一种新型结构的电驱动顶驱装置.pdf

一种石油钻井用的新型结构的电驱动顶驱装置，由两大部件组成：动力水龙头(1)，管子处理器(2)，动力水龙头(1)与管子处理器(2)通过主轴(7)连接；动力水龙头(1)的电机结构由转子轴(3)、定子(4)组成，转子轴(3)内与主轴(7)固定相连，电机定子(4)外壳与下端动力水龙头连接体(6)直接相连，管子处理器(2)的内套(5)与动力水龙头连接体(6)连接固定，电机直接驱动主轴钻进，无减速箱装置和齿轮润滑油及冷却过滤系统，结构简单，加工制造容易，维修方便；整体结构简单，整机工作的可靠性高。

1.  一种新型结构的电驱动顶驱装置，其特征在于：由两大部件组成：动力水龙头(1)，管子处理器(2)，动力水龙头(1)与管子处理器(2)通过主轴(7)连接；动力水龙头(1)的电机结构由转子轴(3)、定子(4)组成，转子轴(3)内与主轴(7)固定相连，电机定子(4)外壳与下端动力水龙头连接体(6)直接相连，管子处理器(2)的内套(5)与动力水龙头连接体(6)连接固定。

2.  根据权利要求1所述的一种新型结构的电驱动顶驱装置，其特征在于：主轴(7)采用中空结构。

3.  根据权利要求1所述的一种新型结构的电驱动顶驱装置，其特征在于：电机定子(4)内侧有电磁绕组。

4.  根据权利要求1所述的一种新型结构的电驱动顶驱装置，其特征在于：转子轴(3)外侧贴满磁铁。

5.  根据权利要求1所述的一种新型结构的电驱动顶驱装置，其特征在于：转子轴(3)的上、下均设有轴承。

一种新型结构的电驱动顶驱装置
技术领域：
本实用新型涉及石油钻井用顶部驱动钻井装置，具体地说，是一种新型结构的电驱动顶驱装置。
背景技术：
目前，顶部驱动装置动力水龙头是顶驱装置的核心部件，一般由电机(直流或交流)或液压马达和减速箱构成。电机与齿轮减速箱直接相连，通过减速箱的一级或二级减速后驱动箱内主轴旋转钻进。减速箱在整个工作过程中，具有提升载荷、传递和承受扭矩、循环泥浆等多种功能，同时需对齿轮、轴承进行润滑，解决润滑油的冷却、过滤、密封等一系列相关问题。顶驱装置的减速箱其结构复杂，加工难度大，制造成本较高，由于其重要作用，因此对它的维修保养成本也很高。
发明内容：
本实用新型的目的在于提供一种新型结构的电驱动顶驱装置，它可以有效的提高顶驱性能，且使结构更简单，更便于维护，本发明旨在简化动力水龙头结构，设计一种特殊结构的交流电机直接驱动钻柱旋转钻进，以取代目前顶驱普遍采用的电机及减速箱结构。这种结构的动力水龙头的优越性是省略了减速箱，改善了润滑油冷却、密封等一系列问题，加工制造难度大幅度降低，拆装方便，维修容易，提高效率，是一款绿色节能的顶驱装置。
本实用新型是这样实现的：由两大部件组成：动力水龙头1，管子处理器2，动力水龙头1与管子处理器2通过主轴7连接。
动力水龙头1的电机结构由转子轴(输出轴)3、定子4组成。转子轴3外侧贴满磁铁，转子轴3内与主轴7固定相连。管子处理器2的内套5与动力水龙头连接体6连接固定。
主轴7采用中空结构，允许泥浆通过。
电机定子4内侧有电磁绕组，其外壳与下端提升动力水龙头连接体6直接相连。
转子轴3的上下均有轴承进行扶正，同时下端有一个大推力轴承承载。输出轴3上端与冲管总成连接，下端与自动和手动IBOP相连，再与钻杆连接。
本实用新型与传统设计方案相比具有如下优点：
1)电机直接驱动主轴钻进，无减速箱装置和齿轮润滑油及冷却过滤系统，结构简单，加工制造容易，维修方便；
2)整体结构简单，整机工作的可靠性高。
具有推广价值，可以满足150～1000吨顶驱系统的需要，应用前景非常广阔。
附图说明
附图为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如附图所示，由两大部件组成：动力水龙头1，管子处理器2，动力水龙头1与管子处理器2通过主轴7连接。
动力水龙头1的电机结构由转子轴(输出轴)3、定子4组成。转子轴3外侧贴满磁铁，转子轴3内与主轴7固定相连。主轴7采用中空结构，允许泥浆通过。电机定子4内侧有电磁绕组，其外壳与下端提升动力水龙头连接体6直接相连。转子轴3的上下均有轴承进行扶正，同时下端有一个大推力轴承承载。输出轴3上端与冲管总成连接，下端与自动和手动IBOP相连，再与钻杆连接。
该动力水龙头1的直接输出转速为0～250r/min，适合钻井工艺的要求，同时其最大扭矩为常规使用的电机的两倍(零至额定转速内)，可满足最大卸扣扭矩的需要。由于电机的直接传动，所以无需润滑装置，只需定期在各轴承处加注润滑脂即可。
管子处理器2的内套5与动力水龙头连接体6连接固定，传递载荷和承载卸扣扭矩。管子处理器2的作用是可进行钻杆抓取及上卸扣，其结构与其它顶驱大致相同。