集钻进冲孔和岩心管打捞一体的海底钻机驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种集钻进冲孔和岩心管打捞一体的海底钻机驱动装置,包括齿轮箱，固定在齿轮箱上的供水罩，固定在供水罩顶部的绳索打捞机构及主轴；主轴上端通过一对轴承Ⅲ安装在齿轮箱上；主轴上固定安装有齿轮Ⅱ，齿轮Ⅱ与齿轮箱输出轴上的齿轮Ⅰ连接，齿轮箱的输入轴与液压马达的输出轴连接；所述的供水罩上设有供水孔，供水孔与主轴的中心孔连通。本实用新型专利技术的打捞器能够沿着主轴中心孔进入钻杆内，极为简单便利，无需附加导向机构，使整个海底钻机驱动装置结构更加紧凑，缩小所需安装空间，为其他部件让出更多的安装与工作空间。本实用新型专利技术结构简单可靠、易于加工制造、操控简便。

【技术实现步骤摘要】
集钻进冲孔和岩心管打捞一体的海底钻机驱动装置
本技术属于钻机驱动装置领域，尤其是涉及一种集钻进、冲孔和岩心管打捞为一体的海底钻机驱动装置。
技术介绍
海底钻机是开展海底资源勘探、海底工程地质勘察及海洋科学研究的重要钻探取样装备。随着海底钻机钻深能力的不断加大，往往需要顺次连接多根钻杆和多次提取岩心管，当海底钻机钻深能力超过三十米时，采用传统的提钻取心技术和工艺不仅极大耗费钻机辅助作业时间，同时取心质量也将不断下降。为此必须采用先进、高效的绳索取心技术和工艺，即：每钻完一根钻杆，利用绳索打捞机构下放打捞器将钻具内的岩心管打捞到钻机上，通过不断交替加接钻杆和打捞岩心管来加大海底地层的钻进深度。然而，目前海底钻机所使用的驱动装置均只具备钻进和冲孔功能，当需要打捞钻具内的岩心管时，必须先卸下海底钻机动力头主轴与所连接的钻杆之间的连接丝扣，然后操控海底钻机驱动装置摆动一定角度以让出钻杆，并利用绳索打捞机构下放打捞器进入钻杆内直至钻具内打捞岩心管，岩心管打捞完毕后再操控海底钻机驱动装置复位，采用这种海底钻机驱动装置和配套绳索打捞机构的结构形式及对应的操作步骤，不仅极大增加了钻机辅助操作步骤和辅助作业时间，而且在海底钻机驱动装置频繁摆动-复位操控过程中，极易引起动力头位置产生累计误差，从而导致动力头主轴的轴线与所连接的钻杆的轴线发生偏差（两轴线未能对正），进而影响海底钻机驱动装置主轴与所连接的钻杆之间连接丝扣的拧卸，增加海底钻机驱动装置主轴和钻杆的丝扣磨损；同时由于打捞器外径与钻杆内径相差不大，使得遥控操控打捞器进入钻杆内变得非常困难，需配套使用导向机构，为解决上述技术问题，急待研制一种可集成钻进、冲洗和岩心管打捞一体的海底钻机驱动装置。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种结构简单、紧凑，操作方便、可靠,集钻进、冲孔和岩心管打捞一体的海底钻机驱动装置。本技术采用的技术方案是：一种集钻进冲孔和岩心管打捞一体的海底钻机驱动装置,包括齿轮箱，固定在齿轮箱上的供水罩，固定在供水罩顶部的绳索打捞机构及主轴；主轴上端通过一对轴承Ⅲ安装在齿轮箱上；主轴上固定安装有齿轮Ⅱ，齿轮Ⅱ与齿轮箱输出轴上的齿轮Ⅰ连接，齿轮箱的输入轴与液压马达的输出轴连接；所述的供水罩上设有供水孔，供水孔与主轴的中心孔连通。上述的集钻进冲孔和岩心管打捞一体的海底钻机驱动装置中，所述绳索打捞机构包括打捞器、钢丝绳、卷筒和卷筒马达，卷筒通过支撑架固定在供水罩上，钢丝绳缠绕在卷筒上，钢丝绳一端穿过供水罩上的钢丝绳孔与打捞器连接，打捞器置于主轴中心孔内，直径小于主轴中心孔的孔径；卷筒与卷筒马达的输出轴连接。上述的集钻进冲孔和岩心管打捞一体的海底钻机驱动装置中，卷筒通过键Ⅰ固定安装在卷筒轴上，卷筒轴两端通过卷筒轴承安装在支撑架上，卷筒马达通过卷筒马达座安装在支撑架上，卷筒马达通过花键Ⅱ与卷筒轴连接。上述的集钻进冲孔和岩心管打捞一体的海底钻机驱动装置中，所述齿轮箱包括输入轴和输出轴，输入轴的两端分别通过轴承Ⅰ安装在齿轮箱上，输出轴的两端分别通过轴承Ⅱ安装在齿轮箱上，输入轴与输出轴平行设置；输入轴上设有主动齿轮，输出轴上设有从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮啮合；液压马达固定在液压马达座上；液压马达的输出轴通过花键I与输入轴连接。上述的集钻进冲孔和岩心管打捞一体的海底钻机驱动装置中，所述输出轴下端的轴承Ⅱ的轴承盖Ⅱ上设有转速传感器固定板，转速传感器固定板上安装有转速传感器，主轴上与转速传感器相对应的位置设有磁铁座，磁铁座上设有磁铁。上述的集钻进冲孔和岩心管打捞一体的海底钻机驱动装置中，所述主轴上端与供水罩之间设有密封圈；所述主轴与位于齿轮箱底板上的轴承Ⅲ的轴承盖Ⅲ之间设有油封；所述钢丝绳孔内部为锥形，打捞器顶部为锥形，且顶部上设有密封圈。与现有技术相比，本技术的有益效果是：（1）本技术在每次绳索打捞操作时，无需操控海底钻机驱动装置先行摆动避让，极大减少岩心管打捞所需的辅助操作时间。（2）本技术的打捞器能够沿着主轴中心孔进入钻杆内，极为简单便利，无需附加导向机构，使整个海底钻机驱动装置结构更加紧凑，缩小所需安装空间，为其他部件让出更多的安装与工作空间。（3）本技术结构简单可靠、易于加工制造、操控简便。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是图1中的A-A剖视图。图中：1-卷筒，2-钢丝绳，3-供水罩，301-钢丝绳孔，302-供水孔，4-打捞器，401-密封圈，5-水管，6-主轴，7-密封圈，8-轴承Ⅲ，9-齿轮箱，10-齿轮Ⅱ，11-油封，12-轴承盖Ⅲ，13-卷筒轴，14-键Ⅰ，15-支撑架，16-液压马达，17-轴承盖Ⅱ，18-轴承Ⅱ，19-液压马达座，20-花键Ⅰ，21-轴承Ⅰ，22-输入轴，23-从动齿轮，24-键Ⅱ，25-输出轴，26-轴承盖Ⅱ，27-键Ⅲ，28-转速传感器固定板，29-转速传感器，30-磁铁，31-磁铁座，32-钻杆，33-卷筒马达，34-卷筒马达座，35-花键Ⅱ，36-卷筒轴承，37-卷筒轴承盖。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明。如图1、2所示，本技术包括齿轮箱9，固定安装在齿轮箱9顶板上的供水罩3，固定在供水罩3顶部的绳索打捞机构4及主轴6；主轴6上端通过一对轴承Ⅲ8安装在齿轮箱9的顶板和底板上，所述主轴6与位于齿轮箱9底板上的轴承Ⅲ8的轴承盖Ⅲ12之间设有油封11。主轴6为空心主轴，其中心孔与供水罩3侧壁上的供水孔302连通。主轴6的上端与供水罩3内孔之间设有密封圈7。齿轮箱9内竖直安装有输入轴22和输出轴25，输入轴22的上下两端分别通过轴承Ⅰ21安装在齿轮箱9上，输出轴25的两端分别通过轴承Ⅱ18安装在齿轮箱9上，输入轴22上设有主动齿轮，输出轴25上设有从动齿轮23，主动齿轮和从动齿轮23啮合。液压马达16通过液压马达座19固定安装在齿轮箱9的顶板上。液压马达16的输出轴通过花键I20与输入轴22连接。主轴6上固定安装有齿轮Ⅱ10，齿轮Ⅱ10与输出轴25上的齿轮Ⅰ251啮合。所述输出轴25下端的轴承Ⅱ18的轴承盖Ⅱ17上设有转速传感器固定板28，转速传感器固定板28上安装有转速传感器29，主轴6上与转速传感器29相对应的位置设有磁铁座31，磁铁座31上设有磁铁30。所述绳索打捞机构包括打捞器4、钢丝绳2、卷筒1和卷筒马达33，卷筒1通过支撑架固定在供水罩3上，钢丝绳2缠绕在卷筒1上，钢丝绳2一端穿过供水罩上的钢丝绳孔301与打捞器4连接，打捞器4置于主轴9的中心孔内，直径小于主轴9中心孔的孔径。所述钢丝绳孔301内部为锥形，打捞器4的顶部为锥形，且顶部上设有密封圈。卷筒1通过键Ⅰ14固定安装在卷筒轴13上，卷筒轴13两端通过卷筒轴承36安装在支撑架15上，卷筒马达33固定在卷筒马达座34上，卷筒马达座34固定在支撑架15上，卷筒马达33通过花键Ⅱ35与卷筒轴13连接。本技术用于海底钻机的冲孔工艺时，操控绳索打捞机构将打捞器4回收至供水罩3内腔顶部，然后通过供水孔302向供水罩3和主轴6以及钻杆钻具内供高压水，实现钻孔孔壁和孔底的冲洗。本技术用于海底钻机钻进工艺时，操控液压马达16驱动主轴6旋转钻进，并可根据海底地质钻进需要决定是否钻进冲孔。本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集钻进冲孔和岩心管打捞一体的海底钻机驱动装置,其特征在于：包括齿轮箱，固定在齿轮箱上的供水罩，固定在供水罩顶部的绳索打捞机构及主轴；主轴上端通过一对轴承Ⅲ安装在齿轮箱上；主轴上固定安装有齿轮Ⅱ，齿轮Ⅱ与齿轮箱输出轴上的齿轮Ⅰ连接，齿轮箱的输入轴与液压马达的输出轴连接；所述的供水罩上设有供水孔，供水孔与主轴的中心孔连通。

【技术特征摘要】
1.一种集钻进冲孔和岩心管打捞一体的海底钻机驱动装置,其特征在于：包括齿轮箱，固定在齿轮箱上的供水罩，固定在供水罩顶部的绳索打捞机构及主轴；主轴上端通过一对轴承Ⅲ安装在齿轮箱上；主轴上固定安装有齿轮Ⅱ，齿轮Ⅱ与齿轮箱输出轴上的齿轮Ⅰ连接，齿轮箱的输入轴与液压马达的输出轴连接；所述的供水罩上设有供水孔，供水孔与主轴的中心孔连通。2.根据权利要求1所述的集钻进冲孔和岩心管打捞一体的海底钻机驱动装置，其特征是：所述绳索打捞机构包括打捞器、钢丝绳、卷筒和卷筒马达，卷筒通过支撑架固定在供水罩上，钢丝绳缠绕在卷筒上，钢丝绳一端穿过供水罩上的钢丝绳孔与打捞器连接，打捞器置于主轴中心孔内，直径小于主轴中心孔的孔径；卷筒与卷筒马达的输出轴连接。3.根据权利要求2所述的集钻进冲孔和岩心管打捞一体的海底钻机驱动装置，其特征是：卷筒通过键Ⅰ固定安装在卷筒轴上，卷筒轴两端通过卷筒轴承安装在支撑架上，卷筒马达通过卷筒马达座安装在支撑架上，卷筒马达通过花键...

【专利技术属性】
技术研发人员：万步炎，金永平，黄筱军，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43