CN106089021A - 一种提篮式顶驱钻机动力头 - Google Patents

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欧阳志强
沈博志
朱江龙
孙军盈
谭颖
雷统平
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    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B3/00—Rotary drilling
    • E21B3/02—Surface drives for rotary drilling

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Abstract

一种提篮式顶驱钻机动力头，包括游车大钩1、水龙头2、主轴4、吊环5、钻杆6、背钳7、提篮8、标准电机9和变速箱10；游车大钩1勾住提篮8，水龙头2和标准电机9均安装在提篮8内部，主轴4位于提篮8底部中心位置，钻杆6与主轴4连接，吊环5位于主轴两侧，主轴4的背面安装有背钳7，变速箱10位于提篮8内部并安装在标准电机9的下方，变速箱10上与标准电机9连接，下与主轴4连接；所述标准电机9为两个，对称安装在提篮8内部。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明使得水龙头的结构更为紧凑、简单，强度要求更低；能够满足钻进工作的需要，且不会造成电机功率的浪费；整体结构采用双动力对称布置，稳定性较好。

Description

一种提篮式顶驱钻机动力头
技术领域
本发明属于地质勘探设备领域，具体来说，涉及一种提篮式顶驱钻机动力头。
背景技术
顶驱钻机是现在地质勘探行业中新兴起来的一种工程岩心钻机，图1是现有顶驱钻机动力头的结构：包括游车大钩1、水龙头2、特制电机3、主轴4、吊环5、钻杆6和背钳7；游车大钩1勾住水龙头2，水龙头2与特制电机3相连接，特制电机3的背面安装背钳7、中心位置安装主轴4、下面的两边安装吊环5；其工作原理是：特制电机3的转矩通过主轴4带动钻杆6旋转，控制系统控制游车大钩1往下运行，使整个动力头结构的重量压着钻杆6对地底形成旋转钻进。在钻进过程中，水龙头2通过外接泥浆泵，将泥浆通过主轴4和钻杆6的中心输送到钻杆6的底端，对钻杆6和岩石之间进行散热和润滑，背钳7主要用于拆装钻杆6时夹住钻杆，吊环5在装拆钻杆时起辅助作用。
普通顶驱动力头结构有如下不足：
1、水龙头需要承载整个动力头及全部钻杆的重量，且要与特制电机相连接，故体积较大，强度要求高，结构复杂，当水龙头需要更换易损件时，必须将整个动力头拆下来，操作相当繁琐；
2、特制电机需专门定制，定制后不可退换或作他用，当销售信息不确定时，生产计划难以安排；
3、当钻进工作过程中碰到硬质岩层时，需要大扭矩输入才能完成钻进工作，而为了避免功率的浪费，电机在技术设计时不会因为极个别情况需要大扭矩输入而特意定制超大功率的特制电机，因此特制电机的额定扭矩一般难以顺利完成特殊情况的钻进工作。
4、普通顶驱动力头结构整体显得“细长”，重心虽在整个动力头的中心线上，但稳定性较差。
发明内容
为解决背景技术中的问题，本发明提供了一种提篮式顶驱钻机动力头。
本发明的技术方案是：一种提篮式顶驱钻机动力头，包括游车大钩、水龙头、主轴、吊环、钻杆、背钳、提篮、标准电机和变速箱；游车大钩勾住提篮，水龙头和标准电机均安装在提篮内部，主轴位于提篮底部中心位置，钻杆与主轴连接，吊环位于主轴两侧，主轴的背面安装有背钳，变速箱位于提篮内部并安装在标准电机的下方，变速箱上与标准电机连接，下与主轴连接。
本发明进一步的技术方案是：所述标准电机为两个，对称安装在提篮内部。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比较，本发明的整个动力头及全部钻杆的重量全部承载在提篮上，水龙头无需承重，与变数箱的连接只属于简单连接方式，使得水龙头的结构更为紧凑、简单，强度要求更低，更换易损件时，无需再拆动力头，操作简单；采用标准电机，电机无需专门定制；电机动力经变速箱变速后再带动主轴，当钻进工作遇到特殊情况(如碰到硬质岩层)需要大扭矩输入时，可及时将变速箱调到低速挡位以增大输出扭矩，完全能够满足钻进工作的需要，且不会造成电机功率的浪费；结构的重心在整个动力头的中心线上，整体结构采用双动力对称布置，稳定性较好。
附图说明
图1为现有顶驱钻机动力头的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图。
具体实施方式
实施例
如图2所示，一种提篮式顶驱钻机动力头，包括游车大钩1、水龙头2、主轴4、吊环5、钻杆6、背钳7、提篮8、标准电机9和变速箱10。游车大钩1勾住提篮8，水龙头2和标准电机9均安装在提篮8内部，主轴4位于提篮8底部中心位置，钻杆6与主轴4连接，吊环5位于主轴两侧，主轴4的背面安装有背钳7，变速箱10位于提篮8内部并安装在标准电机9的下方，变速箱10上与标准电机9连接，下与主轴4连接。所述标准电机9为两个，对称安装在提篮8内部。使用时，两个相同标准电机9的转矩经变速箱10变速后传到主轴4，主轴4带动钻杆6旋转，控制系统控制游车大钩1往下运行，使整个动力头的重量压着钻杆6对地底形成旋转钻进；当钻进工作遇到特殊情况(如碰到硬质岩层)需要大扭矩输入时，可及时将变速箱调到低速挡位以增大输出扭矩。
本发明不局限于上述的优选实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或者相近似的技术方案，均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种提篮式顶驱钻机动力头，其特征在于：包括游车大钩、水龙头、主轴、吊环、钻杆、背钳、提篮、标准电机和变速箱；游车大钩勾住提篮，水龙头和标准电机均安装在提篮内部，主轴位于提篮底部中心位置，钻杆与主轴连接，吊环位于主轴两侧，主轴的背面安装有背钳，变速箱位于提篮内部并安装在标准电机的下方，变速箱上与标准电机连接，下与主轴连接。
2.根据权利要求1所述的提篮式顶驱钻机动力头，其特征在于：所述标准电机为两个，对称安装在提篮内部。
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