CN103867122B - 全液压山地勘探履带钻机 - Google Patents

Abstract

<b>本发明涉及勘探钻机技术领域，是一种全液压山地勘探履带钻机，其包括行走部、钻井部和辅助部，行走部包括车架、履带底盘和行走马达，车架和行走马达安装在履带底盘上；钻井部包括井架、能沿井架滑动的动力头、空压机和泥浆泵，井架的右部铰接在车架的右部上侧，车架和井架之间安装有能驱动井架转动的井架油缸，空压机的出气口通过进气管与动力头的进气口连通，或泥浆泵的出浆口与动力头的进浆盖连通；助部包括支腿油缸和推铲，支腿油缸安装在车架的右部，推铲铰接在车架的左部，推铲和车架之间安装有能驱动推铲转动的推铲油缸。本发明结构合理而紧凑，使用方便，解决了山前过渡带需要人工搬运钻机设备的问题，具有安全、高效的特点。</b>

Description

全液压山地勘探履带钻机

技术领域

本发明涉及勘探钻机技术领域，是一种全液压山地勘探履带钻机。

背景技术

我国的石油地矿系统山地勘探一直沿用人抬式山地钻机进行施工。山前斜坡过渡带地形复杂，轮式车载钻机无法进入，仍然需要以人抬式进行施工，效率低下，成本高，安全风险大。目前，能在山前过渡施工的各类履带式开山潜孔钻机，大都是分体式结构，即钻机和空压机分别由独立的设备运输，遇到复杂地形无法逾越，不能适应物探钻井的需要。

发明内容

本发明提供了一种全液压山地勘探履带钻机，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有钻机存在的无法进入山前斜坡过渡地带，需要采用分体式结构、以人抬式进行施工，施工效率较低、成本高、存在安全隐患的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种全液压山地勘探履带钻机，包括行走部、钻井部、辅助部和动力部，其中：行走部包括车架、履带底盘和行走马达，车架固定安装在履带底盘上，行走马达固定安装在履带底盘上；钻井部包括井架、能沿井架滑动的动力头、空压机和泥浆泵，井架的右部铰接在车架的右部上侧，车架和井架之间安装有能驱动井架转动的井架油缸，空压机的出气口通过进气管与动力头的进气口连通，或泥浆泵的出浆口与动力头的进浆盖连通；辅助部包括支腿油缸和推铲，支腿油缸安装在车架的右部，推铲铰接在车架的左部，推铲和车架之间安装有能驱动推铲转动的推铲油缸；动力部包括发动机、传动轴、分动箱、燃油箱，发动机安装在车架的左部上侧，分动箱安装在车架的中部上侧，燃油箱安装在车架的右部上侧，发动机的第一动力输出轴通过传动轴与分动箱的动力输入端连接，分动箱的第一动力输出轴连接有行走液压泵，行走液压泵通过行走液控阀与行走马达连通，行走马达驱动履带底盘行走；分动箱的第二动力输出轴连接有钻井液压泵，钻井液压泵通过主换向阀分别连通有钻井马达和提升加压马达，钻井马达驱动动力头转动，提升加压马达驱动动力头沿井架滑动；分动箱的第三动力输出轴驱动空压机转动；发动机的第二动力输出轴连接有辅助油泵，辅助油泵通过第一控制阀与支腿油缸连通，辅助油泵通过第二控制阀与推铲油缸连通，辅助油泵通过第三控制阀与泥浆泵连通，辅助油泵通过第四控制阀与井架油缸连通。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述分动箱的第三动力输出轴与空压机的动力输入端之间安装有电磁离合器，电磁离合器包括第二壳体、电磁线圈、摩擦片、齿座、电刷、稳钉、电源、开关、被动盘和浮动压盘，齿座通过稳钉固定安装在分动箱的第三动力输出轴上，电磁线圈固定在齿座上，电源通过线缆与电刷的输入端连接，电源与电刷之间设有开关，电刷固定安装在第二壳体上并与齿座的外端接触，分动箱的第三动力输出轴的外端通过轴承安装有主动皮带轮，空压机的动力输入轴上固定安装有从动皮带轮，主动皮带轮和从动皮带轮之间通过皮带连接，主动皮带轮的内端面与被动盘的外端面固定连接在一起，被动盘的侧面内侧固定安装有环状摩擦片，被动盘的内端面与电磁线圈之间设有浮动压盘，摩擦片位于齿座的侧面与浮动压盘之间。

上述分动箱的第一动力输出轴与行走液压泵的动力输入端之间设置有第一气动离合器，分动箱的第二动力输出轴与钻井液压泵的动力输入端之间设置有第二气动离合器；分动箱的第三动力输出轴与空压机的动力输入端之间设置有第三气动离合器；第一气动离合器包括第一连接体、第一主动牙嵌、第一被动牙嵌、第一拨叉和第一气缸，行走液压泵通过第一油泵接盘固定安装在第一连接体的右端，第一连接体的左端固定安装在分动箱上，第一连接体的顶部向上凸起形成第一容纳腔，第一容纳腔的右侧固定安装有第一气缸，第一气缸内设有第一活塞，第一活塞上安装有第一活塞杆，第一活塞杆的左端位于第一容纳腔内部，第一活塞的右侧安装有第一复位弹簧，第一拨叉的上端固定安装在位于第一容纳腔内部的第一活塞杆上；分动箱的第一动力输出轴的右部沿轴向设有第一导轨，能沿第一导轨滑动的第一主动牙嵌安装在第一导轨上，第一主动牙嵌的左部设有第一环形槽，第一主动牙嵌和第一被动牙嵌均位于第一连接体的内部，第一拨叉的下端安装在第一环形槽内，第一被动牙嵌的右端通过轴承安装在第一油泵接盘的左端，第一被动牙嵌与行走液压泵的动力输入端固定连接，第一被动牙嵌的左端通过轴承安装在分动箱的第一动力输出轴的右端；第二气动离合器包括第二连接体、第二主动牙嵌、第二被动牙嵌、第二拨叉和第二气缸，钻井液压泵通过第二油泵接盘固定安装在第二连接体的右端，第二连接体的左端固定安装在分动箱上，第二连接体的顶部向上凸起形成第二容纳腔，第二容纳腔的右侧固定安装有第二气缸，第二气缸内设有第二活塞，第二活塞上安装有第二活塞杆，第二活塞杆的左端位于第二容纳腔内部，第二活塞的右侧安装有第二复位弹簧，第二拨叉的上端固定安装在位于第二容纳腔内部的第二活塞杆上；分动箱的第二动力输出轴的右部沿轴向设有第二导轨，能沿第二导轨滑动的第二主动牙嵌安装在第二导轨上，第二主动牙嵌的左部设有第二环形槽，第二主动牙嵌和第二被动牙嵌均位于第二连接体的内部，第二拨叉的下端安装在第二环形槽内，第二被动牙嵌的右端通过轴承安装在第二油泵接盘的左端，第二被动牙嵌与行走液压泵的动力输入端固定连接，第二被动牙嵌的左端通过轴承安装在分动箱的第二动力输出轴的右端；第三气动离合器包括第三连接体、第三主动牙嵌、第三被动牙嵌、第三拨叉和第三气缸，空压机通过第三油泵接盘固定安装在第三连接体的右端，第三连接体的左端固定安装在分动箱上，第三连接体的顶部向上凸起形成第三容纳腔，第三容纳腔的右侧固定安装有第三气缸，第三气缸内设有第三活塞，第三活塞上安装有第三活塞杆，第三活塞杆的左端位于第三容纳腔内部，第三活塞的右侧安装有第三复位弹簧，第三拨叉的上端固定安装在位于第三容纳腔内部的第三活塞杆上；分动箱的第三动力输出轴的右部沿轴向设有第三导轨，能沿第三导轨滑动的第三主动牙嵌安装在第三导轨上，第三主动牙嵌的左部设有第三环形槽，第三主动牙嵌和第三被动牙嵌均位于第三连接体的内部，第三拨叉的下端安装在第三环形槽内，第三被动牙嵌的右端通过轴承安装在第三油泵接盘的左端，第三被动牙嵌与行走液压泵的动力输入端固定连接，第三被动牙嵌的左端通过轴承安装在分动箱的第三动力输出轴的右端。

上述发动机铰接在车架上，发动机和车架之间安装有能驱动发动机上下转动的抬升油缸，辅助油泵通过第五控制阀与抬升油缸连通。

上述动力头包括第一壳体、主动齿轮、从动齿轮、底座、中心管和两用套管，主动齿轮和从动齿轮啮合并分别通过轴承安装在第一壳体内部，从动齿轮固定安装在中心管上，钻井马达安装在第一壳体外部并驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮及中心管转动，两用套管通过底座安装在中心管的上端，两用套管的侧壁上开有进气口，两用套管的上端固定安装有开口的进浆盖，进浆盖的下端铰接有能盖住进气口的活门，进气口的外端安装有进气管，进气管通过进气口与中心管连通，进浆盖与中心管的内腔连通。

上述井架的两端分别安装有主动链轮和从动链轮，提升加压马达的动力输出轴与主动链轮的动力输入端连接，主动链轮和从动链轮之间通过链条连接，动力头安装在链条上，主动链轮通过链条带动从动链轮转动，链条带动动力头沿井架滑动。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，其将钻机和空压机集成在一个履带底盘上，解决了山前过渡带人工搬运钻机设备的问题，提高了钻机的通过能力；履带底盘上设计了可以清除障碍物的推铲和发动机抬升装置，保证了履带钻机在复杂地形的通过能力和在45°斜坡上有效制动的安全性，发动机抬升装置使得钻机在下陡坡时发动机依然能够得到良好的润滑，同时在本钻机通过的地方，也为后续车辆提供了运送物资给养的通道；分动箱带动的几个油泵分别安装有气动离合器，分动箱上的油泵既可以同时运转，也可以分开运转，在长距离移动和长时间钻井时，只需按动气动开关，即可将暂时不使用的油泵与被动轴分离；在短距离移动和连续短时间钻井时，使所有油泵均与对应的被动轴联接，所有油泵保持运转，既节约能源消耗又延长机件的使用年限；可以根据地质条件选择空气钻井或泥浆钻井，解决了砾石区钻井的难题，具有安全、省力、简便、高效的特点。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例处于行走状态的主视结构示意图。

附图2为本发明最佳实施例处于钻井状态的主视结构示意图。

附图3为本发明最佳实施例处于下坡状态下的主视结构示意图。

附图4为本发明最佳实施例的液压原理示意图。

附图5为附图2中钻井部的主视结构示意图。

附图6为附图5的俯视结构示意图。

附图7为本发明最佳实施例中动力头的主视剖视结构示意图。

附图8为本发明最佳实施例中空压机的主视剖视结构示意图。

附图9为本发明最佳实施例中分动箱的主视结构示意图。

附图10为附图9中A-A向剖视结构示意图。

附图11为附图10中第二气动离合器的主视剖视结构示意图。

附图12为附图11的右视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为车架，2为履带底盘，3为行走马达，4为井架，5为动力头，6为空压机，7为泥浆泵，8为井架油缸，9为进气管，10为进浆盖，11为支腿油缸，12为推铲，13为推铲油缸，14为发动机，15为传动轴，16为分动箱，17为燃油箱，18为分动箱的第一动力输出轴，19为行走液压泵，20为行走液控阀，21为行走马达，22为分动箱的第二动力输出轴，23为钻井液压泵，24为主换向阀，25为钻井马达，26为提升加压马达，27为辅助油泵，28为第一控制阀，29为第三控制阀，30为抬升油缸，31为第五控制阀，32为第一壳体，33为主动齿轮，34为从动齿轮，35为底座，36为中心管，37为两用套管，38为进气口，39为活门，40为第二壳体，41为电磁线圈，42为摩擦片，43为齿座，44为电刷，45为稳钉，46为分动箱的第三动力输出轴，47为开关，48为被动盘，49为浮动压盘，50为从动皮带轮，51为皮带，52为第一连接体，53为第一主动牙嵌，54第一被动牙嵌，55为第一拨叉，56第一气缸，57为第一油泵接盘，58为第一容纳腔，59为第一活塞，60为第一活塞杆，61为第一复位弹簧，62为第一导轨，63为第一环形槽，64为第二连接体，65为第二主动牙嵌，66为第二被动牙嵌，67为第二拨叉，68为第二气缸，69为第二油泵接盘，70为第二容纳腔，71为第二活塞，72为第二活塞杆，73为第二复位弹簧，74为第二环形槽，75为主动链轮，76为从动链轮，77为链条，78为轴承，79为先导阀，80为主动皮带轮，81液压油箱，82仪表盘，83第四控制阀，84为第二控制阀，85为电源，86为散热器，87电磁离合器。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2、3、4所示，该全液压山地勘探履带钻机包括行走部、钻井部、辅助部和动力部，其中：行走部包括车架1、履带底盘2和行走马达3，车架1固定安装在履带底盘2上，行走马达3固定安装在履带底盘2上；钻井部包括井架4、能沿井架滑动的动力头5、空压机6和泥浆泵7，井架4的右部铰接在车架1的右部上侧，车架1和井架4之间安装有能驱动井架4转动的井架油缸8，空压机6的出气口通过进气管9与动力头5的进气口连通，或泥浆泵7的出浆口与动力头5的进浆盖10连通；辅助部包括支腿油缸11和推铲12，支腿油缸11安装在车架1的右部，推铲12铰接在车架1的左部，推铲12和车架1之间安装有能驱动推铲12转动的推铲油缸13；动力部包括发动机14、传动轴15、分动箱16、燃油箱17，发动机14安装在车架1的左部上侧，分动箱16安装在车架1的中部上侧，燃油箱17安装在车架1的右部上侧，发动机14的第一动力输出轴通过传动轴15与分动箱16的动力输入端连接，分动箱的第一动力输出轴18连接有行走液压泵19，行走液压泵19通过行走液控阀20与行走马达21连通，行走马达21驱动履带底盘2行走；分动箱的第二动力输出轴22连接有钻井液压泵23，钻井液压泵23通过主换向阀24分别连通有钻井马达25和提升加压马达26，钻井马达25驱动动力头5转动，提升加压马达26驱动动力头5沿井架滑动；分动箱的第三动力输出轴46驱动空压机6转动；发动机14的第二动力输出轴连接有辅助油泵27，辅助油泵27通过第一控制阀28与支腿油缸11连通，辅助油泵27通过第二控制阀84与推铲油缸13连通，辅助油泵27通过第三控制阀29与泥浆泵7连通，辅助油泵27通过第四控制阀83与井架油缸8连通。

这样，空压机和钻机一体化安装在履带底盘上，解决了山前过渡带需要人工搬运钻机设备的问题，提高了钻机的通过性能，使生产效率大幅度提高，同时在本钻机通过的地方，也为后续车辆提供了运送物资给养的通道；钻机一体化，结构紧凑，全液压控制可离合运转，达到节约能源的目的；钻井方法可以根据地质条件选择空气钻井或泥浆钻井，并备有注水泵和固井液，解决了砾石区钻井难题；运载工具的通过能力，是山地勘探的必要条件，本钻机的履带底盘设计了可以清除障碍物的推铲和发动机抬升装置，保证了设备在复杂地形的通过能力和在45°斜坡上有效制动的安全性。现有的各种型号的潜孔钻机，大都是分体式结构，不具备物探钻井生产条件。

可根据实际需要，对上述全液压山地勘探履带钻机作进一步优化或/和改进：

如附图1、2、3所示，上述发动机14铰接在车架1上，发动机14和车架1之间安装有能驱动发动机14上下转动的抬升油缸30，辅助油泵27通过第五控制阀31与抬升油缸30连通。这样，在全液压山地勘探履带钻机遇到较远下坡地形行走或钻井时，操作第五控制阀31，使辅助油泵27中的高压油进入到抬升油缸30内，使抬升油缸30顶起发动机14，使发动机14始终保持水平，保证发动机14始终处于良好的润滑状态，延长发动机14和履带钻机的使用寿命，具有安全、省力、简便、高效的特点。

如附图7所示，上述动力头5包括第一壳体32、主动齿轮33、从动齿轮34、底座35、中心管36和两用套管37，主动齿轮33和从动齿轮34啮合并分别通过轴承78安装在第一壳体32内部，从动齿轮34固定安装在中心管36上，钻井马达25安装在第一壳体32外部并驱动主动齿轮33转动，主动齿轮33带动从动齿轮34及中心管36转动，两用套管37通过底座35安装在中心管36的上端，两用套管37的侧壁上开有进气口38，两用套管37的上端固定安装有开口的进浆盖10，进浆盖10的下端铰接有能盖住进气口38的活门39，进气口38的外端安装有进气管9，进气管9通过进气口38与中心管36连通，进浆盖10与中心管36的内腔连通。

在使用的过程中，打开空压机6，压缩空气通过进气管9进入活门39，活门39向上活动，闭合进浆盖10。压缩空气顺中心管36进入下部，钻杆完成钻井过程；完井后关闭空压机6，活门39自动落下，开启进浆盖10，震源药柱顺口落入井内。双功能动力头的优点在于：可用于不同地形的钻井施工，主要用于沙漠地区的勘探，在沙漠以外地形，可不必再另换动力头，就能实现下一物理点的钻井作业。

如附图1、8所示，在一种优选技术方案中，采用电磁离合器87控制空压机6的启停。上述分动箱的第三动力输出轴46与空压机6的动力输入端之间安装有电磁离合器87，电磁离合器87包括第二壳体40、电磁线圈41、摩擦片42、齿座43、电刷44、稳钉45、电源85、开关47、被动盘48和浮动压盘49，齿座43通过稳钉45固定安装在分动箱的第三动力输出轴46上，电磁线圈41固定在齿座43上，电源85通过线缆48与电刷44的输入端连接，电源85与电刷44之间设有开关47，电刷44固定安装在第二壳体40上并与齿座43的外端接触，分动箱的第三动力输出轴46的外端通过轴承78安装有主动皮带轮80，空压机6的动力输入轴上固定安装有从动皮带轮50，主动皮带轮80和从动皮带轮50之间通过皮带51连接，主动皮带轮80的内端面与被动盘48的外端面固定连接在一起，被动盘48的侧面内侧固定安装有环状摩擦片42，被动盘48的内端面与电磁线圈41之间设有浮动压盘49，摩擦片42位于齿座43的侧面与浮动压盘49之间。

这样，拨动开关47，接通电源85，正极和车体24V负极相连，使电磁线圈41产生电磁力，吸附浮动压盘49向内运动并压紧摩擦片42，使摩擦片42和齿座43成为一体，随分动箱的第三动力输出轴46一起转动，从而带动被动盘48和主动皮带轮80一同运转；同时电磁离合器还具有体积小、扭矩大、操作简便、成本低的特点。

在另一种具体实施例中，如附图4、9、10、11、12所示，采用气动离合器控制空压机6的启停。上述分动箱的第一动力输出轴18与行走液压泵19的动力输入端之间设置有第一气动离合器，分动箱的第二动力输出轴22与钻井液压泵23的动力输入端之间设置有第二气动离合器；分动箱的第三动力输出轴46与空压机6的动力输入端之间设置有第三气动离合器；

第一气动离合器包括第一连接体52、第一主动牙嵌53、第一被动牙嵌54、第一拨叉55和第一气缸56，行走液压泵19通过第一油泵接盘57固定安装在第一连接体52的右端，第一连接体52的左端固定安装在分动箱16上，第一连接体52的顶部向上凸起形成第一容纳腔58，第一容纳腔58的右侧固定安装有第一气缸56，第一气缸56内设有第一活塞59，第一活塞59上安装有第一活塞杆60，第一活塞杆60的左端位于第一容纳腔58内部，第一活塞59的右侧安装有第一复位弹簧61，第一拨叉55的上端固定安装在位于第一容纳腔58内部的第一活塞杆60上；分动箱的第一动力输出轴18的右部沿轴向设有第一导轨62，能沿第一导轨62滑动的第一主动牙嵌53安装在第一导轨62上，第一主动牙嵌53的左部设有第一环形槽63，第一主动牙嵌53和第一被动牙嵌54均位于第一连接体52的内部，第一拨叉55的下端安装在第一环形槽63内，第一被动牙嵌54的右端通过轴承78安装在第一油泵接盘57的左端，第一被动牙嵌54与行走液压泵19的动力输入端固定连接，第一被动牙嵌54的左端通过轴承78安装在分动箱的第一动力输出轴18的右端；

第二气动离合器包括第二连接体64、第二主动牙嵌65、第二被动牙嵌66、第二拨叉67和第二气缸68，钻井液压泵23通过第二油泵接盘69固定安装在第二连接体64的右端，第二连接体64的左端固定安装在分动箱16上，第二连接体64的顶部向上凸起形成第二容纳腔70，第二容纳腔70的右侧固定安装有第二气缸68，第二气缸68内设有第二活塞71，第二活塞71上安装有第二活塞杆72，第二活塞杆72的左端位于第二容纳腔70内部，第二活塞71的右侧安装有第二复位弹簧73，第二拨叉67的上端固定安装在位于第二容纳腔70内部的第二活塞杆72上；分动箱的第二动力输出轴22的右部沿轴向设有第二导轨73，能沿第二导轨73滑动的第二主动牙嵌65安装在第二导轨73上，第二主动牙嵌65的左部设有第二环形槽74，第二主动牙嵌65和第二被动牙嵌66均位于第二连接体64的内部，第二拨叉67的下端安装在第二环形槽74内，第二被动牙嵌66的右端通过轴承78安装在第二油泵接盘69的左端，第二被动牙嵌66与行走液压泵19的动力输入端固定连接，第二被动牙嵌66的左端通过轴承78安装在分动箱的第二动力输出轴19的右端；

第三气动离合器包括第三连接体、第三主动牙嵌、第三被动牙嵌、第三拨叉和第三气缸，空压机6通过第三油泵接盘固定安装在第三连接体的右端，第三连接体的左端固定安装在分动箱16上，第三连接体的顶部向上凸起形成第三容纳腔，第三容纳腔的右侧固定安装有第三气缸，第三气缸内设有第三活塞，第三活塞上安装有第三活塞杆，第三活塞杆的左端位于第三容纳腔内部，第三活塞的右侧安装有第三复位弹簧，第三拨叉的上端固定安装在位于第三容纳腔内部的第三活塞杆上；分动箱的第三动力输出轴46的右部沿轴向设有第三导轨，能沿第三导轨滑动的第三主动牙嵌安装在第三导轨上，第三主动牙嵌的左部设有第三环形槽，第三主动牙嵌和第三被动牙嵌均位于第三连接体的内部，第三拨叉的下端安装在第三环形槽内，第三被动牙嵌的右端通过轴承安装在第三油泵接盘的左端，第三被动牙嵌与行走液压泵的动力输入端固定连接，第三被动牙嵌的左端通过轴承安装在分动箱的第三动力输出轴46的右端。

钻机需要行走或钻井时，拨动控制气开关，顶动相应气缸的活塞，拨动拨叉，推动压盘啮合摩擦盘，油泵即开始工作。这样，分动箱上的油泵既可以同时运转，也可以分开运转，在长距离移动和长时间钻井时，只需按动气动开关，即可将暂时不使用的油泵与被动轴分离；在短距离移动和连续短时间钻井时，使所有油泵均与对应的被动轴联接，所有油泵保持运转，既节约能源消耗又延长机件的使用年限。

如附图5、6所示，上述井架4的两端分别安装有主动链轮75和从动链轮76，提升加压马达26的动力输出轴与主动链轮75的动力输入端连接，主动链轮75和从动链轮76之间通过链条77连接，动力头5安装在链条77上，主动链轮75通过链条77带动从动链轮76转动，链条76带动动力头5沿井架4滑动。采用链轮链条进行传动，结构简单，成本低，性能稳定。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本发明最佳实施例的使用过程：

该全液压山地勘探履带钻机由两大部分组成：行走部和钻井部。

这两大部分由一台发动机14提供动力，经传动轴15将动力输入分动箱16，分动箱16将动力分配给行走液压泵19和钻井液压泵23；

液压油箱81内的液压油经钻井液压泵19和行走液压泵23输送至行走液控阀20和主换向阀24，再通过高压油管分配到各个运动执行机构；

辅助机构由发动机14的辅助油泵27提供的高压油流经第一控制阀28、第二控制阀84，第三控制阀29、第四控制阀83、第五控制阀31，分别控制着本钻机的支腿油缸11、推铲油缸13、泥浆泵7、井架油缸8、抬升油缸30。钻机的行走、推铲、钻井均由液压提供动力。

行走系统特征：履带钻机工作环境决定了人不能上机驾驶，手动先导回路依靠人拨动先导手柄，打开控制阀，驱动钻机前进、后退、转向、制动、回路，实现本钻机在工作面上寻找物理点进行钻井作业。

本钻机到达指定物理点后，拨动仪表盘82上的汽动开关，分离行走液压泵19，开启钻井液压泵23的开关，钻井系统开始运转。油缸控制阀（包括第一控制阀28、第二控制阀84，第三控制阀29、第四控制阀83和第五控制阀31）的动力油是由辅助油泵27供给的，拨动第一控制阀28的控制手柄，使四个支腿油缸11顶起，调平钻机，扳动第四控制阀83的控制手柄，使井架4直立并锁固。

扳动主控制阀24的升降手柄，使动力头5降至下限位升压，检查并确认加压压力表显示为10MPa；上提动力头5至井架4的上止点升压，检查并确认系统压力为20MPa，升压过程中检查并确认液压进气管及接头各部位无渗漏油现象。

本履带钻机采用压缩空气为介置从井底带动钻屑上返至地面成孔，钻具采用潜孔冲击器和钻头等，开始前应先怠速运转空压机观察润滑油是否正常及压力显示是否达到钻井的要求。标准压力0.6MPa至0.8MPa，确认正常后上提动力头5至井架4上端，连接好第一根钻杆，下降动力头5至钻杆露出钻杆扶正套，连接好钻头，下压钻杆使钻头接触地面，确保钻杆垂直。

启动空压机6的控制手柄，电磁离合器开始吸合，启动空压机6，待压缩空气经进气管从冲击器或钻头喷出后，扳动主控制阀24的操作阀手柄，使动力头5正转并均匀下压，开始钻井作业。

钻杆钻下后，上下滑动2次到3次不等，并根据地层情况注水或泥浆，将井底余渣冲出地面，关闭空压机6，用垫叉卡在钻杆一边，人员闪开井口位置，反转动力头5，卸开螺丝，开始接下一根钻杆。接上钻杆后，取下垫叉，打开空压机6，压缩空气上返后，下压动力头5并旋转，继续钻井作业。钻井过程中注意观察液位计处的油温显示，当液压油温度达到40℃时，打开散热器86的开关，散热器86开始强制冷却。钻井至预定井深后，将钻具稍提离井底，冲洗井底余渣，保证成井深度。

关闭空压机6，用垫叉卡住钻杆上部的对扁，反转动力头5，卸松钻杆螺纹半圈至一圈，保持连接，提升动力头5至下一根钻杆上部的对边露出井口位置，用垫叉卡住，再用管钳手动卸松并取下钻杆。下移动力头5并正转，使下接头与钻杆螺丝连接但不拧紧，上移少许动力头5，取下垫叉。

按上述操作程序，依次卸完全部钻杆。当最后一根带钻头的钻杆露出井口时，将扶正套从井口装置上卸下并套在钻杆上，将全部钻杆装入钻杆架。

下降动力头5至井架中下部，方便下次钻井。扳动第一控制阀28的控制手柄，收起支腿油缸11，再扳动第四控制阀83的控制手柄，放倒井架4，关闭钻井液压泵23，开启行走液压泵19。

拨动先导阀79的手柄，液压驱动行走马达21转动，带动履带底盘2行走。行走过程遇深沟无法通过时，扳动第二控制阀84的控制手柄，使推铲12开始工作。履带底盘2前后移动时，挖土填沟后通过；遇障碍物可清除通过；遇大下坡时，扳动第五控制阀31的控制手柄，使抬升油缸30开始工作，将发动机14抬升，使发动机14处于平衡状态。钻机行走至下一井点后，进行下一钻井过程。

Claims (10)

1.一种全液压山地勘探履带钻机，其特征在于包括行走部、钻井部、辅助部和动力部，其中：行走部包括车架、履带底盘和行走马达，车架固定安装在履带底盘上，行走马达固定安装在履带底盘上；钻井部包括井架、能沿井架滑动的动力头、空压机和泥浆泵，井架的右部铰接在车架的右部上侧，车架和井架之间安装有能驱动井架转动的井架油缸，空压机的出气口通过进气管与动力头的进气口连通，或泥浆泵的出浆口与动力头的进浆盖连通；辅助部包括支腿油缸和推铲，支腿油缸安装在车架的右部，推铲铰接在车架的左部，推铲和车架之间安装有能驱动推铲转动的推铲油缸；动力部包括发动机、传动轴、分动箱、燃油箱，发动机安装在车架的左部上侧，分动箱安装在车架的中部上侧，燃油箱安装在车架的右部上侧，发动机的第一动力输出轴通过传动轴与分动箱的动力输入端连接，分动箱的第一动力输出轴连接有行走液压泵，行走液压泵通过行走液控阀与行走马达连通，行走马达驱动履带底盘行走；分动箱的第二动力输出轴连接有钻井液压泵，钻井液压泵通过主换向阀分别连通有钻井马达和提升加压马达，钻井马达驱动动力头转动，提升加压马达驱动动力头沿井架滑动；分动箱的第三动力输出轴驱动空压机转动；发动机的第二动力输出轴连接有辅助油泵，辅助油泵通过第一控制阀与支腿油缸连通，辅助油泵通过第二控制阀与推铲油缸连通，辅助油泵通过第三控制阀与泥浆泵连通，辅助油泵通过第四控制阀与井架油缸连通。

2.根据权利要求1所述的全液压山地勘探履带钻机，其特征在于分动箱的第三动力输出轴与空压机的动力输入端之间安装有电磁离合器，电磁离合器包括第二壳体、电磁线圈、摩擦片、齿座、电刷、稳钉、电源、开关、被动盘和浮动压盘，齿座通过稳钉固定安装在分动箱的第三动力输出轴上，电磁线圈固定在齿座上，电源通过线缆与电刷的输入端连接，电源与电刷之间设有开关，电刷固定安装在第二壳体上并与齿座的外端接触，分动箱的第三动力输出轴的外端通过轴承安装有主动皮带轮，空压机的动力输入轴上固定安装有从动皮带轮，主动皮带轮和从动皮带轮之间通过皮带连接，主动皮带轮的内端面与被动盘的外端面固定连接在一起，被动盘的侧面内侧固定安装有环状摩擦片，被动盘的内端面与电磁线圈之间设有浮动压盘，摩擦片位于齿座的侧面与浮动压盘之间。

3.根据权利要求1所述的全液压山地勘探履带钻机，其特征在于分动箱的第一动力输出轴与行走液压泵的动力输入端之间设置有第一气动离合器，分动箱的第二动力输出轴与钻井液压泵的动力输入端之间设置有第二气动离合器；分动箱的第三动力输出轴与空压机的动力输入端之间设置有第三气动离合器；第一气动离合器包括第一连接体、第一主动牙嵌、第一被动牙嵌、第一拨叉和第一气缸，行走液压泵通过第一油泵接盘固定安装在第一连接体的右端，第一连接体的左端固定安装在分动箱上，第一连接体的顶部向上凸起形成第一容纳腔，第一容纳腔的右侧固定安装有第一气缸，第一气缸内设有第一活塞，第一活塞上安装有第一活塞杆，第一活塞杆的左端位于第一容纳腔内部，第一活塞的右侧安装有第一复位弹簧，第一拨叉的上端固定安装在位于第一容纳腔内部的第一活塞杆上；分动箱的第一动力输出轴的右部沿轴向设有第一导轨，能沿第一导轨滑动的第一主动牙嵌安装在第一导轨上，第一主动牙嵌的左部设有第一环形槽，第一主动牙嵌和第一被动牙嵌均位于第一连接体的内部，第一拨叉的下端安装在第一环形槽内，第一被动牙嵌的右端通过轴承安装在第一油泵接盘的左端，第一被动牙嵌与行走液压泵的动力输入端固定连接，第一被动牙嵌的左端通过轴承安装在分动箱的第一动力输出轴的右端；第二气动离合器包括第二连接体、第二主动牙嵌、第二被动牙嵌、第二拨叉和第二气缸，钻井液压泵通过第二油泵接盘固定安装在第二连接体的右端，第二连接体的左端固定安装在分动箱上，第二连接体的顶部向上凸起形成第二容纳腔，第二容纳腔的右侧固定安装有第二气缸，第二气缸内设有第二活塞，第二活塞上安装有第二活塞杆，第二活塞杆的左端位于第二容纳腔内部，第二活塞的右侧安装有第二复位弹簧，第二拨叉的上端固定安装在位于第二容纳腔内部的第二活塞杆上；分动箱的第二动力输出轴的右部沿轴向设有第二导轨，能沿第二导轨滑动的第二主动牙嵌安装在第二导轨上，第二主动牙嵌的左部设有第二环形槽，第二主动牙嵌和第二被动牙嵌均位于第二连接体的内部，第二拨叉的下端安装在第二环形槽内，第二被动牙嵌的右端通过轴承安装在第二油泵接盘的左端，第二被动牙嵌与行走液压泵的动力输入端固定连接，第二被动牙嵌的左端通过轴承安装在分动箱的第二动力输出轴的右端；第三气动离合器包括第三连接体、第三主动牙嵌、第三被动牙嵌、第三拨叉和第三气缸，空压机通过第三油泵接盘固定安装在第三连接体的右端，第三连接体的左端固定安装在分动箱上，第三连接体的顶部向上凸起形成第三容纳腔，第三容纳腔的右侧固定安装有第三气缸，第三气缸内设有第三活塞，第三活塞上安装有第三活塞杆，第三活塞杆的左端位于第三容纳腔内部，第三活塞的右侧安装有第三复位弹簧，第三拨叉的上端固定安装在位于第三容纳腔内部的第三活塞杆上；分动箱的第三动力输出轴的右部沿轴向设有第三导轨，能沿第三导轨滑动的第三主动牙嵌安装在第三导轨上，第三主动牙嵌的左部设有第三环形槽，第三主动牙嵌和第三被动牙嵌均位于第三连接体的内部，第三拨叉的下端安装在第三环形槽内，第三被动牙嵌的右端通过轴承安装在第三油泵接盘的左端，第三被动牙嵌与行走液压泵的动力输入端固定连接，第三被动牙嵌的左端通过轴承安装在分动箱的第三动力输出轴的右端。

4.根据权利要求1或2或3所述的全液压山地勘探履带钻机，其特征在于发动机铰接在车架上，发动机和车架之间安装有能驱动发动机上下转动的抬升油缸，辅助油泵通过第五控制阀与抬升油缸连通。

5.根据权利要求1或2或3所述的全液压山地勘探履带钻机，其特征在于动力头包括第一壳体、主动齿轮、从动齿轮、底座、中心管和两用套管，主动齿轮和从动齿轮啮合并分别通过轴承安装在第一壳体内部，从动齿轮固定安装在中心管上，钻井马达安装在第一壳体外部并驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮及中心管转动，两用套管通过底座安装在中心管的上端，两用套管的侧壁上开有进气口，两用套管的上端固定安装有开口的进浆盖，进浆盖的下端铰接有能盖住进气口的活门，进气口的外端安装有进气管，进气管通过进气口与中心管连通，进浆盖与中心管的内腔连通。

6.根据权利要求4所述的全液压山地勘探履带钻机，其特征在于动力头包括第一壳体、主动齿轮、从动齿轮、底座、中心管和两用套管，主动齿轮和从动齿轮啮合并分别通过轴承安装在第一壳体内部，从动齿轮固定安装在中心管上，钻井马达安装在第一壳体外部并驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮及中心管转动，两用套管通过底座安装在中心管的上端，两用套管的侧壁上开有进气口，进气口的里端安装有活门，进气口的外端安装有进气管，进气管通过进气口与中心管连通，两用套管的上端安装有进浆盖，进浆盖与中心管的内腔连通。

7.根据权利要求1或2或3所述的全液压山地勘探履带钻机，其特征在于井架的两端分别安装有主动链轮和从动链轮，提升加压马达的动力输出轴与主动链轮的动力输入端连接，主动链轮和从动链轮之间通过链条连接，动力头安装在链条上，主动链轮通过链条带动从动链轮转动，链条带动动力头沿井架滑动。

8.根据权利要求4所述的全液压山地勘探履带钻机，其特征在于井架的两端分别安装有主动链轮和从动链轮，提升加压马达的动力输出轴与主动链轮的动力输入端连接，主动链轮和从动链轮之间通过链条连接，动力头安装在链条上，主动链轮通过链条带动从动链轮转动，链条带动动力头沿井架滑动。

9.根据权利要求5所述的全液压山地勘探履带钻机，其特征在于井架的两端分别安装有主动链轮和从动链轮，提升加压马达的动力输出轴与主动链轮的动力输入端连接，主动链轮和从动链轮之间通过链条连接，动力头安装在链条上，主动链轮通过链条带动从动链轮转动，链条带动动力头沿井架滑动。

10.根据权利要求6所述的全液压山地勘探履带钻机，其特征在于井架的两端分别安装有主动链轮和从动链轮，提升加压马达的动力输出轴与主动链轮的动力输入端连接，主动链轮和从动链轮之间通过链条连接，动力头安装在链条上，主动链轮通过链条带动从动链轮转动，链条带动动力头沿井架滑动。