[实用新型]低速大推力直线电机驱动的钻机提升系统

说明书

技术领域

本实用新型属于石油机械制造技术领域，涉及一种低速大推力直线电机驱动的钻机提升系统。

背景技术

目前，石油钻机提升系统主要以旋转电机为动力，利用减速箱、滚筒等部件组成的传动机构将电机旋转运动转化为直线运动，并通过钢丝绳、滑轮组提升大钩、顶驱、钻杆等工具进行钻井作业；旋转电机的输出特性决定着必须采用滚筒等机构将该旋转运动转换为直线运动，故导致了传动线路的庞大和复杂，影响了系统的效率。直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能而不需要任何中间转换机构的传动装置，由于采用“零传动”，较常规传统传动方式有明显优势。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种低速大推力直线电机驱动的钻机提升系统，解决了现有技术中以旋转电机为动力，必须采用滚筒等机构将该旋转运动转换为直线运动，存在传动线路的庞大和复杂，系统的效率低的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种低速大推力直线电机驱动的钻机提升系统，在井架内部纵向固定安装有直线电机定子，在直线电机定子外套装有直线电机动子；在直线电机定子顶端安装有防砸限位档杆，该防砸限位档杆与井架固定连接；在直线电机定子下端安装有防碰限位档杆，该防碰限位档杆与井架固定连接；直线电机动子顶部与钢丝绳端部固定连接，钢丝绳通过换向滑轮换向后与钻具组合连接。

本实用新型的有益效果是，通过采用低速大推力直线电机作为动力，利用直线电机的直线运动特性，取消常规减速箱、滚筒等传动机构，减少传动链，提高提升系统的效率，通过换向滑轮提升钻具负载，基本实现“零传动”，较常规提升系统体积小、重量轻、结构简单、部件少、效率高，满足钻机的提升要求。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图。

图中，1.直线电机动子，2.直线电机定子，3.井架，4.防砸限位档杆，5.换向滑轮，6.钢丝绳，7.钻具组合，8.防碰限位档杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1，本实用新型装置的结构是，在井架3内部纵向固定安装有直线电机定子2，在直线电机定子2外套装有直线电机动子1；在直线电机定子2顶端安装有防砸限位档杆4，该防砸限位档杆4与井架3固定连接；在直线电机定子2下端安装有防碰限位档杆8，该防碰限位档杆8与井架3固定连接；直线电机动子1顶部与钢丝绳6端部固定连接，钢丝绳6通过换向滑轮5换向后与钻具组合7连接，该钻具组合7包括顶驱、钻杆等；换向滑轮5固定安装于井架3顶部一边。

本实用新型装置的工作原理是：直线电机的定子部分固定安装在井架上，动子部分上端与钢丝绳固定连接，并通过井架顶部的换向滑轮连接钻具组合，通过直线电机动子延定子的上下直线运动，从而达到钻具的起升与下放功能，实现钻井作业。

本实用新型装置的工作过程是：直线电机动子1在固定安装于井架3内部的直线电机定子2外侧上下移动，悬挂有钻具组合7的钢丝绳6通过换向滑轮5的换向后与直线电机动子1顶部连接，通过直线电机动子1的上下移动拖动钻具组合7的起升和下放，当直线电机动子1上升到直线电机定子2顶部极限位置时，防砸限位档杆4对直线电机动子1进行保护限位，防止钻具组合7砸到钻台面；当直线电机动子1下降到直线电机定子2底部极限位置时，防碰限位档杆8对直线电机动子1进行保护限位，防止钻具组合7碰到井架上部结构。

本实用新型装置，利用直线电机的直线运动特性，取消常规减速箱、滚筒等传动机构，减少传动链，提高提升系统的效率，并可减少提升系统的体积和重量，结构简单。