CN108316858A - 一种推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备，包括主体、推进板和两个连接机构，所述推进板螺旋固定在主体的外周上，两个连接机构分别设置在主体的两端，所述连接机构包括连接块和若干衔接块，所述连接块的一侧设置在主体的一端，所述衔接块均匀分布在连接块的另一侧，所述主体内设有两个旋转机构，两个旋转机构分别设置在主体的两端，所述衔接块内设有伸缩组件和紧固组件，该推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备通过旋转机构使主体转动，带动推进板推动水平钻探设备，提高水平钻探设备在钻探过程中的移动速度，从而提高了钻探效率，还通过连接机构内的伸缩组件和紧固组件，使水平钻探设备相互连接时拆装更加方便快捷。
Description
技术领域
本发明涉及水平定向钻探设备领域，特别涉及一种推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备。
背景技术
水平定向钻探广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等管线铺设施工中，水平定向钻探机是水平定向钻探重要的设备之一，该种设备适应于软土到硬岩多种土壤条件，应用前景广阔。
现有的水平定向钻探机通过多个钻杆相互连接，推动钻头移动，钻孔后的回拖扩孔过程中，经常发生钻杆连接螺纹异常损坏，导致钻杆难以拆卸，延误工期，不仅如此，多个相互连接的钻杆重量较重，使水平定向钻探机推进钻头的效率降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备，包括主体、推进板和两个连接机构，所述推进板螺旋固定在主体的外周上，两个连接机构分别设置在主体的两端，所述连接机构包括连接块和若干衔接块，所述连接块的一侧设置在主体的一端，所述衔接块均匀分布在连接块的另一侧，所述主体内设有两个旋转机构，两个旋转机构分别设置在主体的两端，所述衔接块内设有伸缩组件和紧固组件；
所述旋转机构包括驱动组件、从动内齿轮、连接口和滚动轴承，所述从动内齿轮的远离连接口的一侧固定在主体的一端，所述滚动轴承套设在从动内齿轮上，所述连接口设置在连接块的远离连接组件的一侧，所述连接口套设在滚动轴承上；
所述伸缩组件包括连接孔、动力单元和两个伸缩单元，所述连接孔设置在衔接块内，所述动力单元设置在连接孔的内壁上，两个伸缩单元分别设置在衔接块内的两侧；
所述紧固组件包括两个紧固单元，两个紧固单元分别设置在连接孔的上方和下方，所述紧固单元位于伸缩单元和连接块之间，所述紧固单元包括紧固槽和两个锁紧单元，所述紧固槽设置在衔接块上，两个锁紧单元分别设置在紧固槽的两侧；
所述锁紧单元包括锁紧槽、槽盖、气缸、活塞和卡固单元，所述锁紧槽设置在紧固槽的一侧，所述锁紧槽套设在槽盖上，所述槽盖设置在锁紧槽靠近紧固槽的一侧，所述气缸固定在锁紧槽的内壁上，所述气缸套设在活塞的一端，所述卡固单元设置在活塞的另一端，所述槽盖套设在活塞上。
作为优选，为了驱动主体旋转，所述驱动组件包括第一电机、旋转齿轮、连接齿轮和固定杆，所述第一电机固定在连接口的内壁上，所述第一电机与旋转齿轮传动连接，所述旋转齿轮与连接齿轮啮合，所述连接齿轮套设在固定杆上，所述固定杆的一端固定在连接口的内壁上，所述连接齿轮与从动内齿轮啮合。
作为优选，为了驱动伸缩单元运行，所述动力单元包括第二电机、驱动齿轮、从动齿轮和连杆，所述第二电机固定在连接孔的内壁上，所述第二电机与驱动齿轮传动连接，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮套设在连杆上。
作为优选，为了实现伸缩块的伸缩功能，所述伸缩单元包括伸缩孔、伸缩块、丝杆和凹槽，所述伸缩孔设置在连接孔的一侧，所述伸缩孔与连接孔连通，所述伸缩孔套设在伸缩块上，所述凹槽设置在伸缩块的外周上，所述伸缩块套设在丝杆的一端，所述伸缩块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述丝杆的另一端与连杆的一端固定连接，所述凹槽的横截面为直角梯形，所述凹槽的斜面设置在靠近连接孔的一侧。
作为优选，为了实现卡住伸缩块，所述卡固单元包括滑动槽、弹簧、滑动块和凸块，所述滑动槽设置在活塞的一端，所述滑动槽套设在滑动块上，所述滑动槽的远离锁紧槽的一侧通过弹簧与滑动块的一端连接，所述滑动块的另一端与凸块固定连接，所述凸块与凹槽相匹配。
作为优选，为了方便水平钻探设备对接，所述衔接块的远离连接块的一端设有半圆柱块，所述半圆柱块与衔接块固定连接，相邻两个衔接块之间设有凹块，所述凹块与半圆柱块匹配，所述凹块固定在连接块上。
作为优选，为了避免对接失败，所述半圆柱块的靠近主体的侧面与衔接块的远离主体的侧面相同。
作为优选，为了实现水平钻探设备的连接功能，所述伸缩孔的轴线到半圆柱块的远离衔接块的一端的距离与紧固槽的轴线到凹块的靠近连接块的凹口的水平距离相等。
作为优选，为了提高推进效果，所述推进板的远离主体的一侧设有助推条，所述助推条固定在推进板上，所述助推条的横截面为三角形。
作为优选，为了防止连接块、滚动轴承和从动内齿轮相互脱落，所述连接块与滚动轴承和滚动轴承与从动内齿轮之间均为过盈配合。
本发明的有益效果是，该推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备通过旋转机构使主体转动，带动推进板推动水平钻探设备，提高水平钻探设备在钻探过程中的移动速度，从而提高了钻探效率，与现有的旋转机构相比，该旋转机构通过过盈配合连接，连接更牢靠，还通过连接机构内的伸缩组件和紧固组件，使水平钻探设备相互连接时拆装更加方便快捷，与现有的连接机构相比，该连接机构交错连接，连接更可靠。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备的结构示意图；
图2是本发明的推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备的旋转机构的结构示意图；
图3是本发明的推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备的旋转机构的侧视图；
图4是本发明的推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备的衔接块的结构示意图；
图5是本发明的推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备的锁紧单元的结构示意图；
图中：1.主体，2.推进板，3.连接块，4.衔接块，5.从动内齿轮，6.连接口，7.滚动轴承，8.连接孔，9.紧固槽，10.锁紧槽，11.槽盖，12.气缸，13.活塞，14.第一电机，15.旋转齿轮，16.连接齿轮，17.固定杆，18.第二电机，19.驱动齿轮，20.从动齿轮，21.连杆，22.伸缩孔，23.伸缩块，24.丝杆，25.凹槽，26.滑动槽，27.弹簧，28.滑动块，29.凸块，30.半圆柱块，31.凹块，32.助推条。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备，包括主体1、推进板2和两个连接机构，所述推进板2螺旋固定在主体1的外周上，两个连接机构分别设置在主体1的两端，所述连接机构包括连接块3和若干衔接块4，所述连接块3的一侧设置在主体1的一端，所述衔接块4均匀分布在连接块3的另一侧，所述主体1内设有两个旋转机构，两个旋转机构分别设置在主体1的两端，所述衔接块4内设有伸缩组件和紧固组件；
该水平钻探设备通过旋转机构使主体1转动，带动推进板2推动水平钻探设备，提高水平钻探设备在钻探过程中的移动速度，从而提高了钻探效率，通过连接机构内的伸缩组件和紧固组件，使水平钻探设备相互连接时拆装更加方便快捷。
如图2-3所示，所述旋转机构包括驱动组件、从动内齿轮5、连接口6和滚动轴承7，所述从动内齿轮5的远离连接口6的一侧固定在主体1的一端，所述滚动轴承7套设在从动内齿轮5上，所述连接口6设置在连接块3的远离连接组件的一侧，所述连接口6套设在滚动轴承7上；
通过驱动组件驱动从动内齿轮5转动，从而带动主体1旋转，实现了旋转机构驱动主体1旋转的功能，从而带动推进板2推动水平钻探设备。
如图4所示，所述伸缩组件包括连接孔8、动力单元和两个伸缩单元，所述连接孔8设置在衔接块4内，所述动力单元设置在连接孔8的内壁上，两个伸缩单元分别设置在衔接块4内的两侧；
所述紧固组件包括两个紧固单元，两个紧固单元分别设置在连接孔8的上方和下方，所述紧固单元位于伸缩单元和连接块3之间，所述紧固单元包括紧固槽9和两个锁紧单元，所述紧固槽9设置在衔接块4上，两个锁紧单元分别设置在紧固槽9的两侧；
通过动力单元驱动伸缩单元，使衔接块4通过伸缩单元实现伸缩的功能，两个连接块3通过锁紧单元使紧固单元卡住伸缩单元，从而使两个连接块3相互连接，从而使水平钻探设备具有了相互连接的功能。
如图5所示，所述锁紧单元包括锁紧槽10、槽盖11、气缸12、活塞13和卡固单元，所述锁紧槽10设置在紧固槽9的一侧，所述锁紧槽10套设在槽盖11上，所述槽盖11设置在锁紧槽10靠近紧固槽9的一侧，所述气缸12固定在锁紧槽10的内壁上，所述气缸12套设在活塞13的一端，所述卡固单元设置在活塞13的另一端，所述槽盖11套设在活塞13上。
通过气缸12推动活塞13，使活塞13在气缸12内移动，从而带动卡固单元卡住伸缩单元，从而达到了锁紧单元卡住伸缩单元的目的。
作为优选，为了驱动主体1旋转，所述驱动组件包括第一电机14、旋转齿轮15、连接齿轮16和固定杆17，所述第一电机14固定在连接口6的内壁上，所述第一电机14与旋转齿轮15传动连接，所述旋转齿轮15与连接齿轮16啮合，所述连接齿轮16套设在固定杆17上，所述固定杆17的一端固定在连接口6的内壁上，所述连接齿轮16与从动内齿轮5啮合，第一电机14使旋转齿轮15旋转，旋转齿轮15通过连接齿轮16带动从动内齿轮5旋转，从而使从动内齿轮5带动主体1旋转，带动推进板2推动水平钻探设备。
作为优选，为了驱动伸缩单元运行，所述动力单元包括第二电机18、驱动齿轮19、从动齿轮20和连杆21，所述第二电机18固定在连接孔8的内壁上，所述第二电机18与驱动齿轮19传动连接，所述驱动齿轮19与从动齿轮20啮合，所述从动齿轮20套设在连杆21上，第二电机18使驱动齿轮19旋转，从而使驱动齿轮19通过动齿轮带动连杆21转动，连杆21的转动驱动伸缩单元运行，达到了伸缩组件通过动力单元驱动伸缩单元的目的。
作为优选，为了实现伸缩块23的伸缩功能，所述伸缩单元包括伸缩孔22、伸缩块23、丝杆24和凹槽25，所述伸缩孔22设置在连接孔8的一侧，所述伸缩孔22与连接孔8连通，所述伸缩孔22套设在伸缩块23上，所述凹槽25设置在伸缩块23的外周上，所述伸缩块23套设在丝杆24的一端，所述伸缩块23的与丝杆24的连接处设有与丝杆24匹配的螺纹，所述丝杆24的另一端与连杆21的一端固定连接，所述凹槽25横截面为直角梯形，所述凹槽25的斜面设置在靠近连接孔8的一侧，连杆21的转动带动丝杆24转动，从而使伸缩块23在丝杆24上移动，实现了伸缩块23在伸缩孔22内伸缩的功能。
作为优选，为了实现卡住伸缩块23，所述卡固单元包括滑动槽26、弹簧27、滑动块28和凸块29，所述滑动槽26设置在活塞13的一端，所述滑动槽26套设在滑动块28上，所述滑动槽26的远离锁紧槽10的一侧通过弹簧27与滑动块28的一端连接，所述滑动块28的另一端与凸块29固定连接，所述凸块29与凹槽25相匹配，伸缩块23在紧固槽9内移动，推动凸块29带动滑动块28在滑动槽26内移动，当伸缩块23继续移动，使凹槽25与凸块29对齐时，滑动块28在弹簧27的弹性作用下，带动凸块29向凹槽25方向移动，使凸块29卡在凹槽25内，使卡固单元卡住伸缩块23，当伸缩块23需要离开紧固槽9时，气缸12使活塞13向相反方向移动，从而使凸块29与凹槽25分离，达到了锁紧单元与伸缩单元对接的效果。
作为优选，为了方便水平钻探设备对接，所述衔接块4的远离连接块3的一端设有半圆柱块30，所述半圆柱块30与衔接块4固定连接，相邻两个衔接块4之间设有凹块31，所述凹块31与半圆柱块30匹配，所述凹块31固定在连接块3上，当两个水平钻探设备通过连接块3上的衔接块4对接时，半圆柱块30的圆弧可以方便水平钻探设备调节角度，凹块31可以填充对接后半圆柱块30一侧存在的空隙，使对接更加紧密。
作为优选，为了避免对接失败，所述半圆柱块30的靠近主体1的侧面与衔接块4的远离主体1的侧面相同，使凹块3与衔接块4相互对接的间隙宽度相等，使两个水平钻探设备顺利对接，避免了水平钻探设备对接失败。
作为优选，为了实现水平钻探设备的连接功能，所述伸缩孔22的轴线到半圆柱块30的远离衔接块4的一端的距离与紧固槽9的轴线到凹块31的靠近连接块3的凹口的水平距离相等，距离相等可以使对接时伸缩块23的轴线与紧固槽9的轴线对齐，方便伸缩块23在紧固槽9内移动，避免伸缩块23无法抵达紧固槽9内而导致对接失败。
作为优选，为了提高推进效果，所述推进板2的远离主体1的一侧设有助推条32，所述助推条32固定在推进板2上，所述助推条32的横截面为三角形，三角形横截面可以使推进板2更容易切入钻孔内，降低推进板2转动时与孔壁的阻力，避免影响水平钻探设备转速。
作为优选，为了防止连接块3、滚动轴承7和从动内齿轮5相互脱落，所述连接块3与滚动轴承7和滚动轴承7与从动内齿轮5之间均为过盈配合，过盈是指孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为负，可做成不可拆连接，避免了连接块3、滚动轴承7和从动内齿轮5相互脱落。
该水平钻探设备通过旋转机构使主体1转动，带动推进板2推动水平钻探设备，提高水平钻探设备在钻探过程中的移动速度，从而提高了钻探效率，通过连接机构内的伸缩组件和紧固组件，使水平钻探设备相互连接时拆装更加方便快捷。
与现有技术相比，该推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备通过旋转机构使主体1转动，带动推进板2推动水平钻探设备，提高水平钻探设备在钻探过程中的移动速度，从而提高了钻探效率，与现有的旋转机构相比，该旋转机构通过过盈配合连接，连接更牢靠，还通过连接机构内的伸缩组件和紧固组件，使水平钻探设备相互连接时拆装更加方便快捷，与现有的连接机构相比，该连接机构交错连接，连接更可靠。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备，包括主体(1)、推进板(2)和两个连接机构，所述推进板(2)螺旋固定在主体(1)的外周上，两个连接机构分别设置在主体(1)的两端，所述连接机构包括连接块(3)和若干衔接块(4)，所述连接块(3)的一侧设置在主体(1)的一端，所述衔接块(4)均匀分布在连接块(3)的另一侧，其特征在于，所述主体(1)内设有两个旋转机构，两个旋转机构分别设置在主体(1)的两端，所述衔接块(4)内设有伸缩组件和紧固组件；
所述旋转机构包括驱动组件、从动内齿轮(5)、连接口(6)和滚动轴承(7)，所述从动内齿轮(5)的远离连接口(6)的一侧固定在主体(1)的一端，所述滚动轴承(7)套设在从动内齿轮(5)上，所述连接口(6)设置在连接块(3)的远离连接组件的一侧，所述连接口(6)套设在滚动轴承(7)上；
所述伸缩组件包括连接孔(8)、动力单元和两个伸缩单元，所述连接孔(8)设置在衔接块(4)内，所述动力单元设置在连接孔(8)的内壁上，两个伸缩单元分别设置在衔接块(4)内的两侧；
所述紧固组件包括两个紧固单元，两个紧固单元分别设置在连接孔(8)的上方和下方，所述紧固单元位于伸缩单元和连接块(3)之间，所述紧固单元包括紧固槽(9)和两个锁紧单元，所述紧固槽(9)设置在衔接块(4)上，两个锁紧单元分别设置在紧固槽(9)的两侧；
所述锁紧单元包括锁紧槽(10)、槽盖(11)、气缸(12)、活塞(13)和卡固单元，所述锁紧槽(10)设置在紧固槽(9)的一侧，所述锁紧槽(10)套设在槽盖(11)上，所述槽盖(11)设置在锁紧槽(10)靠近紧固槽(9)的一侧，所述气缸(12)固定在锁紧槽(10)的内壁上，所述气缸(12)套设在活塞(13)的一端，所述卡固单元设置在活塞(13)的另一端，所述槽盖(11)套设在活塞(13)上。
2.如权利要求1所述的推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备，其特征在于，所述驱动组件包括第一电机(14)、旋转齿轮(15)、连接齿轮(16)和固定杆(17)，所述第一电机(14)固定在连接口(6)的内壁上，所述第一电机(14)与旋转齿轮(15)传动连接，所述旋转齿轮(15)与连接齿轮(16)啮合，所述连接齿轮(16)套设在固定杆(17)上，所述固定杆(17)的一端固定在连接口(6)的内壁上，所述连接齿轮(16)与从动内齿轮(5)啮合。
3.如权利要求1所述的推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备，其特征在于，所述动力单元包括第二电机(18)、驱动齿轮(19)、从动齿轮(20)和连杆(21)，所述第二电机(18)固定在连接孔(8)的内壁上，所述第二电机(18)与驱动齿轮(19)传动连接，所述驱动齿轮(19)与从动齿轮(20)啮合，所述从动齿轮(20)套设在连杆(21)上。
4.如权利要求1所述的推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备，其特征在于，所述伸缩单元包括伸缩孔(22)、伸缩块(23)、丝杆(24)和凹槽(25)，所述伸缩孔(22)设置在连接孔(8)的一侧，所述伸缩孔(22)与连接孔(8)连通，所述伸缩孔(22)套设在伸缩块(23)上，所述凹槽(25)设置在伸缩块(23)的外周上，所述伸缩块(23)套设在丝杆(24)的一端，所述伸缩块(23)的与丝杆(24)的连接处设有与丝杆(24)匹配的螺纹，所述丝杆(24)的另一端与连杆(21)的一端固定连接，所述凹槽(25)的横截面为直角梯形，所述凹槽(25)的斜面设置在靠近连接孔(8)的一侧。
5.如权利要求1所述的推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备，其特征在于，所述卡固单元包括滑动槽(26)、弹簧(27)、滑动块(28)和凸块(29)，所述滑动槽(26)设置在活塞(13)的一端，所述滑动槽(26)套设在滑动块(28)上，所述滑动槽(26)的远离锁紧槽(10)的一侧通过弹簧(27)与滑动块(28)的一端连接，所述滑动块(28)的另一端与凸块(29)固定连接，所述凸块(29)与凹槽(25)相匹配。
6.如权利要求1所述的推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备，其特征在于，所述衔接块(4)的远离连接块(3)的一端设有半圆柱块(30)，所述半圆柱块(30)与衔接块(4)固定连接，相邻两个衔接块(4)之间设有凹块(31)，所述凹块(31)与半圆柱块(30)匹配，所述凹块(31)固定在连接块(3)上。
7.如权利要求6所述的推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备，其特征在于，所述半圆柱块(30)的靠近主体(1)的侧面与衔接块(4)的远离主体(1)的侧面相同。
8.如权利要求6所述的推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备，其特征在于，所述伸缩孔(22)的轴线到半圆柱块(30)的远离衔接块(4)的一端的距离与紧固槽(9)的轴线到凹块(31)的靠近连接块(3)的凹口的水平距离相等。
9.如权利要求1所述的推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备，其特征在于，所述推进板(2)的远离主体(1)的一侧设有助推条(32)，所述助推条(32)固定在推进板(2)上，所述助推条(32)的横截面为三角形。
10.如权利要求1所述的推进效率高的拆装便捷的水平定向钻探设备，其特征在于，所述连接块(3)与滚动轴承(7)和滚动轴承(7)与从动内齿轮(5)之间均为过盈配合。
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