CN103452477B - 一种环保型拖式水平定向钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种环保型拖式水平定向钻机，地锚板、前虎钳、后虎钳、钻杆装卸装置、动力头设置在钻架上，钻架的前部铰接在车架上，变幅油缸的两端分别连接在钻架和车架上，拖链总成的两端分别连接在钻架和动力头上，工具箱、走台板、后操作台、泥浆泵、散热器和液压油箱均设置在车架上，泥浆泵、散热器和液压油箱设置在机棚内部，车架的前方设置驾驶室，轮胎安装于车架的下方，电动机安装于车架上机棚内，绞盘安装在钻架的尾部或是车架上，绞盘通过钢丝绳与动力头推拉箱体的连接座相连。减少对环境的污染，转场方便且对路面没有破坏，可以有效增大钻机的回拖力来避免卡管现象，虎钳结构可以使钻杆受力均匀，虎钳夹紧油缸可维修性好。

Description

一种环保型拖式水平定向钻机

技术领域

本发明涉及一种环保型拖式水平定向钻机，属于定向钻井技术领域。

背景技术

随着城市的发展，地下管道承担着城市居民生活用水的供应和与日俱增的城市污水的排放。然而管道施工时，受市政交通的影响，城市地下管道工程明开槽的时代即将成为过去，水平定向钻机将越来越多的在城市地下管道工程中得到应用。然而水平定向钻机是利用发动机来提供动力，对城市污染很重；水平定向钻机采用履带式行走方式，履带会对路面产生一定的破坏，在设备转场中，如果想不对路面造成破坏就必须依靠平板车，转场效率低；在定向钻机施工中，经常会出现卡管现象，出现这种情况后，需要将管线反方向拖出后，重新进行拖拽，这样对工期影响很大；虎钳一般采用双油缸或三油缸的夹紧方式，如果采用双油缸的夹紧方式，会使钻杆受力不均匀，对钻杆损坏很大，现有三油缸夹紧方式，三个夹紧油缸固定在同一个油缸座上，油缸座通过螺栓与支座连接，夹紧油缸很难取下，可维修性差。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种环保型拖式水平定向钻机，减少对环境的污染，转场方便且对路面没有破坏，可以有效增大钻机的回拖力来避免卡管现象，虎钳结构可以使钻杆受力均匀，虎钳夹紧油缸可维修性好。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种环保型拖式水平定向钻机，包括地锚板、前虎钳、后虎钳、钻架、变幅油缸、钻杆装卸装置、车架、支腿、后操作台、拖链总成、动力头、驾驶室、泥浆泵、散热器和液压油箱，地锚板、前虎钳、后虎钳、钻杆装卸装置、动力头设置在钻架上，钻架的前部铰接在车架上；变幅油缸的两端分别连接在钻架和车架上，拖链总成的两端分别连接在钻架和动力头上；工具箱、走台板、后操作台、泥浆泵、散热器和液压油箱均设置在车架上，泥浆泵、散热器和液压油箱设置在机棚内部；支腿为多个，对称设置在车架的下方；车架的前方设置驾驶室，还包括轮胎、绞盘、牵引连接装置和电动机，轮胎安装于车架的下方，电动机安装于机棚内，油泵分别通过联轴器和液压胶管与电动机和液压油箱相连，绞盘安装在钻架的尾部或是车架上，绞盘通过钢丝绳与动力头推拉箱体的连接座相连，牵引连接装置安装在地锚板上或安装在车架尾部的连接座上；

前虎钳包括前夹紧油缸、前油缸座一、前油缸座二、前油缸座三和支座，三个前夹紧油缸分别固定在前油缸座一、前油缸座二和前油缸座三上，前油缸座一的两端分别与前油缸座二和前油缸座三的一端连接，前油缸座二和前油缸座三的另一端均与支座连接；

后虎钳包括后夹紧油缸、后油缸座一、后油缸座二和后油缸座三，三个后夹紧油缸分别固定在后油缸座一、后油缸座二和后油缸座三上，后油缸座一、后油缸座二和后油缸座三首尾依次连接，后油缸座三上的连接孔与旋转油缸连接。

进一步的，牵引连接装置包括连接板和挂钩，连接板纵向设置多组通孔，挂钩通过通孔与连接板连接。

进一步的，绞盘可以是液压绞盘也可以是电动绞盘。

进一步的，还包括侧标志灯、组合尾灯、侧防护栏和后下部防护栏，侧防护栏安装在走台板的外侧，在走台板的前后端分别布置侧标志灯，后下部防护栏安装在车架的后下部，在车架后部布置组合尾灯。

进一步的，还包括挡泥板，挡泥板设置在轮胎的前后两边。

进一步的，支腿为四个，四个支腿分别设置在车架下方前后两端。

进一步的，采用U型截面梁结构或是大圆角过渡六边形截面梁结构。

与现有技术相比：本发明采用电力驱动，零排放，绿色环保，减少了对环境的污染；采用轮胎式的行走方式且设置高度可调的牵引连接装置，可以根据拖车和路况灵活地调节高度，方便设备转场，也减少钻机对路面的破坏；设置绞盘，提升了钻机的回拖力，可有效避免卡管现象；虎钳采用三油缸分别固定在三油缸座的夹紧方式，钻杆受力均匀，夹紧力大，三个油缸座，彼此通过销轴固定，当油缸损坏后可以很方便的维修。

附图说明

图1为本发明主视图；

图2为本发明左视图；

图3为本发明去掉机棚后的后视图；

图4为本发明俯视图；

图5为本发明工作状态示意图；

图6为本发明连接装置主视图；

图7为本发明前虎钳结构示意图；

图8为本发明后虎钳结构示意图。

图中：1、地锚板，2-1、前虎钳，2-1-1、前夹紧油缸，2-1-2、前油缸座一，2-1-3、前油缸座二，2-1-4、支座，2-1-5、前油缸座三，2-2后虎钳，2-2-1、后油缸座一，2-2-2、后油缸座二，2-2-3、后油缸座三，2-2-4、连接孔，2-2-5、后夹紧油缸，3-1、钻架，3-2、变幅油缸，4、钻杆装卸装置，5、车架，6、支腿，7-1、侧标志灯，7-2、组合尾灯，8、轮胎，8-1、挡泥板，9-1、侧防护栏，9-2、后下部防护栏，10-1、工具箱，10-2、走台板，11、后操作台，12、牵引连接装置，12-1、连接板，12-2、挂钩，12-3、通孔，12-4、连接座，13、绞盘，14、机棚，15、拖链总成，16、动力头，16-1、连接座，16-2、齿条，17、驾驶室，17-1、油缸，18、泥浆泵，19、散热器，20、电动机，21、油泵，22、液压油箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图5所示，本环保型拖式水平定向钻机，包括地锚板1、前虎钳2-1、后虎钳2-2、钻架3-1、变幅油缸3-2、钻杆装卸装置4、车架5、支腿6、后操作台11、拖链总成15、动力头16、驾驶室17、泥浆泵18、散热器19和液压油箱22，地锚板1、前虎钳2-1、后虎钳2-2、钻杆装卸装置4、动力头16设置在钻架3-1上，钻架3-1的前部铰接在车架5上；变幅油缸3-2的两端分别连接在钻架3-1和车架5上，拖链总成15的两端分别连接在钻架3-1和动力头16上；工具箱10-1、走台板10-2、后操作台11、泥浆泵18、散热器19和液压油箱22均设置在车架5上，泥浆泵18、散热器19和液压油箱22设置在机棚14内部；支腿6为多组，对称设置在车架5的下方；车架5的前方设置驾驶室17，还包括轮胎8、绞盘13、牵引连接装置12和电动机20，轮胎8安装于车架5的下方，电动机20安装于机棚14内，油泵21分别通过联轴器和液压胶管与电动机20和液压油箱22相连，绞盘13安装在钻架3-1的尾部或是车架5上，绞盘13通过钢丝绳与动力头推拉箱体的连接座16-1相连，牵引连接装置12安装在地锚板1上或安装在车架5尾部的连接座12-4上；

如图7所示，前虎钳2-1包括前夹紧油缸2-1-1、前油缸座一2-1-2、前油缸座二2-1-3、前油缸座三2-1-5和支座2-1-4，三个前夹紧油缸2-1-1分别固定在前油缸座一2-1-2、前油缸座二2-1-3和前油缸座三2-1-5上，前油缸座一2-1-2的两端分别与前油缸座二2-1-3和前油缸座三2-1-5的一端连接，前油缸座二2-1-3和前油缸座三2-1-5的另一端均与支座2-1-4连接；如图8所示，后虎钳2-2包括后夹紧油缸2-2-5、后油缸座一2-2-1、后油缸座二2-2-2和后油缸座三2-2-3，三个后夹紧油缸2-2-5分别固定在后油缸座一2-2-1、后油缸座二2-2-2和后油缸座三2-2-3上，后油缸座一2-2-1、后油缸座二2-2-2和后油缸座三2-2-3首尾依次连接，后油缸座三2-2-3上的连接孔2-2-4与旋转油缸连接。虎钳采用三个油缸分别固定在三个油缸座的夹紧方式，钻杆受力均匀，夹紧力大，三个油缸座，彼此通过销轴固定，当油缸损坏后可以很方便的维修。

为使本发明在连接拖车时会更加方便，如图6所示，牵引连接装置12包括连接板12-1和挂钩12-2，连接板12-1纵向设置多组通孔12-3，挂钩12-2通过通孔12-3与连接板12-1连接，多组通孔12-3可以扩大连接装置12使用时的调节范围。

绞盘13可以是液压绞盘也可以是电动绞盘，可选择性比较大。

为了提高本发明在转场时的安全性，增设侧标志灯7-1、组合尾灯7-2、侧防护栏9-1和后下部防护栏9-2，侧防护栏9-1分别安放在走台板10-2的外侧，在走台板10-2的前后端分别布置侧标志灯7-1，后下部防护栏9-2安装在车架5的后下部，在车架5后部布置组合尾灯7-2。

为了防止转场时污泥对本发明的污染和正常工作的妨碍，增设挡泥板8-1，挡泥板8-1设置在轮胎8的前后两边。

为了增加本发明工作时的稳定性，支腿6为四个，四个支腿6分别设置在车架5下方前后两端。

钻架3-1采用U型截面梁结构或是大圆角过渡六边形截面梁结构，钻架3-1的截面尺寸较小，降低了整机的质量。

工作过程如下：本发明由工作状态转变为运输状态时，将变幅油缸3-2完全收回，将地锚板1通过连接杆与钻架3-1固定，把动力头16置于钻架3-1上的合适位置，把钻杆装卸装置4置于上钻杆的状态，通过油缸17-1将驾驶室17摆正，以此减小整机的宽度，在地锚板1上安装牵引连接装置12，根据拖车牵引钩的高度来调节牵引连接装置12上连接板12-1与挂钩12-2的相对位置，并通过通孔12-3固定，拖车与本发明连接好后，将组合尾灯7-2和侧标志灯7-1的快速接头与拖车相连，把支腿6完全收回到竖直状态后，从而减少整机运输宽度，断开电动机20电源即可拖动车辆。根据施工现场的情况，可以将牵引连接装置12与设置在车架5尾部的连接座12-4相连，对钻机进行反向拖行。

本发明由运输状态转变为工作状态时，接通电动机20电源，将支腿6放下，保持本发明大致水平，使轮胎8不承载，拆掉组合尾灯7-2和侧标志灯7-1的快接接头，将拖车和本发明分离，拆下地锚板1上的牵引连接装置12，将地锚板1与钻架3-1之间的连接杆取下，调节变幅油缸3-2和支腿6使钻架3-1处于合适的入土角，本发明即可工作，利用钻杆装卸装置4可以方便的装卸钻杆，通过调节驾驶室油缸17-1，可将驾驶室17置于合适的视野位置，水平定向钻机正常情况下通过动力头推拉箱体上的减速机和齿条16-2啮合来实现钻进和回拖，当出现卡管时，通过绞盘13的钢丝绳和动力头16上的连接座16-1相联，这样动力头16除了它自身的减速机的回拖力外，还有绞盘13对动力头16的拉力，这样就使动力头16回拖力增加，跟有效的解决卡管问题。

Claims (7)

1.一种环保型拖式水平定向钻机，包括地锚板（1）、前虎钳（2-1）、后虎钳（2-2）、钻架（3-1）、变幅油缸（3-2）、钻杆装卸装置（4）、车架（5）、支腿（6）、后操作台（11）、拖链总成（15）、动力头（16）、驾驶室（17）、泥浆泵（18）、散热器（19）和液压油箱（22），地锚板（1）、前虎钳（2-1）、后虎钳（2-2）、钻杆装卸装置（4）、动力头（16）设置在钻架（3-1）上，钻架（3-1）的前部铰接在车架（5）上；变幅油缸（3-2）的两端分别连接在钻架（3-1）和车架（5）上，拖链总成（15）的两端分别连接在钻架（3-1）和动力头（16）上；工具箱（10-1）、走台板（10-2）、后操作台（11）、泥浆泵（18）、散热器（19）和液压油箱（22）均设置在车架（5）上，泥浆泵（18）、散热器（19）和液压油箱（22）设置在机棚（14）内部；支腿（6）为多个，对称设置在车架（5）的下方；车架（5）的前方设置驾驶室（17），其特征在于，还包括轮胎（8）、绞盘（13）、牵引连接装置（12）和电动机（20），轮胎（8）安装于车架（5）的下方，电动机（20）安装于机棚（14）内，油泵（21）分别通过联轴器和液压胶管与电动机（20）和液压油箱（22）相连，绞盘（13）安装在钻架（3-1）的尾部或是车架（5）上，绞盘（13）通过钢丝绳与动力头推拉箱体的连接座（16-1）相连，牵引连接装置（12）安装在地锚板（1）上或安装在车架（5）尾部的连接座（12-4）上；

前虎钳（2-1）包括前夹紧油缸（2-1-1）、前油缸座一（2-1-2）、前油缸座二（2-1-3）、前油缸座三（2-1-5）和支座（2-1-4），三个前夹紧油缸（2-1-1）分别固定在前油缸座一（2-1-2）、前油缸座二（2-1-3）和前油缸座三（2-1-5）上，前油缸座一（2-1-2）的两端分别与前油缸座二（2-1-3）和前油缸座三（2-1-5）的一端连接，前油缸座二（2-1-3）和前油缸座三（2-1-5）的另一端均与支座（2-1-4）连接；

后虎钳（2-2）包括后夹紧油缸（2-2-5）、后油缸座一（2-2-1）、后油缸座二（2-2-2）和后油缸座三（2-2-3），三个后夹紧油缸（2-2-5）分别固定在后油缸座一（2-2-1）、后油缸座二（2-2-2）和后油缸座三（2-2-3）上，后油缸座一（2-2-1）、后油缸座二（2-2-2）和后油缸座三（2-2-3）首尾依次连接，后油缸座三（2-2-3）上的连接孔（2-2-4）与旋转油缸连接。

2.根据权利要求1所述的一种环保型拖式水平定向钻机，其特征在于，所述的牵引连接装置（12）包括连接板（12-1）和挂钩（12-2），连接板（12-1）纵向设置多组通孔（12-3），挂钩（12-2）通过通孔（12-3）与连接板（12-1）连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种环保型拖式水平定向钻机，其特征在于，所述的绞盘（13）可以是液压绞盘也可以是电动绞盘。

4.根据权利要求3所述的一种环保型拖式水平定向钻机，其特征在于，还包括侧标志灯（7-1）、组合尾灯（7-2）、侧防护栏（9-1）和后下部防护栏（9-2），侧防护栏（9-1）安装在走台板（10-2）的外侧，在走台板（10-2）的前后端分别布置侧标志灯（7-1），后下部防护栏（9-2）安装在车架（5）的后下部，在车架（5）后部布置组合尾灯（7-2）。

5.根据权利要求4所述的一种环保型拖式水平定向钻机，其特征在于，还包括挡泥板（8-1），挡泥板（8-1）设置在轮胎（8）的前后两边。

6.根据权利要求5所述的一种环保型拖式水平定向钻机，其特征在于，所述的支腿（6）为四个，四个支腿（6）分别设置在车架（5）下方前后两端。

7.根据权利要求6所述的一种环保型拖式水平定向钻机，其特征在于，所述的钻架（3-1）采用U型截面梁结构或是大圆角过渡六边形截面梁结构。