一種用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)，該鉆機(jī)包括平臺(tái)及平臺(tái)上的豎直井架，平臺(tái)上設(shè)有用于收放繩索的電驅(qū)絞車(chē)和打撈絞車(chē)，井架下端的平臺(tái)上還設(shè)有電驅(qū)轉(zhuǎn)盤(pán)；井架上設(shè)有與井架平行的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌通過(guò)托架滑車(chē)與頂驅(qū)連接；頂驅(qū)采用頂驅(qū)變頻電機(jī)通過(guò)連接軸直接與鉆桿連接；頂驅(qū)、電驅(qū)絞車(chē)、打撈絞車(chē)和電驅(qū)轉(zhuǎn)盤(pán)的電機(jī)由電控房中的變頻器驅(qū)動(dòng)，在司鉆房中控制電機(jī)；鉆機(jī)還設(shè)有用于監(jiān)控鉆機(jī)作業(yè)的工程師房；井架頂端還設(shè)有繩索張力與繩速檢測(cè)裝置。鉆機(jī)采用交流變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、提升、給進(jìn)、打撈等作業(yè)，具備長(zhǎng)行程導(dǎo)軌和繩速與張力檢測(cè)功能，由變頻器控制實(shí)現(xiàn)高效低能耗鉆探作業(yè)。
【專利說(shuō)明】—種用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地質(zhì)鉆探設(shè)備，具體涉及一種用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)各種資源的需求相應(yīng)提高，而隨著自然資源的不斷減少，深層勘探找礦成為主要攻堅(jiān)對(duì)象。為了應(yīng)對(duì)地表資源的快速較少，未來(lái)勘查重點(diǎn)將由淺表逐步轉(zhuǎn)向深部勘查與開(kāi)發(fā)以發(fā)掘第二找礦空間資源的潛力。
[0003]目前，傳統(tǒng)巖心鉆機(jī)主要包括機(jī)械立軸式巖心鉆機(jī)和液壓動(dòng)力頭式巖心鉆機(jī)。機(jī)械立軸式巖心鉆機(jī)大多采用電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力，通過(guò)離合器、變速箱、分動(dòng)箱等機(jī)械傳動(dòng)形式驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)器、卷?yè)P(yáng)機(jī)作業(yè)，通過(guò)液壓傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)給進(jìn)系統(tǒng)作業(yè)。由于機(jī)械立軸式巖心鉆機(jī)的主要執(zhí)行元件為機(jī)械傳動(dòng)與變速，造成其傳動(dòng)效率較低、變速機(jī)構(gòu)復(fù)雜，從而造成了能耗大低效率的缺陷；而液壓給進(jìn)系統(tǒng)受液壓缸行程限制，需要頻繁倒桿，容易造成孔底巖心堵塞，使得輔助工作時(shí)間加長(zhǎng)，并且回轉(zhuǎn)器不能兼作擰卸工具，使得機(jī)械立軸式巖心鉆機(jī)的作業(yè)效率和作業(yè)安全性能受到了很大的限制。
[0004]液壓動(dòng)力頭式巖心鉆機(jī)，其回轉(zhuǎn)、給進(jìn)和升降鉆具等機(jī)構(gòu)均用液壓驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)，液壓馬達(dá)直接安裝在回轉(zhuǎn)器或動(dòng)力頭上，回轉(zhuǎn)器或動(dòng)力頭沿導(dǎo)向架移動(dòng)，這使得液壓傳動(dòng)效率較低、能耗較大；同時(shí)，由于液壓系統(tǒng)缺乏過(guò)載能力，處理孔內(nèi)事故的能力較弱；雖然其給進(jìn)行程大于機(jī)械立軸式巖心鉆機(jī)，但其給進(jìn)行程仍然較小，不能夠滿足復(fù)雜的鉆探要求，同時(shí)其工作效率低能耗大，增加了工作時(shí)間與作業(yè)成本。
[0005]以上現(xiàn)有的兩種形式巖心鉆機(jī)由于受給進(jìn)系統(tǒng)行程限制，均難以在復(fù)雜地層起下鉆中實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)行程立根鉆進(jìn)、掃孔、倒劃眼等操作；缺少自動(dòng)擺桿系統(tǒng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加桿與起下鉆的機(jī)械化作業(yè)；均缺少對(duì)鉆機(jī)執(zhí)行部件的集中操作和監(jiān)控以及鉆進(jìn)參數(shù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程監(jiān)控，不能滿足復(fù)雜的鉆探要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)，該鉆機(jī)采用交流變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、提升、給進(jìn)、打撈等作業(yè)，具備長(zhǎng)行程導(dǎo)軌和繩速與張力檢測(cè)功能，由變頻器控制實(shí)現(xiàn)高效低能耗鉆探作業(yè)。
[0007]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用技術(shù)方案為:
一種用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)，該鉆機(jī)包括平臺(tái)及平臺(tái)上的豎直井架，其特征在于，平臺(tái)上設(shè)有用于收放繩索的電驅(qū)絞車(chē)和打撈絞車(chē)；井架上設(shè)有與井架平行的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌通過(guò)托架滑車(chē)與頂驅(qū)連接；頂驅(qū)采用頂驅(qū)變頻電機(jī)通過(guò)連接軸直接與鉆桿連接；頂驅(qū)、電驅(qū)絞車(chē)和打撈絞車(chē)的電機(jī)由電控房中的變頻器驅(qū)動(dòng)，在司鉆房中控制；井架頂端還設(shè)有繩索張力與繩速檢測(cè)裝置。[0008]本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)高速驅(qū)動(dòng)鉆桿鉆探，高效循環(huán)泥漿，較佳的技術(shù)方案有，頂驅(qū)電機(jī)設(shè)有中空的中軸，中軸下端通過(guò)中空連接軸與鉆桿連接，中軸上端通過(guò)水龍頭與鵝頸管連接，鉆桿、連接軸、中軸、水龍頭和鵝頸管構(gòu)成泥漿循環(huán)系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)高效控制鉆機(jī)作業(yè)，較佳的技術(shù)方案還有，司鉆房設(shè)置于平臺(tái)上，平臺(tái)外側(cè)地表設(shè)置有電控房，電控房中設(shè)有動(dòng)力電源和變頻器，變頻器通過(guò)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(guò)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(qū)、電驅(qū)絞車(chē)和打撈絞車(chē)的電機(jī)連接。
[0010]本發(fā)明為了增大頂驅(qū)的作業(yè)行程，提高鉆機(jī)的作業(yè)效率，較佳的技術(shù)方案還有，井架頂端設(shè)有井架天車(chē)，井架天車(chē)是由安裝在井架頂部的定滑輪組與游動(dòng)滑車(chē)用鋼絲繩聯(lián)系組成的一套滑輪系統(tǒng)；井架下部設(shè)反扭矩梁，反扭矩梁固定在井架背面撐梁上；高壓泥漿管線的一端懸掛于頂驅(qū)頂部，另一端懸掛于井架側(cè)面。
[0011]本發(fā)明為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制鉆機(jī)的工作狀態(tài)，較佳的技術(shù)方案還有，井架天車(chē)上設(shè)有用于檢測(cè)繩索實(shí)時(shí)張力的張力傳感器，絞車(chē)上還設(shè)有繩速傳感器；頂驅(qū)上設(shè)置有用于控制頂驅(qū)工作的頂驅(qū)本體箱，頂驅(qū)本體箱通過(guò)通信線路與可編程邏輯控制器連接。
[0012]本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)人工實(shí)時(shí)控制鉆機(jī)工作，較佳的技術(shù)方案還有，司鉆房?jī)?nèi)設(shè)有分布式子站、用于人工操控的觸摸屏和操作臺(tái)；電控房?jī)?nèi)的可編程邏輯控制器通過(guò)分布式子站與觸摸屏和操作臺(tái)連接；工程師房?jī)?nèi)的工控機(jī)通過(guò)通訊電纜與電控房?jī)?nèi)的可編程邏輯控制器和分布式子站連接。
[0013]本發(fā)明為了實(shí)時(shí)精確控制電機(jī)的作業(yè)過(guò)程，較佳的技術(shù)方案還有，動(dòng)力電源通過(guò)電源線路接入電控房，電控房?jī)?nèi)設(shè)有頂驅(qū)變頻器、絞車(chē)變頻器、自動(dòng)送鉆變頻器和打撈絞車(chē)變頻器，上述變頻器通過(guò)總線與可編程邏輯控制器連接；自動(dòng)送鉆變頻器通過(guò)線路與送鉆電機(jī)連接，通過(guò)送鉆電機(jī)增量式編碼器形成閉環(huán)控制；絞車(chē)變頻器通過(guò)線路與絞車(chē)電機(jī)連接，通過(guò)絞車(chē)電機(jī)增量式編碼器形成閉環(huán)控制，絞車(chē)電機(jī)上還設(shè)有用于定位頂驅(qū)高度的絞車(chē)絕對(duì)值編碼器；打撈絞車(chē)變頻器通過(guò)線路與打撈絞車(chē)電機(jī)連接，通過(guò)打撈絞車(chē)電機(jī)增量式編碼器形成閉環(huán)控制。
[0014]本發(fā)明為了精確高效控制頂驅(qū)的作業(yè)過(guò)程，較佳的技術(shù)方案還有，頂驅(qū)變頻器通過(guò)線路與頂驅(qū)電機(jī)連接，頂驅(qū)變頻器通過(guò)頂驅(qū)電機(jī)增量式編碼器形成閉環(huán)控制。
[0015]本發(fā)明為了高效進(jìn)行鉆機(jī)作業(yè)，較佳的技術(shù)方案還有，工程師房中設(shè)有用于監(jiān)控鉆機(jī)作業(yè)的工控機(jī)；絞車(chē)設(shè)有卷筒、液壓盤(pán)剎、用于整理繩索的排繩機(jī)構(gòu)和監(jiān)控系統(tǒng)。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為:
電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)從井架空間上部直接旋轉(zhuǎn)鉆柱，并沿鉆塔內(nèi)專用導(dǎo)軌向下送進(jìn)，能夠高效完成旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、循環(huán)鉆井液、接立根、上卸扣和倒劃眼等多種鉆井操作；頂驅(qū)導(dǎo)軌為頂驅(qū)系統(tǒng)提供長(zhǎng)行程給進(jìn)導(dǎo)向，并承受頂驅(qū)的回轉(zhuǎn)扭矩；電驅(qū)絞車(chē)為取心鉆探作業(yè)提供起下鉆的升降鉆具、取心鉆進(jìn)的送鉆給進(jìn)兩個(gè)功能；電驅(qū)繩索絞車(chē)用于打撈取心工具，采用交流變頻驅(qū)動(dòng)與控制，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)速、拉力的無(wú)級(jí)柔性控制，采用張力及繩速傳感器實(shí)現(xiàn)繩速及拉力的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠高效安全完成鉆機(jī)作業(yè)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)總圖。[0018]圖2為本發(fā)明用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)平臺(tái)平面圖。
[0019]圖3為本發(fā)明用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)電控電路圖。
[0020]圖中:1、井架；2、平臺(tái)；3、頂驅(qū)導(dǎo)軌；4、交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)；；6、井架天車(chē)；7、懸掛裝置；8、井架背面撐梁；9、游動(dòng)滑車(chē)；10、司鉆房；11、高壓泥漿管線；12、絞車(chē)；13、打撈絞車(chē)；14、電控房；15、托架滑車(chē)；16、工程師房；17、頂驅(qū)電機(jī)；18、頂驅(qū)變頻器；19、送鉆電機(jī)；20、送鉆變頻器；21、絞車(chē)變頻電機(jī)；22、絞車(chē)變頻器；23、打撈絞車(chē)電機(jī)；24、打撈絞車(chē)變頻器；25、可編程邏輯控制器；26、送鉆電機(jī)增量式編碼器；27、絞車(chē)變頻電機(jī)增量式編碼器；28、絞車(chē)絕對(duì)值編碼器；29、頂驅(qū)電機(jī)增量式編碼器；30、電磁閥組；31、傳感器組；32、打撈絞車(chē)電機(jī)增量式編碼器；33、繩速傳感器；34、張力傳感器；35、分布式子站；36、觸摸屏；37、操作臺(tái)；38、工控機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下列實(shí)施例將進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0022]實(shí)施例1
如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明采用技術(shù)方案為一種用于地質(zhì)取心勘探的交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)，該鉆機(jī)包括平臺(tái)2及平臺(tái)2上的豎直井架I，其特征在于，平臺(tái)2上設(shè)有用于收放繩索的電驅(qū)絞車(chē)12和打撈絞車(chē)13 ;井架I上設(shè)有與井架I平行的頂驅(qū)導(dǎo)軌3，頂驅(qū)導(dǎo)軌3通過(guò)托架滑車(chē)15與交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)4連接；交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)4采用頂驅(qū)電機(jī)17通過(guò)連接軸直接與鉆桿連接；交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)4、電驅(qū)絞車(chē)12和打撈絞車(chē)13的電機(jī)由電控房14中的變頻器驅(qū)動(dòng)，在司鉆房10中控制電機(jī)；井架I頂端還設(shè)有繩索張力與繩速檢測(cè)裝置。
[0023]實(shí)施例2
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)高速驅(qū)動(dòng)鉆桿鉆探，高效循環(huán)泥漿，較佳的實(shí)施方式還有，頂驅(qū)電機(jī)17設(shè)有中空的中軸，中軸下端通過(guò)中空連接軸與鉆桿連接，中軸上端通過(guò)水龍頭與鵝頸管連接，鉆桿、連接軸、中軸、水龍頭和鵝頸管構(gòu)成泥漿循環(huán)系統(tǒng)；為了實(shí)現(xiàn)高效控制鉆機(jī)作業(yè)，司鉆房10設(shè)置于平臺(tái)2上，平臺(tái)2外側(cè)地表設(shè)置有電控房14，電控房14中設(shè)有動(dòng)力電源和變頻器，變頻器通過(guò)可編程邏輯控制器25與司鉆房10中的分布式子站35連接，分布式子站35通過(guò)通訊電纜與工程師房16連接；變頻器的電源輸出端分別與交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)4、電驅(qū)絞車(chē)12和打撈絞車(chē)13的電機(jī)連接，其他部分與實(shí)施例1完全相同。
[0024]實(shí)施例3
在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，本發(fā)明為了增大交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)4的作業(yè)行程，提高鉆機(jī)的作業(yè)效率，較佳的實(shí)施方式還有，井架I頂端設(shè)有用于懸掛繩索的井架天車(chē)6，井架天車(chē)6通過(guò)繩索與游動(dòng)滑車(chē)9連接，繩索的另一端與絞車(chē)12連接；游動(dòng)滑車(chē)9懸掛交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)4 ;懸掛裝置7用于懸掛頂驅(qū)導(dǎo)軌3 ;井架I下部設(shè)反扭矩梁，反扭矩梁固定在井架背面撐梁8上；高壓泥漿管線11的一端懸掛于交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)4頂部，另一端懸掛于井架I側(cè)面，其他部分與實(shí)施例2完全相同。
[0025]實(shí)施例4
在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，本發(fā)明為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制鉆機(jī)的工作狀態(tài)，較佳的實(shí)施方式還有，井架天車(chē)6上設(shè)有用于檢測(cè)繩索實(shí)時(shí)張力的張力傳感器34，絞車(chē)12上還設(shè)有繩速傳感器33 ;交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)4上設(shè)置有用于控制交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)4工作的頂驅(qū)本體箱，頂驅(qū)本體箱通過(guò)通信線路與可編程邏輯控制器25連接，頂驅(qū)本體箱中還設(shè)有用于控制頂驅(qū)作業(yè)的電磁閥組30 ;為了實(shí)現(xiàn)人工實(shí)時(shí)控制鉆機(jī)工作，司鉆房10內(nèi)設(shè)有分布式子站35、用于人工操控的觸摸屏36和操作臺(tái)37 ;電控房14內(nèi)的可編程邏輯控制器25通過(guò)分布式子站35與觸摸屏36和操作臺(tái)37連接；工程師房16內(nèi)的工控機(jī)38通過(guò)通訊電纜與電控房14內(nèi)的可編程邏輯控制器25和分布式子站35連接，其他部分與實(shí)施例3完全相同。
[0026]實(shí)施例5
在實(shí)施例4的基礎(chǔ)上,本發(fā)明為了實(shí)時(shí)精確控制電機(jī)的作業(yè)過(guò)程,較佳的實(shí)施方式還有，動(dòng)力電源通過(guò)電源線路接入電控房14，電控房14內(nèi)設(shè)有頂驅(qū)變頻器18、絞車(chē)變頻器22、自動(dòng)送鉆變頻器20和打撈絞車(chē)變頻器24，上述變頻器通過(guò)總線與可編程邏輯控制器25連接；自動(dòng)送鉆變頻器20通過(guò)線路與送鉆電機(jī)19連接，通過(guò)送鉆電機(jī)增量式編碼器26形成閉環(huán)控制；絞車(chē)變頻器22通過(guò)線路與絞車(chē)變頻電機(jī)21連接，通過(guò)絞車(chē)變頻電機(jī)增量式編碼器27形成閉環(huán)控制，絞車(chē)變頻電機(jī)21上還設(shè)有用于定位交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)4高度的絞車(chē)絕對(duì)值編碼器28 ;打撈絞車(chē)變頻器24通過(guò)線路與打撈絞車(chē)電機(jī)23連接，通過(guò)打撈絞車(chē)電機(jī)增量式編碼器32形成閉環(huán)控制，其他部分與實(shí)施例4完全相同。
[0027]實(shí)施例6
在實(shí)施例5的基礎(chǔ)上，本發(fā)明為了精確高效控制交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)4的作業(yè)過(guò)程，較佳的實(shí)施方式還有，頂驅(qū)變頻器18通過(guò)線路與頂驅(qū)電機(jī)17連接，頂驅(qū)變頻器18通過(guò)交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)電機(jī)增量式編碼器29形成閉環(huán)控制；交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)4設(shè)有監(jiān)測(cè)交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)4作業(yè)參數(shù)的傳感器組31 ;交流變頻直驅(qū)頂驅(qū)電機(jī)增量式編碼器29、傳感器組31通過(guò)頂驅(qū)本體箱將操控信號(hào)傳輸至頂驅(qū)變頻器18和可編程邏輯控制器25 ;為了高效進(jìn)行鉆機(jī)作業(yè)，工程師房16中設(shè)有用于監(jiān)控鉆機(jī)作業(yè)的工控機(jī)38 ;絞車(chē)12設(shè)有卷筒、液壓盤(pán)剎、用于整理繩索的排繩機(jī)構(gòu)和監(jiān)控系統(tǒng)，其他部分與實(shí)施例5完全相同。
[0028]最后應(yīng)說(shuō)明的是:顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)，該鉆機(jī)包括平臺(tái)及平臺(tái)上的豎直井架，其特征在于，平臺(tái)上設(shè)有用于收放繩索的電驅(qū)絞車(chē)和打撈絞車(chē)；井架上設(shè)有與井架平行的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌通過(guò)托架滑車(chē)與頂驅(qū)連接；頂驅(qū)采用頂驅(qū)變頻電機(jī)通過(guò)連接軸直接與鉆桿連接；頂驅(qū)、電驅(qū)絞車(chē)和打撈絞車(chē)的電機(jī)由電控房中的變頻器驅(qū)動(dòng)，在司鉆房中控制電機(jī)作業(yè)；井架頂端還設(shè)有繩索張力與繩速檢測(cè)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)，其特征在于，頂驅(qū)電機(jī)設(shè)有中空的中軸，中軸下端通過(guò)中空連接軸與鉆桿連接，中軸上端通過(guò)水龍頭與鵝頸管連接，鉆桿、連接軸、中軸、水龍頭和鵝頸管構(gòu)成泥漿循環(huán)系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求2所述的用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)，其特征在于，司鉆房設(shè)置于平臺(tái)上，平臺(tái)外側(cè)地表設(shè)置有電控房，電控房中設(shè)有動(dòng)力電源和變頻器，變頻器通過(guò)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(guò)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(qū)、電驅(qū)絞車(chē)和打撈絞車(chē)的電機(jī)連接。
4.如權(quán)利要求3所述的用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)，其特征在于，井架頂端設(shè)有井架天車(chē)，井架天車(chē)是由安裝在井架頂部的定滑輪組與游動(dòng)滑車(chē)用鋼絲繩聯(lián)系組成的一套滑輪系統(tǒng)；井架下部設(shè)反扭矩梁，反扭矩梁固定在井架背面撐梁上；動(dòng)力及高壓泥漿管線的一端懸掛于頂驅(qū)頂部，另一端懸掛于井架側(cè)面。
5.如權(quán)利要求4所述的用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)，其特征在于，井架天車(chē)上設(shè)有用于檢測(cè)繩索實(shí)時(shí)張力的張力傳感器，絞車(chē)上還設(shè)有繩速傳感器；頂驅(qū)上設(shè)置有用于控制頂驅(qū)工作的頂驅(qū)本體箱，頂驅(qū)本體箱通過(guò)通信線路與可編程邏輯控制器連接。
6.如權(quán)利要求5所述的用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)，其特征在于，司鉆房?jī)?nèi)設(shè)有分布式子站、用于人工操控的觸摸屏和操作臺(tái)；電控房?jī)?nèi)的可編程邏輯控制器通過(guò)分布式子站與觸摸屏和操作臺(tái)連接；工程師房?jī)?nèi)的工控機(jī)通過(guò)通訊電纜與電控房?jī)?nèi)的可編程邏輯控制器和分布式子站連接。
7.如權(quán)利要求6所述的用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)，其特征在于，動(dòng)力電源通過(guò)電源線路接入電控房，電控房?jī)?nèi)設(shè)有頂驅(qū)變頻器、絞車(chē)變頻器、自動(dòng)送鉆變頻器和打撈絞車(chē)變頻器，上述變頻器通過(guò)總線與可編程邏輯控制器連接；自動(dòng)送鉆變頻器通過(guò)線路與送鉆電機(jī)連接，通過(guò)送鉆電機(jī)增量式編碼器形成閉環(huán)控制；絞車(chē)變頻器通過(guò)線路與絞車(chē)電機(jī)連接，通過(guò)絞車(chē)電機(jī)增量式編碼器形成閉環(huán)控制，絞車(chē)電機(jī)上還設(shè)有用于定位頂驅(qū)高度的絞車(chē)絕對(duì)值編碼器；打撈絞車(chē)變頻器通過(guò)線路與打撈絞車(chē)電機(jī)連接，通過(guò)打撈絞車(chē)電機(jī)增量式編碼器形成閉環(huán)控制。
8.如權(quán)利要求7所述的用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)，其特征在于，頂驅(qū)變頻器通過(guò)線路與頂驅(qū)電機(jī)連接，頂驅(qū)變頻器通過(guò)頂驅(qū)電機(jī)增量式編碼器形成閉環(huán)控制。
9.如權(quán)利要求8所述的用于地質(zhì)取心勘探的變頻電驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)，其特征在于，工程師房中設(shè)有用于監(jiān)控鉆機(jī)作業(yè)的工控機(jī)；絞車(chē)設(shè)有卷筒、液壓盤(pán)剎、用于整理繩索的排繩機(jī)構(gòu)和監(jiān)控系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】E21B7/00GK103711431SQ201310732037
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】劉躍進(jìn), 潘飛, 姜德英, 劉曉陽(yáng), 黃洪波, 朱江龍, 沈懷浦, 何磊, 臧臣坤, 薛智武, 楊碩 申請(qǐng)人:北京中核大地礦業(yè)勘查開(kāi)發(fā)有限公司, 中國(guó)地質(zhì)裝備總公司