一种电动机直驱式井壁取芯结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请属于石油勘探技术领域，尤其是一种石油勘探技术领域的取芯结构。
【背景技术】
[0002]现有取芯装置电动机和减速器为两个独立的元件，钻头与减速器通过软轴连接，此结构传动效率较低，且软轴容易断裂和弯折;仪器维修率较高。
[0003]现有取芯装置的钻头的伸缩是通过四个液压缸顶机架实现，钻头的转动和摆动通过另外的液压缸和控制机构实现，结构复杂，需要多个动力源。
【发明内容】
[0004]本发明的目的之一是提供一种传动效率更高而且容易钻头推进力的井壁取芯结构。
[0005]为实现上述发明目的，本申请提供的技术方案如下:
[0006]—种电动机直驱式井壁取芯结构，包括钻头、电动机和减速器，其特征在于:所述电动机与所述减速器为一体结构，所述钻头直接连接在所述减速器的输出端。
[0007]具体地，所述电动机与所述减速器的外壳为分体式，两者密封固定连接，所述电动机的输出轴作为所述减速器输入齿轮的固定轴。
[0008]可选地，所述电动机的出线口有可随钻头转动而转动的引线保护装置。
[0009]具体地，所述引线保护装置与所述电动机翻转密封连接，所述电动机的引线通过所述引线保护装置固定并随其转动。
[0010]更进一步地，所述引线保护装置包括主结构和辅助结构两部分，所述主结构内形成有固定电动机引线的线槽。
[0011 ]上述技术方案与现有技术相比，具有如下有益技术效果:
[0012]直接通过减速器传动的取芯机构，传动效率大大提高，同时使取芯结构更简化，可靠性提高，维护保养更容易，并降低了保养费用。
[0013]与现有取芯结构中电动机和减速器分体结构相比更适应取芯结构高温高压的工作环境，且一体化电动机和减速器使钻头驱动装置体积更小，利于取芯装置的小型化。
[0014]电动机引线随动装置的设置为减速器和电动机直接驱动钻头工作提供保障，确保了钻头伸缩和翻转运动时电动机的正常工作。
[0015]本发明的目的之二是提供一种传动效率更高，钻头运动控制机构更简单有效的井壁取芯结构。
[0016]为实现上述发明目的，本申请提供的技术方案如下:
[0017]—种电动机直驱式井壁取芯结构，包括钻头、钻头驱动装置和机架，所述钻头连接于所述钻头驱动装置的输出端，其特征在于:还包括钻头运动控制机构，所述钻头运动控制机构容纳于所述机架内，所述钻头驱动装置容纳于所述钻头运动控制机构内，所述钻头运动控制机构带动所述钻头实现伸缩及翻转运动。
[0018]具体地，所述钻头运动控制机构包括辅助支架、一组平行设置的滑板和液压油缸，所述辅助支架和所述钻头驱动装置均容纳于所述滑板固定后形成的空间内，所述辅助支架与所述钻头驱动装置可动连接，所述滑板在所述液压油缸推动下沿所述取芯结构的轴向水平滑动并带动所述钻头驱动装置伸缩及翻转。
[0019]更进一步地，所述辅助支架与所述钻头驱动装置通过连接板滑动连接，且所述辅助支架限制所述钻头驱动装置沿所述取芯结构轴向产生水平运动及相对于所述辅助支架产生顺时针翻转运动。
[0020]更进一步地，所述连接板与所述滑板滑动连接，与所述钻头驱动装置转动连接。
[0021]具体地，所述连接板上有第一滑动轴和转动轴孔，所述钻头驱动装置上有第二滑动轴和转动轴，所述滑板上形成有第一斜滑槽和第二斜滑槽，所第一滑动轴套装于所述第一斜滑槽内，所述第二滑动轴套装于所述第二斜滑槽内，所述转动轴套装于所述转动轴孔内。
[0022]更进一步地，所述第一斜滑槽端部有水平滑槽，所述第一斜滑槽和所述水平滑槽连续贯通;所述第二斜滑槽内有弧形滑槽，所述第二斜滑槽和所述弧形滑槽连续贯通。
[0023]更进一步地，所述连接板端部有限位槽，所述第二滑动轴同时套装于所述限位槽内，所述限位槽限制所述第二滑动轴带动所述钻头驱动装置顺时针转动。
[0024]更进一步地，所述辅助支架内有容纳所述钻头驱动装置带动所述钻头逆时针翻转90度后的翻转槽。
[0025]优选地，所述液压油缸为两个。
[0026]可选地，所述钻头驱动装置为减速器和电动机的一体结构，所述钻头连接在所述减速器的输出端。
[0027]进一步地，所述电动机与所述减速器的外壳为分体式，两者密封固定连接，所述电动机的输出轴作为所述减速器输入齿轮的固定轴。
[0028]具体地，所述第二滑动轴和所述转动轴形成于所述减速器外壳，所述转动轴位于所述减速器外壳中心，所述第二滑动轴相对于所述转动轴偏心设置。
[0029]可选地，所述电动机的出线口有可随钻头转动而转动的引线保护装置。
[0030]上述技术方案与现有技术相比，具有如下有益技术效果:
[0031]本申请通过一套钻头控制机构即可实现钻头的伸缩和翻转运动，相对于现有的通过两套机构分别实现伸缩和翻转，取芯结构的控制机构更简化，对钻头的运动控制更直接有效。
[0032]本申请所述取芯结构仅需两个液压油缸即可完全实现钻头的伸缩、翻转控制，及控制推靠力，相对于现有技术需要多个液压油缸，本申请结构更简单，动力的利用率更高。
【附图说明】
[0033]图1为钻头、减速器和电动机一体结构的立体图；
[0034]图2是钻头、减速器和电动机一体结构的剖视图；
[0035]图3是钻头、减速器和电动机一体结构前视图；
[0036]图4是图3的A-A剖视图；
[0037]图5是剥离机体钻头钻进过程示意图；
[0038]图6是辅助支架结构示意图；
[0039]图7是剥离机体、滑板、连接板后，减速器与辅助支架连接示意图；
[0040]图8是滑板与长固定块的连接示意图；
[0041 ]图9是安装机体后结构示意图；
[0042]图10是钻头翻转动作未带滑板示意图；
[0043]图11是钻头翻转动作带滑板示意图。
[0044]附图标记:1-电动机、101-电动机转子轴、102-外壳；
[0045 ]2-减速器、201 -输入齿轮、202-输出轴、203-外壳、204-滑槽
[0046]3-钻头、4-转动轴、5-第二滑动轴
[0047]6-引线随动保护装置、601-主结构、602-线槽、603-密封圈、604-辅助件、
[0048]7-引线、8_螺钉、
[0049]9-滑板、901-第一斜滑槽、902-弧形滑槽、903-水平滑槽、904-滑条、905-第二斜滑槽；
[0050 ]I O-液压缸活塞；11 -长固定块、1101 -水平滑槽；
[0051 ]12-辅助支架、1201 -竖向滑槽、1202-限位面、1203-翻转槽、1204-连接槽；
[0052]13-机体、14-固定块
[0053 ]15-连接板、1501 -滑块、1502-限位槽、1503-第一滑动轴、
[0054]16-连接块
【具体实施方式】
[0055]为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚明了，下面结合附图对本发明的实施例进行说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例和实施例中的特征可以相互任意组合。
[0056]图1、图2和图3示出了本实施例电动机直驱式井壁取芯结构中的钻头、减速器和电动机一体结构部分的立体图、剖视图和前视图。图1中展示了电动机1、减速器2和钻头3以及电动机引线随动保护装置6的连接关系，其中，电动机1、减速器2为一体结构，钻头3直接连接在减速器2上，电动机引线随动保护装置转动连接在电动机I的尾部。
[0057]图2及图3中展示了电动机1、减速器2和钻头3内部及外壳连接关系，电动机I外壳102和减速器2的外壳203为分体式，两者通过螺钉8固定。钻头3直接连接在减速器2的输出轴202，电动机转子轴101作为减速器2的输入齿轮201的固定轴。此结构简化了钻头3与减速器2的连接，(由此前的通过软轴连接简化为直接连接)，提高了动力的传递效率，由原来的35 %提尚至80%。
[0058]图3中展示了减速器2的外壳结构，减速器2的外壳两侧对称设置有转动轴4和第二滑动轴5，其中，转动轴4位于减速器2的外壳一侧面的中心位置，第二滑动轴5相对转动轴4偏心设置。图3中还展示了减速器2前端两侧棱部有与辅助支架端面棱的位置配合的滑槽204。
[0059]请参见图3和图4，图4展示了电动机引线随动保护装置6及电动机I的连接关系以及随动保护装置的内部结构。电动机I尾部有轴孔，