一種深孔地質勘探鉆機制造技術

本實用新型專利技術涉及一種深孔地質勘探鉆機，包括用變頻永磁同步電機、軸承箱、液壓油箱、回轉器、回轉馬達、用于泥漿循環的水龍頭、用于移動或固定鉆桿的背鉗及提環，變頻永磁同步電機中心軸為空心軸，所述電機空心軸與所述水龍頭連通；所述軸承箱空心軸向下延伸出所述軸承箱，所述軸承箱空心軸環外側設置有軸承，且與軸承箱連接，所述回轉器套設在伸出軸承箱外的所述軸承上；所述鉆桿的空心軸與所述軸承箱空心軸連通；所述提環一端與所述軸承箱的兩側連接。本實用新型專利技術由于采用了變頻永磁電機直接帶動鉆桿回轉，省去了齒輪減速箱，減少了日常使用的維護費用，提高了傳動效率；加大了能源利用率，減小能耗和碳排量，降低對環境的污染。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種鉆機，尤其涉及一種深孔地質勘探鉆機。
技術介紹
國內外現有的地質勘探鉆機為轉盤式、立軸式和液壓動力頭式，基本形式為柴油機或汽油機+變速箱、電機+變速箱、柴油機或電機+液壓泵+液壓馬達+變速箱帶動鉆桿回轉鉆進形式，能源效率低，鉆機行程小(不大于6米)，不能進行長行程立根鉆進，提下鉆時回轉器需讓開孔口，鉆機提升力小，提下鉆遇阻卡鉆時無法開泵回轉掃孔，處理事故能力弱；由于深孔鉆進的復雜性，需下多級套管，開孔直徑較大，現有鉆機的提升力、扭矩和鉆進工藝無法滿足深孔鉆進尤其是定向鉆進的要求。現有石油用頂驅為液壓馬達加齒輪減速箱帶動鉆桿回轉鉆進、變頻異步電機加齒輪減速箱帶動鉆桿回轉鉆進、變頻異步電機直接帶動鉆桿回轉鉆進，但造價、轉速和扭矩不適合地質勘探，且低負載率下電機效率和功率因數較低，能耗大。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種深孔地質勘探鉆機，克服了液壓鉆機能源利用率低，只有50%左右；鉆機是按最大工作負載設計最大功率(額定功率)，而鉆機由淺到深鉆進的過程中，實際應用的平均負載只有最大負載的20%-30%，實際輸出功率與額定功率的比值就是負載率，異步電機在低負載率時功率因數和電機效率急劇下降，只有20%左右，從面造成能源的浪費，鉆機帶減速箱在日常使用過程中保養維護費用高，故障率高，噪音大的缺陷。本技術解決上述技術問題的技術方案如下一種深孔地質勘探鉆機，包括用于提供鉆桿動力及控制鉆桿的變頻永磁同步電機、用于泥漿循環的水龍頭、用于支撐變頻永磁同步電機中心主軸回轉及承重的軸承箱、用于提供液壓油泵能源的液壓油箱、用于提供回轉馬達動力的液壓油泵、用于驅動回轉器轉動的回轉馬達、用于帶動背鉗運動進而安裝或者拆卸鉆桿的回轉器、用于移動或固定鉆桿的背鉗、鉆桿及用于將鉆機掛在鉆塔大鉤上的提環，所述變頻永磁同步電機中心軸為電機空心軸，所述電機空心軸與所述水龍頭連通；所述軸承箱中心軸為軸承箱空心軸，所述軸承箱空心軸與所述電機空心軸連通，所述軸承箱空心軸與所述電機空心軸通過聯軸器連接；所述液壓油箱、液壓油泵均安裝在所述軸承箱的下部，所述液壓油箱通過油管與所述液壓油泵連接；所述回轉馬達與所述回轉器連接；所述軸承箱空心軸向下延伸出所述軸承箱，所述軸承箱空心軸環外側設置有軸承，且與軸承箱連接，所述回轉器套設在伸出軸承箱外的所述軸承上；所述背鉗的通過背鉗支撐及銷軸與所述回轉器連接；所述鉆桿與所述軸承箱下端的增扭法蘭連接，所述鉆桿的空心軸與所述軸承箱空心軸連通；所述提環對稱安裝在所述軸承箱的兩側。本鉆機各部位同心且平衡，鉆機通過外接泵將泥漿從水龍頭通過變頻永磁同步電機中心軸及軸承箱的空心軸，最后通過鉆桿直接將泥漿直噴井底，再通過孔與鉆桿之間的間隙連續循環。本技術的有益效果是采用了變頻永磁電機直接帶動鉆桿回轉，省去了齒輪減速箱，減少了日常使用的維護費用，提高了傳動效率；利用永磁電機自身運行效率和功率因數幾乎與電機的負載率幾乎無關的特性，大幅度提高鉆機的能源利用率，減小能耗和碳排量，降低對環境的污染，利用永磁電機在外接電源斷電的情況下仍然能回轉發電能耗剎車的特性防止鉆桿彈性飛車。在上述技術方案的基礎上，本技術還可以做如下改進。進一步，所述電機空心軸與所述水龍頭連通通過盤根密封。進一步，所述變頻永磁同步電機下端的兩側與所述軸承箱上端的兩側對稱位置采用定位聯接器定位及固定在一起。可更好的平衡定位。所述背鉗下端設有鉆桿導入器；所述鉆桿穿過所述背鉗下部。進一步，還包括一對吊環，所述吊環對稱安裝在所述回轉器的兩側。進一步，還包括兩個調節油缸，所述兩個調節油缸的一端對稱安裝在所述回轉器的下端，所述調節油缸另一端通過銷子與所述吊環連接。調節油缸可以和回轉器旋轉馬達協同來調節吊卡上下左右位置。進一步，還包括用于鉆采，起升下降，固定鉆桿的吊卡，所述吊卡的兩側設置有凹槽，所述吊環下端放置在凹槽內，通過銷子與所述吊環連接。吊環與吊卡吊鉆桿提鉆下鉆時，提升重力由回轉器上的軸承承受。進一步，還包括潤滑油箱及潤滑油泵，所述潤滑油箱及潤滑油泵均固定在所述軸承箱的下端，所述潤滑油箱通過油管與所述潤滑油泵連接。可以提供整體系統中的潤滑作用。進一步，還包括盤剎，所述盤剎對稱安裝在所述回轉器的上端。盤剎可以用于將變頻永磁同步電機中心軸剎住。進一步，還包括提環，所述提環下端固定在所述軸承箱上，所述提環上部安裝有提環支撐，所述提環支撐連接有平衡油缸。附圖說明圖1為本技術一種深孔地質勘探鉆機剖面結構示意圖；圖2為本技術一種深孔地質勘探鉆機軸測圖；圖3為本技術一種深孔地質勘探鉆機側視圖。附圖中，各標號所代表的部件列表如下1、背鉗，2、增扭法蘭，3、軸承箱空心軸，4、回轉器馬達，5、潤滑油箱，6、潤滑油泵，7、軸承箱，8、軸承，9、變頻永磁同步電機，10、盤根，11、平衡油缸與提環連接的提環支撐，12、水龍頭，13、提環，14、盤剎，15、聯軸器，16、定位聯接器，17、滑車、18、液壓油泵，19、液壓油箱，20、回轉器，21、吊環，22、背鉗支撐，23、導軌，24、吊卡，25、鉆桿，26、調節油缸。具體實施方式以下結合附圖對本技術的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本技術，并非用于限定本技術的范圍。如圖1、圖2、圖3所示，一種深孔地質勘探鉆機，包括用于提供鉆桿動力及控制鉆桿的變頻永磁同步電機9、用于泥漿循環的水龍頭12、用于支撐變頻永磁同步電機中心軸回轉及承重的軸承箱7、用于提供液壓油泵18能源的液壓油箱19、用于提供回轉馬達動力的液壓油泵18、用于驅動回轉器20轉動的回轉馬達4、用于帶動背鉗運動進而安裝或者拆卸鉆桿的回轉器20、用于移動或固定鉆桿的背鉗1、鉆桿25及用于將鉆機掛在鉆塔大鉤上的提環13，所述變頻永磁同步電機9中心軸為電機空心軸,所述電機空心軸與所述水龍頭12連通；所述電機空心軸與所述水龍頭12連通通過盤根10密封。所述變頻永磁同步電機9下端的兩側與所述軸承箱7上端的兩側對稱位置采用定位聯接器16定位及固定在一起。所述軸承箱中心軸為軸承箱空心軸，所述軸承箱空心軸與所述電機空心軸連通，所述軸承箱空心軸與所述電機空心軸通過聯軸器15連接，其中所述的聯軸器15為浮動式聯軸器；所述液壓油箱19、液壓油泵18均安裝在所述軸承箱7的下部，所述液壓油箱19通過油管與所述液壓油泵18連接；所述回轉馬達4與所述回轉器20連接；所述軸承箱空心軸向下延伸出所述軸承箱7，所述軸承箱空心軸外側設置有軸承8，且與軸承箱7連接；所述回轉器20套設在伸出軸承箱7外的所述軸承8上；還包括一對吊環21,所述吊環21對稱安裝在所述回轉器20的兩側。還包括調節油缸26，所述調節油缸26的一端對稱安裝在所述回轉器20的下端，所述調節油缸26另一端通過銷子與所述吊環21連接。還包括盤剎14，所述盤剎14對稱安裝在所述回轉器20的上端。所述提環13上部安裝有平衡油缸與提環連接的提環支撐11。所述背鉗I通過背鉗支撐22及銷軸與所述回轉器20連接；所述背鉗I下端設有鉆桿導入器；所述鉆桿25穿過所述背鉗I下部。所述鉆桿25與所述軸承箱7下端的增扭法蘭2連接，所述鉆桿25的空心軸與所述軸承箱空心軸連通；所述吊環21對稱安裝在所述軸承箱7的兩側本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種深孔地質勘探鉆機，其特征在于，包括用于提供鉆桿動力及控制鉆桿的變頻永磁同步電機、用于泥漿循環的水龍頭、用于支撐變頻永磁同步電機中心主軸回轉及承重的軸承箱、用于提供液壓油泵能源的液壓油箱、用于提供回轉馬達動力的液壓油泵、用于驅動回轉器轉動的回轉馬達、用于帶動背鉗運動進而安裝或者拆卸鉆桿的回轉器、用于移動或固定鉆桿的背鉗、用于將鉆機掛在鉆塔大鉤上的提環，所述變頻永磁同步電機中心軸為電機空心軸，所述電機空心軸與所述水龍頭連通；所述軸承箱中心軸為軸承箱空心軸，所述軸承箱空心軸與所述電機空心軸連通，所述軸承箱空心軸與所述電機空心軸通過聯軸器連接；所述液壓油箱、液壓油泵均安裝在所述軸承箱的下部，所述液壓油箱通過油管與所述液壓油泵連接；所述回轉馬達與所述回轉器連接；所述軸承箱空心軸向下延伸出所述軸承箱，所述軸承箱空心軸環外側設置有軸承，且與軸承箱連接，所述回轉器套設在伸出軸承箱外的所述軸承上；所述背鉗通過背鉗支撐及銷軸與所述回轉器連接；所述鉆桿與所述軸承箱下端的增扭法蘭連接，所述鉆桿的空心軸與所述軸承箱空心軸連通；所述提環一端與所述軸承箱的兩側連接。

【技術特征摘要】
1.一種深孔地質勘探鉆機，其特征在于，包括用于提供鉆桿動力及控制鉆桿的變頻永磁同步電機、用于泥漿循環的水龍頭、用于支撐變頻永磁同步電機中心主軸回轉及承重的軸承箱、用于提供液壓油泵能源的液壓油箱、用于提供回轉馬達動力的液壓油泵、用于驅動回轉器轉動的回轉馬達、用于帶動背鉗運動進而安裝或者拆卸鉆桿的回轉器、用于移動或固定鉆桿的背鉗、用于將鉆機掛在鉆塔大鉤上的提環， 所述變頻永磁同步電機中心軸為電機空心軸，所述電機空心軸與所述水龍頭連通；所述軸承箱中心軸為軸承箱空心軸，所述軸承箱空心軸與所述電機空心軸連通，所述軸承箱空心軸與所述電機空心軸通過聯軸器連接；所述液壓油箱、液壓油泵均安裝在所述軸承箱的下部，所述液壓油箱通過油管與所述液壓油泵連接；所述回轉馬達與所述回轉器連接；所述軸承箱空心軸向下延伸出所述軸承箱，所述軸承箱空心軸環外側設置有軸承，且與軸承箱連接，所述回轉器套設在伸出軸承箱外的所述軸承上；所述背鉗通過背鉗支撐及銷軸與所述回轉器連接；所述鉆桿與所述軸承箱下端的增扭法蘭連接，所述鉆桿的空心軸與所述軸承箱空心軸連通；所述提環一端與所述軸承箱的兩側連接。2.根據權利要求1所述一種深孔地質勘探鉆機，其特征在于，所述電機空心軸與所述水龍頭連通通過盤根密封。3.根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉家榮，宋殿蘭，郭坤，盧倩，劉文武，盧猛，冉靈杰，譚春亮，祝強，郭強，林廣利，李超，趙洪波，蘇興濤，
申請(專利權)人：北京探礦工程研究所，
類型：實用新型
國別省市：