[发明专利]一种磁力传动潜水钻机

说明书

本发明提供一种磁力传动潜水钻机，包括：钻头、与所述钻头固定连接的钻机主轴、电机、行星减速器、第一齿轮、第二齿轮、第一轴承组、第二轴承组，还包括磁力传动器，所述磁力传动器连接所述行星减速器和所述钻头，用于将电机输出轴的动力传递给所述钻头的同时，实现对所述潜水钻机的密封。本发明能够有效地传递转矩的同时达到良好的密封效果，极大地提高潜水钻机的电气安全性。

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种磁力传动潜水钻机。

背景技术

潜水钻机是一种将动力装置、电缆、钻头深入地下水中旋转钻土的灌注桩成孔机械，采用桩孔内的潜水动力装置对钻头施压，进行回转式循环成孔，具有以下优点：钻杆不需要旋转，可大幅减小钻杆的折断，并且可避免因钻杆折断而发生孔内事故；适合正反循环工作；工作时振动小，噪音低；地面管路少，配套设施简单；能耗低，效率高；成孔规则；适用于淤泥、沙层、粘土、风化岩等多种地质，广泛应用于交通、市政、水利、土木及建筑工程的地基基础施工。对于潜水钻机，其相对于其他类型的钻机最大的缺点在于其主要的机械和电气结构要深入到地底，并且工作在具有大量泥浆颗粒等杂质的水体环境中。因此钻机密封发生故障可能性大，有很大几率引起电气安全事故，并且会引起很严重的后果。

目前潜水电机、联轴器及其轴承的密封主要采用机械密封方式，机械密封是依靠一对或几对垂直于轴作相对运动的端面在流体压力和补偿机构的弹力作用下保持接合并配以辅助密封而达到的阻止泄露的轴封装置，又称端面密封，是旋转轴用动密封。

机械密封具有密封可靠、使用寿命长、不需要经常维修、抗震性好、使用范围广等优点。不足之处是，当电机轴开始转动的时候，轴与机壳之间就会出现缝隙，容易产生泄漏，随着下潜深度的增加，水下电机受到的压力越来越大，更容易产生泄漏。也就是说，随着下潜深度的增加，机械密封的密封效果就会大大减弱。

潜水钻机工作环境恶劣，泥浆(水、细颗粒)、流速、扭矩、内部温度变化、冲击、振动等多种因素都会引起所使用的机械动密封损坏。钻机在100米下的含沙泥浆中工作时，外部承受约1MPa的泥浆压力，内部承受几千牛米的扭矩，另外由于孔底情况的不断变化，还有承受不断的跳动冲击和扭矩变化冲击，工作环境相当恶劣。当潜水钻机入水时，外部泥浆压力大于内部机油压力，泥浆可能进入内部。而当工作开始之后，内部油温上升，压力也随之上升，又很容易造成内部机油和绝缘油外泄。而泥浆一旦进入机械内部，将造成电气绝缘破坏，轴承便会很快磨损、散架，进而造成减速器齿轮咬死、错位等严重故障，从而诱发电机故障，水进入电机线圈，产生漏电，引起安全事故。

发明内容

因此，为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种磁力传动潜水钻机，以有效地传递转矩的同时达到良好的密封效果，以有效地提高潜水钻机的电气安全性。

为了实现上述目的，本发明提供一种磁力传动潜水钻机，包括：钻头、磁力传动器、钻机主轴、电机、行星减速器、第一齿轮、第二齿轮、第一轴承组、第二轴承组；所述第一轴承组支撑所述钻机主轴的上部，所述第二轴承组支撑所述钻机主轴的下部；所述第一齿轮与行星减速器的输出轴固定连接，所述第二齿轮与钻机主轴固定连接，行星减速器的输出轴通过所述第一齿轮驱动钻机主轴上的第二齿轮传动连接；所述电机的输出轴与所述行星减速器的输入轴连接，所述电机将动力通过所述行星减速器传递给所述钻机主轴；钻机主轴上部和下部分别通过所述第一轴承组和第二轴承组支撑，用以承受所述潜水钻机钻进和提钻时产生的力；所述磁力传动器连接所述钻机主轴和所述钻头，用于将电机输出轴的动力传递给所述钻头的同时，实现对所述潜水钻机动力部分的密封。

优选地，所述磁力传动器磁力传动器包括内磁转子、外磁转子和隔离套；所述钻头与外磁转子连为一体，形成传动从动件；所述内磁转子与所述钻机主轴连为一体，形成传动主动件；所述从动件和所述主动件被所述隔离套完全隔离。