[發明專利]一種用于地質取心勘探的變頻電驅動頂驅式巖心鉆機

有效

• 申請號: 201310732037.9
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103711431A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 劉躍進;潘飛;姜德英;劉曉陽;黃洪波;朱江龍;沈懷浦;何磊;臧臣坤;薛智武;楊碩
• 申請（專利權）人: 北京中核大地礦業勘查開發有限公司;中國地質裝備總公司
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E21B3/02;E21B44/00
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 蔣常雪

1.一種用于地質取心勘探的變頻電驅動頂驅式巖心鉆機，該鉆機包括平臺及平臺上的豎直井架，其特征在于，平臺上設有用于收放繩索的電驅絞車和打撈絞車；井架上設有與井架平行的導軌，導軌通過托架滑車與頂驅連接；頂驅采用頂驅變頻電機通過連接軸直接與鉆桿連接；頂驅、電驅絞車和打撈絞車的電機由電控房中的變頻器驅動，在司鉆房中控制電機作業；井架頂端還設有繩索張力與繩速檢測裝置。

2.如權利要求1所述的用于地質取心勘探的變頻電驅動頂驅式巖心鉆機，其特征在于，頂驅電機設有中空的中軸，中軸下端通過中空連接軸與鉆桿連接，中軸上端通過水龍頭與鵝頸管連接，鉆桿、連接軸、中軸、水龍頭和鵝頸管構成泥漿循環系統。

3.如權利要求2所述的用于地質取心勘探的變頻電驅動頂驅式巖心鉆機，其特征在于，司鉆房設置于平臺上，平臺外側地表設置有電控房，電控房中設有動力電源和變頻器，變頻器通過可編程邏輯控制器與司鉆房中的分布式子站連接，分布式子站通過通訊電纜與工程師房連接；變頻器的電源輸出端分別與頂驅、電驅絞車和打撈絞車的電機連接。

4.如權利要求3所述的用于地質取心勘探的變頻電驅動頂驅式巖心鉆機，其特征在于，井架頂端設有井架天車，井架天車是由安裝在井架頂部的定滑輪組與游動滑車用鋼絲繩聯系組成的一套滑輪系統；井架下部設反扭矩梁，反扭矩梁固定在井架背面撐梁上；動力及高壓泥漿管線的一端懸掛于頂驅頂部，另一端懸掛于井架側面。

5.如權利要求4所述的用于地質取心勘探的變頻電驅動頂驅式巖心鉆機，其特征在于，井架天車上設有用于檢測繩索實時張力的張力傳感器，絞車上還設有繩速傳感器；頂驅上設置有用于控制頂驅工作的頂驅本體箱，頂驅本體箱通過通信線路與可編程邏輯控制器連接。

6.如權利要求5所述的用于地質取心勘探的變頻電驅動頂驅式巖心鉆機，其特征在于，司鉆房內設有分布式子站、用于人工操控的觸摸屏和操作臺；電控房內的可編程邏輯控制器通過分布式子站與觸摸屏和操作臺連接；工程師房內的工控機通過通訊電纜與電控房內的可編程邏輯控制器和分布式子站連接。

7.如權利要求6所述的用于地質取心勘探的變頻電驅動頂驅式巖心鉆機，其特征在于，動力電源通過電源線路接入電控房，電控房內設有頂驅變頻器、絞車變頻器、自動送鉆變頻器和打撈絞車變頻器，上述變頻器通過總線與可編程邏輯控制器連接；自動送鉆變頻器通過線路與送鉆電機連接，通過送鉆電機增量式編碼器形成閉環控制；絞車變頻器通過線路與絞車電機連接，通過絞車電機增量式編碼器形成閉環控制，絞車電機上還設有用于定位頂驅高度的絞車絕對值編碼器；打撈絞車變頻器通過線路與打撈絞車電機連接，通過打撈絞車電機增量式編碼器形成閉環控制。

8.如權利要求7所述的用于地質取心勘探的變頻電驅動頂驅式巖心鉆機，其特征在于，頂驅變頻器通過線路與頂驅電機連接，頂驅變頻器通過頂驅電機增量式編碼器形成閉環控制。

9.如權利要求8所述的用于地質取心勘探的變頻電驅動頂驅式巖心鉆機，其特征在于，工程師房中設有用于監控鉆機作業的工控機；絞車設有卷筒、液壓盤剎、用于整理繩索的排繩機構和監控系統。