CN101624896B - 双动力头钻孔设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双动力头钻孔设备，包括固定底盘、桅杆与安装在该桅杆的上钻进机构和下钻进机构，桅杆通过固定底盘竖直固定，其特征在于：所述上钻进机构包括上动力头、上进给油缸和滑轮组件，上动力头安装在桅杆上，能够上下滑动，其上、下端分别通过绕行在滑轮组件上的起拔钢绳、进给钢绳与上进给油缸相连接，上进给油缸伸缩带动上动力头上下升降；所述下钻进机构包括下动力头和下进给油缸，下动力头安装在桅杆上，能够上下滑动，下进给油缸的轴线方向与桅杆的轴线方向平行，下进给油缸的活塞杆端和缸体分别固定在所述桅杆和下动力头上，下进给油缸伸缩带动下动力头上下升降。本发明结构合理，双动力头独立驱动，工作状态多样且转换便捷。

Description

双动力头钻孔设备
技术领域
本发明属于地质钻探技术领域，尤其是涉及一种各自独立传动的双动力头钻孔设备。
背景技术
在现在复杂地层钻探中广泛使用的钻孔设备为单动力头钻进或一体式双动力头钻进结构，其结构缺乏灵活性。
单动力头钻孔设备为常规钻孔设备，其特点是接头简单、操作灵活、加接钻具方便。因为它只有一个回转动力，固而对于复杂地层需要使用双管钻进时，钻进深度受到限制，而且外管只进给不能回转，钻进效率低，不能很好满足施工要求。
一体式双动力头钻孔设备只有一个进给装置，其双动力头分别连接钻杆和套管单独回转、同时钻进或提升。在施工中需要加接钻具时，需要同时加接，即将钻杆和套管套在一起后，同时抬起分别与孔口和双动力头的丝扣进行连接。此操作非常繁琐并且劳动强度高、效率低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种结构合理，工作状态转换方便快捷的双动力头钻孔设备。
按照本发明提供的技术方案，所述双动力头钻孔设备包括固定底盘、桅杆与安装在该桅杆的上钻进机构和下钻进机构，桅杆通过固定底盘竖直固定，其特征在于：所述上钻进机构包括上动力头、上进给油缸和滑轮组件，上动力头安装在桅杆上，能够上下滑动，其上、下端分别通过绕行在滑轮组件上的起拔钢绳、进给钢绳与上进给油缸相连接，上进给油缸伸缩带动上动力头上下升降；所述下钻进机构包括下动力头和下进给油缸，下动力头安装在桅杆上，能够上下滑动，下进给油缸的轴线方向与桅杆的轴线方向平行，下进给油缸的活塞杆端和缸体分别固定在所述桅杆和下动力头上，下进给油缸伸缩带动下动力头上下升降。
所述上钻进机构中的滑轮组件包括安装在桅杆顶端的上导向滑轮，安装在桅杆底端的下导向滑轮和安装在上进给油缸活塞杆端的升降滑轮组，升降滑轮组包括固定安装在升降滑轮架上的上升降滑轮和下升降滑轮；所述起拔钢绳依次绕过上导向滑轮的上部和上升降滑轮的下部，其一端固定连接上动力头上端，另一端固定在桅杆上部；所述进给钢绳依次绕过下导向滑轮的下部和下升降滑轮的上部，其一端固定连接上动力头下端，另一端固定在桅杆下部。
本发明结构合理，双动力头采用独立的进给油缸驱动，二者可组合出多种工作状态，能满足不同地层的钻进工艺要求，而且不同工作状态之间转换方便快捷。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明中上进给油缸的活塞杆回缩状态示意图。
图3为本发明中上进给油缸的活塞杆伸出状态示意图。
附图标记说明：1-固定底盘、2-桅杆、3-下进给油缸、4-下动力头、5-上进给油缸、6-上动力头、7-滑轮组件、8-气塔油缸、9-支腿油缸、10-起拔钢绳、11-上导向滑轮、12-上升降滑轮、13-升降滑轮架、14-下升降滑轮、15-油缸固定架、16-进给钢绳、17-下导向滑轮。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1～图3所示，本发明包括固定底盘1、桅杆2与安装在该桅杆2的上钻进机构和下钻进机构，桅杆2通过固定底盘1竖直固定，所述上钻进机构包括上动力头6、上进给油缸5和滑轮组件7，上动力头6安装在桅杆2上，能够上下滑动，其上、下端分别通过绕行在滑轮组件7上的起拔钢绳10、进给钢绳16与上进给油缸5相连接，上进给油缸5通过油缸固定架15安装在桅杆2上，上进给油缸5伸缩带动上动力头6上下升降；所述下钻进机构包括下动力头4和下进给油缸3，下动力头4安装在桅杆2上，能够上下滑动，下进给油缸3的轴线方向与桅杆2的轴线方向平行，下进给油缸3的活塞杆端和缸体分别固定在所述桅杆2和下动力头4上，下进给油缸3伸缩带动下动力头4上下升降。
如图2、图3所示，所述上钻进机构中的滑轮组件7包括安装在桅杆2顶端的上导向滑轮11，安装在桅杆2底端的下导向滑轮17和安装在上进给油缸5活塞杆端的升降滑轮组，升降滑轮组包括固定安装在升降滑轮架13上的上升降滑轮12和下升降滑轮14；所述起拔钢绳10依次绕过上导向滑轮11的上部和上升降滑轮12的下部，其一端固定连接上动力头6上端，另一端固定在桅杆2上部；所述进给钢绳16依次绕过下导向滑轮17的下部和下升降滑轮14的上部，其一端固定连接上动力头6下端，另一端固定在桅杆2下部。
具体应用时，固定底盘1通过其四角安装的支腿油缸9稳固支撑在地面上，气塔油缸8将所述桅杆2竖起，安装在桅杆2上的上钻进机构和下钻进机构独立驱动。
上钻进机构钻进操作开始时的状态如图2所示，上进给油缸5中的活塞杆处于回缩状态，上动力头6位于上方；钻进时，上进给油缸5的活塞杆伸出，推动安装在其上的升降滑轮组上升，绕行在下升降滑轮14上的进给钢绳16拉动上动力头6向下运动，实现向下的钻进操作，当上进给油缸5的活塞杆全部伸出时，如图3所示，上钻进机构的钻进行程达到最大；提升时，上进给油缸5的活塞杆反向回缩并拉动升降滑轮组下降，绕行在上升降滑轮12上的起拔钢绳10拉动上动力头6向上运动，实现向上的提升操作。
如图1所示，下钻进机构中的下钻进油缸3的活塞杆端固定在桅杆2上，缸体与能够上下滑动的下动力头4固定在一起，下进给油缸3的活塞杆伸出实现提升操作，活塞杆回缩实现钻进操作。另外，该下钻进机构也可以采用如下结构：下进给油缸3的安装朝向不变，其活塞杆端与下动力头4固定在一起，其缸体固定在桅杆2上，下进给油缸3的活塞杆伸出实现钻进操作，活塞杆回缩实现提升操作。

Claims (2)

1.一种双动力头钻孔设备，包括固定底盘(1)、桅杆(2)与安装在该桅杆(2)的上钻进机构和下钻进机构，桅杆(2)通过固定底盘(1)竖直固定，其特征在于：所述上钻进机构包括上动力头(6)、上进给油缸(5)和滑轮组件(7)，上动力头(6)安装在桅杆(2)上，能够上下滑动，其上、下端分别通过绕行在滑轮组件(7)上的起拔钢绳(10)、进给钢绳(16)与上进给油缸(5)相连接，上进给油缸(5)伸缩带动上动力头(6)上下升降；所述下钻进机构包括下动力头(4)和下进给油缸(3)，下动力头(4)安装在桅杆(2)上，能够上下滑动，下进给油缸(3)的轴线方向与桅杆(2)的轴线方向平行，下进给油缸(3)的活塞杆端和缸体分别固定在所述桅杆(2)和下动力头(4)上，下进给油缸(3)伸缩带动下动力头(4)上下升降。
2.根据权利要求1所述的双动力头钻孔设备，其特征还在于：所述上钻进机构中的滑轮组件(7)包括安装在桅杆(2)顶端的上导向滑轮(11)，安装在桅杆(2)底端的下导向滑轮(17)和安装在上进给油缸(5)活塞杆端的升降滑轮组，升降滑轮组包括固定安装在升降滑轮架(13)上的上升降滑轮(12)和下升降滑轮(14)；所述起拔钢绳(10)依次绕过上导向滑轮(11)的上部和上升降滑轮(12)的下部，起拔钢绳(10)的一端固定连接上动力头(6)上端，另一端固定在桅杆(2)上部；所述进给钢绳(16)依次绕过下导向滑轮(17)的下部和下升降滑轮(14)的上部，进给钢绳(16)的一端固定连接上动力头(6)下端，进给钢绳(16)的另一端固定在桅杆(2)下部。
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