一种电机直驱泥浆泵及钻井循环系统的制作方法

本实用新型涉及钻井设备，具体而言，涉及一种电机直驱泥浆泵及钻井循环系统。

背景技术：

泥浆泵，是指在钻探过程中向钻孔里输送泥浆或水等冲洗液的机械。泥浆泵是钻探设备的重要组成部分。在常用的正循环钻探中,它是将地表冲洗介质──清水、泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下，经过水龙带、水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端，以达到冷却钻头、将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。

在目前的陆地石油钻机泥浆泵的动力传动方案一般有三种方式。一是机械钻机传动方式:3-4台12V190系列柴油机经过液力偶合正车减速箱调速，再与并车传动箱并车，将动力通过输出万向轴传递给泥浆泵；二是单机泵组传动方式：通过12V190系列柴油机经过液力偶合正车减速箱调速，再通过万向轴传递给泥浆泵；三是电动钻机传动方式：通过变频(或直流)电机带动皮带轮旋转，皮带传递动力给泥浆泵。目前这些传动方式都是通过传统的连接传递动能，实现传递动能，带动泥浆泵运转。这些传动方式都是通过传动部件装置来实现调速和连接传动动能，需要多设置二级或更多级传动链，在多级传动后传动效率下降明显，多级减速传动链在运转中的故障也时有发生，生产的连续时效不足，故障率较高，并且对钻井作业安装保养等方面要求苛刻，需要专人管理及相应的维护配件和费用。

已有的改进是将泥浆泵的输入轴与电机直接固定连接，增加了传动效率，降低了空间占有率，但检修电机内部和泥浆泵的输入轴时，需要完全将电机卸下。而电机往往重量较大，装卸较为不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电机直驱泥浆泵和一种钻井循环系统，其具有更高的传动效率、更小的空间占用率，并且更加方便拆装、维修。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种电机直驱泥浆泵，其包括电机和泥浆泵，电机包括转子、定子和外壳；泥浆泵包括机壳和输入轴，输入轴从机壳上开设的输入轴孔中伸出，转子的形状为圆筒，转子套设于输入轴，输入轴与转子通过胀紧套连接；机壳设置有至少一个平行于输入轴的第一滑杆，外壳设置有第一配合孔，第一配合孔与第一滑杆间隙配合；第一滑杆包括第一杆体和第二杆体，第一杆体与第二杆体均为圆柱体，第一杆体设置于机壳，第二杆体的一端铰接于第一杆体的自由端。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一杆体远离泥浆泵的一端设置有铰链轴，第二杆体一端设置有与铰链轴配合的铰链轴，铰链轴沿竖直方向设置。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第二杆体的自由端可拆卸地安装有圆形的抵止盘，抵止盘的直径大于第一配合孔的孔径。

在本实用新型较佳的实施例中，上述机壳设有两个第一滑杆，两个第一滑杆设置于输入轴孔水平方向上的一侧，两个第一滑杆在竖直方向上相对设置。

在本实用新型较佳的实施例中，上述机壳还设置有至少一个与输入轴平行的第二滑杆，外壳设置有与第二滑杆间隙配合的第二配合孔，第二滑杆短于第一滑杆。

在本实用新型较佳的实施例中，上述外壳设有至少一个凸缘，凸缘设有安装孔，凸缘通过螺钉与机壳紧固连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述凸缘与机壳之间设置有压缩弹簧。

在本实用新型较佳的实施例中，上述输入轴设有条形凸起，胀紧套内侧设有与条形凸起配合的条形槽。

在本实用新型较佳的实施例中，上述转子沿轴向开设有至少两个通孔，胀紧套设有与通孔位置对应的螺孔，转子与胀紧套通过螺栓连接，螺栓从通孔远离螺孔的一端伸入至螺孔，并且螺栓与螺孔配合。

一种钻井循环系统，其包括上述电机直驱泥浆泵，钻井循环系统还包括水龙带、水龙头以及泥浆池，水龙头与电机直驱泥浆泵通过水龙带连接，电机直驱泥浆泵通过水管连接至泥浆池。

本实用新型实施例的有益效果是：电机直驱泥浆泵中的泥浆泵和电机通过胀紧套直接连接，省去了大量的转动组件，提高了传动效率同时降低了空间占有率。泥浆泵的机壳设置有第一滑杆，当电机的转子与泥浆泵输入轴分离时，电机可以悬挂于第一滑杆上，第一滑杆包括铰接在一起的第一杆体和第二杆体，使电机可以连同第二杆体相对第一杆体翻转，使得维护人员可以在不完全拆下电机的情况下对泥浆泵输入轴位置和电机转子进行检修。相对于完全拆下电机再进行维护，装卸操作更简单，检修更加方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例中电机直驱泥浆泵的示意图；

图2为本实用新型第一实施例中电机直驱泥浆泵的电机与泥浆泵的连接示意图；

图3为本实用新型第一实施例中电机直驱泥浆泵的第一滑杆的结构示意图；

图4为本实用新型第一实施例中电机直驱泥浆泵的胀紧套的剖面图；

图5为本实用新型第一实施例中电机直驱泥浆泵的外壳与机壳的连接示意图；

图6为本实用新型第二实施例中电机直驱泥浆泵的结构示意图；

图7为本实用新型第二实施例中电机直驱泥浆泵的电机与泥浆泵的连接示意图；

图8为本实用新型第三实施例中电机直驱泥浆泵的结构示意图；

图9为本实用新型第三实施例中电机直驱泥浆泵的电机翻转时的结构示意图；

图10为本实用新型第四实施例中钻井循环系统的示意简图。

图标：100-电机直驱泥浆泵；200-电机直驱泥浆泵；300-电机直驱泥浆泵；110-泥浆泵；210-泥浆泵；310-泥浆泵；111-输入轴孔；112-输入轴；113-机壳；213-机壳；313-机壳；114-第一滑杆；115-第一杆体；116-铰链轴；117-铰链孔；118-第二杆体；119-抵止盘；130-电机；230-电机；330-电机；132-转子；133-第一锥面；134-通孔；135-胀紧套；136-套筒；137-环形板；138-第二锥面；139-螺孔；140-条形槽；141-条形凸起；142-螺栓；150-外壳；250-外壳；350-外壳；151-凸缘；152-安装孔；153-螺钉；154-压缩弹簧；155-第一安装板；355-第一安装板；156-第一配合孔；231-第二安装板；232-第二配合孔；260-第二滑杆；400-钻井循环系统；410-泥浆池；420-水龙头；430-水龙带；440-水管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种电机直驱泥浆泵100，其包括泥浆泵110和固定连接于泥浆泵110的电机130。

请参照图2，电机130包括定子(图未示)、转子132以及外壳150，定子(图未示)和转子132设置于外壳150所形成的腔室内。转子132形状为圆筒形。转子132套设于泥浆泵110的输入轴112并通过胀紧套135与输入轴112固定连接。转子132靠近输入轴孔111的一端的内侧具有第一锥面133，使转子132的内径从此端向另一端减小。转子132沿周向设置有四个通孔134，通孔134的轴线与转子132的轴线平行，从而使通孔134连通转子132的两端。

泥浆泵110包括输入轴112和机壳113，机壳113上开设有输入轴孔111，输入轴112从输入轴孔111中伸出。位于输入轴孔111水平方向一侧的机壳113上还设置有第一滑杆114，第一滑杆114与输入轴112平行。第一滑杆114包括第一杆体115和第二杆体118。第一杆体115和第二杆体118均为圆柱形。第一杆体115的一端与机壳113一体成型，其另一端与第二杆体118的一端铰接。第二杆体118的自由端可拆卸地设置有圆形的抵止盘119，抵止盘119与第二杆体118同轴。

外壳150的边缘还设置有第一安装板155，第一安装板155上设置有与第一滑杆114间隙配合的第一配合孔156，以实现第一安装板155能够在第一滑杆114上滑动。第一配合孔156的孔径小于抵止盘119的直径。

请参照图3,第一杆体115的自由端设置有铰链轴116，第二杆体118的一端设置有与铰链轴116配合的铰链孔117。铰链轴116沿竖直方向设置，第二杆体118可相对第一杆体115在水平方向上转动。

请参照图2和图4，胀紧套135包括套筒136和环形板137。转子132靠近输入轴孔111的一端部分套设于套筒136，套筒136的外周面为第二锥面138，第二锥面138与转子132的第一锥面133配合。套筒136未被转子132套设的一端设置有环形板137，环形板137所在平面垂直于套筒136的轴线。环形板137的内径与套筒136相同并且与输入轴112配合，环形板137的外径大于转子132的最大内径。环形板137上设有与四个通孔134位置对应的螺孔139。应该理解，通孔134和螺孔139可以是两个、三个或者四个以上。与通孔134间隙配合的螺栓142从通孔134远离泥浆泵110的一端伸入并与螺孔139配合。输入轴112上设有条形凸起141，套筒136内侧设有与条形凸起141配合的条形槽140。

请参照图5，外壳150为圆形罩，外壳150的边缘沿周向均匀设置有两个凸缘151，凸缘151上设有安装孔152，外壳150通过与安装孔152配合的螺钉153与机壳113可拆卸地连接。应该理解，凸缘151可以为三个或三个以上。凸缘151与机壳113之间设置有用于减震的压缩弹簧154。

本实施例中电机直驱泥浆泵100的使用方法是，工作时电机130的转子132通过胀紧套135与输入轴112固定连接，外壳150的凸缘151通过螺钉153与机壳113固定连接，第一配合孔156套设在第一杆体115上，打开电机130即可带动泥浆泵110运作；需要对泥浆泵110或/和电机130检修时，通过旋转螺栓142使胀紧套135松弛，卸下螺钉153，在重力的作用下电机130垂下并悬挂于第一滑杆114上。泥浆泵110的输入轴112和输入轴孔111的部分暴露出来，可以进行检修。将电机130滑至第二杆体118时，再翻转第二杆体118，可以带动电机130翻转，使工作人员可以检修电机130内侧的转子132或/和定子(图未示)。本实施例的电机130直驱泥浆泵110的有益效果是，将输入轴112与转子132直接刚性连接在一起，并设置第一滑杆114，使电机130在非工作状态下可以沿第一滑杆114滑动，在保证了较高的传动效率的同时，检修时不必完全取下电机130，更加方便工作人员装卸操作。

第二实施例

请参照图6，本实施例提供一种电机直驱泥浆泵200，其包括泥浆泵210和电机230。

请参照图7，在本实施例中，泥浆泵210包括机壳213。机壳213相对于电机直驱泥浆泵100中的机壳113的不同之处在于机壳213还包括第二滑杆260。第二滑杆260相对于第一滑杆114，位于输入轴孔111的另一侧。第二滑杆260为圆柱体且短于第一滑杆114。

本实施例中，电机230包括外壳250。外壳250相对于电机直驱泥浆泵100中的外壳150不同之处在于外壳250还设有第二安装板231。第二安装板231相对于第一安装板155，设置于外壳250的另一侧。第二安装板231上设置有与第二滑杆260间隙配合的第二配合孔232。当第一安装板155滑至抵止盘119时，第二安装板231与第二滑杆260脱离。

本实施例中电机直驱泥浆泵200的有益效果是：在具备电机直驱泥浆泵100的有益效果的同时，由于存在第二滑杆260的支撑作用，拆卸时向外滑动电机230会更省力，并且减少电机230对输入轴112的重力方向的挤压，增长设备的使用寿命。

第三实施例

请参照图8和图9，本实施例提供一种电机直驱泥浆泵300，其包括泥浆泵310和电机330。本实施例与第一实施例提供的电机直驱泥浆泵100大体相同，不同之处在于泥浆泵310的机壳313设有两个第一滑杆114。两个第一滑杆114均位于输入轴孔111水平方向的一侧，且两个第一滑杆114在竖直方向上相对设置，两个第二杆体118均可以相对于相应的第一杆体115在水平方向转动。

在本实施例中，电机330包括外壳350。外壳350设有第一安装板355，第一安装板355上的对应位置设置有与两个第一滑杆114间隙配合的两个第一配合孔156。电机330可以沿两个第一滑杆114滑动，并可跟随第二杆体118一同翻转。

本实施例提供的电机直驱泥浆泵300的有益效果是：相对于电机直驱泥浆泵100，由于两个第一滑杆114的支撑作用，拆卸时电机330脱离输入轴112，电机330不会在重力的作用下下垂，也可以减小电机330对输入轴112在重力方向的压力。相对于电机直驱泥浆泵200，本实施例的电机直驱泥浆泵300的电机330可以在与输入轴112同一水平高度上翻转，检修完成进行安装时，不必将电机330复位到安装高度上，更加省力、方便。

第四实施例

请参照图10，本实施例提供一种钻井循环系统400，其包括上述实施例所提供的电机直驱泥浆泵(100、200和300)，所述钻井循环系统400还包括水龙带430、水龙头420以及泥浆池410，所述水龙头420与所述电机直驱泥浆泵(100、200和300)通过所述水龙带430连接，所述电机直驱泥浆泵(100、200和300)通过水管440连接至所述泥浆池410。

综上所述，本实用新型所提供的电机直驱泥浆泵(100、200和300)和钻井循环系统400的有益效果是：将电机(130、230和330)的转子132和输入轴112直接连接，传动效率高，并且空间占有率小。由于设置有第一滑杆114作为支撑结构，电机(130、230和330)可以悬挂于第一滑杆114。并且第二杆体118铰接于第一杆体115，电机(130、230和330)可跟随第二杆体118相对第一杆体115翻转。因此，不必将电机(130、230和330)完全取下就可以对电机(130、230和330)或/和泥浆泵(110、210和310)进行检修。减少了工作人员装卸电机(130、230和330)的劳动量。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。