作的背钳油缸（7-3）连接后呈左右对称地安装于壳体（7-1）腔体内，通过驱动两个V型钳口相向运动来抱合夹紧穿入钻杆孔中的钻杆，两个V型钳口下方的壳体（7-1）上安装有用于扶正钻杆的扶正套（7-4）；

两吊环（4-6）的下端与吊卡（8）两端对应相接，将吊卡（8）悬挂在背钳总成（7）壳体（7-1）的下方。

2.如权利要求1所述的一种石油钻机顶驱系统，其特征在于：减速系统（2-2）中的双排行星减速系统为两套并列布置的行星减速系统，箱体式齿轮传动系统包括两主动齿轮（2-2-6）和一大齿轮（2-2-7）；每套行星减速系统主要由4个行星轮（2-2-3）、1个行星架（2-2-2）、1个太阳轮（2-2-5）和1个内齿圈（2-2-4）组成；减速箱体内设置有竖直的主轴（2-2-8），主轴（2-2-8）上安装有大齿轮（2-2-7），大齿轮（2-2-7）下方的主轴（2-2-8）上设有用于支撑主传动主轴（2-2-8）的推力圆柱滚子轴承（2-2-9），两个主动齿轮（2-2-6）并列布置在大齿轮（2-2-7）左、右两边，并分别与大齿轮（2-2-7）啮合，每一主动齿轮（2-2-6）的上方为一太阳轮（2-2-5），该太阳轮（2-2-5）安装于一行星架（2-2-2）的中心孔中，其上部与所述的一电机（2-1）相连，下部与主动齿轮（2-2-6）连接，所述行星架（2-2-2）和对应的主动齿轮（2-2-6）同轴，每一套行星减速系统中的4个行星轮（2-2-3）均布安装在行星架（2-2-2）上围绕在对应的一太阳轮（2-2-5）周围，同时与太阳轮（2-2-5）和内齿圈（2-2-4）啮合。

3.如权利要求1或2所述的一种石油钻机顶驱系统，其特征在于：回转头旋转锁紧装置（4-1）包括马达（4-1-1）、弧形板（4-1-2）、小齿轮（4-1-3）、大齿轮（4-1-4）、弧形齿条（4-1-5）、油缸（4-1-6）；弧形板（4-1-2）的一端与减速箱体（2-2-1）相接，马达（4-1-1）位于弧形板（4-1-2）上方其输出端从弧形板穿过后与小齿轮（4-1-3）相接；大齿轮（4-1-4）位于弧形板（4-1-2）下方与其一旁的小齿轮（4-1-3）啮合，大齿轮（4-1-4）位于回转头（4-2）上方与回转头（4-2）同轴安装，两者固定连接；大齿轮（4-1-4）旁边设有与其可啮合的弧形齿条（4-1-5），该弧形齿条（4-1-5）通过油缸（4-1-6）驱动与大齿轮（4-1-4）啮合锁紧回转头。