一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置的制作方法

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1.本发明涉及一种降噪装置，尤其是一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置。

背景技术：

2.顶部驱动装置是石油天然气钻机的配套设备之一，安装在井架内部，它替代了传动的转盘驱动钻井的方式，大大地提高了钻井效率。作为顶部驱动装置的一个可选部件，顶驱驱动装置用降噪装置大致组成可以分为：顶驱连接件、隔音罩本体骨架、隔音罩结构件、进风消音器、排风消音器。
3.目前，顶部驱动装置根据驱动方式分为电驱动顶驱和液压驱动顶驱。而对于电驱动顶驱，排除机械噪音之后，由电机本身运行带来的噪音往往很大，例如主电机、风机及其它电机(例如油泵电机)。其中又以主电机风机产生的噪音更为突出，这主要是由于主电机运行需要很大的散热风量，散热不充分会导致主电机过热，影响其使用。另外，由于顶驱在井架内部上下高位运动，其产生的噪音会产生衍射，传播的距离也会加大。传统的油气资源开发往往是在野外进行，例如戈壁或沙漠腹地，但目前随着油气资源开发的需要，越来越多的钻机在靠近居民区进行钻井作业，要让钻井作业与当地居民工作和生活更和谐，对各钻井设备噪音进行有效的控制越显重要。就噪音的控制方式来说，包含了隔声、隔振、消声、吸声等主要手段，对于石油行业而言，这些措施也是适用的和有效的。

技术实现要素：

4.本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置，降噪装置附属在顶驱本体上，结构简单，重量轻，适应性强，成本低；隔音罩采用模块化设计，操作简单，更换方便，易于顶部驱动装置的日常维护和保养。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置，包括具有隔音材料的罩体，所述罩体包括可固定设置于顶驱四周的侧板，其中一侧或则所有的所述侧板与顶驱之间固定连接；
7.所述罩体上还开设有进风口和出风口，所述进风口和出风口的侧壁还设置有消音结构。
8.进一步的，所述侧板与顶驱之间通过连接组件固定连接，所述连接组件包括固定设置在顶驱上的顶驱连接件以及连接螺栓组件，所述侧板通过连接螺栓组件与顶驱连接件组件配合进行装配连接。
9.进一步的，所有的所述侧板与顶驱之间固定装配连接；
10.所述顶驱连接件包括顶驱后连接件，顶驱侧面连接件以及顶驱前连接件，所述侧板分别通过连接螺栓组件与对应的连接件连接装配。
11.进一步的，为满足二次防坠，所述连接螺栓组件包括头部带孔的螺栓柱、开槽的螺母、弹簧垫片以及开口销，所述开口销可穿过槽和孔后，其端部位于槽外侧向两侧折弯。
12.进一步的，所述罩体包括本体骨架，以及设置于本体骨架上且采用隔音结构制成的侧板；
13.所述侧板包括隔音罩前面板、隔音罩侧板和隔音罩背板。
14.进一步的，所述罩体还包括顶板和底板，所述顶板设置于侧板的顶部，所述底板设置于侧板的底部。
15.进一步的，所述顶板与底板采用钢板制成，所述顶板和底板的中部开设有孔洞。
16.进一步的，所述本体骨架采用型材制成；为了便于拆卸运输，所述本体骨架为对半剖分式结构。
17.进一步的，所述隔音结构为硬包结构或者软包结构；
18.所述硬包结构包括固定在本体骨架上的硬包穿孔板和外板，在所述硬包穿孔板与外板之间填充有隔音吸音棉，所述隔音吸音棉通过硬包骨架设置于硬包穿孔板与外板之间；
19.所述软包结构包括特氟龙布、阻尼隔声毡、吸声泡沫和软包骨架，并分层通过编织的方式依附于软包骨架上。
20.进一步的，所述消音结构包括消音器外壳，以及设置于消音器外壳内部的消音穿孔板，在所述消音穿孔板还填充有消音棉，在进风口和/或出风口处还设置有导流罩，所述导流罩为锥形结构，所述导流罩按照气流流动方向由大到小的方式布置。
21.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
22.1、本发明的一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置有效的解决了石油钻井顶部驱动装置的降噪问题，而并非采用传统利用噪音更小的顶驱装置的设计，在成本的核算上，本结构的设计能够带来明显的成本控制优势，并且在该结构的设计上，该结构设计简单，适应性强，能够适用于大部分顶驱装置的隔音设计中；
23.2、在顶驱装置降噪的设计上，虽然在其他的部分领域中有所应用，而在石油钻机的设计上，目前通常是采用噪音小、价格更高的顶驱装置来实现降噪的效果，本设计的设计能够有效地吸收顶驱运行过程中产生的噪音，依托顶部驱动装置本体，安装方便可靠；
24.3、在结构的设计上，本设计采用二次防坠措施，满足顶驱高空作业安全的要求；更进一步的，隔声模块采用模块化设计日常维护和保养方便，在整个结构的维护、更换等等都具备更高效率，结合到运输、安装等情况，该结构的简化都对相关部件更加有利，并且在成本的控制上得到更好的体现。
附图说明
25.本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
26.图1是本发明的结构示意图；
27.图2是本发明装配后的侧视图；
28.图3是本发明装配后的正视图；
29.图4是a-a处的截面示意图；
30.图5是顶驱装置示意图之一；
31.图6是顶驱装置示意图之二；
32.图7是b-b处的截面示意图；
33.图8是顶驱装配侧板和上下顶板后的结构示意图；
34.图9是顶驱装配侧板和上下顶板后的俯视图；
35.图10是隔音结构的硬包结构的示意图；
36.图11是隔音结构的软包结构的示意图；
37.图12是消音结构的结构示意图；
38.图13是消音结构的截面示意图。
39.图中标记：1-顶驱连接件，11-顶驱后连接件，12-顶驱侧面连接件，13-顶驱前连接件，14-连接螺栓组件，2-本体骨架，21-隔音罩顶板，22-隔音罩底板，23-隔音罩前面板，24-隔音罩侧板，25-隔音罩背板，3-隔音结构，31-硬包穿孔板，32-外板，33-隔音吸音棉，34-硬包骨架，35-特氟龙布，36-阻尼隔声毡，37-吸声泡沫，38-软包骨架，4-消音结构，41-消音器外壳，42-消音棉，43-消音穿孔板，44-导流罩，5-顶驱装置。
具体实施方式
40.本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
41.本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
42.实施例1
43.一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置，如图1至图9所示，包括具有隔音材料的罩体，所述罩体包括可固定设置于顶驱四周的侧板，其中一侧或所有的所述侧板与顶驱之间固定连接；
44.所述罩体上还开设有进风口和出风口，所述进风口和出风口的侧壁还设置有消音结构4。
45.在本结构的设计上，为了有效的实现石油钻机的顶部驱动装置的降噪效果，在其四周采用具有隔音材料的罩体来降低声音对外的扩散。而作为石油钻机的顶部驱动装置，其为了保证顶部驱动装置的使用寿命，还连通有风机，而连通风机的过程中，其风的出入口也为噪音的产生和外溢造成一定的影响，那么，为了更好的隔音降噪效果，在出入口处设置消音结构4。
46.为了实现更好、更加稳定的装配关系，在具体的实施方式中，所述侧板与顶驱之间通过连接组件固定连接，所述连接组件包括固定设置在顶驱上的顶驱连接件1以及连接螺栓组件14，所述侧板通过连接螺栓组件14与顶驱连接件1组件配合进行装配连接。作为具体的设计，顶驱连接件1要固定在顶驱上，作为整个结构的考虑，该顶驱连接件1采用金属材料制成，并通过焊接的方式固定在顶驱的外壳上，再通过连接螺栓组件14与侧板连接装配。
47.作为更加具体的设计，为了保证整个罩体在顶驱装置5上的稳定性，进一步的，所有的所述侧板与顶驱之间固定装配连接；
48.所述顶驱连接件1包括顶驱后连接件11，顶驱侧面连接件12以及顶驱前连接件13，所述侧板分别通过连接螺栓组件14与对应的连接件连接装配。
49.本实施方式中，作为具体的描述，在结构的设计上，每一块侧板均与顶驱之间进行
了固定连接，更进一步的描述，在上述的描述中，顶驱后连接件11，顶驱侧面连接件12以及顶驱前连接件13为具体的结构的方位描述，以图示，面向的前后作为前后的方面，两边的为侧面结构。
50.在整个结构的设计上，完成了整个结构稳定装配效果，作为更加具体的设计考虑，由于钻机的高度较高，现场施工人员较多，而考虑到整个结构的稳定性的基础上进一步的考虑到结构的安全性能，尤其是基于钻机的特殊工况，其搞到也并非常规顶驱设计的高度，因此，为满足二次防坠，所述连接螺栓组件14包括头部带孔的螺栓柱、开槽的螺母、弹簧垫片以及开口销，所述开口销可穿过槽和孔后，其端部位于槽外侧向两侧折弯。该结构在图中并未示出，但是不应影响对其作为螺栓防松的理解。而在该结构的设计中，基于顶驱结构所处环境以及连接处所在位置的考虑，一方面要考虑操作的便捷，同时也要考虑到防松的效果，从而采用该方式的设计更为优选。
51.考虑到整个罩体结构的设计以及装配，要实现罩体与顶部驱动装置之间的固定装配效果，作为更加具体的设计，所述罩体包括本体骨架2，以及设置于本体骨架2上且采用隔音结构3制成的侧板；
52.所述侧板包括隔音罩前面板23、隔音罩侧板24和隔音罩背板25。
53.基于装配效果的考虑，为了便于结构的装配连接，更加具体的设计，所述本体骨架2采用型材制成；为了便于拆卸运输，所述本体骨架2为对半剖分式结构。落实到具体结构的设计在实际应用当中，更加具体的，所述本体骨架2包含4组，并以矩形方式排布，每两组本体骨架2之间设置有隔音结构3。通常的，隔音结构3通常先制作成型后再固定到本体骨架2上，而本体骨架2可通过螺栓等方式固定在顶驱装置5旁边，并作为主骨架的支撑。在隔音罩背板25处，还设置有一个开口，使背板形成两部分，在每部分的端部均还设置有本体骨架2以作为支撑。
54.在上述设计的基础上，为了进一步的完善和整个结构，所述罩体还包括顶板和底板，所述顶板设置于侧板的顶部，所述底板设置于侧板的底部。
55.而在顶板和底板的设计上，基于顶驱装置5的考虑，作为进一步的考虑，所述顶板与底板采用钢板制成，所述顶板和底板的中部开设有孔洞。
56.在具体的结构设计上，所述顶板和底板额可通过焊接的方式或者螺栓连接的方式装配在罩体上或设置在本体骨架2上。
57.实施例2
58.在实施例1的设计基础上，针对隔音结构3进行优化设计，如图10所示，作为其中的一种实施方式，所述隔音结构3为硬包结构，所述硬包结构包括固定在本体骨架2上的硬包穿孔板31和外板32，在所述硬包穿孔板31与外板32之间填充有隔音吸音棉33，所述隔音吸音棉33通过硬包骨架34设置于硬包穿孔板31与外板32之间。
59.作为具体的说明，以本体骨架2为基础，在隔音结构3的设计上，先将隔音结构3初步制作成型，再固定在本体骨架2上。
60.实施例3
61.与实施例2不同的是，在隔音结构3的设计上具有差异，如图11所示，而在本实施方式中，所述隔音结构3为软包结构，所述软包结构包括特氟龙布35、阻尼隔声毡36、吸声泡沫37和软包骨架38，并分层通过编织的方式依附于软包骨架38上。
62.实施例4
63.在实施例1的设计基础上，针对进风口和出风口进行优化设计，如图12和图13所示，尤其是考虑到消音的效果，所述消音结构4包括消音器外壳41，以及设置于消音器外壳41内部的消音穿孔板43，在所述消音穿孔板43还填充有消音棉42，在进风口和/或出风口处还设置有导流罩44，所述导流罩44为锥形结构，所述导流罩44按照气流流动方向由大到小的方式布置。
64.在本结构的设计中，在进风口和出风口均设置有消音结构4，尤其是在具体结构的设计上，其导流罩44的结构设计均在进风口或者出风口的端部，由于进风口和出风口的气流方向相反，因此，在导流罩44的结构设计上也是相反方向的设计。
65.更加具体的设计，所述进风口或/和出风口分别具有1个或者2个或者3个。在该结构的设计上，先将消音结构4制作成型，并固定装配在进风口和出风口处。
66.综上所述：
67.1、本发明的一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置有效的解决了石油钻井顶部驱动装置的降噪问题，而并非采用传统利用噪音更小的顶驱装置的设计，在成本的核算上，本结构的设计能够带来明显的成本控制优势，并且在该结构的设计上，该结构设计简单，适应性强，能够适用于大部分顶驱装置的隔音设计中；
68.2、在顶驱装置降噪的设计上，虽然在其他的部分领域中有所应用，而在石油钻机的设计上，目前通常是采用噪音小、价格更高的顶驱装置来实现降噪的效果，本设计的设计能够有效地吸收顶驱运行过程中产生的噪音，依托顶部驱动装置本体，安装方便可靠；
69.3、在结构的设计上，本设计采用二次防坠措施，满足顶驱高空作业安全的要求；更进一步的，隔声模块采用模块化设计日常维护和保养方便，在整个结构的维护、更换等等都具备更高效率，结合到运输、安装等情况，该结构的简化都对相关部件更加有利，并且在成本的控制上得到更好的体现。
70.本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

技术特征：

1.一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置，其特征在于：包括具有隔音材料的罩体，所述罩体包括可固定设置于顶驱四周的侧板，其中一侧或则所有的所述侧板与顶驱之间固定连接；所述罩体上还开设有进风口和出风口，所述进风口和出风口的侧壁还设置有消音结构。2.如权利要求1所述的一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置，其特征在于：所述侧板与顶驱之间通过连接组件固定连接，所述连接组件包括固定设置在顶驱上的顶驱连接件以及连接螺栓组件，所述侧板通过连接螺栓组件与顶驱连接件组件配合进行装配连接。3.如权利要求2所述的一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置，其特征在于：所有的所述侧板与顶驱之间固定装配连接；所述顶驱连接件包括顶驱后连接件，顶驱侧面连接件以及顶驱前连接件，所述侧板分别通过连接螺栓组件与对应的连接件连接装配。4.如权利要求3所述的一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置，其特征在于：为满足二次防坠，所述连接螺栓组件包括头部带孔的螺栓柱、开槽的螺母、弹簧垫片以及开口销，所述开口销可穿过槽和孔后，其端部位于槽外侧向两侧折弯。5.如权利要求1所述的一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置，其特征在于：所述罩体包括本体骨架，以及设置于本体骨架上且采用隔音结构制成的侧板；所述侧板包括隔音罩前面板、隔音罩侧板和隔音罩背板。6.如权利要求5所述的一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置，其特征在于：所述罩体还包括顶板和底板，所述顶板设置于侧板的顶部，所述底板设置于侧板的底部。7.如权利要求5所述的一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置，其特征在于：所述顶板与底板采用钢板制成，所述顶板和底板的中部开设有孔洞。8.如权利要求5所述的一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置，其特征在于：所述本体骨架采用型材制成；为了便于拆卸运输，所述本体骨架为对半剖分式结构。9.如权利要求5所述的一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置，其特征在于：所述隔音结构为硬包结构或者软包结构；所述硬包结构包括固定在本体骨架上的硬包穿孔板和外板，在所述硬包穿孔板与外板之间填充有隔音吸音棉，所述隔音吸音棉通过硬包骨架设置于硬包穿孔板与外板之间；所述软包结构包括特氟龙布、阻尼隔声毡、吸声泡沫和软包骨架，并分层通过编织的方式依附于软包骨架上。10.如权利要求1所述的一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置，其特征在于：所述消音结构包括消音器外壳，以及设置于消音器外壳内部的消音穿孔板，在所述消音穿孔板还填充有消音棉，在进风口和/或出风口处还设置有导流罩，所述导流罩为锥形结构，所述导流罩按照气流流动方向由大到小的方式布置。

技术总结

本发明公开了一种降噪装置，尤其是一种用于石油钻机顶部驱动装置的降噪装置；该装置包括具有隔音材料的罩体，所述罩体包括可固定设置于顶驱四周的侧板，其中一侧或则所有的所述侧板与顶驱之间固定连接；所述罩体上还开设有进风口和出风口，所述进风口和出风口的侧壁还设置有消音结构；本发明有效的解决了石油钻井顶部驱动装置的降噪问题，而并非采用传统利用噪音更小的顶驱装置的设计，在成本的核算上，本结构的设计能够带来明显的成本控制优势，并且在该结构的设计上，该结构设计简单，适应性强，能够适用于大部分顶驱装置的隔音设计中。能够适用于大部分顶驱装置的隔音设计中。能够适用于大部分顶驱装置的隔音设计中。