CN102943621B - 一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机，包括底座、立柱、桅杆、斜支撑、滑套装置、背板、液压动力源、液压动力头、绞车、滑轮、钢丝绳、提引器、木马夹持器、给进提升装置，所述立柱定在所述底座上；所述滑套装置设置在立柱上；所述背板与所述滑套装置连接；所述液压动力源通过液压油管与所述液压动力头连接；所述液压动力头与所述背板连接；所述绞车固定在所述底座上；所述滑轮固定在所述桅杆的上端；所述钢丝绳一端为自由端绕过所述滑轮，另一端固定在所述绞车上；所述提引器与所述钢丝绳的自由端相连接；所述木马夹持器安装在所述底座上。由于本发明设有轻便绞车、桅杆、滑轮、钢丝绳、提引器、轻便木马夹持器，可实现绳索取芯钻进。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻机，尤其涉及一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机。
背景技术
目前在进行深度为30m～50m左右的浅孔钻进时，均采用提钻取芯钻进工艺，不断的提钻、下钻、卸钻杆、接钻杆不仅严重影响钻进的效率，还会对孔壁造成损害，造成塌孔、卡钻等孔内事故。使用绳索取芯钻进工艺可以解决上述问题。但目前市场上尚无可以实现绳索取芯钻进的轻便钻机，这种钻机是市场亟需的产品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机，克服现有技术中在进行深度为30m～50m左右的浅孔钻进时，均采用提钻取芯钻进工艺，不断的提钻、下钻、卸钻杆、接钻杆不仅严重影响钻进的效率，还会对孔壁造成损害，造成塌孔、卡钻等孔内事故的缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机，包括底座、立柱、桅杆、斜支撑、滑套装置、背板、液压动力源、液压动力头、绞车、滑轮、钢丝绳、提引器、木马夹持器，上链轮、下链轮、链条、给进提升装置，
所述立柱为截面为矩形的薄壁中空构件，其固定在所述底座上；所述桅杆固定在所述立柱上端；所述斜支撑一端固定在所述立柱上部的一侧，另一端固定在所述底座上；所述滑套装置套设在所述立柱上；所述背板一侧通过第一销轴与所述滑套装置连接；所述液压动力源通过液压油管与所述液压动力头连接；所述液压动力头与所述背板连接；所述绞车固定在所述底座上；所述滑轮固定在所述桅杆的上端；所述钢丝绳一端为自由端且绕过所述滑轮，另一端固定在所述绞车上；所述提引器与所述钢丝绳的自由端相连接；所述木马夹持器安装在所述底座上；
所述上链轮固定在所述给进提升装置上；所述给进提升装置固定在所述立柱的上部，所述下链轮通过第二销轴固定在所述立柱的下部；所述链条从所述立柱的内部穿过，上端绕过上链轮，下端绕过下链轮，且与滑套装置连接。
所述立柱是截面为方形的薄壁构件，以上所述链条可以为相同作用的传送装置如皮带；所述的销轴连接方式可以为相同作用的连接方式如螺栓等。
本发明的有益效果是：由于设置有轻便绞车、桅杆、滑轮、钢丝绳、提引器、轻便木马夹持器，可以实现轻便钻机的绳索取芯钻进，且采用斜支撑及单立柱的钻架结构，以最小的结构重量实现了钻架的稳固支撑，当立柱受到向前的力矩时，斜支撑即可拉紧，从而减小立柱的变形量；当立柱受到向后的力矩时，斜支撑即可起到支撑作用，从而减小立柱的变形量；采用了通过第一销轴将背板与所述滑套装置连接的方式，背板可以绕第一销轴旋转180度，也可以快速实现背板的拆卸。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述木马夹持器包括夹持器踏板、卡瓦座、卡瓦，所述夹持器踏板通过销轴与所述卡瓦座连接；所述卡瓦安装在卡瓦座内。
采用上述进一步技术方案的有益效果：木马夹持器用来卡住绳索取芯钻杆，保证在提下钻过程中钻杆不会掉落在孔内。
进一步，所述给进提升装置包括给进齿轮轴、给进齿轮及给进销轴，所述给进齿轮轴与所述给进齿轮啮合；所述给进齿轮通过键固定在所述给进销轴上；所述给进齿轮轴及给进销轴固定在所述立柱上端；所述上链轮固定在所述给进销轴上。
进一步，还包括给进连接套及操作手柄，所述给进连接套一端与所述给进齿轮轴一端连接；所述给进连接套另一端设置有径向通孔；所述操作手柄穿过所述径向通孔与所述给进连接套连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用了给进齿轮轴、给进齿轮及可调节手柄相配合的形式，在65mm*65mm的狭小空间内，实现了25倍的减速比，提升力可以达到1000kg。通过可调节手柄与给进提升装置相配合的传动方式，增大钻架的提升力。
进一步，连接所述液压动力源与所述液压动力头的液压油管路上设置有操作阀。
采用上述进一步方案的有益效果是：所述操作阀组件用来控制动力头输出轴的正转、反转和停止；
进一步，还包括绳索取芯钻杆，所述绳索取芯钻杆与所述液压动力头的输出轴相连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：由动力头将动力输出动力，驱动钻杆。
进一步，所述背板另一侧通过第三销轴连接锁紧螺栓。所述锁紧螺栓可以通过将背板与所述滑套装置快速的固定在一起或者实现快速拆卸。
进一步，所述滑套装置包括滑套体、滑套盖，所述滑套盖与滑套体相互配合连接；所述滑套体一侧通过第一销轴与所述背板连接，另一侧设置有半孔，所述半孔与所述背板另一侧的锁紧螺栓适配。
采用上述进一步方案的有益效果是：所述滑套体一侧通过第一销轴与所述背板连接，可以快速实现背板及动力头的安装，可以进行钻进或提升；另一侧设置有半孔，所述半孔与所述背板另一侧的锁紧螺栓适配可将动力头移开孔位，便于绳索取芯作业。所述滑套体和滑套盖整体的截面内边框可以为正方形。
进一步，所述滑套装置还包括调节螺钉，所述调节螺钉的螺帽为方形，所述调节螺钉的螺帽上沿螺杆径向方向设置有第一通孔，所述滑套体上端中间位置设置有第二通孔，所述调节螺钉穿过所述第二通孔与滑套体相连；所述链条通过调节螺钉和所述第一通孔与所述调节螺钉连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过调节螺钉将链条与滑套连接，使得链条带动滑套装置进而携带动力头沿立柱上下运动。
进一步，所述滑套装置还包括用于调节滑条与立柱之间间隙的顶丝、尼龙滑条及铜滑条，所述用于调节滑条与立柱之间间隙的顶丝设置在所述滑套盖上；所述尼龙滑条设置所述滑套盖内部，可调节滑套盖与所述方向立柱之间间隙；所述铜滑条设置在所述滑套内侧，用于保护滑套。
进一步，还包括打捞矛，所述打捞矛与所述提引器另一端连接。
附图说明
图1为本发明一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机主视图；
图2为本发明一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机侧视图；
图3为本发明一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机滑套装置及背板结构示意图；
图4为本发明一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机木马夹持器结构示意图；
图5为本发明一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机给进提升装置剖面结构示意图；
图6为本发明一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机滑套装置与链条连接结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、滑套装置，2、背板，3、液压动力源，4、液压动力头，5、桅杆，6、给进提升装置，7、立柱，8、绞车，9、木马夹持器，10、钢丝绳，11、提引器，12、底座，13、上链轮，14、下链轮，15、链条，16、斜支撑，17、滑轮，18、第一销轴，19、绳索取芯钻杆，20、打捞矛，21、第二销轴，22、第三销轴，23、锁紧螺栓，24、给进连接套，25、操作手柄，26、第二通孔，27、调节螺钉，28、半孔，29、操作阀。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1、图2、图6所示本发明一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机，包括立柱7、桅杆5、斜支撑16、滑套装置1、背板2、液压动力源3、液压动力头4、绞车8、木马夹持器9、钢丝绳10、提引器11、底座12、上链轮13、下链轮14、链条15、给进提升装置6、滑轮17，
所述立柱7为截面为矩形的薄壁中空构件，其固定在所述底座12上；所述桅杆5固定在所述立柱7上端；所述斜支撑16一端固定在所述立柱7上部的一侧，另一端固定在所述底座12上；所述滑套装置1套设在所述立柱7上；所述背板2通过第一销轴18与所述滑套装置1连接；所述液压动力源3通过液压油管与所述液压动力头4连接；所述液压动力头4与所述背板2连接；所述绞车8固定在所述底座12上；所述滑轮17固定在所述桅杆5的上端；所述钢丝绳10一端为自由端绕过所述滑轮17，另一端固定在所述绞车8上；所述提引器11与所述钢丝绳10的自由端相连接；所述木马夹持器9安装在所述底座12上；
所述上链轮13固定在所述给进提升装置6上；所述给进提升装置6固定在所述立柱7的上部，所述下链轮14通过第二销轴21固定在所述立柱7的下部；所述链条15从所述立柱7的内部穿过，上端绕过上链轮13，下端绕过下链轮14，且与滑套装置1连接。
所述立柱7是截面为方形的薄壁构件，以上所述链条15可以为相同作用的传送装置如皮带；所述的销轴连接方式可以为相同作用的连接方式如螺栓等。
还包括绳索取芯钻杆19、打捞矛20，所述绳索取芯钻杆19与所述液压动力头4的输出轴相连接；所述打捞矛20与所述提引器11另一端连接。连接所述液压动力源3与所述液压动力头4的液压油管路上设置有操作阀29，用来控制动力头输出轴的正转、反转和停止。
所述背板2另一侧通过第三销轴22连接锁紧螺栓23。
还包括给进连接套24及操作手柄25，所述给进连接套24一端与所述给进齿轮轴601一端连接；所述给进连接套24另一端设置有径向通孔；所述操作手柄25穿过所述径向通孔与所述给进连接套24连接。
如图3所示所述滑套装置包括滑套体101、滑套盖102所述滑套盖102与滑套体101相互配合连接。所述滑套体101和滑套盖102整体的截面内边框为正方形。
所述滑套装置1还包括调节螺钉103，所述调节螺钉103的螺帽为方形，所述调节螺钉103的螺帽上沿螺杆径向方向设置有第一通孔，所述滑套体101上端中间位置设置有第二通孔26，所述调节螺钉穿过所述第二通孔26与滑套体101相连；所述链条通过调节螺钉27和所述第一通孔与所述调节螺钉103连接。
所述滑套体101一侧通过第一销轴与所述背板2连接，另一侧设置有半孔28，所述半孔28与所述背板2另一侧的锁紧螺栓23适配。
所述滑套装置1还包括用于调节滑条与立柱之间间隙的顶丝104、尼龙滑条105及铜滑条106，所述用于调节滑条与立柱之间间隙的顶丝104设置在所述滑套盖102上；所述尼龙滑条105设置所述滑套盖102内部，可调节滑套盖102与所述方向立柱7之间间隙；所述铜滑条106设置在所述滑套体101内侧，用于保护滑套。
如图4所示：所述木马夹持器9包括夹持器踏板901、卡瓦座902、卡瓦903，所述夹持器踏板901通过销轴与所述卡瓦座902连接；所述卡瓦903安装在卡瓦座902内。采用木马夹持器9用来卡住绳索取芯钻杆19，保证在提下钻过程中钻杆不会掉落在孔内。
如图5所示：所述给进提升装置6包括给进齿轮轴601、给进齿轮602及给进销轴603，所述给进齿轮轴601与所述给进齿轮602啮合；所述给进齿轮602通过键固定在所述给进销轴603上；所述给进齿轮轴601及给进销轴603固定在所述立柱7上端；所述上链轮13固定在所述给进销轴603上。
本发明工作过程：
在进行绳索取芯作业时，首先将绳索取芯钻杆19与液压动力头4之间的螺纹打开，然后将锁紧螺栓23打开，向外拉背板2，使其绕着第一销轴18旋转180°，此时，液压动力头4让开了孔位。接着，将打捞矛20与提引器11连接，之后，将打捞矛20投入绳索取芯钻杆19中，使其与内部的取芯器连接，转动绞车8，拉动钢丝绳10，即可以将提引器11、打捞矛20及取芯管从绳索取芯钻杆19内提至地面。
当进行提钻作业时，首先通过提引器11将绳索取芯钻杆19向上提出一段距离，使相连两根钻杆的接头位置处于轻便木马夹持器9的上方，将卡瓦903放入轻便木马夹持器9，在重力作用下，卡瓦903将位于下部的绳索取芯钻杆19卡紧，此时即可将位于上部的绳索取芯钻杆卸下。接着，将提引器11与被卡瓦903卡住的钻杆连接，将卡瓦903取下，操作绞车8，向上拉提引器，即可完成第二根绳索取芯钻杆的提升。
当进行下钻作业时，首先将卡瓦903取出，将第一根绳索取芯钻杆放入井口，接着将卡瓦903放置在轻便木马夹持器9上，在重力作用下，卡瓦903将绳索取芯钻杆19卡紧，接着，用提引器11将第二根绳索取芯钻杆吊起，并移至孔位，使第二根绳索取芯钻杆的下端与第一根绳索取芯钻杆的上端连接，然后将卡瓦903取出，转动绞车8，将第二根绳索取芯钻杆放入孔口，如此重复，即可完成下钻。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机，其特征在于，包括底座、立柱、桅杆、斜支撑、滑套装置、背板、液压动力源、液压动力头、绞车、滑轮、钢丝绳、提引器、木马夹持器，上链轮、下链轮、链条、给进提升装置，
所述立柱为截面为矩形的薄壁中空构件，其固定在所述底座上；所述桅杆固定在所述立柱上端；所述斜支撑一端固定在所述立柱上部的一侧，另一端固定在所述底座上；所述滑套装置套设在所述立柱上；所述背板一侧通过第一销轴与所述滑套装置连接；所述液压动力源通过液压油管与所述液压动力头连接；所述液压动力头与所述背板连接；所述绞车固定在所述底座上；所述滑轮固定在所述桅杆的上端；所述钢丝绳一端为自由端且绕过所述滑轮，另一端固定在所述绞车上；所述提引器与所述钢丝绳的自由端相连接；所述木马夹持器安装在所述底座上；
所述上链轮固定在所述给进提升装置上；所述给进提升装置固定在所述立柱的上部，所述下链轮通过第二销轴固定在所述立柱的下部；所述链条从所述立柱的内部穿过，上端绕过上链轮，下端绕过下链轮，且与滑套装置连接；
所述背板另一侧通过第三销轴连接锁紧螺栓；
所述滑套装置包括滑套体、滑套盖，所述滑套盖与滑套体相互配合连接；所述滑套体一侧通过第一销轴与所述背板连接，另一侧设置有半孔，所述半孔与所述背板另一侧的锁紧螺栓适配；
所述滑套装置还包括第一调节螺钉，所述第一调节螺钉的螺帽为方形，所述第一调节螺钉的螺帽上沿螺杆径向方向设置有第一通孔，所述滑套体上端中间位置设置有第二通孔，所述第一调节螺钉穿过所述第二通孔与滑套体相连；所述链条通过第二调节螺钉和所述第一通孔与所述第一调节螺钉连接；
所述滑套装置还包括用于调节滑条与立柱之间间隙的顶丝、尼龙滑条及铜滑条，所述用于调节滑条与立柱之间间隙的顶丝设置在所述滑套盖上；所述尼龙滑条设置所述滑套盖内部，可调节滑套盖与所述立柱之间间隙；所述铜滑条设置在所述滑套体内侧。
2.根据权利要求1所述一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机，其特征在于，所述木马夹持器包括夹持器踏板、卡瓦座、卡瓦，所述夹持器踏板通过销轴与所述卡瓦座连接；所述卡瓦安装在卡瓦座内。
3.根据权利要求1所述一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机，其特征在于，所述给进提升装置包括给进齿轮轴、给进齿轮及给进销轴，所述给进齿轮轴与所述给进齿轮啮合；所述给进齿轮通过键固定在所述给进销轴上；所述给进齿轮轴固定在所述立柱上端；所述上链轮通过键固定在所述给进销轴上。
4.根据权利要求3所述一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机，其特征在于，还包括给进连接套及操作手柄，所述给进连接套一端与所述给进齿轮轴一端连接；所述给进连接套另一端设置有径向通孔；所述操作手柄穿过所述径向通孔与所述给进连接套连接。
5.根据权利要求3所述一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机，其特征在于，连接所述液压动力源与所述液压动力头的液压油管路上设置有操作阀。
6.根据权利要求1至5任一项所述一种可实施绳索取芯钻进的轻便钻机，其特征在于，还包括绳索取芯钻杆，所述绳索取芯钻杆与所述液压动力头的输出轴相连接。
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