钻柱旋转设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种钻柱旋转设备，包括上旋转头和下旋转头，其中上旋转头包括上接头和连接体，下旋转头包括上芯轴、下芯轴和下接头，上、下旋转头相互联通形成中心管，上旋转头还包括外花键轴和设于外花键轴外侧的弹簧，该外花键轴的外部设有第一外花键；下芯轴的上端设有与第一外花键形状齿数相同的第二外花键；下旋转头还包括设于下芯轴外侧的内花键体和设于内花键体下方的活塞缸，其中内花键体内部设有与第一、第二外花键均相配合的内花键，且该内花键体设于弹簧下方；活塞缸上端内侧设有导向销，下芯轴外圆上设有与导向销配合的换向槽。通过对工具中心管内憋压泄压就可以实现工具的多次“合”或“分”功能的切换，操作简单方便。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种钻柱连接工具，尤其是指一种钻柱旋转设备。
技术介绍
钻柱是钻头以上、水龙头以下的钢管柱的总称。传统的钻柱工具存在一定的缺陷，由于上部钻柱与下部钻柱同步转动，在下部钻柱遇阻、遇卡时，钻柱的阻力和摩擦较大，造成钻柱螺旋扭曲大，给钻柱的旋转带来不便。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供了一种钻柱旋转设备。钻柱旋转设备，包括上旋转头和下旋转头，其中上旋转头包括上接头和连接体，下旋转头包括上芯轴、下芯轴和下接头，上、下旋转头相互联通形成中心管，所述上旋转头还包括与连接体相连外花键轴和设于外花键轴外侧的弹簧，该外花键轴的外部设有第一外花键;所述下芯轴的上端设有与第一外花键形状齿数相同的第二外花键;所述下旋转头还包括设于下芯轴外侧的内花键体和设于内花键体下方的活塞缸，其中内花键体内部设有与第一、第二外花键均相配合的内花键，且该内花键体设于所述弹簧下方;所述活塞缸上端内侧设有导向销，下芯轴外圆上设有与导向销配合的换向槽。其中，所述上芯轴上端外部连有轴承座，轴承座上下两端各设有一个轴承;轴承座及轴承位于上接头以及连接体连接后形成的腔内，轴承内侧与上芯轴外圆摩擦，轴承外侧与上接头下端内腔孔摩擦。其中，所述换向槽为沿周向布置的波浪状，包括定位槽和长滑槽，该定位槽和长滑槽沿轴向向下布置，二者交替间隔布置，且通过导向斜槽相连接，当导向销置于定位槽中时，内花键体的内花键与外花键轴的第一外花键配合；当导向销置于导向斜槽中时，弹簧处于压缩状态；当导向销置于长滑槽底端时，内花键体的内花键恰与外花键轴的第一外花键分呙。其中，所述活塞缸中沿周向开设有若干通孔，该通孔中穿设有剪钉，该剪钉的一端穿入下芯轴中。其中，所述外花键轴的外侧设有弹簧筒，所述弹簧设于该弹簧筒中。其中，位于轴承座上端的轴承的上方设有一储油囊。钻柱旋转设备工具连接在钻柱串中，可使工具上部的钻柱独立于下部的钻柱而单独旋转。在下部钻柱遇阻、遇卡时，可以消除上部钻柱旋转时的阻力和摩擦，减轻钻柱的螺旋扭曲。工具内部设置有“压力激活离合器”，通过对工具中心管内憋压形成一定压差，剪断工具内部预设的剪钉，使工具上下两部分重新结合形成同步旋转，将上方钻柱的扭矩传递到下方钻柱。通过对工具中心管内憋压泄压就可以实现工具的多次“合”或“分”功能的切换，操作简单方便。并且可以承受6吨的额外起吊载荷或推力。另外，通过轴承转动，有助于消除摩擦力，防止上芯轴磨损。【附图说明】图1为钻柱旋转设备的示意图。图2为钻柱旋转设备的部分结构示意图。图3为所述轴承座与轴承配合部分的结构示意图。图4为所述下芯轴的换向槽沿外圆表面展开图。【具体实施方式】本技术的【具体实施方式】如下:参照图1，钻柱旋转设备，包括上旋转头和下旋转头，其中上旋转头包括上接头1和连接体7，下旋转头包括上芯轴2、下芯轴13和下接头17，上、下旋转头相互联通形成中心管19。参照图1、图2和图3，上芯轴2上端外部连有轴承座5，轴承座5上下两端各设有一个轴承4、6;轴承座5及轴承4、6位于上接头1以及连接体7连接后形成的腔内，轴承4、6内侧与上芯轴2外圆摩擦，轴承4、6外侧与上接头1下端内腔孔摩擦。位于轴承座上端的轴承4的上方设有一储油囊3，便于向轴承4、6提供润滑助剂。连接体7用于连接上接头1和外花键轴9，该外花键轴9的下端带有第一外花键，所述下芯轴13的上端设有与第一外花键形状齿数相同的第二外花键，下芯轴13外侧设有内花键体12，该内花键体12内部设有与第一、第二外花键均相配合的内花键。外花键轴9的外侧设有弹簧筒8，其中设置有弹簧10，该弹簧10位于内花键体12的外侧。内花键体12下端连接有一活塞缸16，且下芯轴13中开设有可使液体流入活塞缸的液体进口 21。活塞缸16中沿周向开设有若干通孔150，每个通孔150中穿设有一剪钉15，该剪钉15的一端穿入下芯轴13中。参照图2和图4，活塞缸16上端内侧设有导向销14，下芯轴13外圆上设有与导向销14配合的换向槽20。该换向槽20为沿周向布置的波浪状，包括定位槽200和长滑槽201，该定位槽200和长滑槽201沿轴向向下布置，二者交替间隔布置，且通过导向斜槽202相连接，当导向销14置于定位槽200中时，内花键体12的内花键与外花键轴9的第一外花键配合；当导向销14置于导向斜槽202中时，弹簧10处于压缩状态；当导向销14置于长滑槽201底端时，内花键体12的内花键恰与外花键轴9的第一外花键分离。参照图1、图2和图3，工具出厂时，工具上旋转头可相对下旋转头而单独旋转。通过安装不同数量的剪钉15来设定解锁“离合器”所需的初始压力值。导向销14初始位置位于长滑槽201的底端，当需要将工具的上、下旋转头结合以使上旋转头扭矩传递到下旋转头形成同步旋转状态时，只需通过对工具中心管19内憋压形成压差，剪断剪钉15，通过液压驱动活塞缸16上行，下旋转头中的内花键体12与上旋转头中的外花键轴9结合；中心管19内泄压后，工具内置的导向销14停留在换向槽20上的定位槽200中，使外花键轴9与内花键体12始终处于结合的状态，工具可将上部扭矩传递到下部。若此时在工具上下旋转头结合后，还希望工具重新分离，以使上旋转头重新独立于下旋转头而单独旋转，那么仅需再次在中心管内憋压一定时间，使导向销14上升至导向斜槽202中，再进行泄压，内花键便在弹簧力的作用下与外花键轴9的第一外花键分离，上、下旋转头“分”开。当初次憋压使剪钉剪断后，即工具“离合器”被激活，每次打压泄压操作后，均可使工具从“合”状态切换至“分”状态，或“分”状态切换至“合”状态，实现钻柱上下部分的多次同步旋转或分离单独旋转的功能。上述描述已经详细阐述了技术的说明和描述。它不是为了将本技术限制为所披露的形式和方式。按照以上的方式，可以进行相应的修改或更改。讨论实例是为了更好地说明本技术的原理及其实用性，从而利用本技术进行各种修改并满足其它特定的需求。所有这些修改和变化当依照公平和合法的权利解读，并且根据附加权利要求，这些修改和变化都属于本技术的范围内。【主权项】1.钻柱旋转设备，包括上旋转头和下旋转头，其中上旋转头包括上接头和连接体，下旋转头包括上芯轴、下芯轴和下接头，上、下旋转头相互联通形成中心管，其特征在于:所述上旋转头还包括与连接体相连外花键轴和设于外花键轴外侧的弹簧，该外花键轴的外部设有第一外花键;所述下芯轴的上端设有与第一外花键形状齿数相同的第二外花键;所述下旋转头还包括设于下芯轴外侧的内花键体和设于内花键体下方的活塞缸，其中内花键体内部设有与第一、第二外花键均相配合的内花键，且该内花键体设于所述弹簧下方;所述活塞缸上端内侧设有导向销，下芯轴外圆上设有与导向销配合的换向槽。2.如权利要求1所述的钻柱旋转设备，其特征在于:所述上芯轴上端外部连有轴承座，轴承座上下两端各设有一个轴承；轴承座及轴承位于上接头以及连接体连接后形成的腔内，轴承内侧与上芯轴外圆摩擦，轴承外侧与上接头下端内腔孔摩擦。3.如权利要求1所述的钻柱旋转设备，其特征在于:所述换向槽为沿周向布置的波浪状，包括定位槽和长滑槽，该定位槽和长滑槽沿轴向向下布置，二者交替间隔布置，且通过导向斜槽相连接，当导向销置于定位槽中时本文档来自技高网...

【技术保护点】
钻柱旋转设备，包括上旋转头和下旋转头，其中上旋转头包括上接头和连接体，下旋转头包括上芯轴、下芯轴和下接头，上、下旋转头相互联通形成中心管，其特征在于：所述上旋转头还包括与连接体相连外花键轴和设于外花键轴外侧的弹簧，该外花键轴的外部设有第一外花键；所述下芯轴的上端设有与第一外花键形状齿数相同的第二外花键；所述下旋转头还包括设于下芯轴外侧的内花键体和设于内花键体下方的活塞缸，其中内花键体内部设有与第一、第二外花键均相配合的内花键，且该内花键体设于所述弹簧下方；所述活塞缸上端内侧设有导向销，下芯轴外圆上设有与导向销配合的换向槽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙德启，张伟博，陆如东，庞超然，
申请(专利权)人：上海优强石油科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31