CN106609663A - 一种井壁取芯器钻头传动装置 - Google Patents

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卢晓丽
刘中敏
聂兴斌
赵刚年
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    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B25/00—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors

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Abstract

本发明公开了一种井壁取芯器钻头传动装置，包括密封轴装置、齿轮箱装置、短圆柱齿轮和长圆柱齿轮；所述齿轮箱装置内部安装有输入锥齿轮、输出锥齿轮和短传动轴；齿轮箱装置通过密封轴装置连接至机架；密封轴装置套置在长传动轴上，长传动轴一端与电机的输出端连接，长传动轴另一端与输入锥齿轮连接，输入锥齿轮与输出锥齿轮啮合连接，输出锥齿轮安装在短传动轴上，短传动轴延伸至齿轮箱装置外部，且短传动轴的延伸端与短圆柱齿轮连接；短圆柱齿轮与长圆柱齿轮啮合连接，长圆柱齿轮上安装有取芯钻头。该井壁取芯器钻头传动装置能大幅度减少搅泥浆功率损失，传动精度高，使用寿命高；而且齿轮箱装置安装精度高，传动平稳。

Description

一种井壁取芯器钻头传动装置
技术领域
本发明涉及一种传动装置，具体是一种井壁取芯器钻头传动装置。
背景技术
现有的井壁取芯装置的传动部分由若干组啮合齿轮或齿轮链轮组合而成，这些传动部件裸露地工作在井下泥浆中。由电机带动传动部件旋转，并将动力传递给空心钻头，由空心钻头钻取岩芯。由于传动部件在泥浆中旋转，泥浆是高比重高粘度的半流体，取心作业时会产生很大的搅泥浆功率损失；而且泥浆中存在的杂质颗粒物也会严重磨损传动件，从而影响传动精度，影响正常施工和工作寿命。现有的井壁取芯装置的齿轮箱不固定在机架上，工作时沿导轨平推出去，实现钻头旋转，因此导轨的加工安装精度会影响到传动的平稳性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种井壁取芯器钻头传动装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种井壁取芯器钻头传动装置，包括电机、机架、密封轴装置、齿轮箱装置、短圆柱齿轮和长圆柱齿轮；所述机架包括液压节和机械节，机架上部是液压节，机架下部是机械节，电机安装在液压节中，齿轮箱装置安装在机械节中；所述齿轮箱装置内部安装有输入锥齿轮、输出锥齿轮和短传动轴；所述电机安装在机架上，齿轮箱装置通过密封轴装置连接至机架；密封轴装置套置在长传动轴上，长传动轴一端与电机的输出端连接，长传动轴另一端与输入锥齿轮连接，输入锥齿轮与输出锥齿轮啮合连接，所述输出锥齿轮安装在短传动轴上，短传动轴延伸至齿轮箱装置外部，且短传动轴的延伸端与短圆柱齿轮连接；所述短圆柱齿轮与长圆柱齿轮啮合连接，长圆柱齿轮上安装有取芯钻头。
作为本发明进一步的方案：所述输出锥齿轮为水平放置，输入锥齿轮与输出锥齿轮垂直。
作为本发明再进一步的方案：所述短传动轴与齿轮箱装置之间安装有防止泥浆进入的旋转密封件。
作为本发明再进一步的方案：所述密封轴装置与齿轮箱装置之间通过密封件密封。
作为本发明再进一步的方案：所述长传动轴一端通过联轴器与电机的输出端连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该井壁取芯器钻头传动装置设计合理，通过齿轮箱装置封闭设计、将锥齿轮安装在洁净润滑的液压油中，可以大幅度减少搅泥浆功率损失，传动精度高，磨损小，延长了工作寿命，使用效果好；而且齿轮箱装置安装在机架上，且不需要移动，安装精度高，可以保证平稳传动；另外，该井壁取芯器钻头传动装置还具有工作效率高、故障率低的优点。
附图说明
图1为井壁取芯器钻头传动装置的整体结构示意图。
图2为井壁取芯器钻头传动装置的剖视图。
其中：1-长传动轴；2-输入圆锥齿轮；3-输出圆锥齿轮；4-短传动轴；101-电机；102-机架；103-密封轴装置；104-齿轮箱装置；105-短圆柱齿轮；106-长圆柱齿轮；107-取芯钻头。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-2，一种井壁取芯器钻头传动装置，包括电机101、机架102、密封轴装置103、齿轮箱装置104、短圆柱齿轮105和长圆柱齿轮106；所述机架102包括液压节和机械节，机架102上部是液压节，液压节内部充满液压油，机架102下部是机械节，下井施工后机械节内充满泥浆，电机101安装在液压节中，齿轮箱装置104安装在机械节中；所述齿轮箱装置104内部安装有输入锥齿轮2、输出锥齿轮3和短传动轴4，齿轮箱装置104是输入锥齿轮2、输出锥齿轮3和短传动轴4的保护壳，阻止泥浆进入锥齿轮传动部位；所述电机101安装在机架102上，齿轮箱装置104通过密封轴装置103连接至机架102，齿轮箱装置104安装在机架102上，不作平移运动，定位更加精准，传动更加平稳；密封轴装置103套置在长传动轴1上，密封轴装置103是长传动轴1的保护外壳，密封轴装置103外部是泥浆环境，内部是液压油，泥浆与液压油交汇处安装有密封件，长传动轴1一端与电机101的输出端连接，长传动轴1另一端与输入锥齿轮2连接，输入锥齿轮2与输出锥齿轮3啮合连接，输出锥齿轮3为水平放置，输入锥齿轮2与输出锥齿轮3垂直，所述输出锥齿轮3安装在短传动轴4上，齿轮箱装置104内部有一副90°啮合的锥齿轮传动装置，可以将竖直轴的旋转转换成水平轴的旋转，短传动轴4延伸至齿轮箱装置104外部，短传动轴4与齿轮箱装置104之间安装有防止泥浆进入的旋转密封件，且短传动轴4的延伸端与短圆柱齿轮105连接，短传动轴4一部分在液压油中，另一部分在泥浆中，采用密封件密封，短圆柱齿轮105的支撑部分在液压油中，润滑良好，支撑可靠，短圆柱齿轮105裸露在泥浆中，以实现与长圆柱齿轮106啮合；所述短圆柱齿轮105与长圆柱齿轮106啮合连接，长圆柱齿轮106上安装有取芯钻头107，长圆柱齿轮106翻转到某一位置后与短圆柱齿轮105啮合，作业时长圆柱齿轮106旋转的同时沿轴向移动，且长圆柱齿轮106沿轴线移动过程中与长圆柱齿轮105一直保持啮合，从而完成取芯钻头107的旋转、钻进、钻退工作过程；齿轮箱装置104在泥浆和液压油交界处安装有旋转密封件阻止泥浆进入液压油或液压油进入泥浆，电机101通过长传动轴1带动输入锥齿轮2旋转，输出锥齿轮3与输入锥齿轮2啮合旋转，输出锥齿轮3带动短传动轴4和短圆柱齿轮105旋转，长圆柱齿轮106与短圆柱齿轮105啮合旋转，长圆柱齿轮106带动取芯钻头107旋转，取芯钻头107钻取岩芯，实现了传动装置的功能。
本发明的工作原理是：密封轴装置103是长传动轴1的保护外壳，齿轮箱装置104是输入锥齿轮2、输出锥齿轮3和短传动轴4的保护壳，可以阻止泥浆进入传动部位；齿轮箱装置104安装在机架102上，不作平移运动，定位更加精准，传动更加平稳；齿轮箱装置104在泥浆和液压油交界处安装有旋转密封件阻止泥浆进入液压油或液压油进入泥浆，电机101通过长传动轴1带动输入锥齿轮2旋转，输出锥齿轮3与输入锥齿轮2啮合旋转，输出锥齿轮3带动短传动轴4和短圆柱齿轮105旋转，长圆柱齿轮106与短圆柱齿轮105啮合旋转，长圆柱齿轮106带动取芯钻头107旋转，取芯钻头107钻取岩芯，实现了传动装置的功能；传动零件，如轴、齿轮、轴承等都工作在液压油环境，润滑优良，使得零件寿命显著加长，而且搅动液压油的功率损失相比于搅动大比重高粘度泥浆的功率损失大幅度减小，使整个传动装置效率大幅度提高。
该井壁取芯器钻头传动装置设计合理，通过齿轮箱装置104封闭设计、将锥齿轮安装在洁净润滑的液压油中，可以大幅度减少搅泥浆功率损失，传动精度高，磨损小，延长了工作寿命，使用效果好；而且齿轮箱装置安装在机架上，且不需要移动，安装精度高，可以保证平稳传动；另外，该井壁取芯器钻头传动装置还具有工作效率高、故障率低的优点。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种井壁取芯器钻头传动装置，其特征在于，包括电机(101)、机架(102)、密封轴装置(103)、齿轮箱装置(104)、短圆柱齿轮(105)和长圆柱齿轮(106)；所述机架(102)包括液压节和机械节，机架(102)上部是液压节，机架(102)下部是机械节，电机(101)安装在液压节中，齿轮箱装置(104)安装在机械节中；所述齿轮箱装置(104)内部安装有输入锥齿轮(2)、输出锥齿轮(3)和短传动轴(4)；所述电机(101)安装在机架(102)上，齿轮箱装置(104)通过密封轴装置(103)连接至机架(102)；密封轴装置(103)套置在长传动轴(1)上，长传动轴(1)一端与电机(101)的输出端连接，长传动轴(1)另一端与输入锥齿轮(2)连接，输入锥齿轮(2)与输出锥齿轮(3)啮合连接，所述输出锥齿轮(3)安装在短传动轴(4)上，短传动轴(4)延伸至齿轮箱装置(104)外部，且短传动轴(4)的延伸端与短圆柱齿轮(105)连接；所述短圆柱齿轮(105)与长圆柱齿轮(106)啮合连接，长圆柱齿轮(106)上安装有取芯钻头(107)。
2.根据权利要求1所述的井壁取芯器钻头传动装置，其特征在于，所述输出锥齿轮(3)为水平放置，输入锥齿轮(2)与输出锥齿轮(3)垂直。
3.根据权利要求1所述的井壁取芯器钻头传动装置，其特征在于，所述短传动轴(4)与齿轮箱装置(104)之间安装有防止泥浆进入的旋转密封件。
4.根据权利要求1所述的井壁取芯器钻头传动装置，其特征在于，所述密封轴装置(103)与齿轮箱装置(104)之间通过密封件密封。
5.根据权利要求1所述的井壁取芯器钻头传动装置，其特征在于，所述长传动轴(1)一端通过联轴器与电机(101)的输出端连接。
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