[发明专利]一种承载式电机直接驱动的顶驱

说明书

本发明公开了一种承载式电机直接驱动的顶驱，涉及石油钻井行业使用的钻井驱动技术领域，包括鹅颈管、鹅颈管支架、冲管、电机定子、电机转子、电机下端盖、电机上端盖、提环、通风系统、编码器和液压系统，所述电机转子中间穿有中空结构的旋转轴，所述旋转轴从上至下依次配合上轴承、涨紧连接套、上承载环、承载轴承、电机转子、下轴承和下承载环，所述下承载环上端设有旋转轴套和轴套支座，所述涨紧连接套外部连接有连接套和刹车盘，所述刹车盘上下两侧设有盘刹油缸，所述旋转轴套外部连接有旋转密封圈和悬挂体，所述悬挂体上端设有旋转头驱动器和旋转头制动器，且设有润滑油腔。本发明结构简单紧凑、维护方便，大大提高了钻机的可靠性、使用寿命和效率。

技术领域

本发明涉及石油钻井行业使用的钻井驱动技术领域，具体为一种承载式电机直接驱动的顶驱 。

背景技术

目前石油钻井行业使用的顶驱，主要是通过电机驱动减速箱内的齿轮间接驱动旋转轴进行钻井作业。弊端是结构复杂，维护保养点过多，故障率高。由于钻井作业的特点是环境恶劣，工况复杂，对设备的稳定性要求高等。因此如何提高设备的可靠性、耐用性、安全性等方面越来越迫切。目前，国内外钻机大多数采用电机带动变速箱驱动，这样可以使电机出力大、体积小。但钻机结构复杂，不光有驱动电机，还有变速箱及润滑液压系统。这类钻机40%的故障，是由变速箱及其附属设备所引起的。并且寒冷地区变速箱润滑传动很困难，大大限制了该类钻机的使用。我司技术人员大胆创新推出了油田用直驱电机系列，电机直接驱动、取消齿轮箱，结构简单紧凑、维护方便，大大提高了钻机的可靠性、使用寿命和效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种承载式电机直接驱动的顶驱 ，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种承载式电机直接驱动的顶驱，包括鹅颈管、鹅颈管支架、冲管、电机定子、电机转子、电机下端盖、电机上端盖、提环、通风系统、编码器和液压系统，所述电机转子中间穿有中空结构的旋转轴，所述旋转轴从上至下依次配合连接有鹅颈管、冲管、上轴承、涨紧连接套、上承载环、承载轴承、电机转子、下轴承和下承载环，所述下承载环上端设有旋转轴套和轴套支座，所述涨紧连接套外部连接有连接套和刹车盘，所述刹车盘上下两侧设有盘刹油缸，所述旋转轴套外部连接有旋转密封圈和悬挂体，所述悬挂体上端设有旋转头驱动器和旋转头制动器并且安装在电机定子下端，所述电机上端盖下端设有润滑油腔。

进一步的：所述旋转轴与电机转子通过键配合固定连接，也可以采用涨紧联结套、锥过盈连接起到同作用的结构。

进一步的：传统的主轴设计为分体结构，分为上承载环和旋转轴两部分。所述旋转轴和上承载环构成一个承载台阶，所述旋转轴和下承载环构成另一个承载台阶，所述上承载环和下承载环都为两半环结构，并且中间设有凹槽与旋转轴配合连接，所述上承载环和下承载环的结构也可为螺纹结构可以起到同作用的结构，所述上承载环与承载轴承之间设有轴承垫片，所述下承载环与轴套支座之间设有过渡环和自润滑垫片。

进一步的：所述悬挂体、旋转轴套和旋转密封圈组成简易液压油缸结构，通过液压力控制使悬挂体沿旋转轴套上下运动，所述旋转头驱动器驱动悬挂体可以360°旋转，所述旋转头驱动器和旋转头制动器为液压驱动，所述旋转轴套上下两端配合连接有扶正环。

进一步的：所述上轴承为圆锥滚子轴承，所述下轴承为圆柱滚子轴承。

进一步的：所述液压系统包括液压泵电机组、液压油箱、液压阀组和连接管线，所述通风系统包括风机和通风管道。

进一步的：所述提环通过提环销轴铰接连接在电机上端盖上。

进一步的：所述鹅颈管外接泥浆管。