SL675水龙头的研制
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１ ２ 工 作 原 理 ．
０ 引 言
水 龙 头是钻 机 的重 要部 件 ，它 既要 和上 部 的游 车大钩 保 持相对 静 止状 态 ，又要 能 带动 与之 下 部相 连 的钻 杆 实现旋 转 运动 。在 正 常工 作状 态下 ，其 下 部悬挂 钻 柱 ，内部 输送 高压 钻 井液 。其 性能 的好 坏 直接关 系 到整套 设 备 的使用 效果 ¨ 。
一
பைடு நூலகம்
５ Ｏ一
石 油
机
械
２１ ０ ０年
第３ ８卷
第ｌ ０期
于轴承 的作用 ，中心 管转 动 而 壳体 不 转 动 ） 中心 。
管 上部连 接有 由壬 ，由壬 内装 有密封 压套 ，压 套与 冲管 以键 的形 式连 接 ，带 动 冲管转动 。冲管上 部装 有 鹅颈管 ，可 向钻具 中输 送高 压钻井 液 。
１ 提 环 ；２ 鹅 颈 管 ；３ 上 盖 ；４ 冲 管 总 成 ；５ 上 密 一 一 一 一 一 封 ； 一 上 轴 承 ； 一 中心 管 ； 一 壳 体 ； 一 主 轴 承 ； ６ ７ ８ ９
盖 、鹅 颈管 、提 环 和提环 销 等组 成 ；承转 部 分 南主
轴承 、防跳轴 承 和下 扶正 轴承 等组 成 ；密封 部分 由
石 油
机
械
２１ ００年
第３ ８卷
第１ ０期
ＣＨ ｌ ＮＡ ＥＴＲＯＬ Ｐ ＥＵＭ ＡＣＨ Ｉ Ｍ ＮＥＲＹ
．新 产 品 开 发 １
Ｓ ６ ５水 龙 头 的 研 制 Ｌ７
卢 韵 皎
（ 宝鸡 石 油机 械 有 限 责 任 公 司 ）
摘 要 为 超深 井钻 机 配套作 业的水 龙 头 （ 载 能力 ６７ ０ｋ 承 ５ Ｎ，压 力 ５ ａ 需进 口，且 交货 ２ＭＰ ）
具 ，转 盘 通 过 方 钻 杆 带 动 中心 管 和 钻 具 旋 转 （ 由
￥ 石油钻机水龙头 冲管用 盘根 密封装 置已获国家专利 ，专利号 ：Ｚ ０ ７０ ３２ ２ ２ Ｌ２ ０ ２０ １４ ． ；带碟 簧的石 油钻机水龙 头冲管用 盘根密封装置 已
获 国 家专 利 ，专 利 号 ：Ｚ ０ ７ ０ ３ ２ １８ Ｌ２ ０ ２ ０ １４ ． 。
近 年 来 ， 我 国 相 继 研 制 成 功 Ｚ９ Ｄ Ｊ０ Ｂ、
水龙 头 上部 通 过提 环挂 在 大钩 上 ，可 随大钩 运
行 而上 提下 放 ，与 大钩 保持 相 对静 止状 态 ；下部 带
动悬 挂在 其 下部 的钻 具 实现 旋转 运动 ，钻具旋 转 的 动力 来 自转 盘 ；内部 输送 高 压钻 井液 ，其受 力状 况
１ 一下盖 ； １ 下轴承 ；２ ０ １一 １ 一下 密封 ；３ １ 一气动马达 总成。
中心 管坐 在壳 体 内 的推力 轴 承上 ，内部有 钻井
冲管 总成 和上 、下 油封 等 组成 ；旋 扣 部分 由风动 马
达 、齿轮 、单 向式 气控 摩 擦离 合器 等组 成 。
液 通道 ，下部 螺纹 连接 方 钻杆 ，方 钻 杆下 部悬 挂钻
壳体 上还装 有 风动 马达及传 动 系统 ，主要是 用
于旋 扣 ，旋扣 动力 由风动 马 达带 动 ２对 齿 轮 ，经 ２ 级 变速 ，将扭矩 传递 给 中心管 ，并通 过齿 轮带 动安 装 在 中心 管上 的齿 圈转动 中心 管 ，在 钻井作 业 过程
中用 于接 单根或 旋 开方钻杆 。 １ ３ 主要 技术参 数 ． 最大 静载荷 ：６７ ０ ｋ ５ Ｎ；
复 杂
Ｚ１０ Ｂ等超 深井 钻机 ，但 为 其配 套使 用 的 承 载能 Ｊ２ Ｄ
力 ６７ ０ｋ ５ Ｎ、压 力 ５ Ｐ ２ Ｍ ａ的 水 龙 头 尚 需 要 进 口 ，
且 交货 期 长 ，严 重 影 响 国 产 超 深 井 钻 机 的 配 套 能 力 。为此 ，宝鸡 石 油机 械有 限责 任公 司成功 研制 了
２ 试 验 过 程 及 结果
该水 龙头组 装完 毕后 ，按照 试验 大纲 的规定做 了设 计验 证试验 ，以检验水 龙头 各零部 件设计 的可 靠性 。主要试验 过程及 结果 如下 。
２ １ 功能试 验 ． ２ １ １ ６７ ０ｋ ． ． ５ Ｎ额 定钩 载静拉 力试验
最高转 速 ：３ ０ｒｒｉ； ０ ／ ｎ ａ 额定工 作压力 ：５ ａ ２ＭＰ ； 中心管 内径 ：１ ２ｍ ０ ｍ； 与 中心管接 头连接 螺纹 ：８ 英寸 Ｒ Ｇ Ｌ ％ Ｅ Ｈ； 与方钻 杆接 头连接 螺纹 ：６ ８ 英寸 Ｒ Ｇ Ｌ ／ ５ Ｅ Ｈ；
密封。
（ ） 旋扣 系统 除 了 用 于 旋 扣 外 ，还 可 方 便 整 ４
体更 换 风动马达 叶片及传 动系统 。 即使 风动 马达及
传 动系统 出现故 障 ，将其 整体拆 卸后 ，用盖 板将上 盖 连接处 安装 固定 ，即可 当作普 通水龙 头使 用 ，有 效 降低 了钻井作 业故 障率 。
Ｓ６ ５水 龙 头 。 Ｌ７
１ 技 术 分 析
１１ 结构 ．
Ｓ ６ ５水 龙头 的结 构 如 图 １所 示 ，主要 由旋 转 Ｌ７ 部分 、固定部 分 、密 封部 分 和旋扣 部 分组 成 。旋 转 部分 由中心管 等 组成 ；同定部 分 由壳 体 、上 盖 、下
图 １ Ｓ ７ ５水 龙 头 结 构 示 意 图
期长 ，严 重影 响 了国产 超 深井 钻机 的 配套 能力 。 为 此 ，研 制 了 Ｓ ６５水 龙 头 该 水 龙 头 通 过采 用 Ｌ７
新技 术 、新工 艺 ，克服 了传 统 系列 水 龙头 的 质量 大 、温 升高 、漏 油 、更 换 密封 困难 等缺 点 ，可使 水龙 头工 作稳定 、质 量最 轻及 防止钻 井液 漏 失 。试 验 结 果表 明 ，Ｓ ６ ５水 龙 头 各 项 性 能指 标 均 达 Ｌ７ 到设 计要 求 ，可满 足超 深 井钻机 配 套作 业 的需 要 。 关键 词 超 深 井钻机 配套 水 龙 头 研 制
０ 引 言
水 龙 头是钻 机 的重 要部 件 ，它 既要 和上 部 的游 车大钩 保 持相对 静 止状 态 ，又要 能 带动 与之 下 部相 连 的钻 杆 实现旋 转 运动 。在 正 常工 作状 态下 ，其 下 部悬挂 钻 柱 ，内部 输送 高压 钻 井液 。其 性能 的好 坏 直接关 系 到整套 设 备 的使用 效果 ¨ 。
一
பைடு நூலகம்
５ Ｏ一
石 油
机
械
２１ ０ ０年
第３ ８卷
第ｌ ０期
于轴承 的作用 ，中心 管转 动 而 壳体 不 转 动 ） 中心 。
管 上部连 接有 由壬 ，由壬 内装 有密封 压套 ，压 套与 冲管 以键 的形 式连 接 ，带 动 冲管转动 。冲管上 部装 有 鹅颈管 ，可 向钻具 中输 送高 压钻井 液 。
１ 提 环 ；２ 鹅 颈 管 ；３ 上 盖 ；４ 冲 管 总 成 ；５ 上 密 一 一 一 一 一 封 ； 一 上 轴 承 ； 一 中心 管 ； 一 壳 体 ； 一 主 轴 承 ； ６ ７ ８ ９
盖 、鹅 颈管 、提 环 和提环 销 等组 成 ；承转 部 分 南主
轴承 、防跳轴 承 和下 扶正 轴承 等组 成 ；密封 部分 由
石 油
机
械
２１ ００年
第３ ８卷
第１ ０期
ＣＨ ｌ ＮＡ ＥＴＲＯＬ Ｐ ＥＵＭ ＡＣＨ Ｉ Ｍ ＮＥＲＹ
．新 产 品 开 发 １
Ｓ ６ ５水 龙 头 的 研 制 Ｌ７
卢 韵 皎
（ 宝鸡 石 油机 械 有 限 责 任 公 司 ）
摘 要 为 超深 井钻 机 配套作 业的水 龙 头 （ 载 能力 ６７ ０ｋ 承 ５ Ｎ，压 力 ５ ａ 需进 口，且 交货 ２ＭＰ ）
具 ，转 盘 通 过 方 钻 杆 带 动 中心 管 和 钻 具 旋 转 （ 由
￥ 石油钻机水龙头 冲管用 盘根 密封装 置已获国家专利 ，专利号 ：Ｚ ０ ７０ ３２ ２ ２ Ｌ２ ０ ２０ １４ ． ；带碟 簧的石 油钻机水龙 头冲管用 盘根密封装置 已
获 国 家专 利 ，专 利 号 ：Ｚ ０ ７ ０ ３ ２ １８ Ｌ２ ０ ２ ０ １４ ． 。
近 年 来 ， 我 国 相 继 研 制 成 功 Ｚ９ Ｄ Ｊ０ Ｂ、
水龙 头 上部 通 过提 环挂 在 大钩 上 ，可 随大钩 运
行 而上 提下 放 ，与 大钩 保持 相 对静 止状 态 ；下部 带
动悬 挂在 其 下部 的钻 具 实现 旋转 运动 ，钻具旋 转 的 动力 来 自转 盘 ；内部 输送 高 压钻 井液 ，其受 力状 况
１ 一下盖 ； １ 下轴承 ；２ ０ １一 １ 一下 密封 ；３ １ 一气动马达 总成。
中心 管坐 在壳 体 内 的推力 轴 承上 ，内部有 钻井
冲管 总成 和上 、下 油封 等 组成 ；旋 扣 部分 由风动 马
达 、齿轮 、单 向式 气控 摩 擦离 合器 等组 成 。
液 通道 ，下部 螺纹 连接 方 钻杆 ，方 钻 杆下 部悬 挂钻
壳体 上还装 有 风动 马达及传 动 系统 ，主要是 用
于旋 扣 ，旋扣 动力 由风动 马 达带 动 ２对 齿 轮 ，经 ２ 级 变速 ，将扭矩 传递 给 中心管 ，并通 过齿 轮带 动安 装 在 中心 管上 的齿 圈转动 中心 管 ，在 钻井作 业 过程
中用 于接 单根或 旋 开方钻杆 。 １ ３ 主要 技术参 数 ． 最大 静载荷 ：６７ ０ ｋ ５ Ｎ；
复 杂
Ｚ１０ Ｂ等超 深井 钻机 ，但 为 其配 套使 用 的 承 载能 Ｊ２ Ｄ
力 ６７ ０ｋ ５ Ｎ、压 力 ５ Ｐ ２ Ｍ ａ的 水 龙 头 尚 需 要 进 口 ，
且 交货 期 长 ，严 重 影 响 国 产 超 深 井 钻 机 的 配 套 能 力 。为此 ，宝鸡 石 油机 械有 限责 任公 司成功 研制 了
２ 试 验 过 程 及 结果
该水 龙头组 装完 毕后 ，按照 试验 大纲 的规定做 了设 计验 证试验 ，以检验水 龙头 各零部 件设计 的可 靠性 。主要试验 过程及 结果 如下 。
２ １ 功能试 验 ． ２ １ １ ６７ ０ｋ ． ． ５ Ｎ额 定钩 载静拉 力试验
最高转 速 ：３ ０ｒｒｉ； ０ ／ ｎ ａ 额定工 作压力 ：５ ａ ２ＭＰ ； 中心管 内径 ：１ ２ｍ ０ ｍ； 与 中心管接 头连接 螺纹 ：８ 英寸 Ｒ Ｇ Ｌ ％ Ｅ Ｈ； 与方钻 杆接 头连接 螺纹 ：６ ８ 英寸 Ｒ Ｇ Ｌ ／ ５ Ｅ Ｈ；
密封。
（ ） 旋扣 系统 除 了 用 于 旋 扣 外 ，还 可 方 便 整 ４
体更 换 风动马达 叶片及传 动系统 。 即使 风动 马达及
传 动系统 出现故 障 ，将其 整体拆 卸后 ，用盖 板将上 盖 连接处 安装 固定 ，即可 当作普 通水龙 头使 用 ，有 效 降低 了钻井作 业故 障率 。
Ｓ６ ５水 龙 头 。 Ｌ７
１ 技 术 分 析
１１ 结构 ．
Ｓ ６ ５水 龙头 的结 构 如 图 １所 示 ，主要 由旋 转 Ｌ７ 部分 、固定部 分 、密 封部 分 和旋扣 部 分组 成 。旋 转 部分 由中心管 等 组成 ；同定部 分 由壳 体 、上 盖 、下
图 １ Ｓ ７ ５水 龙 头 结 构 示 意 图
期长 ，严 重影 响 了国产 超 深井 钻机 的 配套 能力 。 为 此 ，研 制 了 Ｓ ６５水 龙 头 该 水 龙 头 通 过采 用 Ｌ７
新技 术 、新工 艺 ，克服 了传 统 系列 水 龙头 的 质量 大 、温 升高 、漏 油 、更 换 密封 困难 等缺 点 ，可使 水龙 头工 作稳定 、质 量最 轻及 防止钻 井液 漏 失 。试 验 结 果表 明 ，Ｓ ６ ５水 龙 头 各 项 性 能指 标 均 达 Ｌ７ 到设 计要 求 ，可满 足超 深 井钻机 配 套作 业 的需 要 。 关键 词 超 深 井钻机 配套 水 龙 头 研 制