CN104234637A - 一种车载钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载钻机，包括桅杆和沿桅杆滑动的动力头箱体，其还包括：连接桅杆与动力头箱体的第一滑架，且该第一滑架与桅杆滑动相连，与动力头箱体铰接；驱动动力头箱体以销轴为转动中心在垂直于桅杆轴线所在面转动第一预设角度的翻转驱动装置，该翻转驱动装置一端与动力头箱体铰接，另一端与第一滑架铰接；用于提升钻具的提升装置。通过上述设置，在需要提升钻具时，可通过翻转驱动装置使动力头箱体在垂直于桅杆轴线所在面转动一定角度，使动力头箱体偏离井口，然后通过提升装置提升钻具，由于除去了动力头箱体占用的钻井深度方向的空间，因此，可提高提升的钻具的长度，提高作业效率。

Description

一种车载钻机

技术领域

本发明涉及工业机械技术领域，更具体的说，是涉及一种车载钻机。

背景技术

车载式钻机是一种新型能源开采施工机械，将钻井装置安装在汽车底盘上，具有良好的移动性和操作性，因此广泛应用于打水井、地质勘探、矿山救援、煤层气开采等工程领域。根据不同的需要其钻孔深度从几百米到几千米不等。

其中，钻机主要包括桅杆、动力头、车架与动力系统。生产井的钻井全过程主要分四大部分：接钻杆、钻进、起钻和下套管，其中，根据具体钻井过程中钻头的磨损情况，钻进和起钻、下钻会不定时的交互操作。要提高钻井效率，就要提高接钻杆、起下钻和下套管的效率，尤其是起钻在钻井中占据了很大一部分时间，提高起钻的效率更具有重要意义。

在现有技术中，动力头只能沿桅杆导轨面上下移动，这使得起钻时，只能依靠油缸驱动动力头提升钻具，完成对钻杆的起钻过程。但是，采用动力头对钻具的提升需要动力头与钻杆连接，然后再提升，这使得动力头占用了钻井的一部分空间，导致在提升钻杆或下套管时，占用了提升的钻具(包括钻杆和下套管)的长度，使得提升的钻具的长度较短。

因此，如何降低动力头箱体占用的钻井的深度空间，以提高提升钻具的长度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种车载钻机，降低动力头箱体占用的钻井的高度空间，以提高提升钻具的长度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种车载钻机，包括桅杆和沿所述桅杆轴线方向滑动的动力头箱体，其还包括：

连接所述桅杆与所述动力头箱体的第一滑架，所述第一滑架与所述桅杆滑动相连，所述第一滑架与所述动力头箱体铰接；

驱动所述动力头箱体以其与所述第一滑架铰接的铰接点为转动中心在垂直于所述桅杆的轴线所在面转动第一预设角度的翻转驱动装置，所述翻转驱动装置一端与所述动力头箱体铰接，另一端与所述第一滑架铰接；

用于提升钻具的提升装置。

优选地，上述的车载钻机中，所述动力头箱体沿所述桅杆的周向的两端均通过可拆卸的销轴与所述第一滑架铰接。

优选地，上述的车载钻机中，还包括能够使所述动力头箱体一端与所述第一滑架分离的锁止驱动装置，所述锁止驱动装置一端用于与所述动力头箱体一端的所述销轴相连，另一端安装在所述第一滑架上。

优选地，上述的车载钻机中，所述锁止驱动装置和所述翻转驱动装置均为液压缸。

优选地，上述的车载钻机中，所述第一预设角度为90°-150°。

优选地，上述的车载钻机中，还包括第二滑架，所述第一滑架和所述动力头箱体通过所述第二滑架铰接，且所述动力头箱体、所述第一滑架和所述翻转驱动装置均与所述第二滑架铰接；

驱动所述动力头箱体以其与所述第二滑架铰接的铰接点为中心在所述桅杆轴线所在平面内抬降第二预设角度的倾斜驱动装置，所述倾斜驱动装置一端与所述动力头箱体铰接，另一端与所述第二滑架铰接。

优选地，上述的车载钻机中，所述倾斜驱动装置为油缸，且所述倾斜驱动装置设置有平衡阀。

优选地，上述的车载钻机中，所述倾斜驱动装为两组，且分别连接所述动力头箱体所述桅杆径向的两端。

优选地，上述的车载钻机中，所述第二预设角度最大为85°。

优选地，上述的车载钻机中，所述起吊装置为卷扬机。

经由上述的技术方案可知，本发明公开了一种车载钻机，包括桅杆和沿桅杆滑动的动力头箱体，其还包括：连接桅杆与动力头箱体的第一滑架，且该第一滑架与桅杆滑动相连，与动力头箱体铰接；驱动动力头箱体以销轴为转动中心在垂直于桅杆轴线所在面转动第一预设角度的翻转驱动装置，该翻转驱动装置一端与动力头箱体铰接，另一端与第一滑架铰接；用于提升钻具的提升装置。通过上述设置，在需要提升钻具时，可通过翻转驱动装置使动力头箱体在垂直于桅杆轴线所在面转动一定角度，使动力头箱体偏离井口，然后通过提升装置提升钻具，由于除去了动力头箱体占用的钻井深度方向的空间，因此，可提高提升的钻具的长度，提高作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的车载钻机的翘起过程的不同位置结构示意图；

图2为图1中局部的放大图；

图3为本发明实施例公开的车载钻机的翻转结构的俯视图；

图4为本发明实施例公开的车载钻机翻转后的提升钻具的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种车载钻机，降低动力头箱体占用的钻井的深度空间，以提高提升钻具的长度。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1-图4所示，本发明公开了一种车载钻机，包括桅杆1和沿桅杆1轴线方向滑动的动力头箱体3，其还包括：第一滑架9、翻转驱动装置8和提升装置7。其中，第一滑架9用于连接桅杆1和动力头箱体3，具体的，第一滑架9与桅杆1滑动连接，以保证动力头箱体3能够沿桅杆1上下滑行，该第一滑架9与动力头箱体3铰接，以保证动力头箱体3能够与第一滑架9发生相对转动；上述的翻转驱动装置8一端与动力头箱体3铰接另一端与第一滑架9铰接，以保证在翻转驱动装置8工作时，动力头箱体3在垂直于桅杆1轴线所在面内以该动力头箱体3与第一滑架9铰接的铰接点为转动中心转动，即实现动力头箱体3在垂直于桅杆1轴线所在面内转动，以改变动力头箱体3在桅杆1周向上的位置。上述的提升装置7用于提升钻具。通过上述设置，在需要提升钻具时，可通过翻转驱动装置8使动力头箱体3在垂直于桅杆1轴线所在面转动一定角度，使动力头箱体3偏离井口，然后通过提升装置7提升钻具，由于除去了动力头箱体3占用的钻井高度方向的空间，因此，可提高提升的钻具的长度，提高作业效率。

具体的实施例中，动力头箱体3沿桅杆1的周向的两端均通过可拆卸的销轴11与第一滑架9铰接。将动力头箱体3沿桅杆1周向的两端均与第一滑架9连接，可保证在不转动动力头箱体3时，动力头箱体3与第一滑架9连接的稳定性，保证动力头箱体3沿桅杆1的上下移动以及与钻杆的连接。采用销轴11的铰接方式，连接可靠且结构简单，生产成本低。

进一步的实施例中，该车载钻机还包括能够使动力头箱体3一端与第一滑架9分离的锁止驱动装置10，且该锁止驱动装置10一端用于与动力头箱体3一端的销轴相连，而另一端安装在第一滑架9上。在需要转动动力头箱体3时，首先需要启动锁止驱动装置10将动力头箱体3两端中一端的销轴11取出，即保证动力头箱体3的取出销轴11的一端与第一滑架9分离，而动力头箱体3的另一端的销轴11不动，以使动力头箱体3能够绕未取下的销轴11转动；然后启动翻转驱动装置8以驱动动力头箱体3绕销轴11转动，从而完成动力头箱体3在垂直于桅杆1的轴线所在面转动。具体地，上述的翻转驱动装置8与动力头箱体3两者的铰接点以及未拆卸销轴11的位置距离较远，以降低翻转驱动装置8的应力集中问题。在实际中，还可将翻转驱动装置8与动力头箱体3两者的铰接点以及未拆卸销轴11的位置距离较近，以降低翻转驱动装置8的伸缩长度。

优选的实施例中，将上述的锁止驱动装置10和翻转驱动装置8均设置为液压缸。此处只是提供了一种具体的驱动装置，在实际中，还可采用直线电机或丝杠螺母装置。

本申请中将第一预设夹角设置为90°-150°，本领域技术人员可以理解的是，在实际中可根据不同的需要设置不动的角度，只要能够保证动力头箱体3偏离井口，即保证动力头箱体3不影响提升装置7能够对钻具提升即可。

在上述技术方案的基础上，本申请中公开的车载钻机还包括第二滑架5和倾斜驱动装置2。其中，上述第一滑架9与动力头箱体3通过第二滑架5铰接，具体地，第一滑架9、动力头箱体3和翻转驱动装置8均与第二滑架5铰接，即实现第一滑架9和翻转驱动装置8对动力头箱体3转动的驱动过程，还可实现动力头箱体3在第二滑架5上转动的过程。上述的倾斜驱动装置2一端与动力头箱体3铰接，另一端与第二滑架5铰接以驱动动力头箱体3抬降，具体地，动力头箱体3在桅杆1轴线所在平面内以该动力头箱体3与第二滑架5铰接的铰接点为中心做抬降运动，即实现动力头箱体3的上翘和下摆运动。通过上述设置在接卸钻杆时，可不需要将钻杆调整至竖直再与动力头箱体3对接，提高了接卸钻杆的工作效率。

具体的实施例中，将上述的倾斜驱动装置2设置为油缸，以提高倾斜驱动装置2驱动的稳定性。进一步的实施例中，该倾斜驱动装置2还包括平衡阀，以保证油缸内的活塞杆伸出和缩回时动力头箱体3能够锁死在相应位置，避免动力头箱体3发生偏移。

为了优化上述技术方案，本申请中将倾斜驱动装置2设置为两组，并且这两组倾斜驱动装置2分别连接动力头箱体3沿桅杆1径向的两端，即动力头箱体3的两端均有一组倾斜驱动装置2，以保证在翘起动力头箱体3时，动力头箱体2能够绕第二滑架5稳定转动，降低磨损，提高整个装置的使用寿命。

本申请中将第二预设角度设置不大于85°，以便于钻杆与动力头箱体3的连接。

在一具体实施例中，将本申请中公开的车载钻机的起吊装置7设置为卷扬机，以用于对钻具进行起吊。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种车载钻机，包括桅杆(1)和沿所述桅杆(1)轴线方向滑动的动力头箱体(3)，其特征在于，还包括：

连接所述桅杆(1)与所述动力头箱体(3)的第一滑架(9)，所述第一滑架(9)与所述桅杆(1)滑动相连，所述第一滑架(9)与所述动力头箱体(3)铰接；

驱动所述动力头箱体(3)以其与所述第一滑架(9)铰接的铰接点为转动中心在垂直于所述桅杆(1)的轴线所在面转动第一预设角度的翻转驱动装置(8)，所述翻转驱动装置(8)一端与所述动力头箱体(3)铰接，另一端与所述第一滑架(9)铰接；

用于提升钻具的提升装置(7)。

2.根据权利要求1所述的车载钻机，其特征在于，所述动力头箱体(3)沿所述桅杆(1)的周向的两端均通过可拆卸的销轴(11)与所述第一滑架(9)铰接。

3.根据权利要求2所述的车载钻机，其特征在于，还包括能够使所述动力头箱体(3)一端与所述第一滑架(9)分离的锁止驱动装置(10)，所述锁止驱动装置(10)一端用于与所述动力头箱体(3)一端的所述销轴(11)相连，另一端安装在所述第一滑架(9)上。

4.根据权利要求3所述的车载钻机，其特征在于，所述锁止驱动装置(10)和所述翻转驱动装置(8)均为液压缸。

5.根据权利要求1所述的车载钻机，其特征在于，所述第一预设角度为90°-150°。

6.根据权利要求1-5任一项所述的车载钻机，其特征在于，还包括第二滑架(5)，所述第一滑架(9)和所述动力头箱体(3)通过所述第二滑架(5)铰接，且所述动力头箱体(3)、所述第一滑架(9)和所述翻转驱动装置(8)均与所述第二滑架(5)铰接；

驱动所述动力头箱体(3)以其与所述第二滑架(5)铰接的铰接点为中心在所述桅杆(1)轴线所在平面内抬降第二预设角度的倾斜驱动装置(2)，所述倾斜驱动装置(2)一端与所述动力头箱体(3)铰接，另一端与所述第二滑架(5)铰接。

7.根据权利要求6所述的车载钻机，其特征在于，所述倾斜驱动装置(2)为油缸，且所述倾斜驱动装置(2)设置有平衡阀。

8.根据权利要求6所述的车载钻机，其特征在于，所述倾斜驱动装(2)为两组，且分别连接所述动力头箱体(3)沿所述桅杆(1)径向的两端。

9.根据权利要求6所述的车载钻机，其特征在于，所述第二预设角度最大为85°。

10.根据权利要求1所述的车载钻机，其特征在于，所述起吊装置(7)为卷扬机。