CN105350921A - 一种钻机及其钻塔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻塔装置，包括钻塔主架，所述钻塔主架的底端与钻机的龙门架铰接，起塔油缸的一端与所述龙门架铰接，另一端与所述钻塔主架铰接，所述钻塔主架的顶端设置有悬臂梁，所述悬臂梁与所述钻塔主架垂直，所述悬臂梁的中间及两端均设置有滑轮凹槽，所述滑轮凹槽内设置有滑轮，所述悬臂梁与所述钻塔主架之间连接有加强杆。应用本发明提供的用于钻塔装置，通过加强杆的设置，能够有效将受力分散，提高钻塔主架的支撑强度，进而能够提高钻塔的受力极限，提高工作的安全性。本发明还提供了一种包括上述钻塔装置的钻机。

Description

一种钻机及其钻塔装置

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，更具体地说，涉及一种钻塔装置，还涉及一种包括上述钻塔的钻机。

背景技术

钻机是在地质勘探中，带动钻具向地下钻进，获取实物地质资料的机械设备。又称钻探机。主要作用是带动钻具破碎孔底岩石，下入或提出在孔内的钻具。可用于钻取岩心、矿心、岩屑、气态样、液态样等，以探明地下地质和矿产资源等情况。

岩芯钻机是钻机的一种，主要包括履带、底座、钻塔、起塔油缸等，该种钻机操纵简便，移位灵活自如，钻孔定位准确可靠，且方便打90°内任意斜孔，工作效率高，安全性好。钻机各个部件包括钻杆在内用一辆5吨的卡车即可以运送。在交通条件不便利的地区可以用人工或驮马通过小道运送，为客户大大节省修建临时道路的投资，缩短勘探工期，节省劳动力，降低搬运风险和成本。钻机采用液压驱动、模块化、结构安全可靠，容易操作，降低劳动强度，更加人性化；机场用电均采用12伏直流电源，用电更安全；机台搬迁时，拆卸容易，安装简便，轻松完成钻机的搬移。钻机中单个部件最大重量不超过250公斤，总重1200公斤。

钻塔是钻机的重要组成部分，通过起塔油缸的驱动，可将钻塔控制在90°内的任何位置。现有技术中的钻塔一般为简单桁架结构，在桁架顶端直接设置滑轮，因而在滑轮受力较大情况下易对钻塔造成损伤。

综上所述，如何有效地解决如何提高钻塔强度以使滑轮能够承受更大作用力等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种钻塔装置，该钻塔装置的结构设计可以有效地解决如何提高钻塔强度以使滑轮能够承受更大作用力的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述钻塔装置的钻机。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种钻塔装置，包括钻塔主架，所述钻塔主架的底端与钻机的龙门架铰接，起塔油缸的一端与所述龙门架铰接，另一端与所述钻塔主架铰接，所述钻塔主架的顶端设置有悬臂梁，所述悬臂梁与所述钻塔主架垂直，所述悬臂梁的中间及两端均设置有滑轮凹槽，所述滑轮凹槽内设置有滑轮，所述悬臂梁与所述钻塔主架之间连接有加强杆。

优选地，上述钻塔装置中，所述加强杆与所述悬臂梁和所述钻塔主架围成等腰直角三角形。

优选地，上述钻塔装置中，所述悬臂梁为圆钢。

优选地，上述钻塔装置中，所述滑轮的轴线处设置有销轴，所述销轴的两端与所述悬臂梁固定连接，所述滑轮能够绕所述销轴转动，所述销轴外套设有轴承，所述轴承的两端设置有套设于所述销轴外的轴套。

优选地，上述钻塔装置中，所述滑轮凹槽内设置滑轮座，所述滑轮座包括相对的两个支撑板，所述支撑板与所述悬臂梁固定连接，所述支撑板上开设有用于所述销轴穿过的通孔。

优选地，上述钻塔装置中，所述支撑板与所述悬臂梁螺栓连接，且所述螺栓的头部与所述支撑板之间设置有止动片。

优选地，上述钻塔装置中，所述支撑板的顶端设置有水平的挡板，所述挡板与两个所述支撑板均可拆卸的固定连接。

本发明提供的钻塔装置包括钻塔主架、龙门架、起塔油缸、悬臂梁和滑轮。其中，钻塔主架与位于其下方的龙门架铰接；起塔油缸的一端与龙门架铰接，另一端与钻塔主架铰接；钻塔主架的顶端设置有悬臂梁，悬臂梁的中间与两端均开设有用于放置滑轮的滑轮凹槽，滑轮连接于滑轮凹槽内；悬臂梁与钻塔之间连接有加强杆。

应用本发明提供的钻塔装置时，由于钻塔主架与龙门架为铰接，进而钻塔能够相对龙门架转动，通过起塔油缸的外伸和回缩带动钻塔主架在一定范围内转动。钻塔主架的顶端设置悬臂梁并将滑轮设置于悬臂梁的中间位置与最外端，且通过加强杆进行加强，进而在滑轮受力时，通过加强杆的设置，能够有效将受力分散，提高钻塔主架的支撑强度，进而能够提高钻塔的受力极限，提高工作的安全性。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种钻机，该钻机包括上述任一种钻塔装置。由于上述的钻塔装置具有上述技术效果，具有该钻塔装置的钻机也应具有相应的技术效果。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的钻塔装置一种具体实施方式的主视结构示意图；

图2为图1的侧视结构示意图；

图3为图1中A-A截面示意图。

附图中标记如下：

钻塔主架1，起塔油缸2，龙门架3，液压绞车4，悬臂梁5，加强杆6，止动片7，销轴8，轴套9，滑轮10，挡板11，外轴套12，内轴套13，螺栓B9，螺栓B10，垫圈B11，轴承B12，挡圈B13。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种钻塔装置，以提高钻塔强度以使滑轮能够承受更大作用力，提高钻塔工作的安全性。

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。

请参阅图1-图3，图1为本发明提供的钻塔装置一种具体实施方式的主视结构示意图；图2为图1的侧视结构示意图；图3为图1中A-A截面示意图。

在一种具体实施方式中，本发明提供的钻塔装置包括钻塔主架1、龙门架3、起塔油缸2、悬臂梁5和滑轮10。

其中，钻塔主架1与位于其下方的龙门架3铰接。钻塔主架1一般为简单桁架结构，保证足够支撑强度的同时减轻重量。当然，根据需要也可以设置为杆件等，只需保证其有足够的机械强度以提供支撑作用即可。具体的，钻塔主架1可以为底部较为宽大顶部相对较小的结构，其具体形式也可参考现有技术，此处不再赘述。

起塔油缸2的一端与龙门架3铰接，另一端与钻塔主架1铰接，起塔油缸2为钻塔相对龙门架3转动的动力部件。通过其外伸与回缩以带动钻塔主架1的运动。具体的，起塔油缸2的固定端可以与龙门架3铰接，活塞杆的端部可与钻塔主架1铰接，根据钻塔主架1需要转动的角度，设置起塔油缸2两端的铰点。如将活塞杆沿竖直方向外伸至最大时将其端部与钻塔竖直放置时对应的位置铰接，进而当起塔油缸2的活塞杆外伸至最大值时，钻塔能够处于竖直状态。进而可以再根据钻塔需要转动的角度，选择起塔油缸2的行程，如设置其活塞杆回缩至底端后能够将钻塔转动至水平状态，进而能够使得钻塔在0度-90度范围内任意转动。

钻塔主架1的顶端设置有悬臂梁5，悬臂梁5的中间与最外端开设有用于放置滑轮10的滑轮凹槽，滑轮10连接于滑轮凹槽内。需要说明的是，此处的中间指位于悬臂梁5两端中点的位置，进而滑轮10的应力能够较为均匀的分散。滑轮凹槽的设置是为了将滑轮10安装于悬臂梁5内部，具体的对于悬臂梁5为桁架结构等本身具有空隙的结构，滑轮凹槽也可以指悬臂梁5本身的空隙。

悬臂梁5与钻塔之间连接有加强杆6，加强杆6的两端分别与悬臂梁5及钻塔主架连接，进而形成三角形结构，提高钻塔装置的整体强度。需要说明的是，此处的加强杆6并不局限于杆件，相似的板结构或具有高强度的管结构等均应视为加强杆6的范畴。

应用本发明提供的钻塔装置时，由于钻塔主架1与龙门架3为铰接，进而钻塔能够相对龙门架3转动，通过起塔油缸2的外伸和回缩带动钻塔主架1在一定范围内转动。钻塔主架1的顶端设置悬臂梁5并将滑轮10设置于悬臂梁5的中间位置与最外端，且通过加强杆6进行加强，进而在滑轮10受力时，通过加强杆6的设置，能够有效将受力分散，提高钻塔主架1的支撑强度，进而能够提高钻塔的受力极限，提高工作的安全性。

具体地，加强杆6与悬臂梁5及钻塔主架1围成等腰直角三角形，进而能够对悬臂梁5起到更好的加强作用。当然，若调整滑轮10在悬臂梁5上的设置位置，也可以对加强杆6两端的连接位置进行调整。

悬臂梁5具体的可以为圆钢，其综合机械性能较好。当然，根据需要也可以考虑采用其他强度满足需求的钢件等。

在上述各实施例的基础上，滑轮10的轴线处设置有销轴，销轴的两端与悬臂梁5固定连接，销轴外套设有轴承B12，轴承B12的两端设置有套设于销轴外的轴套9。通过在销轴外设置轴承B12，便于滑轮10的转动，使其在受力较大的情况下依然能够顺利转动进行工作。

进一步地，滑轮凹槽内设置滑轮座，滑轮座包括相对的两个支撑板，支撑板与悬臂梁5固定连接，支撑板上开设有用于销轴穿过的通孔。通过滑轮座的设置，防止滑轮10转动过程中与悬臂梁5直接接触造成磨损，且便于滑轮10的安装及限位。

更进一步地，支撑板与悬臂梁5可以螺栓连接，且螺栓的头部与支撑板之间设置有止动片7。进而通过止动片7有效的将支撑板的位置进行限定。

具体地，支撑板的顶端可以进一步设置水平的挡板11，挡板11与两个支撑板均可拆卸的固定连接。具体的可以为螺栓连接，挡板11能够有效的对滑轮10起到保护作用，防止风沙等对滑轮10结构的损伤。挡板11与支撑板可拆卸的固定连接，便于对滑轮10进行检修或更换，亦或者挡板11受风沙等侵蚀需要更换时，便于对挡板11进行更换。具体的挡板与支撑板可以通过螺栓B9连接。

基于上述实施例中提供的钻塔装置，本发明还提供了一种钻机，该钻机包括上述实施例中任意一种钻塔装置。由于该钻机采用了上述实施例中的钻塔装置，所以该钻机的有益效果请参考上述实施例。

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。

以上对本发明所提供的止回阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种钻塔装置，其特征在于，包括钻塔主架，所述钻塔主架的底端与钻机的龙门架铰接，起塔油缸的一端与所述龙门架铰接，另一端与所述钻塔主架铰接，所述钻塔主架的顶端设置有悬臂梁，所述悬臂梁与所述钻塔主架垂直，所述悬臂梁的中间及两端均设置有滑轮凹槽，所述滑轮凹槽内设置有滑轮，所述悬臂梁与所述钻塔主架之间连接有加强杆。

2.根据权利要求1所述的钻塔装置，其特征在于，所述加强杆与所述悬臂梁和所述钻塔主架围成等腰直角三角形。

3.根据权利要求1所述的钻塔装置，其特征在于，所述悬臂梁为圆钢。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的钻塔装置，其特征在于，所述滑轮的轴线处设置有销轴，所述销轴的两端与所述悬臂梁固定连接，所述滑轮能够绕所述销轴转动，所述销轴外套设有轴承，所述轴承的两端设置有套设于所述销轴外的轴套。

5.根据权利要求4所述的钻塔装置，其特征在于，所述滑轮凹槽内设置滑轮座，所述滑轮座包括相对的两个支撑板，所述支撑板与所述悬臂梁固定连接，所述支撑板上开设有用于所述销轴穿过的通孔。

6.根据权利要求5所述的钻塔装置，其特征在于，所述支撑板与所述悬臂梁螺栓连接，且所述螺栓的头部与所述支撑板之间设置有止动片。

7.根据权利要求5所述的钻塔装置，其特征在于，所述支撑板的顶端设置有水平的挡板，所述挡板与两个所述支撑板均可拆卸的固定连接。

8.一种钻机，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的钻塔装置。