一种安装在钻杆上的发电机构制造技术

本发明专利技术提供一种安装在钻杆上的发电机构，属于钻杆技术领域，包括设置在钻机外壳前端的定子外壳，所述定子外壳内安装有定子机构，所述钻机外壳内安装有马达，所述马达的输出端连接有钻杆，所述钻杆的外表面安装有与所述定子机构相配合的转子机构。本发明专利技术安装在钻杆的外部，利用钻头工作时的回转运动进行发电，为智能地下探头提供足够的电能以延长钻孔工作周期，提高信号发射强度，可用于地质结构更复杂、孔更深、距离更远、钻孔工作周期更长的工程。钻孔工作周期更长的工程。钻孔工作周期更长的工程。

【技术实现步骤摘要】
一种安装在钻杆上的发电机构


[0001]本专利技术涉及钻杆
，具体涉及一种安装在钻杆上的发电机构。

技术介绍

[0002]目前地下施工中有大量的非开挖长孔用于铺设管线、隧道、注浆等。为了保证钻孔位置的准确性，要在钻头内部安装智能地下探头，智能地下探头主要由测量单元，发射线圈，电池等组成，其中电池为智能地下探头的工作提供电力。在钻孔过程中随钻前进的智能地下探头不断发射电磁波信号把钻头位置反馈给地面信号接收器，并进行修正。对于地质结构复杂，孔深距离远，智能地下探头所发射的信号就要强，才能被地面信号接收器接收到信号。
[0003]然而，由于电池蓄电量有限，对于钻孔周期长的钻孔工程，目前所用的电池无法长期给智能地下探头供电。对于地质结构复杂，孔深距离远，智能地下探头所发射的信号太弱，不容易被地面信号接收器接收到信号，势必会影响到智能地下探头的供电。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种安装在钻杆上的发电机构，该发电机构安装在钻杆的外部，利用钻头工作时的回转运动进行发电，为智能地下探头提供足够的电能以延长钻孔工作周期，提高信号发射强度，可用于地质结构更复杂、孔更深、距离更远、钻孔工作周期更长的工程。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种安装在钻杆上的发电机构，包括设置在钻机外壳前端的定子外壳，所述定子外壳内安装有定子机构，所述钻机外壳内安装有马达，所述马达的输出端连接有钻杆，所述钻杆的外表面安装有与所述定子机构相配合的转子机构。
[0006]进一步地，所述钻杆的前端伸出所述定子外壳，所述钻杆的前端安装有钻头，所述转子机构采用设置在所述钻杆上的磁极。
[0007]进一步地，所述钻杆与所述定子外壳之间通过轴承相连接。
[0008]或者，所述钻杆的前端位于所述定子外壳内，所述钻杆的前端同轴设置有直径小于所述钻杆直径的芯轴，所述芯轴的前端安装有钻头，所述转子机构采用设置在所述芯轴上的磁极。
[0009]进一步地，所述芯轴与所述定子外壳之间通过轴承相连接。
[0010]进一步地，所述马达的输出端与所述钻杆之间通过联轴器相连接。
[0011]进一步地，所述定子机构包括定子磁轭、定子凸极和凸极线圈，定子凸极的数量为6个且均匀设置在所述定子磁轭的内表面，每个定子凸极上分别设置一个独立的凸极线圈。
[0012]进一步地，所述转子机构包括转子本体，所述转子本体的中心开设有安装孔，所述转子本体的外圆周面上均匀设置有4个转子凸极。
[0013]本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：
1、本专利技术利用定子外壳将定子机构固定设置在定子外壳内，且定子外壳与钻机外壳相固定，能够使得钻杆工作时定子机构及定子外壳不发生旋转。
[0014]2、本专利技术中的发电结构采用双凸极结构，而且定子机构采用在定子凸极上设置凸极线圈的方式，能够简化安装在钻杆或者芯轴上的转子机构的体积，有效减少转子自重带来的能量损耗。
[0015]3、利用钻头工作时的回转运动进行发电，为智能地下探头提供足够的电能以延长钻孔工作周期，提高信号发射强度，可用于地质结构更复杂、孔更深、距离更远、钻孔工作周期更长的工程。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的一种结构示意图；图2为本专利技术的另一种结构示意图；图3为本专利技术中定子机构的结构示意图；图4为本专利技术中的转子机构结构示意图；附图标记：钻机外壳100；定子外壳200；定子机构300；定子磁轭310；定子凸极320；凸极线圈330；马达400；联轴器410；钻杆500；转子机构600；转子本体610；安装孔620；转子凸极630；钻头700；钻孔710；第一轴承800；芯轴900；第二轴承910。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图1
‑
4，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]如图1
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4所示：一种安装在钻杆上的发电机构，包括设置在钻机外壳前端的定子外壳，所述定子外壳内安装有定子机构，所述钻机外壳内安装有马达，所述马达的输出端连接有钻杆，所述钻杆的外表面安装有与所述定子机构相配合的转子机构。
[0019]具体而言，如图1和2所示，一种安装在钻杆上的发电机构，包括设置在钻机外壳100前端的定子外壳200，所述定子外壳200内安装有定子机构300，所述钻机外壳100内安装有马达400，所述马达400的输出端连接有钻杆500，所述钻杆500的外表面安装有与所述定子机构300相配合的转子机构600。
[0020]在本专利技术的另一个实施例中，如图1所示，所述钻杆500的前端伸出所述定子外壳200，所述钻杆500的前端安装有钻头700，所述转子机构600采用设置在所述钻杆500上的磁极。
[0021]在本专利技术的另一个实施例中，如图1所示，所述钻杆500与所述定子外壳200之间通过第一轴承800相连接。
[0022]在本专利技术的另一个实施例中，如图2所示，所述钻杆500的前端位于所述定子外壳200内，所述钻杆500的前端同轴设置有直径小于所述钻杆500直径的芯轴900，所述芯轴900的前端安装有钻头700，所述转子机构600采用设置在所述芯轴900上的磁极。
[0023]在本专利技术的另一个实施例中，如图2所示，所述芯轴900与所述定子外壳200之间通过第二轴承910相连接。
[0024]在本专利技术的另一个实施例中，如图1和图2所示，所述马达400的输出端与所述钻杆500之间通过联轴器410相连接。
[0025]在本专利技术的另一个实施例中，如图3所示，所述定子机构300包括定子磁轭310、定子凸极320和凸极线圈330，定子凸极320的数量为6个且均匀设置在所述定子磁轭310的内表面，每个定子凸极320上分别设置一个独立的凸极线圈330。
[0026]在本专利技术的另一个实施例中，如图4所示，所述转子机构600包括转子本体610，所述转子本体610的中心开设有安装孔620，所述转子本体610的外圆周面上均匀设置有4个转子凸极630。
[0027]本专利技术的工作方法（或工作原理）：使用时，定子外壳200、定子机构300与钻机外壳100固定不转动。马达400带动钻杆500、转子机构600和钻头700旋转，钻头700钻进形成钻孔710，转子机构600旋转使得定子机构300上的凸极线圈330内磁通变化感应生成电动势，产生的电动势能够对电池进行充电或直接用在其他用电设备上。本专利技术利用钻头工作时的回转运动进行发电，为智能地下探头提供足够的电能以延长钻孔工作周期，提高信号发射强度，可用于地质结构更复杂、孔更深、距离更远、钻孔工作周期更长的工程。
[0028]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安装在钻杆上的发电机构，其特征在于：包括设置在钻机外壳(100)前端的定子外壳(200)，所述定子外壳(200)内安装有定子机构(300)，所述钻机外壳(100)内安装有马达(400)，所述马达(400)的输出端连接有钻杆(500)，所述钻杆(500)的外表面安装有与所述定子机构(300)相配合的转子机构(600)。2.如权利要求1所述的安装在钻杆上的发电机构，其特征在于：所述钻杆(500)的前端伸出所述定子外壳(200)，所述钻杆(500)的前端安装有钻头(700)，所述转子机构(600)采用设置在所述钻杆(500)上的磁极。3.如权利要求2所述的安装在钻杆上的发电机构，其特征在于：所述钻杆(500)与所述定子外壳(200)之间通过第一轴承(800)相连接。4.如权利要求1所述的安装在钻杆上的发电机构，其特征在于：所述钻杆(500)的前端位于所述定子外壳(200)内，所述钻杆(500)的前端同轴设置有直径小于所述钻杆(500)直径的芯轴(900)，所述芯轴(900...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建国，范付恒，
申请(专利权)人：平顶山市安泰华矿用安全设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：