CN108756737B - 一种地下钻井机械 - Google Patents

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Abstract

一种地下钻井机械，包括底座、钻井部分、六个行走部分、固定部分、废液处理部分、储水器，其特征在于：通过六个行走部分使机器行走到需要钻井的地方，通过底座的两个第一液压缸与两个第二液压缸与两个第三液压缸相互协调工作确定精确的方位，通过钢丝绳电动葫芦转动把钻井部分下放到地面位置，通过固定部分夹住钻井部分的钻头固定架两侧面，通过第一步进电机带动钻头转动向下转孔，通过进水泵从储水器中抽水然后通过水管流入地下，通过八个推进履带向外贴紧井壁同时转动产生推进力向下钻井，通过抽水泵把污水抽入废液处理部分中，然后继续向下钻井，使其钻井效率更高，可以适应不同的地形，实现了自动化钻井提高了钻井效率和质量。

Description

一种地下钻井机械
技术领域
本发明涉及地下资源开发和矿井钻探技术领域，特别涉及一种地下钻井机械。
背景技术
目前我国的钻井规模是世界领先水平的，但是许多钻井机器存在需要大量人工操作，且效率较低的问题，而且机器较大也不方便运输到一些地方，因此急需发明一种简单、轻便、高效的钻井机械。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种地下钻井机械，通过六个行走部分使机器行走到需要钻井的地方，通过底座的两个第一液压缸与两个第二液压缸与两个第三液压缸相互协调工作确定精确的方位，通过钢丝绳电动葫芦转动把钻井部分下放到地面位置，通过固定部分夹住钻井部分的钻头固定架两侧面，通过第一步进电机带动钻头转动向下转孔，通过进水泵从储水器中抽水然后通过水管流入地下，通过八个推进履带向外贴紧井壁同时转动产生推进力向下钻井，通过抽水泵把污水抽入废液处理部分中，然后继续向下钻井，使其钻井效率更高，可以适应不同的地形，实现了自动化钻井提高了钻井效率和质量。
本发明所使用的技术方案是：一种地下钻井机械，包括底座、钻井部分、六个行走部分、固定部分、废液处理部分、储水器，其特征在于：所述的废液处理部分与储水器固定安装在底座的后边的底板上面；所述的钻井部分位于底座的前方，钻井部分上方的钢丝绳与底座的钢丝绳电动葫芦的钢丝固定连接，钻井部分后面的抽水管与废液处理部分固定连接，钻井部分后面的进水管与储水器固定连接；所述的固定部分的第二旋转铰座的底面固定安装在底座的底板的前面中间位置；所述的六个行走部分的六个第一舵机底面分别固定安装在底座的底板下面均匀分布的六个凹槽中；
所述的底座包括底板、两个第一伸缩套筒、两个第一液压缸、两个第二伸缩套筒、两个第二液压缸、两个第三液压缸、两个第一旋转铰座、钢丝绳电动葫芦，所述的底板是一个长方形板子，其下面设有六个凹槽；所述的两个第一伸缩套筒的套筒底端固定安装在底板上面靠前位置，第一伸缩套筒伸缩杆端与固定块固定连接；所述的两个第一液压缸分别固定在两个第一伸缩套筒的外侧，第一液压缸缸体底端固定安装在第一伸缩套筒的套筒部分外侧的挡板上，第一液压缸活塞杆端与第一伸缩套筒的伸缩杆部分外侧挡板固定连接；所述的两个第二伸缩套筒水平放置在固定块前面，两个第二伸缩套筒的套筒底部固定安装在固定块前面，两个第二伸缩套筒的伸缩杆端分别与钢丝绳电动葫芦的左右两侧固定连接；所述的两个第二液压缸分别位于两个第二伸缩套筒的外侧，第二液压缸缸体底端固定安装在第二伸缩套筒的套筒部分外侧的挡板上面，第二液压缸活塞杆端与第二伸缩套筒的伸缩杆外侧的挡板固定连接；所述的两个第三液压缸的缸体底端固定安装在底板上面的倾斜坡的前面，第三液压缸的活塞杆端与第一旋转铰座的下面固定连接；所述的钢丝绳电动葫芦的下面与第一旋转铰座的上面固定连接；
所述的钻井部分包括钻头固定架、钻头、抽水管、进水管、抽水泵、两个水管、第一步进电机、钢丝绳、进水泵、八个推进履带、十六个第二步进电机、三十二个第四液压缸，所述的钻头固定架是一个内部设有空心的长方体结构；所述的钻头是一个圆锥体结构，钻头侧面设有螺纹，钻头下面设有破石钻头；所述的抽水管的前端与抽水泵固定连接；所述的进水管的前端与进水泵固定连接；所述的抽水泵固定安装在钻头固定架的右上方，抽水泵下面与第一水管固定连接；所述的进水泵固定安装在钻头固定架的左上方，进水泵下面与第二水管固定连接；所述的第一步进电机竖直向下放置，第一步进电机底面与钻头固定架的上面的凹槽固定连接，第一步进电机电机轴穿过钻头固定架与钻头固定连接；所述的钢丝绳的下端与钻头固定架的上面固定连接；所述的三十二个第四液压缸均匀分布在钻头固定架的左右两侧，第四液压缸缸体底端与钻头固定架的左右两侧面固定连接，第四液压缸活塞杆端与第二步进电机的外套壳固定连接；所述的第二步进电机水平放置，第二步进电机侧面固定安装在外套壳内部，第二步进电机电机轴与推进履带内部的齿轮固定连接；
所述的行走部分包括第一舵机、轮子架、第三步进电机、两个轮子，所述的第一舵机竖直向下放置，第一舵机舵机轴与轮子架固定连接；所述的第三步进电机水平放置，第三步进电机侧面固定安装在轮子架左侧的凹槽中，第三步进电机电机轴与轮子固定连接。
所述的固定部分包括第二旋转铰座、第二舵机、第三伸缩套筒、第五液压缸、第三旋转铰座、第三舵机、夹取底板、两个燕尾槽、活动夹板、两个齿条、两个第四步进电机、两个齿轮，所述的第二旋转铰座的底面固定安装在底板的前面中间位置；所述的第二舵机竖直向下放置，第二舵机侧面与第二旋转铰座上面的凹槽壁固定连接，第二舵机舵机轴穿过第二旋转铰座与第三伸缩套筒的套筒底部固定连接；所述的第三伸缩套筒水平放置，第三伸缩套筒伸缩杆端与第三旋转铰座的底部固定连接；所述的第五液压缸位于第三伸缩套筒的下边，第五液压缸的缸体底端固定安装在第三伸缩套筒的套筒部分下面的挡板前面，第五液压缸的活塞杆端与第三伸缩套筒的伸缩杆下面的挡板后方固定连接；所述的第三舵机竖直向下放置，第三舵机侧面固定安装在第三旋转铰座上面的凹槽中，第三舵机舵机轴穿过第三旋转铰座与夹取底板下面的凸块固定连接；所述的夹取底板的下面设有两个燕尾槽，夹取底板左右两边各设有齿条；所述的活动夹板位于夹取底板的前面，活动夹板底部设有两个滑块与两个燕尾槽滑动连接，活动夹板的上下两面各设有一个挡板；所述的两个第四步进电机的底板固定安装在活动夹板的上下面的两个挡板的前面，第四步进电机电机轴与齿轮固定连接；所述的两个齿轮分别与两个齿条相互啮合。
本发明的有益效果：通过六个行走部分使机器行走到需要钻井的地方，通过底座的两个第一液压缸与两个第二液压缸与两个第三液压缸相互协调工作确定精确的方位，通过钢丝绳电动葫芦转动把钻井部分下放到地面位置，通过固定部分夹住钻井部分的钻头固定架两侧面，通过第一步进电机带动钻头转动向下转孔，通过进水泵从储水器中抽水然后通过水管流入地下，通过八个推进履带向外贴紧井壁同时转动产生推进力向下钻井，通过抽水泵把污水抽入废液处理部分中，然后继续向下钻井，使其钻井效率更高，可以适应不同的地形，实现了自动化钻井提高了钻井效率和质量。
附图说明
图1、图2为本发明的整体结构示意图。
图3为本发明的底座的结构示意图。
图4、图5、图6为本发明的钻井部分的结构示意图。
图7为本发明的行走部分的结构示意图。
图8、图9、图10为本发明的固定部分的结构示意图。
附图标号：1-底座、2-钻井部分、3-行走部分、4-固定部分、5-废液处理部分、6-储水器、101-底板、102-第一伸缩套筒、103-第一液压缸、104-第二伸缩套筒、105-第二液压缸、106-第三液压缸、107-第一旋转铰座、108-钢丝绳电动葫芦、201-钻头固定架、202-钻头、203-抽水管、204-进水管、205-抽水泵、206-水管、207-第一步进电机、208-钢丝绳、209-进水泵、210-推进履带、211-第二步进电机、212-第四液压缸、301-第一舵机、302-轮子架、303-第三步进电机、304-轮子、401-第二旋转铰座、402-第二舵机、403-第三伸缩套筒、404-第五液压缸、405-第三旋转铰座、406-第三舵机、407-夹取底板、408-燕尾槽、409-活动夹板、410-齿条、411-第四步进电机、412-齿轮。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，一种地下钻井机械，包括底座1、钻井部分2、六个行走部分3、固定部分4、废液处理部分5、储水器6，其特征在于：所述的废液处理部分5与储水器6固定安装在底座1的后边的底板101上面；所述的钻井部分2位于底座1的前方，钻井部分2上方的钢丝绳208与底座1的钢丝绳电动葫芦108的钢丝固定连接，钻井部分2后面的抽水管203与废液处理部分5固定连接，钻井部分2后面的进水管204与储水器6固定连接；所述的固定部分4的第二旋转铰座401的底面固定安装在底座1的底板101的前面中间位置；所述的六个行走部分3的六个第一舵机301底面分别固定安装在底座1的底板101下面均匀分布的六个凹槽中；
所述的底座1包括底板101、两个第一伸缩套筒102、两个第一液压缸103、两个第二伸缩套筒104、两个第二液压缸105、两个第三液压缸106、两个第一旋转铰座107、钢丝绳电动葫芦108，所述的底板101是一个长方形板子，其下面设有六个凹槽；所述的两个第一伸缩套筒102的套筒底端固定安装在底板101上面靠前位置，第一伸缩套筒102伸缩杆端与固定块固定连接；所述的两个第一液压缸103分别固定在两个第一伸缩套筒102的外侧，第一液压缸103缸体底端固定安装在第一伸缩套筒102的套筒部分外侧的挡板上，第一液压缸103活塞杆端与第一伸缩套筒102的伸缩杆部分外侧挡板固定连接；所述的两个第二伸缩套筒104水平放置在固定块前面，两个第二伸缩套筒104的套筒底部固定安装在固定块前面，两个第二伸缩套筒104的伸缩杆端分别与钢丝绳电动葫芦108的左右两侧固定连接；所述的两个第二液压缸105分别位于两个第二伸缩套筒104的外侧，第二液压缸105缸体底端固定安装在第二伸缩套筒104的套筒部分外侧的挡板上面，第二液压缸105活塞杆端与第二伸缩套筒104的伸缩杆外侧的挡板固定连接；所述的两个第三液压缸106的缸体底端固定安装在底板101上面的倾斜坡的前面，第三液压缸106的活塞杆端与第一旋转铰座107的下面固定连接；所述的钢丝绳电动葫芦108的下面与第一旋转铰座107的上面固定连接；
所述的钻井部分2包括钻头固定架201、钻头202、抽水管203、进水管204、抽水泵205、两个水管206、第一步进电机207、钢丝绳208、进水泵209、八个推进履带210、十六个第二步进电机211、三十二个第四液压缸212，所述的钻头固定架201是一个内部设有空心的长方体结构；所述的钻头202是一个圆锥体结构，钻头202侧面设有螺纹，钻头202下面设有破石钻头；所述的抽水管203的前端与抽水泵205固定连接；所述的进水管204的前端与进水泵209固定连接；所述的抽水泵205固定安装在钻头固定架201的右上方，抽水泵205下面与第一水管206固定连接；所述的进水泵209固定安装在钻头固定架201的左上方，进水泵209下面与第二水管206固定连接；所述的第一步进电机207竖直向下放置，第一步进电机207底面与钻头固定架201的上面的凹槽固定连接，第一步进电机207电机轴穿过钻头固定架201与钻头202固定连接；所述的钢丝绳208的下端与钻头固定架201的上面固定连接；所述的三十二个第四液压缸212均匀分布在钻头固定架201的左右两侧，第四液压缸212缸体底端与钻头固定架201的左右两侧面固定连接，第四液压缸212活塞杆端与第二步进电机211的外套壳固定连接；所述的第二步进电机211水平放置，第二步进电机211侧面固定安装在外套壳内部，第二步进电机211电机轴与推进履带210内部的齿轮固定连接；
所述的行走部分3包括第一舵机301、轮子架302、第三步进电机303、两个轮子304，所述的第一舵机301竖直向下放置，第一舵机301舵机轴与轮子架302固定连接；所述的第三步进电机303水平放置，第三步进电机303侧面固定安装在轮子架302左侧的凹槽中，第三步进电机303电机轴与轮子304固定连接。
所述的固定部分4包括第二旋转铰座401、第二舵机402、第三伸缩套筒403、第五液压缸404、第三旋转铰座405、第三舵机406、夹取底板407、两个燕尾槽408、活动夹板409、两个齿条410、两个第四步进电机411、两个齿轮412，所述的第二旋转铰座401的底面固定安装在底板101的前面中间位置；所述的第二舵机402竖直向下放置，第二舵机402侧面与第二旋转铰座401上面的凹槽壁固定连接，第二舵机402舵机轴穿过第二旋转铰座401与第三伸缩套筒403的套筒底部固定连接；所述的第三伸缩套筒403水平放置，第三伸缩套筒403伸缩杆端与第三旋转铰座405的底部固定连接；所述的第五液压缸404位于第三伸缩套筒403的下边，第五液压缸404的缸体底端固定安装在第三伸缩套筒403的套筒部分下面的挡板前面，第五液压缸404的活塞杆端与第三伸缩套筒403的伸缩杆下面的挡板后方固定连接；所述的第三舵机406竖直向下放置，第三舵机406侧面固定安装在第三旋转铰座405上面的凹槽中，第三舵机406舵机轴穿过第三旋转铰座405与夹取底板407下面的凸块固定连接；所述的夹取底板407的下面设有两个燕尾槽408，夹取底板407左右两边各设有齿条410；所述的活动夹板409位于夹取底板407的前面，活动夹板409底部设有两个滑块与两个燕尾槽408滑动连接，活动夹板409的上下两面各设有一个挡板；所述的两个第四步进电机411的底板固定安装在活动夹板409的上下面的两个挡板的前面，第四步进电机411电机轴与齿轮412固定连接；所述的两个齿轮412分别与两个齿条410相互啮合。
本发明工作原理：本发明在使用时首先通过六个行走部分3的第一舵机301控制轮子架302方向，通过第三步进电机303带动轮子304从而使机器行走到需要钻井的地方，下一步通过底座1的两个第一液压缸103与两个第二液压缸105与两个第三液压缸106相互协调工作确定精确的方位，通过钢丝绳电动葫芦108转动从而把钻井部分2下放到地面位置，下一步通过固定部分4的第五液压缸404的活塞杆伸缩来确定夹取底板407的位置，通过两个第四步进电机411带动齿轮412从而带动活动夹板409调整大小，然后夹住钻井部分2的钻头固定架201两侧面，下一步通过第一步进电机207带动钻头202转动向下转孔，钻入地下后固定部分4缩回，然后通过进水泵209从储水器6中抽水然后通过第二水管206流入地下，下一步通过三十二个第四液压缸212推动八个推进履带210向外贴紧井壁同时转动产生推进力向下钻井，下一步通过抽水泵205把污水抽入废液处理部分5中，然后继续向下钻井。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

Claims (2)

1.一种地下钻井机械，包括底座（1）、钻井部分（2）、六个行走部分（3）、固定部分（4）、废液处理部分（5）、储水器（6），其特征在于：所述的废液处理部分（5）与储水器（6）固定安装在底座（1）的后边的底板（101）上面；所述的钻井部分（2）位于底座（1）的前方，钻井部分（2）上方的钢丝绳（208）与底座（1）的钢丝绳电动葫芦（108）的钢丝固定连接，钻井部分（2）后面的抽水管（203）与废液处理部分（5）固定连接，钻井部分（2）后面的进水管（204）与储水器（6）固定连接；所述的固定部分（4）的第二旋转铰座（401）的底面固定安装在底座（1）的底板（101）的前面中间位置；所述的六个行走部分（3）的六个第一舵机（301）底面分别固定安装在底座（1）的底板（101）下面均匀分布的六个凹槽中；
所述的底座（1）包括底板（101）、两个第一伸缩套筒（102）、两个第一液压缸（103）、两个第二伸缩套筒（104）、两个第二液压缸（105）、两个第三液压缸（106）、两个第一旋转铰座（107）、钢丝绳电动葫芦（108），所述的底板（101）是一个长方形板子，其下面设有六个凹槽；所述的两个第一伸缩套筒（102）的套筒底端固定安装在底板（101）上面靠前位置，第一伸缩套筒（102）伸缩杆端与固定块固定连接；所述的两个第一液压缸（103）分别固定在两个第一伸缩套筒（102）的外侧，第一液压缸（103）缸体底端固定安装在第一伸缩套筒（102）的套筒部分外侧的挡板上，第一液压缸（103）活塞杆端与第一伸缩套筒（102）的伸缩杆部分外侧挡板固定连接；所述的两个第二伸缩套筒（104）水平放置在固定块前面，两个第二伸缩套筒（104）的套筒底部固定安装在固定块前面，两个第二伸缩套筒（104）的伸缩杆端分别与钢丝绳电动葫芦（108）的左右两侧固定连接；所述的两个第二液压缸（105）分别位于两个第二伸缩套筒（104）的外侧，第二液压缸（105）缸体底端固定安装在第二伸缩套筒（104）的套筒部分外侧的挡板上面，第二液压缸（105）活塞杆端与第二伸缩套筒（104）的伸缩杆外侧的挡板固定连接；所述的两个第三液压缸（106）的缸体底端固定安装在底板（101）上面的倾斜坡的前面，第三液压缸（106）的活塞杆端与第一旋转铰座（107）的下面固定连接；所述的钢丝绳电动葫芦（108）的下面与第一旋转铰座（107）的上面固定连接；
所述的钻井部分（2）包括钻头固定架（201）、钻头（202）、抽水管（203）、进水管（204）、抽水泵（205）、两个水管（206）、第一步进电机（207）、钢丝绳（208）、进水泵（209）、八个推进履带（210）、十六个第二步进电机（211）、三十二个第四液压缸（212），所述的钻头固定架（201）是一个内部设有空心的长方体结构；所述的钻头（202）是一个圆锥体结构，钻头（202）侧面设有螺纹，钻头（202）下面设有破石钻头；所述的抽水管（203）的前端与抽水泵（205）固定连接；所述的进水管（204）的前端与进水泵（209）固定连接；所述的抽水泵（205）固定安装在钻头固定架（201）的右上方，抽水泵（205）下面与第一水管（206）固定连接；所述的进水泵（209）固定安装在钻头固定架（201）的左上方，进水泵（209）下面与第二水管（206）固定连接；所述的第一步进电机（207）竖直向下放置，第一步进电机（207）底面与钻头固定架（201）的上面的凹槽固定连接，第一步进电机（207）电机轴穿过钻头固定架（201）与钻头（202）固定连接；所述的钢丝绳（208）的下端与钻头固定架（201）的上面固定连接；所述的三十二个第四液压缸（212）均匀分布在钻头固定架（201）的左右两侧，第四液压缸（212）缸体底端与钻头固定架（201）的左右两侧面固定连接，第四液压缸（212）活塞杆端与第二步进电机（211）的外套壳固定连接；所述的第二步进电机（211）水平放置，第二步进电机（211）侧面固定安装在外套壳内部，第二步进电机（211）电机轴与推进履带（210）内部的齿轮固定连接；
所述的行走部分（3）包括第一舵机（301）、轮子架（302）、第三步进电机（303）、两个轮子（304），所述的第一舵机（301）竖直向下放置，第一舵机（301）舵机轴与轮子架（302）固定连接；所述的第三步进电机（303）水平放置，第三步进电机（303）侧面固定安装在轮子架（302）左侧的凹槽中，第三步进电机（303）电机轴与轮子（304）固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种地下钻井机械，其特征在于：所述的固定部分（4）包括第二旋转铰座（401）、第二舵机（402）、第三伸缩套筒（403）、第五液压缸（404）、第三旋转铰座（405）、第三舵机（406）、夹取底板（407）、两个燕尾槽（408）、活动夹板（409）、两个齿条（410）、两个第四步进电机（411）、两个齿轮（412），所述的第二旋转铰座（401）的底面固定安装在底板（101）的前面中间位置；所述的第二舵机（402）竖直向下放置，第二舵机（402）侧面与第二旋转铰座（401）上面的凹槽壁固定连接，第二舵机（402）舵机轴穿过第二旋转铰座（401）与第三伸缩套筒（403）的套筒底部固定连接；所述的第三伸缩套筒（403）水平放置，第三伸缩套筒（403）伸缩杆端与第三旋转铰座（405）的底部固定连接；所述的第五液压缸（404）位于第三伸缩套筒（403）的下边，第五液压缸（404）的缸体底端固定安装在第三伸缩套筒（403）的套筒部分下面的挡板前面，第五液压缸（404）的活塞杆端与第三伸缩套筒（403）的伸缩杆下面的挡板后方固定连接；所述的第三舵机（406）竖直向下放置，第三舵机（406）侧面固定安装在第三旋转铰座（405）上面的凹槽中，第三舵机（406）舵机轴穿过第三旋转铰座（405）与夹取底板（407）下面的凸块固定连接；所述的夹取底板（407）的下面设有两个燕尾槽（408），夹取底板（407）左右两边各设有齿条（410）；所述的活动夹板（409）位于夹取底板（407）的前面，活动夹板（409）底部设有两个滑块与两个燕尾槽（408）滑动连接，活动夹板（409）的上下两面各设有一个挡板；所述的两个第四步进电机（411）的底板固定安装在活动夹板（409）的上下面的两个挡板的前面，第四步进电机（411）电机轴与齿轮（412）固定连接；所述的两个齿轮（412）分别与两个齿条（410）相互啮合。
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