CN101666214B - 钻机支承装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻机支承装置(10)，其中滑架(20)可以沿着左桅杆(16)和右桅杆(17)移动，动力头(2)可拆卸地安装在滑架(20)上。滑架(20)由可拆卸连接的鞍形架第一支腿(24)和鞍形架第二支腿(28)构成。具有L形轮廓的鞍形架第一支腿(24)和具有L形轮廓的鞍形架第二支腿(28)相互对称设置，在鞍形架第一支腿(24)和鞍形架第二支腿(28)之间安装有可拆卸的中间连接件(26)。在鞍形架第一支腿(24)与左滑箱(8)之间设有可拆卸的左侧连接箱(22)，在鞍形架第二支腿(28)与右滑箱(9)之间设有可拆卸的右侧连接箱(23)。通过改变滑架中的连接箱和桅杆横向连接件即可适应钻进孔径的变化。

Description

钻机支承装置

技术领域

本发明涉及一种钻机支承装置，特别是一种反循环钻机的桅杆结构。

背景技术

在已知的钻进施工技术中，例如在高层建筑物的地基大口径钻进施工中，以及在河床、海底大陆架上的各种基础工程中的桩孔施工作业中，管端气举反循环钻机的使用频率越来越高。

管端气举反循环钻机的主要结构部件包括：工作平台、夹持器、动力头、桅杆等。其中，桅杆主要功能是：悬挂动力头，带动钻杆上下运动并提供钻进加压压力。

通常钻机的钻孔直径从1.5～4米等多种规格。钻孔直径每改变一次，则桅杆等结构件的尺寸就要发生较大变化。由于钻机结构件尺寸庞大，用户施工地点的地质状况不确定，使得钻具的配置不便确定。如采用传统的生产方式生产，随着结构尺寸的加大加工成本随之增加。而且，运输和安装拆卸难度更大。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的这一问题，提出将钻机支承装置设计成分体模块结构，从而解决了现有技术中存在的问题。本发明提供一种钻机支承装置，其中滑架可以沿着左桅杆和右桅杆移动，动力头可拆卸地安装在滑架上，所述滑架由可拆卸连接的鞍形架第一支腿和鞍形架第二支腿构成。

按照本发明提供的另一种的钻机支承装置，在左桅杆中设有左滑槽，在右桅杆中设有右滑槽，在左滑槽附近安置有左滑动油缸，在右滑槽附近安置有右滑动油缸，左桅杆的一端和左滑动油缸的伸出端共同安装在左底座上，右桅杆的一端和右滑动油缸的伸出端共同安装在右底座上，左滑动油缸安装在可以沿着轴向滑动的左滑箱上，右滑动油缸安装在可以沿着轴向滑动的右滑箱上，左滑箱与鞍形架第一支腿可拆卸连接，右滑箱与鞍形架第二支腿可拆卸连接。

按照本发明提供的另一种的钻机支承装置，所述左桅杆中的左滑槽具有U形横截面，左导轨被设置在具有U形横截面的左滑槽的凹陷部分中，所述右桅杆中的右滑槽具有U形横截面，右导轨被设置在具有U形横截面的右滑槽的凹陷部分中。

按照本发明提供的另一种的钻机支承装置，具有L形轮廓的鞍形架第一支腿和具有L形轮廓的鞍形架第二支腿相互对称设置，在鞍形架第一支腿和鞍形架第二支腿之间安装有可拆卸的中间连接箱。

按照本发明提供的另一种的钻机支承装置，构成所述滑架的鞍形架第一支腿与左滑箱之间设有可拆卸的左侧连接箱，构成所述滑架的鞍形架第二支腿与右滑箱之间设有可拆卸的右侧连接箱。

按照本发明提供的另一种的钻机支承装置，在左桅杆的中部区域设有左侧中间横向连接件，所述左侧中间横向连接件具有大致呈L形状的轮廓，在右桅杆的中部区域设有右侧中间横向连接件，所述右侧中间横向连接件具有大致呈L形状的轮廓，所述左侧中间横向连接件与右侧中间横向连接件相互对称设置，所述L形左侧中间横向连接件的第一端固定在左桅杆上，固定在左桅杆上的L形左侧中间横向连接件的第一端的纵向轴线与左桅杆的纵向轴线基本垂直，所述L形右侧中间横向连接件的第一端固定在右桅杆上，固定在右桅杆上的L形右侧中间横向连接件的第一端的纵向轴线与右桅杆的纵向轴线基本垂直，所述L形左侧中间横向连接件的第二端与所述L形右侧中间横向连接件的第二端可拆卸连接。

按照本发明提供的另一种的钻机支承装置，在左桅杆和右桅杆构成的平面一侧，在左桅杆的端部区域设有左侧端部横向连接件，所述左侧端部横向连接件具有大致呈L形状的轮廓，在右桅杆的端部区域设有右侧端部横向连接件，所述右侧端部横向连接件具有大致呈L形状的轮廓，所述左侧端部横向连接件与右侧端部横向连接件相互对称设置，所述L形左侧端部横向连接件的第一端固定在左桅杆上，固定在左桅杆上的L形左侧端部横向连接件的第一端的纵向轴线与左桅杆的纵向轴线基本垂直，所述L形右侧端部横向连接件的第一端固定在右桅杆上，固定在右桅杆上的L形右侧端部横向连接件的第一端的纵向轴线与右桅杆的纵向轴线基本垂直，所述L形左侧端部横向连接件的第二端与所述L形右侧端部横向连接件的第二端可拆卸连接。

按照本发明提供的另一种的钻机支承装置，在左桅杆和右桅杆构成的平面另一侧，在左桅杆的端部区域设有左侧端部辅助横向连接件，所述左侧端部辅助横向连接件具有大致呈L形状的轮廓，在右桅杆的端部区域设有右侧端部辅助横向连接件，所述右侧端部辅助横向连接件具有大致呈L形状的轮廓，所述左侧端部辅助横向连接件与右侧端部辅助横向连接件相互对称设置，所述L形左侧端部辅助横向连接件的第一端固定在左桅杆上，固定在左桅杆上的L形左侧端部辅助横向连接件的第一端的纵向轴线与左桅杆的纵向轴线基本垂直，所述L形右侧端部辅助横向连接件的第一端固定在右桅杆上，固定在右桅杆上的L形右侧端部辅助横向连接件的第一端的纵向轴线与右桅杆的纵向轴线基本垂直，所述L形左侧端部辅助横向连接件的第二端与所述L形右侧端部辅助横向连接件的第二端可拆卸连接，在左侧端部辅助横向连接件中的第一端和第二端之间设有中间部分，所述左侧端部辅助横向连接件中第一端的纵向轴线与中间部分的纵向轴线之间的夹角≤180°，当所述左侧端部辅助横向连接件中第一端的纵向轴线处于水平面时，所述左侧端部辅助横向连接件的中间部分的纵向轴线相对于水平面呈仰角设置或处于水平面内，所述左侧端部辅助横向连接件中第二端的纵向轴线与中间部分的纵向轴线之间的夹角≥90°，在右侧端部辅助横向连接件中的第一端和第二端之间设有中间部分，在右侧端部辅助横向连接件中第一端的纵向轴线与中间部分的纵向轴线之间的夹角≤180°，当所述右侧端部辅助横向连接件中第一端的纵向轴线处于水平面时，所述右侧端部辅助横向连接件的中间部分的纵向轴线相对于水平面呈仰角设置或处于水平面内，所述右侧端部辅助横向连接件中第二端的纵向轴线与中间部分的纵向轴线之间的夹角≥90°。

按照本发明提供的另一种的钻机支承装置，所述L形左侧中间横向连接件的第二端与所述L形右侧中间横向连接件的第二端之间设有可拆卸的第一中间连接件，所述L形左侧端部横向连接件的第二端与所述L形右侧端部横向连接件的第二端之间设有可拆卸的第二中间连接件，所述L形左侧端部辅助横向连接件的第二端与所述L形右侧端部辅助横向连接件的第二端之间设有可拆卸的第三中间连接件。

采用本发明提供的钻机支承装置将悬挂在桅杆上的滑架分成由鞍形架、中间连接箱和侧连接箱构成的多个模块。在滑架两侧的滑箱连接加压油缸，并与桅杆滑槽直接接触。在位于滑架中间的鞍形架上悬挂动力头。鞍形架与滑箱采用连接整体相连。当需要改变钻孔直径时，可以相应改变动力头连接尺寸。为满足鞍形架与动力头连接尺寸规格的变化，将鞍形架分割为鞍形架第一支腿、鞍形架第二支腿和中间连接箱三部分。将鞍形架分开成为鞍形架第一支腿、鞍形架第二支腿后，改变中间连接箱的尺寸规格，调节动力头吊耳间距，可以悬挂各种规格的动力头。同时可变换滑箱连接箱体尺寸规格，改变滑箱之间的距离，避免与大口径钻头之间产生干涉。

桅杆构成的支承部分由左右两侧的桅杆和横向连接件构成多个模块。改变横向连接件的长度即可适应滑架两侧滑箱滑动。

因此，通过改变滑架中的连接箱和桅杆横向连接件即可适应钻进孔径的多种变化。

本发明在管端固定的钻机等大型机械中具有以下主要优点：

滑架分为连接的多部分模块后，选取不同规格的小结构件组合，便能满足不同机型的结构要求，在钻进施工过程中，可快速适应不同直径的需求。同时将庞大的桅杆结构分为多个模块后，各个模块结构件尺寸大幅缩小，加工成本降低，运输、安装、拆卸难度也相应减小。更便于灵活安装组合及变换钻机的整体尺寸。

附图说明

图1是钻机支承装置的整体结构的立体图；

图2是滑架组件的立体图；

图3是桅杆组件的立体图。

具体实施方式

如附图1～3所示，在本发明提供的一种钻机支承装置10的实施例中，动力头2可拆卸地安装在滑架20上。滑架20可以沿着左桅杆16和右桅杆17上下移动。在左桅杆16中设有左滑槽6，在右桅杆17中设有右滑槽7，在左滑槽6附近安置有左滑动油缸12，在右滑槽7附近安置有右滑动油缸13。

在本发明提供的实施例中，如图1所示，左桅杆16中的左滑槽6具有U形横截面，左滑动油缸12位于具有U形横截面的左滑槽6的凹陷部分中，所述右桅杆17中的右滑槽7具有U形横截面，右滑动油缸13位于具有U形横截面的右滑槽7的凹陷部分中。左桅杆16的一端和左滑动油缸12的伸出端共同安装在左底座4上，右桅杆17的一端和右滑动油缸13的伸出端共同安装在右底座5上。

如图2所示，左滑动油缸12安装在可以沿着轴向滑动的左滑箱8上，右滑动油缸13安装在可以沿着轴向滑动的右滑箱9上。滑架20由可拆卸相互连接的左侧连接箱22、鞍形架第一支腿24、中间连接箱26、鞍形架第二支腿28和右侧连接箱23构成。具有L形轮廓的鞍形架第一支腿24和具有L形轮廓的鞍形架第二支腿28相互对称设置。在鞍形架第一支腿24和鞍形架第二支腿28之间安装有可拆卸的中间连接箱26。构成所述滑架20的鞍形架第一支腿24与左滑箱8之间设有可拆卸的左侧连接箱22。构成所述滑架20的鞍形架第二支腿28与右滑箱9之间设有可拆卸的右侧连接箱23。

如图3所示，在左桅杆16的中部区域设有左侧中间横向连接件32，所述左侧中间横向连接件32具有大致呈L形状的轮廓。在右桅杆17的中部区域设有右侧中间横向连接件33，所述右侧中间横向连接件33具有大致呈L形状的轮廓。所述左侧中间横向连接件32与右侧中间横向连接件33相互对称设置。所述L形左侧中间横向连接件32的第一端321固定在左桅杆16上，固定在左桅杆16上的L形左侧中间横向连接件32的第一端321的纵向轴线与左桅杆16的纵向轴线基本垂直。所述L形右侧中间横向连接件33的第一端331固定在右桅杆17上，固定在右桅杆17上的L形右侧中间横向连接件33的第一端331的纵向轴线与右桅杆17的纵向轴线基本垂直，所述L形左侧中间横向连接件32的第二端322与所述L形右侧中间横向连接件33的第二端332之间设有可拆卸连接的第一中间连接件31。

在左桅杆16和右桅杆17构成的平面一侧，在左桅杆16的端部区域设有左侧端部横向连接件36，所述左侧端部横向连接件36具有大致呈L形状的轮廓。在右桅杆17的端部区域设有右侧端部横向连接件37，所述右侧端部横向连接件37具有大致呈L形状的轮廓。所述左侧端部横向连接件36与右侧端部横向连接件37相互对称设置。所述L形左侧端部横向连接件36的第一端361固定在左桅杆16上，固定在左桅杆16上的L形左侧端部横向连接件36的第一端361的纵向轴线与左桅杆16的纵向轴线基本垂直。所述L形右侧端部横向连接件37的第一端371固定在右桅杆17上，固定在右桅杆17上的L形右侧端部横向连接件37的第一端371的纵向轴线与右桅杆17的纵向轴线基本垂直。所述L形左侧端部横向连接件36的第二端362与所述L形右侧端部横向连接件37的第二端372之间设有可拆卸连接的第二中间连接件35。

在左桅杆16和右桅杆17构成的平面另一侧，在左桅杆16的端部区域设有左侧端部辅助横向连接件46，所述左侧端部横向连接件46具有大致呈L形状的轮廓。在右桅杆17的端部区域设有右侧端部辅助横向连接件47，所述右侧端部辅助横向连接件47具有大致呈L形状的轮廓。所述左侧端部辅助横向连接件46与右侧端部辅助横向连接件47相互对称设置。所述L形左侧端部辅助横向连接件46的第一端461固定在左桅杆16上，固定在左桅杆16上的L形左侧端部辅助横向连接件46的第一端461的纵向轴线与左桅杆16的纵向轴线基本垂直。所述L形右侧端部辅助横向连接件47的第一端471固定在右桅杆17上，固定在右桅杆17上的L形右侧端部辅助横向连接件47的第一端471的纵向轴线与右桅杆17的纵向轴线基本垂直。所述L形左侧端部辅助横向连接件46的第二端462与所述L形右侧端部辅助横向连接件47的第二端472之间设有可拆卸连接的第三中间连接件45。在左侧端部辅助横向连接件46中的第一端461和第二端462之间设有中间部分463，所述左侧端部辅助横向连接件46中第一端461的纵向轴线与中间部分463的纵向轴线之间的夹角≤180°。当所述左侧端部辅助横向连接件46中第一端461的纵向轴线处于水平面时，所述左侧端部辅助横向连接件46的中间部分463的纵向轴线相对于水平面呈仰角设置。在另一个未图示的实施例中左侧端部辅助横向连接件46的中间部分463与左侧端部辅助横向连接件46中第一端461处于同一水平面内。所述左侧端部辅助横向连接件46中第二端462的纵向轴线与中间部分463的纵向轴线之间的夹角≥90°。在右侧端部辅助横向连接件47中的第一端471和第二端472之间设有中间部分473，所述右侧端部辅助横向连接件47中第一端471的纵向轴线与中间部分473的纵向轴线之间的夹角≤180°，当所述右侧端部辅助横向连接件47中第一端471的纵向轴线处于水平面时，所述右侧端部辅助横向连接件47的中间部分473的纵向轴线相对于水平面呈仰角设置。在另一个未图示的实施例中，右侧端部辅助横向连接件47的中间部分473与所述右侧端部辅助横向连接件47中第一端471处于同一水平面内。所述右侧端部辅助横向连接件47中第二端472的纵向轴线与中间部分473的纵向轴线之间的夹角≥90°。

上面所述的优选实施例仅仅是对本发明提供的钻机支承装置进行说明，并非进行限定。本发明的构思和请求保护的范围都记载本发明的权利要求书中。

Claims (9)

1.一种钻机支承装置(10)，其中滑架(20)可以沿着左桅杆(16)和右桅杆(17)移动，动力头(2)可拆卸地安装在滑架(20)上，其特征是：滑架(20)由可拆卸连接的鞍形架第一支腿(24)和鞍形架第二支腿(28)构成，或者滑架(20)由可拆卸连接的鞍形架第一支腿(24)、鞍形架第二支腿(28)和安装在鞍形架第一支腿(24)和鞍形架第二支腿(28)之间的可拆卸的中间连接箱(26)构成。

2.按照权利要求1所述的钻机支承装置(10)，其特征是：在左桅杆(16)中设有左滑槽(6)，在右桅杆(17)中设有右滑槽(7)，在左滑槽(6)附近安置有左滑动油缸(12)，在右滑槽(7)附近安置有右滑动油缸(13)，左桅杆(16)的一端和左滑动油缸(12)的伸出端共同安装在左底座(4)上，右桅杆(17)的一端和右滑动油缸(13)的伸出端共同安装在右底座(5)上，左滑动油缸(12)安装在可以沿着轴向滑动的左滑箱(8)上，右滑动油缸(13)安装在可以沿着轴向滑动的右滑箱(9)上，安装左滑动油缸(12)上的左滑箱(8)与鞍形架第一支腿(24)可拆卸连接，安装右滑动油缸(13)的右滑箱(9)与鞍形架第二支腿(28)可拆卸连接。

3.按照权利要求2所述的钻机支承装置(10)，其特征是：所述左桅杆(16)中的左滑槽(6)具有U形横截面，左滑动油缸(12)被设置在具有U形横截面的左滑槽(6)的凹陷部分中，所述右桅杆(17)中的右滑槽(7)具有U形横截面，右滑动油缸(13)被设置在具有U形横截面的右滑槽(7)的凹陷部分中。

4.按照权利要求2所述的钻机支承装置(10)，其特征是：具有L形轮廓的鞍形架第一支腿(24)和具有L形轮廓的鞍形架第二支腿(28)相互对称设置。

5.按照权利要求2或4所述的钻机支承装置(10)，其特征是：构成所述滑架(20)的鞍形架第一支腿(24)与左滑箱(8)之间设有可拆卸的左侧连接箱(22)，构成所述滑架(20)的鞍形架第二支腿(28)与右滑箱(9)之间设有可拆卸的右侧连接箱(23)。

6.按照权利要求1所述的钻机支承装置(10)，其特征是：在左桅杆(16)的中部区域设有左侧中间横向连接件(32)，所述左侧中间横向连接件(32)具有大致呈L形状的轮廓，在右桅杆(17)的中部区域设有右侧中间横向连接件

(33)，所述右侧中间横向连接件(33)具有大致呈L形状的轮廓，所述左侧中间横向连接件(32)与右侧中间横向连接件(33)相互对称设置，所述L形左侧中间横向连接件(32)的第一端(321)固定在左桅杆(16)上，固定在左桅杆

(16)上的L形左侧中间横向连接件(32)的第一端(321)的纵向轴线与左桅杆(16)的纵向轴线基本垂直，所述L形右侧中间横向连接件(33)的第一端(331)固定在右桅杆(17)上，固定在右桅杆(17)上的L形右侧中间横向连接件(33)的第一端(331)的纵向轴线与右桅杆(17)的纵向轴线基本垂直，所述L形左侧中间横向连接件(32)的第二端(322)与所述L形右侧中间横向连接件(33)的第二端(332)可拆卸连接。

7.按照权利要求1或6所述的钻机支承装置(10)，其特征是：在左桅杆(16)和右桅杆(17)构成的平面一侧，在左桅杆(16)的端部区域设有左侧端部横向连接件(36)，所述左侧端部横向连接件(36)具有大致呈L形状的轮廓，在右桅杆(17)的端部区域设有右侧端部横向连接件(37)，所述右侧端部横向连接件(37)具有大致呈L形状的轮廓，所述左侧端部横向连接件(36)与右侧端部横向连接件(37)相互对称设置，所述L形左侧端部横向连接件(36)的第一端(361)固定在左桅杆(16)上，固定在左桅杆(16)上的L形左侧端部横向连接件(36)的第一端(361)的纵向轴线与左桅杆(16)的纵向轴线基本垂直，所述L形右侧端部横向连接件(37)的第一端(371)固定在右桅杆(17)上，固定在右桅杆(17)上的L形右侧端部横向连接件(37)的第一端(371)的纵向轴线与右桅杆(17)的纵向轴线基本垂直，所述L形左侧端部横向连接件(36)的第二端(362)与所述L形右侧端部横向连接件(37)的第二端(372)可拆卸连接。

8.按照权利要求7所述的钻机支承装置(10)，其特征是：在左桅杆(16)和右桅杆(17)构成的平面另一侧，在左桅杆(16)的端部区域设有左侧端部辅助横向连接件(46)，所述左侧端部横向连接件(46)具有大致呈L形状的轮廓，在右桅杆(17)的端部区域设有右侧端部辅助横向连接件(47)，所述右侧端部辅助横向连接件(47)具有大致呈L形状的轮廓，所述左侧端部辅助横向连接件(46)与右侧端部辅助横向连接件(47)相互对称设置，所述L形左侧端部辅助横向连接件(46)的第一端(461)固定在左桅杆(16)上，固定在左桅杆(16)上的L形左侧端部辅助横向连接件(46)的第一端(461)的纵向轴线与左桅杆(16)的纵向轴线基本垂直，所述L形右侧端部辅助横向连接件(47)的第一端(471)固定在右桅杆(17)上，固定在右桅杆(17)上的L形右侧端部辅助横向连接件(47)的第一端(471)的纵向轴线与右桅杆(17)的纵向轴线基本垂直，所述L形左侧端部辅助横向连接件(46)的第二端(462)与所述L形右侧端部辅助横向连接件(47)的第二端(472)可拆卸连接，在左侧端部辅助横向连接件(46)中的第一端(461)和第二端(462)之间设有中间部分(463)，所述左侧端部辅助横向连接件(46)中第一端(461)的纵向轴线与中间部分(463)的纵向轴线之间的夹角≤180°，当所述左侧端部辅助横向连接件(46)中第一端(461)的纵向轴线处于水平面时，所述左侧端部辅助横向连接件(46)的中间部分(463)的纵向轴线相对于水平面呈仰角设置或处于水平面内，所述左侧端部辅助横向连接件(46)中第二端(462)的纵向轴线与中间部分(463)的纵向轴线之间的夹角≥90°，在右侧端部辅助横向连接件(47)中的第一端(471)和第二端(472)之间设有中间部分(473)，所述右侧端部辅助横向连接件(47)中第一端(471)的纵向轴线与中间部分(473)的纵向轴线之间的夹角≤180°，当所述右侧端部辅助横向连接件(47)中第一端(471)的纵向轴线处于水平面时，所述右侧端部辅助横向连接件(47)的中间部分(473)的纵向轴线相对于水平面呈仰角设置或处于水平面内，所述右侧端部辅助横向连接件(47)中第二端(472)的纵向轴线与中间部分(473)的纵向轴线之间的夹角≥90°。

9.按照权利要求8所述的钻机支承装置(10)，其特征是：所述L形左侧中间横向连接件(32)的第二端(322)与所述L形右侧中间横向连接件(33)的第二端(332)之间设有可拆卸的第一中间连接件(31)，所述L形左侧端部横向连接件(36)的第二端(362)与所述L形右侧端部横向连接件(37)的第二端(372)之间设有可拆卸的第二中间连接件(35)，所述L形左侧端部辅助横向连接件(46)的第二端(462)与所述L形右侧端部辅助横向连接件(47)的第二端(472)之间设有可拆卸的第三中间连接件(45)。

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