專利名稱：一種空心馬達直接驅動頂部驅動鉆井裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于石油及天然氣鉆井設備，是一種無需通過變速箱變速增扭，直接用空心馬達、空心電機驅動的空心馬達直接驅動頂部驅動鉆井裝置。
背景技術：
現有技術的頂部驅動鉆井裝置包括直流電動機驅動、交流變頻電動機驅動、液壓馬達驅動等驅動方式，上述驅動方式無一例外的均采用變速箱將扭矩和轉速傳遞到主軸，實現降低轉速和增加扭矩的目的，結果導致頂驅裝置結構復雜、體積龐大、運動部件繁多、制造和維護困難、故障率高。
發明內容
本發明的目的在于提供一種空心馬達直接驅動頂部驅動鉆井裝置，它適用于石油鉆機頂部驅動，適合石油鉆井工況的空心電動機、空心液壓馬達等原動機，其輸出扭矩和轉速范圍可以滿足鉆井作業的工藝要求，不必通過變速箱，即可將原動機的扭矩和轉速直接傳遞到主軸上。該原動機的空心主軸，可以為鉆井液提供循環通道，同時為原動機提供冷卻。
本發明是這樣實現的包括空心軸原動機、管子處理器、主軸，泥漿通道的外部裝有主軸，管子處理器與主軸連接，空心軸原動機與主軸連接。
空心軸原動機包括空心軸、轉子、定子，轉子與定子連接。
空心軸中間是空心的，設有通道。
空心軸原動機或者是空心軸電動機，或者是空心軸液壓馬達。
本發明的優點在于由于原動機與主軸之間沒有變速箱等中間傳動機構，大大簡化了傳動鏈，可以提高傳動效率，減少了運動部件，使可靠性提高，結構緊湊便于安裝和移運，制造和維護更加方便，更加適應鉆井工況。
本發明所涉及的直接驅動頂驅裝置，提高了設備的安全性，擴大了適用范圍，降低了制造和維護費用，將進一步促進頂驅裝置的推廣使用。
圖1為背景技術中的頂部驅動鉆井裝置的結構示意2為本發明的結構示意圖；圖3所示為空心軸原動機1的結構示意圖。
具體實施例方式
如附圖1所示，由剎車4、原動機11、變速箱5、管子處理器2、主軸3組成。原動機11為鉆井作業提供原動力，由于原動機11轉速高而扭矩小，不能滿足鉆井要求，就需要通過變速箱5來降低轉速、增大扭矩，并傳遞到主軸3，由主軸3直接驅動鉆具鉆井。主軸5內部設有通道，在鉆井過程中可以允許鉆井液進行循環，滿足鉆井要求。頂驅裝置的制動是通過剎車4實現的，同時管子處理器2可以雙向360度旋轉，起下鉆操作更加方便快捷。
如附圖2所示，為本發明的空心馬達直接驅動頂部驅動鉆井裝置，包括空心軸原動機1、管子處理器2、主軸3，泥漿通道6的外部裝有主軸3，管子處理器2與主軸3連接，空心軸原動機1與主軸3連接。其中空心軸原動機1是專門為石油鉆井而設計的，具有轉速低、扭矩大的特性，無需再通過變速箱進行降速增扭，直接將轉速和扭矩傳遞到主軸3上實現鉆井作業。原動機1軸是空心的，在鉆井過程中允許鉆井液通過，提供了循環通道，同時還可以冷卻原動機。由于減少了變速箱等中間傳動機構，大大簡化了結構，更加易于制造運輸和檢修維護。同時保留了現有頂驅裝置的一些結構和優點，即管子處理器2可以雙向360度旋轉，起下鉆操作更加方便快捷。
如附圖3所示，空心軸原動機1包括空心軸14、轉子12、定子13，轉子12與定子13連接，其中空心軸14是為滿足石油鉆井需要而設計的，與一般原動機軸不同，中間是空心的，可以作為鉆井液通道，同時還具有高扭低速的特點。這種空心軸原動機，不僅可以是空心軸電動機，還可以是空心軸液壓馬達。
權利要求
1.一種空心馬達直接驅動頂部驅動鉆井裝置，包括空心軸原動機(1)、管子處理器(2)、主軸(3)，其特征在于泥漿通道(4)的外部裝有主軸(3)，管子處理器(2)與主軸(3)連接，空心軸原動機(1)與主軸(3)連接。
2.根據權利要求1所述的一種空心馬達直接驅動頂部驅動鉆井裝置，其特征在于空心軸原動機(1)包括空心軸(14)、轉子(12)、定子(13)，轉子(12)與定子(13)連接。
3.根據權利要求2所述的一種空心馬達直接驅動頂部驅動鉆井裝置，其特征在于空心軸(14)中間是空心的，設有通道.
4.根據權利要求2所述的一種空心馬達直接驅動頂部驅動鉆井裝置，其特征在于空心軸原動機(1)或者是空心軸電動機，或者是空心軸液壓馬達。
全文摘要
一種空心馬達直接驅動頂部驅動鉆井裝置，包括空心軸原動機(1)、管子處理器(2)、主軸(3)，其特征在于泥漿通道(6)的外部裝有主軸(3)，管子處理器(2)與主軸(3)連接，空心軸原動機(1)與主軸(3)連接，空心軸原動機(1)直接驅動鉆柱，提供鉆井作業所需要的旋轉動力，同時可以為鉆井液提供循環通道，并冷卻原動機。傳動結構簡單可靠、使用維護方便的頂驅裝置，為頂驅裝置的大范圍推廣提供了方便。
文檔編號E21B3/02GK101089356SQ20061008754
公開日2007年12月19日 申請日期2006年6月14日 優先權日2006年6月14日
發明者劉廣華, 鄒連陽, 謝宏峰 申請人:中國石油天然氣集團公司, 北京石油機械廠