顶驱接头防松器设计和使用.pdf

第7期 一33一 顶驱接头防松器的设计与使用 I、祥国，王炎飚，席栋 (中国石油集团渤海石油装备制造有限公司石油机械厂 ，河北 任丘062552) [摘 要]设计了一种防松器，在钻杆卸扣时可防止保护接头与动力头钻杆接头脱开，这种防松器结构简单实用、安装快 捷 、径向轴向均可分离、维修方便，已获国家专利。 [关键词]钻杆接头；保护接头；防松装置；设计 随着我国石油勘探力度的不断加大 ，顶部 2 驱动、动力水龙头的使用量 日益加大 。在钻探过 程中，拧卸钻杆是必不可少的工序。在拧卸钻杆 时，动力头钻杆接头和钻杆频繁拆卸，使接头磨 损加剧，该接头螺纹直接加工在动力头主轴上， 螺纹一旦磨损，更换十分不便。 为防止动力头钻杆接头磨损，通常的做法 是在动力头钻杆接头处加装一个保护接头，这样 拧卸钻杆时只磨损保护接头，保护接头磨损后更 换 。但拧卸钻杆 中往往使动力头钻杆接头与保护 接头松开，会继续磨损动力头钻杆，并造成更大 的拧卸不便，保护接头起不到应有的作用 。 动力头钻杆接头和保护接头松动 的根本原 因在于，螺旋副受载时接头间发生相对转动 。为 此，设计 了一种防松器。 图1l、下环体 2、上环体 3、预紧螺栓 4、防滑 块 1防松器设计 1．1防松器设计原理 的作用 。 在拧卸钻杆动力头反转时使动力头钻杆接头 1．3防松器设计计算 与保护接头连为一体，从保护接头与钻杆连接处 从防松器的结构可 以看 出，上下环体与动力 卸扣，保护动力头钻杆接头免受磨损。 钻杆和保护接头之间依靠的是防滑齿块产生的摩 为实现 以上 目的，设计 了防松装置，装置 擦力来保持相对位置 的，也就是说只有当施加在 分上环体和下环体，该上、下环体均为两个半圆 钻柱上的反扭矩力不大于该摩擦副所能提供的最 环 ，两个半圆环两侧结合处设有凸缘 ，在该 凸缘 大摩擦力时才能起到防松作用 。因此研究齿块与 处设有固定连接两个半圆环的螺栓和螺帽，上、 钻柱之间的摩擦力，是设计防松器的关键 。 下环体之间通过凹凸牙块相互咬合，在上、下环 根据摩擦力计算公式F=N．f，摩擦力的大小与 体 的内侧设有防滑齿块 。 摩擦系数和正压力成正 比。 1．2防松器的使用 1．4防滑块齿面形状与钻具间的摩擦系数关系 使用防松器时，首先将动力头钻杆与保护头 不同齿面防滑块与钻具之间摩擦系数的关系 按规定的预紧力扭紧，以5英寸钻杆为例需要扭紧 见表 1。 到25KN．1fl。然后分别用防松器上环体箍紧动力钻 杆；下环体箍紧保护接头。上下环体间的凹凸沿 相互咬合，这样上下环体就将融为一体。防滑齿 作者简介： 卜祥国 (1965一)，男，山东东平人，天津职业技术师 范大学机械设计制造及自动化专业毕业，工程师，现从事钻井装备及 块与动力钻杆和保护接头接触，起到增加摩擦力 油田专用车的研发及销售工作。 第7期 卜祥国等 顶驱接头防松器的设计与使用 ．35一 小力矩，作为实验时扭矩螺栓K=0．1。 紧后 自身或有一定的摩擦反扭矩)。达到了设计 分别取M 22，M 24