[实用新型]一种岩心顶部直驱式钻探装置

说明书

本实用新型的实施例公开了一种岩心顶部直驱式钻探装置，所述岩心顶部直驱式钻探装置包括：动滑轮组、导向滑车、动力单元、泥浆循环单元、保护架、倾斜单元、钻杆卸扣装置、控制单元，所述导向滑车设置在所述动力单元一侧，所述泥浆循环单元的一端连接于所述动力单元的顶部，所述动滑轮组连接于所述动力单元，位于所述泥浆循环单元顶部，所述控制单元通信连接于所述动滑轮组及所述动力单元，所述动力单元通过胀套连接于所述主轴。本设备通过动力单元的设置，采用一台交流变频电机直接驱动主轴旋转，具有钻井维护简单、施工效率高、给进行程长、能耗低、运行平稳的优点结构紧凑和重量轻。

技术领域

本实用新型涉及钻探领域，具体涉及一种岩心顶部直驱式钻探装置。

背景技术

随着人类对地下资源的不断开采，浅层资源基本接近枯竭，深层找矿已逐渐成为我国今后地质勘探的主要发展方向。而目前市场上地质勘探领域应用较为广泛的为机械传动立轴式岩心钻机和全液压动力头式钻机，其中机械传动立轴式岩心钻机技术缺憾在于：给进行程短、施工效率低、不能无级调速、取心质量差、平稳性差、钻头寿命短、孔内事故隐患较多等；其中全液压动力头式钻机技术缺憾在于：制造/使用成本高、处理事故能力差、传动效率低、能耗大、钻杆摆放位置小，劳动力较大等。

近年来，顶部驱动式钻机是当今石油钻井的重大前沿技术装备，石油顶驱可接立根直接钻进，省去了转盘钻井时接、卸方钻杆的常规操作，节约钻井时间20％～25％，同时，减轻了工人劳动强度，减少了操作者的人身事故。使用顶部驱动装置钻井时，有利钻井中井下复杂情况和事故的处理，对深井、特殊工艺井的钻井施工非常有利。上述技术缺憾在于：体积庞大、质量重、价格昂贵。

现有的石油顶驱驱动方式有两种：电驱动和液压驱动，其中电驱动采用一台或者两台电机作为动力，经齿轮减速箱减速后驱动中心管带动钻杆钻井。具有齿轮箱容易发生漏油，维护困难，故障率高，价格昂贵的缺点；其中液压驱动采用液压马达通过减速带动中心管带动钻杆钻井。上述缺点：具有传动效率低，维护要求高，价格昂贵的缺点。同时石油顶驱的转速为 115-240r/min。而在岩心钻井领域中对转速要求较高，需要最高转速在1200r/min。

因此，在我国结合常规岩心钻机和顶部驱动装置两者的技术优势研制出新一代的岩心深孔顶部驱动钻探装置是钻井科研领域亟待解决的重大课题，也是当下市场的迫切需求。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种岩心顶部直驱式钻探装置，其特征在于，所述岩心顶部直驱式钻探装置包括：动滑轮组、导向滑车、动力单元、泥浆循环单元及控制单元，所述导向滑车设置在所述动力单元一侧，所述泥浆循环单元的一端连接于所述动力单元的顶部，所述动滑轮组连接于所述动力单元，位于所述泥浆循环单元顶部，所述控制单元通信连接于所述动滑轮组及所述动力单元；

其中，所述动力单元包括上箱体、电机箱体、扶正箱体、下箱体及主轴，所述下箱体连接于所述上箱体形成密闭空间，所述电机箱体设置在所述上箱体与所述下箱体之间，所述扶正箱体设置在所述电机箱体与所述下箱体之间，所述主轴穿过所述上箱体、所述电机箱体、所述扶正箱体及所述下箱体，所述电机箱体的驱动端套设在所述主轴上；

其中，所述动滑轮组包括滑轮轴、滑轮、平衡油缸、吊杆及套接在所述滑轮轴上的轴承，所述滑轮为多个依次套设在所述滑轮轴上，所述平衡油缸对称设置在所述滑轮轴的两端，所述平衡油缸的一端连接于滑轮轴，另一端连接于吊杆，所述吊杆铰接于所述上箱体的顶部。

可选地，还包括套设在所述主轴上的第一轴承、第二轴承、第三轴承、第四轴承及第五轴承，所述第一轴承及所述第二轴承位于所述上箱体内，所述第一轴承位于所述第二轴承顶部，所述第三轴承位于所述扶正箱体内，所述第四轴承及所述第五轴承设置在所述下箱体内，所述第四轴承位于所述第五轴承顶部；其中，所述第二轴承及所述第五轴承底部设置有O型密封圈及油槽，位于所述第五轴承底部的O型密封圈及油槽上扣设有压盖。