CN103216195A - 钻井清井双用装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻井清井双用装置，所述装置包括导向钻头、铲齿、提升器、液压马达、液压自动控制油缸总成件和承压固定机架，所述液压马达安装在承压固定机架下端，所述液压马达下端输出轴上安装有十字形的铲齿架，所述铲齿架中心位置安装有导向钻头，铲齿架左右板上安装有铲齿，铲齿架前后板上安装有平铲刀，所述铲齿架和液压马达之间安装有提升器；本发明的优点是：操作方便，拆除和安装简易，使用安全可靠；体积小、重量轻、转移方便、工作效率提高；具有钻井，清井功能，噪音低，液压工作效率高，不会造成环境污染；维修安装方便、制造成本低，施工条件要求不高，降低操作人员的劳动强度。

Description

钻井清井双用装置

技术领域

本发明涉及一种工程机械钻井装置，尤其是涉及一种具有钻井和清井功能的钻井清井双用装置。

背景技术

现国内外工程建筑、矿业开采 、农业灌溉、事故营救等等都需要钻井和清井设备，以往的钻井机和清井机很不规范，存在很多缺点，例如打桩过程噪声大造成环境污染；机械燃料消耗量多成本既高又造成环境污染；一个工程往往需要较多的施工人员；设备体积过于庞大，不但转移运输不方便而是造成施工成本上升；施工效率低下；桩井质量差，或者井口排列不齐或者井底深浅不一，给后续工作带来麻烦；悬空打桩不安全；防护器具烂废严重；生产环境要求苛刻不能通用；经常存在返工现象；拆除和安装工艺复杂；设备利用率低下不能有效利用现场的设备；国内外通气营救设备缺乏；劳动强度大。目前市场上还未出现一种体积小，安全可靠，低能环保的钻井清井双用装置。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种工作效率高，操作方便，安全可靠，重量轻，维修安装方便、制造成本低、使用寿命长的钻井清井双用装置。

本发明的钻井清井双用装置，所述装置包括导向钻头、铲齿、提升器、液压马达、液压自动控制油缸总成件和承压固定机架，所述液压马达安装在承压固定机架下端，所述液压马达下端输出轴上安装有铲齿架，所述铲齿架中心位置安装有导向钻头，铲齿架左右板上安装有铲齿，铲齿架前后板上安装有平铲刀，所述铲齿架和液压马达之间安装有提升器；

所述液压马达的上安装面设置有推压架，所述推压架上方设置有液压自动控制油缸总成件；所述液压马达侧面安装有两个三孔漏斗；所述液压自动控制油缸总成件和推压架之间设置有定位杆；

所述液压马达中段安装面的右侧安装有出水管接头，所述出水管接头上面安装有出水管，所述液压马达中间安装面的左侧安装有供水管接头，所述供水管接头上面安装供水管，所述供水管和出水管的上半段外侧安装有支承座，内侧固定安装有凸耳，所述两个凸耳之间设置有横拉提升绳，所述横拉提升绳的中间固定有纵拉提升绳，所述纵拉提升绳与卷扬机连接；

所述液压自动控制油缸总成件的上表面中心孔垂直安装空心管，所述空心管下端均布有四根轨道板，所述空心管上半段安装有承压架，所述轨道板安装有滚轮，所述滚轮固定在张压杆的下端，所述张压杆的中间位置与承压架铰接，张压杆的上端与支承座铰接，张压杆的上半段与弹簧的一端连接，所述弹簧另外一端和承压架连接。

所述铲齿的旋转半径比平铲刀的旋转半径大1mm~100mm。所述铲齿由钢制成。所述轨道板未端固定连接有限位块。所述铲齿架为十字形。所述三孔漏斗为六角星形。

本发明的有益效果是：（1）操作方便，拆除和安装简易，使用安全可靠；（2）体积小、重量轻、转移方便、工作效率提高；（3）具有钻井，清井功能，噪音低，液压工作效率高，不会造成环境污染；（4）维修安装方便、制造成本低，施工条件要求不高，降低操作人员的劳动强度。

附图说明

图1是本发明的钻井清井双用装置的结构示意图；

图2是本发明的钻井清井双用装置的自动控制油缸总成件的剖视图；

图3是本发明的钻井清井双用装置的承压架的剖视图；

图4是本发明的钻井清井双用装置的十字形轨道板的俯视图；

图5是本发明的钻井清井双用装置的铲刀架安装后的剖视图；

图6是本发明的钻井清井双用装置的主视图；

图中：导向钻头1、平铲刀2、提升器3、铲齿4、铲齿架5、花键6、双向密封器7、加强钢筋8、液压马达9、三孔漏斗10、出水管接头11、出水管12、推压架13、低压软管14、轨道板15、承压架16、凸耳17、加接管头18、插接卡19、横拉提升绳20、纵拉提升绳21、支承座22、承压板销23、拉力弹簧24、上小孔25、中间销26、下小孔27、调节孔28、张压杆29、空心管30、上高压软管31、限位块32、滚轮33、自动控制油缸总成件34、下高压软管35、供水管36、供水管接头37、上伸缩杆38、旋装盖39、上活塞40、活塞缸41、左密封圈42、下活塞43、针阀44、左堆形弹簧45、弹簧座46、下伸缩杆47、排气孔滤网48、进油管接头49、弹力片50、右密封圈51、密封阀片52、调压座53、出油阀片54、右堆形弹簧55、调压阀座56、调压塞57、钢管套58、定位杆59。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

在图中，本发明的钻井清井双用装置主要由导向钻头1、平铲刀2、提升器3、铲齿4、铲齿架5、花键6、双向密封器7、加强钢筋8、液压马达9、三孔漏斗10、出水管接头11、出水管12、推压架13、低压软管14、轨道板15、承压架16、凸耳17、加接管头18、插接卡19、横拉提升绳20、纵拉提升绳21、支承座22、承压板销23、拉力弹簧24、上小孔25、中间销26、下小孔27、调节孔28、张压杆29、空心管30、上高压软管31、限位块32、滚轮33、自动控制油缸总成件34、下高压软管35、供水管36、供水管接头37、上伸缩杆38、旋装盖39、上活塞40、活塞缸41、左密封圈42、下活塞43、针阀44、左堆形弹簧45、弹簧座46、下伸缩杆47、排气孔滤网48、进油管接头49、弹力片50、右密封圈51、密封阀片52、调压座53、出油阀片54、右堆形弹簧55、调压阀座56、调压塞57、钢管套58、定位杆59组成。

所述装置包括导向钻头1、铲齿4、提升器3、液压马达9、液压自动控制油缸总成件34和承压固定机架，所述液压马达9安装在承压固定机架下端，所述液压马达9下端输出轴上安装有十字形的铲齿架5，所述铲齿架5中心位置安装有导向钻头1，铲齿架5左右板上安装有铲齿4，铲齿架5前后板上安装有平铲刀2，所述铲齿架5和液压马达9之间安装有提升器3；

所述液压马达9的上安装面设置有推压架13，所述推压架13上方设置有液压自动控制油缸总成件34；所述液压马达9侧面安装有两个碗形的三孔漏斗10；所述液压自动控制油缸总成件34和推压架13之间设置有定位杆59；

所述推压架13压装一个倒置的带内斜面的碗形三孔漏斗10，在三孔漏斗10的左右两边小孔的上方焊接两个带内丝扣的供水管接头37和出水管接头11，在三孔漏斗10的左边设置的加水用的通孔，三孔漏斗10的中间孔径大小与液压马达直径大小相同，三孔漏斗10的下平面与提升器的上平面留有小间隙，漏斗的外直径弱小于铲齿的最大旋转轨迹直径。在空心圆柱形推压架13的左边设置有通小孔插装高压软管35，右边的通大孔插装低压软管14。

液压自动控制油缸总成件34是由上伸缩杆38、旋装盖39、上活塞40、活塞缸41、左密封圈42、下活塞43、下伸缩杆47以及控制阀组成。在活塞缸41的左下方设置有丝扣孔，孔内安装有一个上带内台阶，且设置左向出油管孔的弹簧座46，在此弹簧座46内台阶面上设置有左堆形弹簧45，在活塞缸41的右边下方设置有丝扣孔，孔内安装一个带内台阶，且设有右向通孔的调压座53，在调压座53内台阶面上，安装有带下凸台的出油阀片54，在出油阀片54的下方设置有一只右堆形弹簧55，右堆形弹簧55的下端安装在调压塞57上，在活塞缸41的中心向下的凸缘内槽里设有油封，在活塞缸41的下通孔内，向上插入下伸缩杆47，所述伸缩杆47为内部空心，下端设有圆盘，上端设有外丝扣，下伸缩杆47的内孔径与钢管套58的外径形成滑动配合，在下伸缩杆47的内孔里加工有上中下三道安装密封圈用的小环槽。在伸缩杆47的上方用螺母旋装一个下活塞43，在下活塞43的左边对应的弹簧座46中心线上加工通孔，在通孔的下端设置有密封用的锥形缺口，在锥形缺口内安装左堆形弹簧45顶压在一个带有下凸台的针阀44，在下活塞43的右边对应的出油阀片54的中心线上加工一个带有内下台阶的沉孔，在沉孔的内平面上加工安装右密封圈51用的环形槽，在此台阶内用弹力片50顶压在向下伸出杆的密封阀片52，在上下活塞的外圆周表面上加工安装左密封圈42用的环形槽。

在活塞缸41的中部各加工一个安装进油管接头49的内丝扣通孔，在内丝扣通孔的前下方焊接一个空心圆柱形的定位座，定位座与推压架13上的导向定位孔的中心线重合位置安装滑动定位杆59。定位杆59的作用是：使推力架12与自动控制油缸总成件34之间没有相对转动；可以提取马达的作用，还有防止高低压油管被拉断。

在活塞缸41的右边安装一个排气孔滤网48，在活塞缸41的上方，从上向下插入上活塞40、上伸缩杆38和旋装盖39的连体件，旋装盖39的中心孔内加工有安装密封件用的环形槽，外径加工有旋拧在活塞缸41上的外丝扣。上伸缩杆38的内孔上加工上中下三个安装密封圈用的环形槽，上伸缩杆38的内径与钢管套58的外径形成滑动配合。在空心管30下端外径上安装一个外表面光滑的圆柱形钢管套58，钢管套58的长度大于上伸缩杆38和下伸缩杆47全伸出后的两端长度。

所述空心管30上半段安装有六角星形的承压架16，在承压架16的另外两个斜向板的孔内，左边的一个从上向下插入出送废料用的供水管36，供水管36的下端安装在供水管接头37的内丝扣上，右边的一个插入排污用的出水管12，出水管12的下端安装在右边的出水管接头11的内丝扣上。在空心管30中心孔内的左边从上往下导入上高压软管31，上高压软管31从空心管30左边的小孔中伸出后与自动控制油缸总成件34中间的进油管接头49连接。

自动控制油缸总成件34左下方的弹簧座46上接入下高压软管35的一端，下高压管软35的另一端从推压架13左边的孔插入后与液压马达9上的进油管接头连接。

在自动控制油缸总成件34右边的另一个进油管接头49上安装一个常闭的安全阀。常闭安全阀的出油口用小软管与低压软管14上的四通小接头相连。在空心管30的内孔右边从上往下插入低压软管14，低压软管14用四通接头连接，在四通接头的向下的接头与低压软管14一端连接，低压软管14另一端与液压马达上的低压出油接头相连，四通接头水平向右的接头与低压软管14一端连接，低压软管14另一端与调压阀座56的接头相接。

所述液压马达9中段安装面的右侧安装有出水管接头11，所述出水管接头11上面安装有出水管12，所述所述液压马达9中间安装面的左侧安装有供水管接头37，所述供水管接头37上面安装供水管36，所述供水管36和出水管12的上半段外侧安装有支承座22，内侧固定安装有凸耳17，所述两个凸耳17之间设置有横拉提升绳20，横拉提升绳20的中间段固定有纵拉提升绳21，所述纵拉提升绳21与卷扬机连接。

所述液压自动控制油缸总成件34的上表面中心孔垂直安装空心管30，所述空心管30下端均布有四根轨道板15，所述空心管30上半段安装有六角星形的承压架16，所述轨道板15安装有滚轮33，所述滚轮33固定在张压杆29的下端，张压杆29的中间位置与承压架16铰接，张压杆29的上端与支承座22铰接，所述张压杆29的上半段与弹簧24的一端连接，弹簧24另外一端和承压架16连接。

所述铲齿4的旋转半径比平铲刀2的旋转半径大10mm，铲齿4由钢制成。

使用本发明的装置时，开井前在井口位置固定一个与井口内径一样的导向套，在此导向套内放入事先安装好的钻井清井双用装置，利用现有的液压动力的设备提供动力，当高压油进入自动控制油缸总成件34的内腔时，首先在针阀44封闭的作用下高压油液推动上伸缩杆38向上伸出，继而推动坐装在上伸缩杆38上的十字形轨道板15也向上移动，从而推动压在轨道上的滚轮33向内滚动，在承压架16的定位作用下固定在滚轮上的张压杆29的上端向相反方向张开，在驱动力的作用下铰接在张压杆29上的弧形承压板在导向孔座内产生一定的张压力，在同平面内的四个承压板同时把全套总成件固定在导向套内，在液力的作用下，下伸缩杆47顶压推力架13推动马达下移。

当导向钻头1接触到被钻物时，液压力开始增大克服针阀44上的回位左堆形弹簧45，针阀被打开，高压油通过弹簧座46进入高压软管35到达液压马达9，在高压的作用下液压马达9上的输出轴带动整个铲齿架5上的附件旋转，同时安装在轴上的导向钻头1、铲齿4、平铲刀2、提升器3开始旋转工作。

在工作过程中利用供水管36往钻井内加注水，在提升器3的作用下尘粒等污料通过出水管12被排出。当工作到下活塞43上的出油阀片52的伸出杆顶开右堆形弹簧54时，高压油与低压油相通解除管内压力便停止钻孔工作，这时张压杆29在拉力弹簧24的作用下向内回收，从而解除承压架16对导向套的承压力，这时设备在自重力的作用下向下移，在下移过程因有导向钻头1的作用钻孔方向不变。这是第一个工作行程，第二个工作行程在自重力的作用下，下伸缩杆47和上伸缩杆38向内收缩，下活塞43上的密封阀片52的伸出杆离开出油阀片54，出油阀片54被关闭，同时密封阀片52的减压油孔也被关闭，针阀44在左堆形弹簧45的弹力作用下也被关闭，恢复初始工作状态，整个过程时间很短，都是自动连续的不需要人力控制。

当工作深度达到目的时，停机，利用卷扬机回转提升纵拉提升绳21取出整套旋挖设备。

Claims (6)

1.一种钻井清井双用装置，其特征是，所述装置包括导向钻头（1）、铲齿（4）、提升器（3）、液压马达（9）、液压自动控制油缸总成件（34）和承压固定机架，所述液压马达（9）安装在承压固定机架下端，所述液压马达（9）下端输出轴上安装有铲齿架（5），所述铲齿架（5）中心位置安装有导向钻头（1），铲齿架（5）左右板上安装有铲齿（4），铲齿架（5）前后板上安装有平铲刀（2），所述铲齿架（5）和液压马达（9）之间安装有提升器（3）；

所述液压马达（9）的上安装面设置有推压架（13），所述推压架（13）上方设置有液压自动控制油缸总成件（34）；所述液压马达（9）侧面安装有两个三孔漏斗（10）；所述液压自动控制油缸总成件（34）和推压架（13）之间设置有定位杆（59）；

所述液压马达（9）中段安装面的右侧安装有出水管接头（11），所述出水管接头（11）上面安装有出水管（12），所述液压马达（9）中间安装面的左侧安装有供水管接头（37），所述供水管接头（37）上面安装供水管（36），所述供水管（36）和出水管（12）的上半段外侧安装有支承座（22），内侧固定安装有凸耳（17），所述两个凸耳（17）之间设置有横拉提升绳（20），所述横拉提升绳（20）的中间固定有纵拉提升绳（21），所述纵拉提升绳（21）与卷扬机连接；

所述液压自动控制油缸总成件（34）的上表面中心孔垂直安装空心管（30），所述空心管（30）下端均布有四根轨道板（15），所述空心管（30）上半段安装有承压架（16），所述轨道板（15）安装有滚轮（33），所述滚轮（33）固定在张压杆（29）的下端，所述张压杆（29）的中间位置与承压架（16）铰接，张压杆（29）的上端与支承座（22）铰接，张压杆（29）的上半段与弹簧（24）的一端连接，所述弹簧（24）另外一端和承压架（16）连接。

2.根据权利要求1所述的钻井清井双用装置，其特征是，所述铲齿（4）的旋转半径比平铲刀（2）的旋转半径大1mm~100mm。

3.根据权利要求1所述的钻井清井双用装置，其特征是，所述铲齿（4）由钢制成。

4.根据权利要求1所述的钻井清井双用装置，其特征是，所述轨道板（15）未端固定连接有限位块（32）。

5.根据权利要求1所述的钻井清井双用装置，其特征是，所述铲齿架（5）为十字形。

6.根据权利要求1所述的钻井清井双用装置，其特征是，所述三孔漏斗（10）为六角星形。

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