專利名稱：一種鉆桿頂部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
一種鉆桿頂部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于石油煉制行業(yè)延遲焦化裝置水力切焦技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種鉆桿頂部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
延遲焦化是一種石油加工技術(shù)，是以重質(zhì)油為原料，經(jīng)過(guò)加熱爐迅速升溫到焦化反應(yīng)溫度，進(jìn)入焦炭塔進(jìn)行焦化反應(yīng)。重油進(jìn)行深度的熱裂化和縮合反應(yīng)，生產(chǎn)出的氣體、 汽油、柴油、蠟油，通過(guò)管線到下游裝置處理，生產(chǎn)出的幾百噸焦炭留在焦炭塔內(nèi)。焦炭塔內(nèi)的焦炭用蒸汽、水逐步冷卻到120°C以下，然后打開(kāi)焦炭塔的上、下封頭蓋，用水力除焦設(shè)備把焦炭塔內(nèi)的焦炭清除干凈，再關(guān)閉焦炭塔上、下封頭蓋，再進(jìn)入下一步生產(chǎn)循環(huán)進(jìn)油、反應(yīng)、冷卻、除焦等等。
水力除焦設(shè)備通常包括除焦水泵、閥門(mén)、膠管、鉆桿頂驅(qū)、鉆桿、除焦器、卷?yè)P(yáng)機(jī)、 滑輪組等設(shè)備。除焦水泵產(chǎn)生一定能量的除焦水，通過(guò)閥門(mén)、膠管、鉆桿頂驅(qū)、鉆桿進(jìn)入除焦器，最后從除焦器的噴嘴噴出。除焦器有鉆孔、切焦兩組噴嘴，通常水力除焦開(kāi)始時(shí)，先使用除焦器鉆孔噴嘴向下噴出除焦水，將焦炭塔中心鉆出一個(gè)直徑1米左右的通孔，然后再使用除焦器切焦噴嘴向兩側(cè)水平噴出除焦水逐漸擴(kuò)大通道，在這個(gè)過(guò)程焦炭被打碎流出焦炭塔到儲(chǔ)焦池，這個(gè)工作直到除盡焦炭塔內(nèi)的焦炭，除焦工作才結(jié)束。
鉆桿頂驅(qū)設(shè)備上有鵝頸管連接高壓膠管，除焦時(shí)，除焦水通過(guò)高壓膠管進(jìn)入頂驅(qū)設(shè)備上的中心流道，然后通過(guò)鉆桿頂驅(qū)設(shè)備的輸出軸進(jìn)入鉆桿、除焦器，鉆桿頂驅(qū)設(shè)備的輸出軸上設(shè)有減速器的齒輪，馬達(dá)經(jīng)過(guò)齒輪減速后驅(qū)動(dòng)輸出軸帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)。
目前，水力除焦用鉆桿頂驅(qū)設(shè)備的輸出軸與鉆桿采用螺紋連接，在鉆孔有時(shí)會(huì)遇到焦炭塌方埋住除焦器，取出除焦器需要反復(fù)順、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)鉆桿，這樣輸出軸與鉆桿采用螺紋連接變得不合適，容易使螺紋松動(dòng)，很多用戶為防止松開(kāi)，采用焊接的方法防松，但這樣在需要拆卸更換頂驅(qū)或鉆桿時(shí)帶來(lái)困難，由于此種原因企業(yè)逐漸采用法蘭連接方式，現(xiàn)有技術(shù)中采用法蘭連接鉆桿的頂驅(qū)設(shè)備主要由以下兩種結(jié)構(gòu)其一、采用的輸出軸結(jié)構(gòu)為中間大兩端小的階梯狀空心軸，該種結(jié)構(gòu)輸出軸有以下缺點(diǎn)，安裝時(shí)需要將頂驅(qū)設(shè)備拆開(kāi)， 不但較為繁瑣，而且費(fèi)工時(shí)、勞動(dòng)強(qiáng)度高，同時(shí)檢修也非常困難，其次由于輸出軸的支撐方式導(dǎo)致其軸向受力不合理，從而使得頂驅(qū)設(shè)備損壞率高；其二、在輸出軸的下端設(shè)置法蘭結(jié)構(gòu)，通過(guò)動(dòng)力機(jī)構(gòu)直接輸出給法蘭結(jié)構(gòu)從而帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)，該輸出軸同樣由于支撐方式不合理，輸出軸極易損壞，經(jīng)常要對(duì)頂驅(qū)設(shè)備檢修。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決上述技術(shù)問(wèn)題的不足，提供一種鉆桿頂部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，輸出軸支撐方式合理使得頂驅(qū)設(shè)備使用壽命得到延長(zhǎng)，而且安裝拆卸方便、快捷。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題的不足，所采用的技術(shù)方案是一種鉆桿頂部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括鵝頸接頭、沖管總成、輸出軸和用于驅(qū)動(dòng)輸出軸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，鵝頸接頭通過(guò)高壓膠管與高壓水泵相連，沖管總成連接在鵝頸接頭和輸出軸之間對(duì)輸出軸實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封，動(dòng)力機(jī)構(gòu)的輸出端通過(guò)減速器與設(shè)置在輸出軸上的末級(jí)齒輪相連，在鵝頸接頭上固定設(shè)有和升降機(jī)構(gòu)相連接的上蓋板，減速器上殼體通過(guò)支架與上蓋板固定連接，所述的輸出軸為軸身和法蘭構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)，其軸身呈階梯狀的空心結(jié)構(gòu)，法蘭與鉆桿固定連接，軸身的上端穿過(guò)減速器上殼體的軸承孔與沖管總成的端口密封對(duì)接，位于在減速器上殼體軸承孔內(nèi)的輸出軸外圓周面上設(shè)有臺(tái)階I，支撐環(huán)設(shè)置在臺(tái)階I的端面上，在支撐環(huán)的內(nèi)孔設(shè)有鍵槽，輸出軸通過(guò)鍵I與支撐環(huán)配合，在輸出軸上還設(shè)有鎖緊螺母，鎖緊螺母將支撐環(huán)固定到臺(tái)階I的端面上，在支撐環(huán)下部設(shè)有推力調(diào)心滾子軸承，推力調(diào)心滾子軸承設(shè)置在減速器上殼體的軸承孔內(nèi)，輸出軸的軸向力通過(guò)鎖緊螺母、支撐環(huán)和推力調(diào)心滾子軸承施加在減速器上殼體上，所述的支撐環(huán)的外圓周面上設(shè)有臺(tái)階IV，徑向軸承I設(shè)置在臺(tái)階IV的端面上；末級(jí)齒輪設(shè)置在減速器內(nèi)腔中并通過(guò)鍵II與輸出軸配合，位于末級(jí)齒輪的下端在減速器下殼體的軸承孔內(nèi)設(shè)有徑向軸承II。
所述減速器上殼體的軸承孔下端與輸出軸之間設(shè)有擋油環(huán)。
所述的鎖緊螺母上設(shè)有鎖緊螺釘，鎖緊螺釘?shù)南露松斐霾⒌衷谥苇h(huán)的端面上。
本發(fā)明的有益效果是該設(shè)備中將輸出軸設(shè)計(jì)為下端大、上端小的階梯狀空心軸，在輸出軸的大端設(shè)有法蘭， 法蘭與鉆桿固定連接，該結(jié)構(gòu)不僅可實(shí)現(xiàn)快速連接而且在工作工程中可實(shí)現(xiàn)鉆桿的正反轉(zhuǎn)，大大提高了頂驅(qū)設(shè)備的生產(chǎn)效率，同時(shí)該結(jié)構(gòu)安裝拆卸方便、快捷。其次在輸出軸的小端穿過(guò)減速器上殼體的軸承孔與沖管總成密封對(duì)接，位于減速器上殼體的軸承孔內(nèi)并在輸出軸的外圓周面上設(shè)有臺(tái)階I，在臺(tái)階I的端面上設(shè)置支撐環(huán)，支撐環(huán)與輸出軸之間通過(guò)鍵配合，以防止支撐環(huán)與輸出軸之間的出現(xiàn)相對(duì)位移，依次設(shè)置鎖緊螺母、推力調(diào)心滾子軸承，使得輸出軸的軸向力通過(guò)鎖緊螺母、支撐環(huán)和推力調(diào)心滾子軸承施加在減速器上殼體上，本發(fā)明調(diào)整以上組件并設(shè)置在最佳位置以配合該輸出軸下端大上端小的結(jié)構(gòu)，使得該結(jié)構(gòu)下輸出軸的穩(wěn)定性更高，使得頂驅(qū)設(shè)備使用壽命得到延長(zhǎng)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中輸出軸部分的局部放大圖。
圖3是輸出軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)記:1、鵝頸接頭，101、上蓋板，2、沖管總成，3、輸出軸，301、軸身，302、法蘭， 303、臺(tái)階I，304、臺(tái)階II，305、臺(tái)階III，4、動(dòng)力機(jī)構(gòu)，5、減速器，501、減速器上殼體，502、減速器下殼體，6、支架，7、支撐環(huán)，701、臺(tái)階IV，702、鍵I，8、鎖緊螺母，9、鎖緊螺釘，10、徑向軸承I，U、推力調(diào)心滾子軸承，12、擋油環(huán)，13、末級(jí)齒輪，14、徑向軸承II，15、上端蓋，16、 下端蓋，17、鍵II。
具體實(shí)施方式
如圖所示，一種鉆桿頂部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括鵝頸接頭1、沖管總成2、輸出軸3和用于驅(qū)動(dòng)輸出軸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)4，動(dòng)力機(jī)構(gòu)可采用馬達(dá)等驅(qū)動(dòng)件，鵝頸接頭1通過(guò)高壓膠管與高壓水泵相連，沖管總成2連接在鵝頸接頭1和輸出軸3之間對(duì)輸出軸實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封，沖管總成為現(xiàn)有技術(shù)，動(dòng)力機(jī)構(gòu)的輸出端通過(guò)減速器5與設(shè)置在輸出軸3上的末級(jí)齒輪13相連， 在鵝頸接頭1上固定設(shè)有和升降機(jī)構(gòu)相連接的上蓋板101，減速器上殼體501通過(guò)支架6與上蓋板101固定連接，由此可知鵝頸接頭1、沖管總成2、輸出軸3、動(dòng)力機(jī)構(gòu)4和減速器組件組成一體結(jié)構(gòu)，通過(guò)升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)以上組件上下位移；所述的輸出軸3為軸身301和法蘭302構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)，其軸身301呈下端大、上端小的階梯狀的空心結(jié)構(gòu)，軸身301的下端與法蘭302連接，法蘭302與鉆桿固定連接，軸身301 的上端穿過(guò)減速器上殼體501的軸承孔與沖管總成2的端口密封對(duì)接，在軸身301的外圓周面上從小端到大端依次設(shè)有臺(tái)階I 303、臺(tái)階II 304和臺(tái)階III 305，臺(tái)階I 303位于在減速器上殼體軸承孔內(nèi)，支撐環(huán)7設(shè)置在臺(tái)階I 303的端面上，在支撐環(huán)7的內(nèi)孔設(shè)有鍵槽， 輸出軸3通過(guò)鍵I 702與支撐環(huán)7配合，在輸出軸3上還設(shè)有鎖緊螺母8，鎖緊螺母8將支撐環(huán)7固定到臺(tái)階I 302的端面上，在鎖緊螺母8上還設(shè)有鎖緊螺釘9，鎖緊螺釘9的下端伸出并抵在支撐環(huán)7的端面上，在支撐環(huán)7下部設(shè)有推力調(diào)心滾子軸承11，推力調(diào)心滾子軸承11設(shè)置在減速器上殼體的軸承孔內(nèi)，輸出軸的軸向力通過(guò)鎖緊螺母8、支撐環(huán)7和推力調(diào)心滾子軸承11施加在減速器上殼體501上，減速器上殼體通過(guò)支架將軸向力轉(zhuǎn)移給升降機(jī)構(gòu)，所述的支撐環(huán)7的外圓周面上設(shè)有臺(tái)階IV 701，徑向軸承I 10設(shè)置在臺(tái)階IV 701的端面上；所述減速器上殼體的軸承孔下端與輸出軸之間設(shè)有擋油環(huán)12，擋油環(huán)12設(shè)置在臺(tái)階 II 304的端面上，軸承孔上端設(shè)有上端蓋15，上端蓋15內(nèi)圓周面和支撐環(huán)7的外圓周面之間設(shè)有油封；末級(jí)齒輪13設(shè)置在減速器5內(nèi)腔中并通過(guò)鍵II 17與輸出軸3配合，末級(jí)齒輪13通過(guò)臺(tái)階III305限定其軸向位移，因此，動(dòng)力機(jī)構(gòu)4的動(dòng)力輸出端通過(guò)減速器中的齒輪副與末級(jí)齒輪13連接，將動(dòng)力傳遞給輸出軸，位于末級(jí)齒輪的下端在減速器下殼體502的軸承孔內(nèi)設(shè)有徑向軸承II 14，減速器下殼體的軸承孔下端設(shè)有下端蓋16，下端蓋16內(nèi)圓周面和輸出軸3的外圓周面之間設(shè)有油封，所述的徑向軸承I 10和徑向軸承II 14為任意可承受徑向力的軸承，例如深溝球軸承等等均可。
在減速器上殼體和減速器下殼體上均設(shè)有注油孔，注油孔分別與減速器上殼體和減速器下殼體的軸承孔相連通。
權(quán)利要求
1.一種鉆桿頂部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括鵝頸接頭(1)、沖管總成(2)、輸出軸(3)和用于驅(qū)動(dòng)輸出軸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)(4)，鵝頸接頭(1)通過(guò)高壓膠管與高壓水泵相連，沖管總成(2)連接在鵝頸接頭(1)和輸出軸(3)之間對(duì)輸出軸實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封，動(dòng)力機(jī)構(gòu)的輸出端通過(guò)減速器(5) 與設(shè)置在輸出軸(3)上的末級(jí)齒輪(13)相連，在鵝頸接頭(1)上固定設(shè)有和升降機(jī)構(gòu)相連接的上蓋板(101)，減速器上殼體(501)通過(guò)支架(6)與上蓋板(101)固定連接，其特征在于所述的輸出軸(3)為軸身(301)和法蘭(302)構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)，其軸身(301)呈階梯狀的空心結(jié)構(gòu)，法蘭(302)與鉆桿固定連接，軸身(301)的上端穿過(guò)減速器上殼體(501)的軸承孔與沖管總成(2)的端口密封對(duì)接，位于在減速器上殼體軸承孔內(nèi)的輸出軸(3)外圓周面上設(shè)有臺(tái)階I (303)，支撐環(huán)(7)設(shè)置在臺(tái)階I (303)的端面上，在支撐環(huán)(7)的內(nèi)孔設(shè)有鍵槽，輸出軸(3)通過(guò)鍵I (702)與支撐環(huán)(7)配合，在輸出軸(3)上還設(shè)有鎖緊螺母(8)， 鎖緊螺母(8)將支撐環(huán)(7)固定到臺(tái)階I (302)的端面上，在支撐環(huán)(7)下部設(shè)有推力調(diào)心滾子軸承(11)，推力調(diào)心滾子軸承(11)設(shè)置在減速器上殼體的軸承孔內(nèi)，輸出軸的軸向力通過(guò)鎖緊螺母(8)、支撐環(huán)(7)和推力調(diào)心滾子軸承(11)施加在減速器上殼體(501)上，所述的支撐環(huán)(7)的外圓周面上設(shè)有臺(tái)階IV(701)，徑向軸承I (10)設(shè)置在臺(tái)階IV(701)的端面上；末級(jí)齒輪(13)設(shè)置在減速器(5)內(nèi)腔中并通過(guò)鍵II (17)與輸出軸(3)配合，位于末級(jí)齒輪的下端在減速器下殼體(502)的軸承孔內(nèi)設(shè)有徑向軸承II (14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鉆桿頂部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述減速器上殼體 (501)的軸承孔下端與輸出軸(3)之間設(shè)有擋油環(huán)(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鉆桿頂部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的鎖緊螺母(8)上設(shè)有鎖緊螺釘(9)，鎖緊螺釘(9)的下端伸出并抵在支撐環(huán)(7)的端面上。
全文摘要
一種鉆桿頂部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，屬于石油煉制行業(yè)延遲焦化裝置水力切焦技術(shù)領(lǐng)域，包括鵝頸接頭、沖管總成、輸出軸和用于驅(qū)動(dòng)輸出軸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述的輸出軸為軸身和法蘭構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)，位于在減速器上殼體軸承孔內(nèi)的輸出軸外圓周面上設(shè)有臺(tái)階Ⅰ，支撐環(huán)設(shè)置在臺(tái)階Ⅰ的端面上，輸出軸通過(guò)鍵Ⅰ與支撐環(huán)配合，在輸出軸上還設(shè)有鎖緊螺母，鎖緊螺母將支撐環(huán)固定到臺(tái)階Ⅰ的端面上，在支撐環(huán)下部設(shè)有推力調(diào)心滾子軸承，輸出軸的軸向力通過(guò)鎖緊螺母、支撐環(huán)和推力調(diào)心滾子軸承施加在減速器上殼體上；該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，輸出軸支撐方式合理使得頂驅(qū)設(shè)備使用壽命得到延長(zhǎng)，而且安裝拆卸方便、快捷。
文檔編號(hào)C10B33/02GK102517047SQ20121000587
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者劉志平, 楊東風(fēng), 楊文明 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)澗光石化設(shè)備有限公司