本發(fā)明涉及鉆井井口設(shè)備術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)涉及一種石油鉆井鉆頭快速上、卸扣裝置。

背景技術(shù)：

1、目前鉆井現(xiàn)場(chǎng)通常采用人力搬運(yùn)，固定鉆頭，再轉(zhuǎn)動(dòng)上、卸扣；這樣的操作不僅費(fèi)時(shí)，而且在操作過(guò)程中鉆頭容易滑落傷人，甚至落入空井中，造成人身傷害，導(dǎo)致鉆井事故，同時(shí)延長(zhǎng)鉆井作業(yè)時(shí)間，造成經(jīng)濟(jì)損失。

2、目前市面上有一些針對(duì)鉆頭裝卸過(guò)程中便于搬運(yùn)的固定工具，但由于不同的鉆頭的尺寸、大小、形狀都有很大的區(qū)別，現(xiàn)有的裝卸工具都無(wú)法很好的全面覆蓋所有鉆頭的固定問(wèn)題。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，公開(kāi)號(hào)為cn110644936a的專利，公開(kāi)了一種鉆頭裝卸工具，尤其是一種可調(diào)式鉆頭裝卸工具，屬于石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域中所使用的井口輔助工具。包括用于對(duì)扣的鉆頭對(duì)正機(jī)構(gòu)、用于上扣與卸扣的鉆頭裝卸機(jī)構(gòu)、鉆頭夾持固定機(jī)構(gòu)以及鉆鋌與鉆桿夾持固定機(jī)構(gòu)，其中，鉆頭對(duì)正機(jī)構(gòu)包括x軸對(duì)正機(jī)構(gòu)和y軸對(duì)正機(jī)構(gòu)，鉆頭夾持固定機(jī)構(gòu)可以完成對(duì)不同尺寸pdc鉆頭的夾持，能夠適用于不同尺寸鉆頭的裝卸；鉆頭對(duì)正機(jī)構(gòu)在裝卸鉆頭時(shí)能夠精確對(duì)扣、平穩(wěn)上扣與卸扣；鉆頭裝卸機(jī)構(gòu)在拆卸鉆頭時(shí)不需要鉆工手動(dòng)操作即可完成安全卸扣；鉆鋌與鉆桿夾持固定機(jī)構(gòu)將用于夾持鉆鋌或鉆鋌上端連接的鉆桿的專用夾具集成在鉆頭裝卸工具上，不但有利于簡(jiǎn)化操作還能夠有效提高對(duì)扣精度與上扣、卸扣效率。

4、上述專利公開(kāi)的鉆頭裝卸工具，存在以下缺陷：

5、1、在鉆頭上、卸扣時(shí)，對(duì)鉆桿進(jìn)行夾緊固定，是通過(guò)人工轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)桿或用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)口部，進(jìn)行鉆桿夾緊固定；對(duì)于鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)，是通過(guò)人工轉(zhuǎn)動(dòng)u形把手帶動(dòng)鉆頭盒內(nèi)的鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)鉆頭上、卸扣。鉆頭上、卸扣操作采用人工操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且效率低。

6、2、鉆頭盒設(shè)置在固定板內(nèi)，用于盛放pdc鉆頭，同時(shí)由于鉆頭盒上方部件的阻擋，鉆頭盒不好拆卸，因此該鉆頭裝卸工具只能適用于一種類型的鉆頭的裝卸，不能適用于多種類型的鉆頭的裝卸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明公開(kāi)了一種石油鉆井鉆頭快速上、卸扣裝置，本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中人工操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力且效率低、不能適用于多種類型的鉆頭的裝卸的問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案：

3、一種石油鉆井鉆頭快速上、卸扣裝置，包括：

4、底座，所述底座底端設(shè)置有若干用于與鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤定位孔相匹配的底座定位銷；

5、裝配在所述底座上、用于自動(dòng)驅(qū)動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)進(jìn)行鉆頭上、卸扣的鉆頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

6、轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在所述底座上、同時(shí)位于所述鉆頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上方、用于自動(dòng)夾緊鉆柱的鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)；

7、可拆卸裝配在所述鉆頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上、同時(shí)位于所述鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)下方、用于放置鉆頭的鉆頭盒。

8、優(yōu)選的，所述鉆頭盒設(shè)置有若干，用于放置不同類型的鉆頭，若干鉆頭盒的外形相同，內(nèi)部設(shè)置有用于固定放置鉆頭的腔體，不同類型的鉆頭所對(duì)應(yīng)的腔體不同；所述若干鉆頭盒底端均設(shè)置有用于將其可拆卸裝配在所述鉆頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的若干鉆頭盒定位孔。

9、優(yōu)選的，所述鉆頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括液壓管線、液壓馬達(dá)、齒輪、齒輪盤、旋轉(zhuǎn)臺(tái)和鉆頭盒定位銷；

10、所述液壓管線與所述液壓馬達(dá)連接，所述齒輪安裝在液壓馬達(dá)的輸出端且與所述齒輪盤嚙合，所述齒輪盤裝配在所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)設(shè)置有用于放置所述鉆頭盒的放置腔體，所述鉆頭盒定位銷設(shè)置有若干且裝配在所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的頂端面上；液壓馬達(dá)通過(guò)嚙合的齒輪、齒輪盤帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)放置腔體內(nèi)的鉆頭盒轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行鉆頭上、卸扣。

11、優(yōu)選的，?所述底座上豎直裝配有同軸的內(nèi)定位筒和外定位筒，所述內(nèi)定位筒和外定位筒之間的環(huán)形槽內(nèi)由上至下裝配有軸承、彈簧，所述軸承頂端與所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)底端面相抵，所述彈簧底端與所述底座頂端面相抵。

12、優(yōu)選的，所述內(nèi)定位筒的頂端低于所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)底端面，所述外定位筒的頂端高于所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)底端面，外定位筒的頂端位于旋轉(zhuǎn)臺(tái)下部外側(cè)壁外，且與旋轉(zhuǎn)臺(tái)下部外側(cè)壁間裝配有防污罩。

13、優(yōu)選的，所述底座兩端豎直裝配有支撐柱，所述液壓馬達(dá)裝配在所述支撐柱中部，所述鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)裝配在所述支撐柱上部。

14、優(yōu)選的，所述鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)包括支撐板和鉆柱夾緊液壓直線模組，所述支撐板轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在所述支撐柱上部，所述鉆柱夾緊液壓直線模組裝配在所述支撐板上，且其直線往復(fù)夾緊端水平朝內(nèi)。

15、優(yōu)選的，所述鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)稱設(shè)置有兩組，兩組鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)的鉆柱夾緊液壓直線模組的直線往復(fù)夾緊端之間構(gòu)成鉆柱夾緊空間。

16、優(yōu)選的，所述支撐柱上部裝配有用于防止旋轉(zhuǎn)臺(tái)從上部脫落的防脫板，所述防脫板位于所述鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)下方、旋轉(zhuǎn)臺(tái)上方。

17、優(yōu)選的，所述鉆柱夾緊液壓直線模組和液壓馬達(dá)分別通過(guò)管線連接有外部控制機(jī)構(gòu)，所述外部控制機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在管線上的換向閥、調(diào)壓閥和壓力表。

18、本發(fā)明的有益效果：

19、1、本發(fā)明提供的石油鉆井鉆頭快速上、卸扣裝置，鉆頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于自動(dòng)驅(qū)動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)進(jìn)行鉆頭上、卸扣，鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)用于自動(dòng)夾緊鉆柱，利用鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)夾緊鉆柱、鉆頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)的方式，進(jìn)行鉆頭快速上、卸扣，操作方便。同時(shí)鉆頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)均采用自動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式（液壓驅(qū)動(dòng)），節(jié)約鉆頭上卸扣時(shí)間、減輕操作工人的工作量、提高了鉆頭更換效率。另外，也提高了鉆頭上、卸扣操作中人員的安全性。

20、2、本發(fā)明提供的石油鉆井鉆頭快速上、卸扣裝置，鉆頭盒可拆卸裝配在鉆頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，對(duì)不同類型的鉆頭進(jìn)行鉆頭上、卸扣時(shí)，只需要更換其對(duì)應(yīng)的鉆頭盒即可，使該石油鉆井鉆頭快速上、卸扣裝置可以適用于尺寸、大小、形狀不同的多種類型的鉆頭上、卸扣。

21、3、本發(fā)明提供的石油鉆井鉆頭快速上、卸扣裝置，鉆柱夾緊液壓直線模組和液壓馬達(dá)分別通過(guò)管線連接有外部控制機(jī)構(gòu)，外部控制機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在管線上的換向閥、調(diào)壓閥和壓力表，可以利用外部控制機(jī)構(gòu)的換向閥、調(diào)壓閥和壓力表，自動(dòng)控制鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)夾緊鉆柱、鉆頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程鉆頭上、卸扣操作，以提高鉆頭上、卸扣操作中人員的安全性。

22、4、本發(fā)明提供的石油鉆井鉆頭快速上、卸扣裝置，外部控制機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在管線上的換向閥、調(diào)壓閥和壓力表，可以通過(guò)換向閥改變液壓油的流動(dòng)方向，控制鉆柱夾緊液壓直線模組換向，控制液壓馬達(dá)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，以進(jìn)行鉆頭上、卸扣操作；壓力表可以顯示實(shí)時(shí)壓力值，以測(cè)算出接頭緊扣扭力值；也可以通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)壓閥、進(jìn)而調(diào)節(jié)油壓值達(dá)到預(yù)設(shè)扭矩值的目的。

技術(shù)特征：

1.一種石油鉆井鉆頭快速上、卸扣裝置，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的鉆頭快速上、卸扣裝置，其特征在于，所述鉆頭盒設(shè)置有若干，用于放置不同類型的鉆頭，若干鉆頭盒的外形相同，內(nèi)部設(shè)置有用于固定放置鉆頭的腔體，不同類型的鉆頭所對(duì)應(yīng)的腔體不同；所述若干鉆頭盒底端均設(shè)置有用于將其可拆卸裝配在所述鉆頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的若干鉆頭盒定位孔。

3.如權(quán)利要求1所述的鉆頭快速上、卸扣裝置，其特征在于，所述鉆頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括液壓管線（7）、液壓馬達(dá)（6）、齒輪（5）、齒輪盤（12）、旋轉(zhuǎn)臺(tái)（11）和鉆頭盒定位銷（4）；

4.如權(quán)利要求3所述的鉆頭快速上、卸扣裝置，其特征在于，?所述底座（17）上豎直裝配有同軸的內(nèi)定位筒（15）和外定位筒（10），所述內(nèi)定位筒（15）和外定位筒（10）之間的環(huán)形槽內(nèi)由上至下裝配有軸承（13）、彈簧（14），所述軸承（13）頂端與所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)（11）底端面相抵，所述彈簧（14）底端與所述底座（17）頂端面相抵。

5.如權(quán)利要求4所述的鉆頭快速上、卸扣裝置，其特征在于，所述內(nèi)定位筒（15）的頂端低于所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)（11）底端面，所述外定位筒（10）的頂端高于所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)（11）底端面，外定位筒（10）的頂端位于旋轉(zhuǎn)臺(tái)（11）下部外側(cè)壁外，且與旋轉(zhuǎn)臺(tái)（11）下部外側(cè)壁間裝配有防污罩（16）。

6.如權(quán)利要求3所述的鉆頭快速上、卸扣裝置，其特征在于，所述底座（17）兩端豎直裝配有支撐柱（8），所述液壓馬達(dá)（6）裝配在所述支撐柱（8）中部，所述鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)裝配在所述支撐柱（8）上部。

7.如權(quán)利要求6所述的鉆頭快速上、卸扣裝置，其特征在于，所述鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)包括支撐板（2）和鉆柱夾緊液壓直線模組（1），所述支撐板（2）轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在所述支撐柱（8）上部，所述鉆柱夾緊液壓直線模組（1）裝配在所述支撐板（2）上，且其直線往復(fù)夾緊端水平朝內(nèi)。

8.如權(quán)利要求7所述的鉆頭快速上、卸扣裝置，其特征在于，所述鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)稱設(shè)置有兩組，兩組鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)的鉆柱夾緊液壓直線模組（1）的直線往復(fù)夾緊端之間構(gòu)成鉆柱夾緊空間。

9.如權(quán)利要求6所述的鉆頭快速上、卸扣裝置，其特征在于，所述支撐柱（8）上部裝配有用于防止旋轉(zhuǎn)臺(tái)（11）從上部脫落的防脫板（3），所述防脫板（3）位于所述鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)下方、旋轉(zhuǎn)臺(tái)（11）上方。

10.如權(quán)利要求7所述的鉆頭快速上、卸扣裝置，其特征在于，所述鉆柱夾緊液壓直線模組（1）和液壓馬達(dá)（6）分別通過(guò)管線連接有外部控制機(jī)構(gòu)，所述外部控制機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在管線上的換向閥（18）、調(diào)壓閥（19）和壓力表（20）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種石油鉆井鉆頭快速上、卸扣裝置，涉及鉆井井口設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括：底座，所述底座底端設(shè)置有若干用于與鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤定位孔相匹配的底座定位銷；裝配在所述底座上、用于自動(dòng)驅(qū)動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)進(jìn)行鉆頭上、卸扣的鉆頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在所述底座上、同時(shí)位于所述鉆頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上方、用于自動(dòng)夾緊鉆柱的鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)；可拆卸裝配在所述鉆頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上、同時(shí)位于所述鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)下方、用于放置鉆頭的鉆頭盒。鉆頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和鉆柱夾緊機(jī)構(gòu)均采用自動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式（液壓驅(qū)動(dòng)），節(jié)約鉆頭上卸扣時(shí)間、減輕操作工人的工作量、提高了鉆頭更換效率。另外，也提高了鉆頭上、卸扣操作中人員的安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：劉珂,蘇偉,張勇,毛丹,豐光強(qiáng),張亞萍,王佳,孫月明,汪建,劉澤軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15