CN102199989A - 自动化无钻杆钻机 - Google Patents

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Abstract

自动化无钻杆钻机是一种新型潜水钻机，该设备实现了双同旋，双钻头掘进，取消了钻杆。利用反向扭矩相互抵消的原理和增设导向翼的方法，克服了因偏向扣矩导致的机体转动；由于取消了钻杆，所以其机动性强便于运输；同时由于其重量恒定从而降低了提升机负荷便于自动化控制，再者不用频繁更换钻杆提高了工作效率。

Description

自动化无钻杆钻机
所属技术领域
本发明是一种十分先进的潜水钻机，该钻机是一种双向回旋，双钻头掘进钻机；可以实现无钻杆自动化掘进，可控性强自动化程度高。
背景技术
如今使用的回旋式钻机不外乎两种：一种是回转盘式钻机，动力装置在地面上，通过驱动钻杆的回旋来带动下面的钻头掘进。另一种是普通潜水钻机，其动力部分在地下，通过潜水电机带动钻头回旋掘进，其钻杆不转。这两种钻机普遍存在以下问题：一个是都必须有沉重的钻杆，很不便于运输，再者其更换过程中经常出现事故；再一个就是单向回旋容易产生巨大的扭矩，从而扭伤钻杆或钻头；另外，运行时由于钻杆数量的增加，其重量越来越大，从而增加提升机的负荷。
发明内容
针对现在回旋式钻机的不足，我们特设计了这种自动化无钻杆钻机，该发明实现了双回旋，双钻头，装配了导向杆，取消了钻杆；其自动化程度极高。
本发明解决其技术问题的技术方案是：自动化无钻杆钻机是在现行的潜水钻机的基础上，对其潜水掘进部分进行了实质性的改进设计，加装了分动箱和导向翼，导向杆；实现双钻头双向回旋，重量恒定自动化掘进，该发明包括三大部分，分别是动力部分，掘进部分和导向部分。动力部分包括潜水电机，减速箱，分动箱；掘进部分包括正向钻头和反向钻头；导向部分包括导向翼和导向杆。其基本结构是：在潜水电机的动力输出端装配减速箱，减速箱的动力输出端装配分动箱，分动箱的动力输出部分有两个，分别是正向动力输出轴和反向动力输出轴；正向动力输出轴末端装配直径小的正向回旋钻头，反向动力输出轴末端装配直径大的反向回旋钻头；潜水电机的尾部装配导向杆，导向杆尾部对称装配导向翼和钢丝绳悬挂件，在机体外侧对称装配导向翼；机体侧面装配水冲导管。
其工作原理是：当潜水电机运行时，通过减速箱和分动箱的动力转换，使正向回旋钻头和反向回旋钻头同时转动，因正向钻头直径小，反响钻头直径大，所以掘进过程中会产生正反方向的两个扭矩，因方向不同所以相互抵消；即便是由于阻力的不同产生小的扭矩差，也不会使整个机体发生转动，因为机体和导向杆上的导向翼起了作用，导向翼上的利刃嵌入泥土中，只能上下移动，水平阻力巨大；从而保证机体整体不发生扭转，通过正反两个钻头的交互旋挖达到平稳快速掘进的目的。机体通过导向杆上的钢丝绳悬挂件用钢丝绳与地面上的提升机相连，达到上下自如的目的；水冲导管通过高压软管与地面上的高压泥浆泵相连，达到循环泥浆辅助掘进的目的。
本发明的有益效果是：1取消了钻杆，方便运输提高了机动性。2该设备重量恒定，便于自动化控制，降低了提升机负荷。3不用频繁更换钻杆，提高了工作效率。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明
附图是本发明的结构简示图。
图中：1钢丝绳悬挂件 2导向翼 3导向杆 4潜水电机 5减速箱 6分动箱 7反向回旋钻头
8正向回旋钻头 9反向动力输出轴 10正向动力输出轴 11水冲导管
具体实施方式
潜水电机(4)运行时，通过减速箱(5)和分动箱(6)的动力转换，使正向回旋钻头(10)和反向回旋钻头(9)同时转动，因正向钻头(10)直径小，反响钻头(9)直径大，所以掘进过程中会产生正反方向的两个扭矩，因方向不同所以相互抵消；即便是由于阻力的不同产生小的扭矩差，也不会使整个机体发生转动，因为机体和导向杆(3)上的导向翼(2)起了作用，导向翼(2)上的利刃嵌入泥土中，只能上下移动，水平阻力巨大；从而保证机体整体不发生扭转，通过正反两个钻头的交互旋挖达到平稳快速掘进的目的。机体通过导向杆(3)上的钢丝绳悬挂件(1)用钢丝绳与地面上的提升机相连，达到上下自如的目的；水冲导管(11)通过高压软管与地面上的高压泥浆泵相连，达到循环泥浆辅助掘进的目的。

Claims (1)

1.自动化无钻杆钻机主要有三部分组成，分别是动力部分，掘进部分和导向部分，其特征是：动力部分包括潜水电机(4)，减速箱(5)，分动箱(6)；掘进部分包括正向回旋钻头(8)和反向回旋钻头(7)；导向部分包括导向翼(2)和导向杆(3)；其基本结构是：在潜水电机(4)的动力输出端装配减速箱(5)，减速箱(5)的动力输出端装配分动箱(6)，分动箱(6)的动力输出部分有两个，分别是正向动力输出轴(10)和反向动力输出轴(9)；正向动力输出轴(10)末端装配直径小的正向回旋钻头(8)，反向动力输出轴(9)末端装配直径大的反向回旋钻头(7)；潜水电机(4)的尾部装配导向杆(3)，导向杆(3)尾部对称装配导向翼(2)和钢丝绳悬挂件(1)，在机体外侧对称装配导向翼(2)；机体侧面装配水冲导管(11)。
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