[发明专利]一种稀土永磁直驱钻机

说明书

本发明公开了一种稀土永磁直驱钻机，包括背钳，所述背钳内侧活动安装NC保护接头，本发明钻机采用顶驱式，具有长行程、高效能、可靠性高等特点；钻机采用永磁电机直接驱动方案，无减速箱，通过变频器控制钻机转速，具有噪声低、结构紧凑、控制算法相对简单等优点；钻机能进行立根钻进，比单根钻进效率高很多，且提升能力较大，随时开泵扫孔，处理钻探事故非常方便；钻机绞车可实现自动送钻、悬停和无磨擦刹车，代替传统钻机的闸带、轮毂与盘刹工作钳用摩擦力控制下钻、送钻速度的工况；钻机智能化司钻控制台具有钻机操作和钻进参数实时显示、电液系统运行监控与显示、故障显示、报警的功能，提高钻进过程中的自动化、智能化、集成化水平。

技术领域

本发明涉及直驱钻井领域，尤其涉及一种稀土永磁直驱钻机。

背景技术

目前，我国深井钻机普遍存在三种问题：一是能力较弱，二是功能单一，三是结构复杂；

随着石油、天然气、页岩气、煤层气、地热、各种矿产开发深井、定向井、对接井任务的增多，急需一种高效率、多功能、能力大、结构简单、使用维护方便的钻机来应对深孔、复杂地层的钻探问题；

现有的立轴式钻机行程短，液压式钻机能效低、可靠性差，需研制一种行程长、能效高、可靠性好的钻机型式；现有的顶驱钻机减速机构庞大，噪声大，震动大，且配套变频控制系统复杂，需简化结构，精简控制系统；深孔钻探事故易发，易卡钻、堵钻，对施工成本影响很大，需提高钻机施工效率，提高处理事故能力。

发明内容

本发明提供，旨在解决上述存在的能效低、可靠性差、噪音大、震动大、结构系统复杂、事故易发、易卡钻、易堵钻的问题。

本发明是这样实现的，包括背钳，所述背钳内侧活动安装有NC保护接头，所述NC保护接头上端固定连接有第一增扭法兰，所述第一增扭法兰远离NC保护接头一端固定连接有手动内防喷器，所述手动内防喷器远离第一增扭法兰一端固定连接有第二增扭法兰，所述第二增扭法兰上端活动连接有回转器，所述回转器上端活动连接有动力系统，所述回转器一侧固定连接有过渡架，所述过渡架下端活动连接有吊环倾斜机构，所述吊环倾斜机构下端活动连接有固定扣，所述吊环倾斜机构通过固定扣活动连接有吊卡，所述过渡架远离吊环倾斜机构一侧活动安装有销轴，所述销轴配合连接有销，所述过渡架远离吊环倾斜机构一侧通过销轴配合连接销活动安装有滑车系统，所述动力系统一侧与滑车系统固定连接，所述动力系统上端轴端点活动连接有冲管，所述冲管上端固定连接有鹅颈管总成，所述动力系统上端远离冲管两侧固定安装有提环，所述提环远离动力系统两端与连接头活动连接，所述连接头两端与平衡系统活动连接，两个所述平衡系统远离连接头两端均与提环轴中活动连接。

优选的，所述动力系统与回转器上端通过齿轮配合连接。

优选的，所述连接头内部两端均活动安装有轴承，所述连接头通过轴承与平衡系统活动连接。

优选的，所述吊卡上端与动力系统外侧通过卡扣固定连接，所述动力系统两侧均固定连接有活动臂，所述活动臂下端通过锁扣与背钳活动连接。

优选的，所述过渡架下端两侧均活动连接有吊环倾斜机构，两个所述吊环倾斜机构下端活动连接有固定扣，两个所述吊环倾斜机构通过固定扣活动连接有吊卡，两个所述吊卡均与回转器固定连接。

优选的，所述动力系统为永磁变频电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本设备采用直驱传动方式，设备中不需要安装离合器、变速箱、减速箱、分动箱，真正实现了无齿轮传动，几乎不可能有任何机械故障，从而减少故障率，减少制造成本，维护成本；并且无需安装闸带、轮毂、盘刹，实现了无摩擦刹车和带负荷悬停，悬停重量与提升能力相同，悬停工况的敏感度高；利用永磁电机的发电功能，控制钻具的下放速度，将钻具下放的势能转化为电能，并可将所发的电能回馈电网。工作钳不用频繁使用，起到辅助刹车作用；