一种模块化延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置的制作方法

1.本发明涉及石化行业延迟焦化装置的水力切焦技术领域，具体涉及一种石化行业用模块化延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置。


背景技术：

2.申请号为201210005874.7的国家授权发明专利公开了一种钻杆顶部驱动机构，在该发明申请中，输出轴与支架之间是采用减速器连接，输出轴与减速器之间通过径向轴承和推力调心滚子轴承转动连接、通过若干级减速齿轮传动连接，而且减速器壳体采用铸造件，因此整个连接及传动机构存在结构复杂、重量大、成本高的缺点；另外在该发明申请中，减速器存在严重重心偏置问题，且仅设置有一个鹅颈接头，鹅颈接头连接的为高压软胶管，对钻杆顶部驱动机构的整体质量偏置矫正无太大助益；因此钻杆顶部驱动机构在工作过程中，钻杆容易出现偏摆问题，无法提高钻杆速度，严重影响了焦化装置的切焦效率。


技术实现要素：

3.为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种模块化延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置，采用模块化设计，其包括吊接模块、钻杆驱动轴、旋转密封模块、支架模块、回转支撑模块、动力模块、动力输出轴；旋转密封模块通过支架模块固定设置在吊接模块下部；钻杆驱动轴设置在旋转密封模块下部，与旋转密封模块密封旋转连接；回转支撑模块固定设置在支架模块下部，动力模块通过支架模块和动力输出轴与回转支撑模块驱动连接；钻杆驱动轴与回转支撑模块驱动连接；其中回转支撑模块采用符合jb/t2300
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2011标准的回转支撑；本发明的块化延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置，由于采用模块化设计及标准的回转支撑，其具有重量小、成本低的优点，也使得钻杆驱动装置的结构复杂度高得以降低，同时相应改善了钻杆驱动装置的重心偏置问题；另外鹅颈管采用多头结构设计，多头鹅颈管通过刚性的高压水管连接架与高压水泵连接，进一步改善了钻杆驱动装置的重心偏置问题。
4.为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种模块化延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置，采用模块化设计，包括吊接模块、钻杆驱动轴、旋转密封模块、支架模块、回转支撑模块、动力模块、动力输出轴；旋转密封模块通过支架模块固定设置在吊接模块下部；钻杆驱动轴设置在旋转密封模块下部，与旋转密封模块密封旋转连接；回转支撑模块固定设置在支架模块下部，动力模块通过支架模块和动力输出轴与回转支撑模块驱动连接；钻杆驱动轴与回转支撑模块驱动连接；由于本发明采用模块化设计，使延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置的结构设计形成标准化，使产品的设计、加工、装配更加方便；特别是采用标准的、商品化的回转支撑模块，使延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置的连接及传动机构得到极大简化，具有结构重量小、成本低的优点，同时因传动结构的重量降低，相应改善了延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置的重心偏置问题，模块化延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置在实际使用中，可大幅降低钻杆的偏摆，提高钻杆转速，因此极大提高了焦化装置的切焦效率。
5.进一步的，回转支撑模块采用符合jb/t2300
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2011标准的回转支撑，标准的、商品
化的回转支撑模块由专业厂商批量生产，具有结构成熟、加工精度高、使用寿命长、重量轻、采购成本低的优点。
6.进一步的，吊接模块包括双头吊接组件、多头鹅颈管，双头吊接组件、多头鹅颈管固定连接；多头鹅颈管设有若干个鹅颈管进口和一个鹅颈管出口，鹅颈管出口固定设置在双头吊接组件下部中间处；采用多头鹅颈管结构连接供水系统后，水力切焦钻杆驱动装置的多头鹅颈管形成多点支撑结构，可进一步改善水力切焦钻杆驱动装置在工作时因重心偏置所导致的钻杆偏摆问题，因此可进一步提高钻杆转速，提高焦化装置的切焦效率。
7.进一步的，支架模块包括支架管、吊接连接板、回转支撑连接法兰、驱动轴定位套筒；支架管为空心管状，管壁上设有维修孔；支架管上端固定设置有吊接连接板，吊接连接板中间设有通孔；支架管下端固定设置有回转支撑连接法兰，回转支撑连接法兰中间设置有驱动轴定位套筒；支架管与回转支撑连接法兰之间焊接有加强筋；支架模块的支架管、吊接连接板、回转支撑连接法兰、驱动轴定位套筒均采用标准管型材或钢板焊接而成，相较铸造件具有成本低、生产周期短的优点，因此采用模块化设计的水力切焦钻杆驱动装置更具价格竞争优势；吊接模块固定设置在支架模块的吊接连接板上端面，鹅颈管出口设置在吊接连接板中间的通孔中。
8.进一步的，旋转密封模块包括盘根盒、冲管、盘根压紧套、盘根、盘根支撑环；盘根盒为短管状，内孔顶部设有环边；冲管转动设置在盘根盒内孔中，通过盘根与盘根盒密封连接；盘根上部设置有盘根支撑环，下部设置有盘根压紧套，盘根压紧套与盘根盒固定连接、压紧盘根；冲管下部设有驱动轴连接法兰；旋转密封模块固定设置值在支架模块的吊接连接板的下端面，鹅颈管出口下端面与盘根盒上端面抵触设置，鹅颈管出口下端面与盘根盒上端面间设置有密封圈。
9.进一步的，回转支撑模块包括上外套、下外套、内套，上外套、下外套与内套通过转动滚子转动连接；内套为中空短圆环，内孔面设有内套齿轮；因内套直径尺寸较大，而与内套齿轮啮合的动力输出齿轮直径较小，因此通过动力输出齿轮驱动回转支撑模块的内套可获得较大的减速比，因此相应降低了减速箱的减速比要求，使得减速箱的体积及重量均大幅降低，相应降低了减速箱的制造成本；进一步，因对减速箱的减速比要求不高，也可以通过采购市售成品减速箱，来进一步降低减速箱的成本；还有，因减速箱重量的大幅降低，极大改善了延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置的重心偏置问题；回转支撑模块设置在支架模块的回转支撑连接法兰下部，上外套、下外套与回转支撑连接法兰固定连接。
10.进一步的，钻杆驱动轴包括空心轴，中部固定设置有驱动输入法兰，底部设有驱动输出法兰，顶部设有冲管连接法兰；钻杆驱动轴穿过支架模块的驱动轴定位套筒；钻杆驱动轴的冲管连接法兰上端面与旋转密封模块的驱动轴连接法兰下端面抵触设置、固定连接，冲管连接法兰与驱动轴连接法兰之间设置有密封圈；钻杆驱动轴的驱动输入法兰上端面与回转支撑模块的内套下端面抵触设置、固定连接，回转支撑模块的内套旋转时，通过驱动输入法兰带动钻杆驱动轴旋转。
11.进一步的，动力模块包括电机、减速箱，电机、减速箱驱动连接，减速箱经减速箱输
出套管输出旋转运动；减速箱输出套管通过连接键连接有动力输出轴，动力输出轴下端设有动力输出齿轮；动力模块固定设置在支架模块的回转支撑连接法兰的上端面，动力输出轴的输出齿轮与回转支撑模块的内套齿轮啮合连接。
12.进一步的，钻杆驱动轴与支架模块的驱动轴定位套筒之间固定设置有钻杆驱动轴定位环，钻杆驱动轴定位环由若干片圆弧环片构成；钻杆驱动轴定位环用于钻杆驱动轴转配时的定位，保证模块化延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置的装配精度，同时降低相关模块的加工精度要求，以降低模块化延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置的整体加工制造成本；钻杆驱动轴转配时，其上端与下部驱动输入法兰需通过支架模块分别固定连接旋转密封模块和回转支撑模块，同时还要保证旋转密封模块和回转支撑模块的同轴度，因此对钻杆驱动轴、支架模块、旋转密封模块、回转支撑模块相应连接孔位的位置度要求极高，以通常的结构设计，相关模块的孔位加工需采用加工中心加工，加工费用高昂；采用钻杆驱动轴定位环结构设计后，通过钻杆驱动轴定位环作为装配的调整环节，则极大降低了钻杆驱动轴、支架模块、旋转密封模块、回转支撑模块相应连接孔位的位置度要求，采用普通摇臂钻床即可实现加工，因此极大降低了加工费用，使模块化设计的水力切焦钻杆驱动装置成本更低，更具竞争优势；钻杆驱动轴的具体装配方法为：一、完成旋转密封模块与支架模块的连接，但不完全旋紧锁紧螺母；二、完成回转支撑模块与支架模块的固定连接；三、钻杆驱动轴穿过支架模块的驱动轴定位套筒，将钻杆驱动轴的驱动输入法兰与回转支撑模块的内套连接，但不缩紧连接螺栓；将钻杆驱动轴与旋转密封模块的驱动轴连接法兰连接，但不旋紧锁紧螺母；四、安装固定钻杆驱动轴定位环；五、锁紧钻杆驱动轴的驱动输入法兰与回转支撑模块的内套的连接螺栓；六、缓慢转动回转支撑模块的内套，并同时用锤敲击旋转密封模块，直到回转支撑模块的内套转动过程中无明显间断阻滞感时，首先锁紧钻杆驱动轴与旋转密封模块的驱动轴连接法兰的锁紧螺母，然后再锁紧旋转密封模块与支架模块的锁紧螺母。
13.进一步的，多头鹅颈管通过刚性的高压水管连接架连接有高压水泵，多头鹅颈管与刚性的高压水管连接架连接后，形成多点支撑结构，可进一步改善水力切焦钻杆驱动装置在工作时因重心偏置所导致的钻杆偏摆问题。
14.由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明公开了一种模块化延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置，采用模块化设计，包括吊接模块、钻杆驱动轴、旋转密封模块、支架模块、回转支撑模块、动力模块、动力输出轴；旋转密封模块通过支架模块固定设置在吊接模块下部；钻杆驱动轴设置在旋转密封模块下部，与旋转密封模块密封旋转连接；回转支撑模块固定设置在支架模块下部，动力模块通过支架模块和动力输出轴与回转支撑模块驱动连接；钻杆驱动轴与回转支撑模块驱动连接；其中回转支撑模块采用符合jb/t2300
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2011标准的回转支撑；本发明的块化延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置，由于采用标准的回转支撑，其具有重量小、成本低的优点，也使得钻杆驱动装置的结构复杂度高得以降低，同时相应改善了钻杆驱动装置的重心偏置问题；另外鹅颈管采用多头结构设计，多头鹅颈管通过刚性的高压水管连接架与高压水泵连接，进一步改善了钻杆驱动装置的重心偏置问题；因此模块化延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置在实际使用中，可大幅提高钻杆转速，极大提高了焦化装置的切焦效率。
附图说明
15.图1为模块化延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置结构示意图；图2为吊接模块结构示意图；图3为钻杆驱动轴结构示意图；图4为旋转密封模块结构示意图二；图5为支架模块结构示意图；图6为回转支撑模块结构示意图；图7为动力模块结构示意图；图8为动力输出轴结构示意图。
16.图中：1、吊接模块；1.1、双头吊接组件；1.2、多头鹅颈管；1.2.1、鹅颈管进口；1.2.2、鹅颈管出口；2、钻杆驱动轴；2.1、空心轴；2.2、驱动输入法兰；2.3、驱动输出法兰；2.4、冲管连接法兰；3、旋转密封模块；3.1、盘根盒；3.2、冲管；3.2.1、驱动轴连接法兰；3.3、盘根压紧套；3.4、盘根；3.5、盘根支撑环；4、支架模块；4.1、支架管；4.2、吊接连接板；4.3、回转支撑连接法兰；4.4、驱动轴定位套筒；4.5、加强筋；5、回转支撑模块；5.1、上外套；5.2、下外套；5.3、内套；5.3.1、内套齿轮；6、动力模块；6.1、电机；6.2、减速箱；6.2.1、减速箱输出套管；7、动力输出轴；7.1、动力输出齿轮；8、钻杆驱动轴定位环。
具体实施方式
17.通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
18.一种模块化延迟焦化水力切焦钻杆驱动装置，采用模块化设计，包括吊接模块1、钻杆驱动轴2、旋转密封模块3、支架模块4、回转支撑模块5、动力模块6、动力输出轴7；其中回转支撑模块5采用符合jb/t2300
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2011标准的回转支撑；吊接模块1包括双头吊接组件1.1、多头鹅颈管1.2，双头吊接组件1.1、多头鹅颈管1.2固定连接；多头鹅颈管1.2设有两个个鹅颈管进口1.2.1和一个鹅颈管出口1.2.2，鹅颈管出口1.2.2固定设置在双头吊接组件1.1下部中间处。
19.支架模块4包括支架管4.1、吊接连接板4.2、回转支撑连接法兰4.3、驱动轴定位套筒4.4；支架管4.1为空心管状，管壁上设有维修孔；支架管4.1上端固定设置有吊接连接板4.2，吊接连接板4.2中间设有通孔；支架管4.1下端固定设置有回转支撑连接法兰4.3，回转支撑连接法兰4.3中间设置有驱动轴定位套筒4.4；支架管4.1与回转支撑连接法兰4.3之间焊接有加强筋4.5；吊接模块1固定设置在支架模块4的吊接连接板4.2上端面，鹅颈管出口1.2.2设置在吊接连接板4.2中间的通孔中；旋转密封模块3包括盘根盒3.1、冲管3.2、盘根压紧套3.3、盘根3.4、盘根支撑环3.5；盘根盒3.1为短管状，内孔顶部设有环边；冲管3.2转动设置在盘根盒3.1内孔中，通过盘根3.4与盘根盒3.1密封连接；盘根3.4上部设置有盘根支撑环3.5，下部设置有盘根压紧套3.3，盘根压紧套3.3与盘根盒3.1固定连接、压紧盘根3.4；冲管3.2下部设有驱动轴连接法兰3.2.1；旋转密封模块3固定设置值在支架模块4的吊接连接板4.2的下端面，鹅颈管出口1.2.2下端面与盘根盒3.1上端面抵触设置，鹅颈管出口1.2.2下端面与盘根盒3.1上端面间设置有密封圈；
回转支撑模块5包括上外套5.1、下外套5.2、内套5.3，上外套5.1、下外套5.2与内套5.3通过转动滚子转动连接；内套5.3为中空短圆环，内孔面设有内套齿轮5.3.1；回转支撑模块5设置在支架模块4的回转支撑连接法兰4.3下部，上外套5.1、下外套5.2与回转支撑连接法兰4.3固定连接；钻杆驱动轴2包括空心轴2.1，中部固定设置有驱动输入法兰2.2，底部设有驱动输出法兰2.3，顶部设有冲管连接法兰2.4；钻杆驱动轴2穿过支架模块4的驱动轴定位套筒4.4，钻杆驱动轴2与支架模块4的驱动轴定位套筒4.4之间固定设置有钻杆驱动轴定位环8，钻杆驱动轴定位环8由两片半圆状环片构成；钻杆驱动轴2的冲管连接法兰2.4上端面与旋转密封模块3的驱动轴连接法兰3.2.1下端面抵触设置、固定连接，冲管连接法兰2.4与驱动轴连接法兰3.2.1之间设置有密封圈；钻杆驱动轴2的驱动输入法兰2.2上端面与回转支撑模块5的内套5.3下端面抵触设置、固定连接，回转支撑模块5的内套5.3旋转时，通过驱动输入法兰2.2带动钻杆驱动轴2旋转；动力模块6包括电机6.1、减速箱6.2，电机6.1、减速箱6.2驱动连接，减速箱6.2经减速箱输出套管6.2.1输出旋转运动；减速箱输出套管6.2.1通过连接键连接有动力输出轴7，动力输出轴7下端设有动力输出齿轮7.1；动力模块6固定设置在支架模块4的回转支撑连接法兰4.3的上端面，动力输出轴7的输出齿轮7.1与回转支撑模块5的内套齿轮5.3.1啮合连接；多头鹅颈管1.2通过刚性的高压水管连接架连接有高压水泵。
20.本发明未详述部分为现有技术。