[发明专利]一种发电装置、发电模块及钻进系统

说明书

本发明公开了一种发电装置、发电模块及钻进系统，一种发电装置，所述的发电装置为环形构件；发电装置至少设置一个发电组件，发电组件由内到外依次同轴套设第一发电圈和第二发电圈，第二发电圈外固设防爆壳；第一发电圈内嵌设磁片，第二发电圈外嵌设线圈，防爆壳转动带动第二发电圈相对于第一发电圈转动实现磁切割发电。该发明可在钻探过程中为传感器、测量装置、无线发射装置等供电，为深孔钻提供了一种不需要提钻更换电池及不需要有缆供电的解决方案。

技术领域

本发明属于机械发电领域。涉及一种发电装置、发电模块及钻进系统，用于煤矿井下钻探过程中为孔内钻具、测量装置、传感器等提供电源。

背景技术

近些年，煤矿井下深孔定向钻进技术得到迅速发展，已在煤炭瓦斯抽放、煤矿水灾害治理等方面得到广泛使用。现阶段，随着市场需求和技术进步，煤矿井下深孔定向钻进装备向智能化、自动化、信息化方向发展，随钻测量系统以及具备数据采集和传输功能的智能钻头、钻具成为深孔定向钻进技术的核心装备。智能钻具及测量系统依靠各类传感器采集钻进工况信息和地层信息，目前，为孔底测量装置及传感仪器提供稳定工作用电的方式有两种：一是采用内置于孔底钻具中的蓄电池供电，二是通过有线电缆从孔口供电。采用蓄电池供电时，受钻具几何尺寸限制，电池体积较小，并且当前技术下电池储能密度普遍较低，因此电池储存的电能有限，导致在深孔定向钻进过程需要多次停工提钻更换电池，致使施工无法连续作业，增加了施工工作量，降低了钻进施工效率，影响工程进度。采用有线方式供电时，需要特制的钻具，但这种钻具价格昂贵，大大增加了企业施工成本。上述两种供电方式均已无法限制了深孔定向钻进技术的发展需求，因此，急需寻找一种不影响钻孔连续施工，可持续稳定供电且成本较低的供电装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种发电装置、发电模块及钻进系统，为煤矿井下深孔钻进装备提供了一种成本较低，不需要提钻更换电池，也不需要外部电源即可为孔内钻具提供电源的装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

遵从本发明的第一个目的，一种发电装置，所述的发电装置为环形构件；

发电装置至少设置一个发电组件，发电组件由内到外依次同轴套设第一发电圈和第二发电圈，第二发电圈外固设防爆壳；

第一发电圈内嵌设磁片，第二发电圈外嵌设线圈，

防爆壳带动第二发电圈相对于第一发电圈转动实现磁切割发电。

可选的，所述的第一发电圈内壁上均布有多个凹槽，凹槽内嵌设磁片；

所述的第二发电圈外壁上均布有多个凹槽，线圈绕于凹槽内。

可选的，在所述的第一发电圈和第二发电圈之间还设置滚子，滚子通过保持架限位；

第一发电圈、第二发电圈、滚子、保持架和防爆壳均采用非磁性材料制成。

可选的，还设置与所述发电组件电连接的电池组件，所述的电池组件包括电连接的蓄电池E和整流稳压电路；

所述防爆壳分为两个舱室，一个舱室放置发电组件，另一个舱室放置电池组件。

可选的，所述的整流稳压电路设置全桥整流电路，全桥整流电路与发电组件的输出端连接，与全桥整流电路并联设置滤波电容C、稳压二极管ZD1、瞬变电压抑制二极管TVS1和稳压芯片IC，在所述的稳压二极管ZD1和瞬变电压抑制二极管TVS1之间还串联电阻R；

可选的，所述的全桥整流电路由二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4桥联组成，

与稳压芯片IC并联设置蓄电池E。

可选的，设置多个串联的发电组件，与发电组件电连接的电池组件，发电组件和电池组件设置在防爆壳内。