CN109736704B - 一种反循环钻机及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反循环钻机，包括机架，所述机架左侧的前后两侧均通过主架销轴固定连接有主架组合件，且主架销轴的表面套设有主架销轴挡圈，机架顶部的左侧通过第一油缸体销轴固定连接有油缸体，且油缸体的顶端通过第二油缸体销轴与主架组合件的右侧固定连接，机架内部的上方固定连接有动力总成，动力总成左侧的前方连通有排渣管，主架组合件底部的后方固定连接有固定柱，且固定柱的表面通过支架固定连接有固定夹爪，所述机架的前后两侧均固定连接有传动架，涉及钻机技术领域。该反循环钻机，主架组合件为垂直升降的方式进行钻探，加压方式改变，由天车悬吊、钻杆自重加压，改为动力头垂直加压，提高了钻孔的垂直度。

Description

一种反循环钻机及其施工方法

技术领域

本发明涉及钻机技术领域，具体为一种反循环钻机及其施工方法。

背景技术

工程机械是装备工业的重要组成部分。概括地说，凡土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备，称为工程机械。主要用于国防建设工程、交通运输建设，能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等领域。

钻机是一套复杂的机器，它由机器、机组和机构组成。钻机是在勘探或矿产资源（含固体矿、液体矿、气体矿等）开发中，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。在地面上采用机械化设备打桩已经是非常成熟的技术，针对施工需求的不同有冲击钻机、旋挖钻机、全套管钻机、反循环钻机等，各种形式钻机各有优缺点。现有的钻机由起升系统、旋转系统、循环系统、动力系统、传动系统、控制系统、底座以及其他辅助设备组成

前几代的钻机排渣管管径小，容易出现排渣管堵塞的问题，且原有的钻机加压方式为由天车悬吊，钻杆自重进行加压，压力较小，钻探效率低，且容易偏斜，进而降低了钻孔的质量，缺陷较多。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种反循环钻机及其施工方法，解决了排渣管管径小，容易出现排渣管堵塞的问题，且原有的钻机加由钻杆自重进行加压，钻探效率低，且容易偏斜的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种反循环钻机，包括机架，所述机架左侧的前后两侧均通过主架销轴固定连接有主架组合件，且主架销轴的表面套设有主架销轴挡圈，所述机架顶部的左侧通过第一油缸体销轴固定连接有油缸体，且油缸体的顶端通过第二油缸体销轴与主架组合件的右侧固定连接，所述机架内部的上方固定连接有动力总成，所述动力总成左侧的前方连通有排渣管，所述主架组合件底部的后方固定连接有固定柱，且固定柱的表面通过支架固定连接有固定夹爪，所述机架的前后两侧均固定连接有传动架，所述传动架的两端均通过转轴转动连接有履带轮，且履带轮的表面之间传动连接有履带，所述机架的中部上端连接有提升油缸。

优选的，所述主架销轴与支撑架之间为高度距离为3.5m。

优选的，所述机架顶部的右侧固定连接有配电箱组装，所述配电箱组装的正面固定连接有固定架总成。

优选的，所述机架的四角均通过固定套固定连接有第一液压伸缩杆，所述第一液压伸缩杆的底端固定连接有第一支撑盘。

优选的，所述主架组合件的底部均固定连接有支撑架，且支撑架的四角均通过固定套固定连接有第二液压伸缩杆，所述第二液压伸缩杆的底端固定连接有第二支撑盘。

优选的，所述动力总成的上端竖直中轴线处分布有提升液压杆，且动力总成的底部固定连接有钻洞装置。

优选的，所述支撑架靠近机架的一侧中部连接有第三液压伸缩杆，且第三液压伸缩杆的前端一侧安装有连杆，所述连杆的中部一侧分布有牵动杆，且牵动杆的末端固定有门体。

本发明还公开了一种反循环钻机的施工方法，具体包括如下步骤：

步骤一、人工启动装置，控制履带轮转动，利用履带行动，将该钻机开到工作地点，在工作前，控制第一液压伸缩杆和第二液压伸缩杆伸长，使第一支撑盘与第二支撑盘撑到地面对装置整体进行稳固。

步骤二、当使用者需要依靠电磁控制压力来实现动力头的“浮动”，使用者通过提升油缸中的调节溢流阀的一个旋钮，该机构可以将操作直接转化为对提升液压缸的操作，并控制提升手柄，首先将压力调至最小、然后缓慢调节旋钮、调至动力总成向上微动即可，实现“浮动功能”，同时依靠电磁控制压力来实现动力总成的“提升”，通过调节溢流阀的另外一个旋钮，该机构可以将操作直接转化为对提升油缸的操作，并控制提升手柄，观察压力表到达15MPa时即可，油缸额定压力为20MPa，当压力过大时保护提升油缸，预设为15MPa。

步骤三、钻机稳定后，利用动力总成可控制钻洞装置的钻杆对岩壁进行钻探。

步骤四、钻探过程中，岩壁内的小块石块、泥土和水等均会被动力装置内的抽取装置抽出，通过排渣管排出，钻探结束后将第一液压伸缩杆和第二液压伸缩杆收回，最后将装置开出矿洞。

（三）有益效果

本发明提供了一种反循环钻机及其施工方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：

（1）、该反循环钻机及其施工方法，通过在机架左侧的前后两侧均通过主架销轴固定连接有主架组合件，且主架销轴的表面套设有主架销轴挡圈，所述机架顶部的左侧通过第一油缸体销轴固定连接有油缸体，且油缸体的顶端通过第二油缸体销轴与主架组合件的右侧固定连接，所述机架内部的上方固定连接有动力总成，主架组合件为垂直升降的方式进行钻探，加压方式改变，由天车悬吊、钻杆自重加压，改为动力头垂直加压，提高了钻孔的垂直度。

（2）、该反循环钻机及其施工方法，通过在动力总成左侧的前方连通有排渣管，增大了排渣泵流量和排渣管口径，降低了卵石堵管的可能性，排渣能力进一步增强，机架的前后两侧均固定连接有传动架，所述传动架的两端均通过转轴转动连接有履带轮，且履带轮的表面之间传动连接有履带，行走方式为履带行走，能够更好的适应导洞内凹凸不平的地面，增加了底盘的稳定性。

（3）、该反循环钻机及其施工方法，通过在机架的四角均通过固定套固定连接有第一液压伸缩杆，所述第一液压伸缩杆的底端固定连接有第一支撑盘，主架组合件的底部均固定连接有支撑架，且支撑架的四角均通过固定套固定连接有第二液压伸缩杆，所述第二液压伸缩杆的底端固定连接有第二支撑盘，通过设置第一液压伸缩杆与第一支撑盘的配合，可提高装置在钻探时机架的稳定性，而设置第二液压伸缩杆与第二支撑盘的配合，可提高钻探时主架组合件的稳定性，进而可保持钻探的稳定性。

附图说明

图1为本发明结构的主视图；

图2为本发明结构的俯视图；

图3为本发明结构的左视图；

图4为本发明结构的支撑架俯视截面结构示意图；

图5为本发明结构的主架销轴与撑架正视图。

图中，1-机架、2-主架销轴、3-主架组合件、4-主架销轴挡圈、5-第一油缸体销轴、6-油缸体、7-第二油缸体销轴、8-动力总成、9-排渣管、10-固定柱、11-固定夹爪、12-传动架、13-履带轮、14-履带、15-配电箱组装、16-固定架总成、17-第一液压伸缩杆、18-第一支撑盘、19-支撑架、20-第二液压伸缩杆、21-第二支撑盘、22-钻洞装置、23-提升油缸、24-提升液压杆、25-第三液压伸缩杆、26-连杆、27-牵动杆、28-门体。

具体实施方式

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1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种反循环钻机，包括机架1，机架1顶部的右侧固定连接有配电箱组装15，配电箱组装15的正面固定连接有固定架总成16，机架1的四角均通过固定套固定连接有第一液压伸缩杆17，第一液压伸缩杆17的底端固定连接有第一支撑盘18，机架1左侧的前后两侧均通过主架销轴2固定连接有主架组合件3，且主架销轴2的表面套设有主架销轴挡圈4，主架组合件3的底部均固定连接有支撑架19，且支撑架19的四角均通过固定套固定连接有第二液压伸缩杆20，第二液压伸缩杆20的底端固定连接有第二支撑盘21，通过设置第一液压伸缩杆17与第一支撑盘18的配合，可提高装置在钻探时机架1的稳定性，而设置第二液压伸缩杆20与第二支撑盘21的配合，可提高钻探时主架组合件3的稳定性，进而可保持钻探的稳定性，并且主架销轴2与支撑架19之间为高度距离为3.5m，此款钻机是地下作业整体高度的较为合适为地下作业施工时创造了有利的工作环境；

机架1顶部的左侧通过第一油缸体销轴5固定连接有油缸体6，且油缸体6的顶端通过第二油缸体销轴7与主架组合件3的右侧固定连接，机架1内部的上方固定连接有动力总成8，动力总成8由有级变速改进为无极变速，使速度调节更加均匀平缓，且为钻杆提供的驱动力增大，降低了卡钻的可能性，主架组合件3为垂直升降的方式进行钻探，加压方式改变，由天车悬吊、钻杆自重加压，改为动力头垂直加压，提高了钻孔的垂直度，；

优选的，动力总成8的上端竖直中轴线处分布有提升液压杆24，且动力总成8的底部固定连接有钻洞装置22，机架1的中部上端连接有提升油缸23，动力总成8左侧的前方连通有排渣管9，增大了排渣泵流量和排渣管口径，降低了卵石堵管的可能性，排渣能力进一步增强，该结构能够保护钻杆连接螺纹不受压力损坏、保护钻杆连接螺纹不受提升力损坏、可以减少液压能量的消耗、能大大提高施工效率，并且克服了人工操作联接拆卸钻杆不易控制、对钻具的冲击载荷大的缺点，同时也改变了拆卸钻杆时控制动力总成8系统力矩不均匀、等缺点，提高了现场操作的可靠性与可操作性，解决了钻机操作过程中动力总成8不易控制高度对钻井设备易造成损坏等问题，从而满足控制钻具的升降速度的钻井要求，便于钻机操作人员容易操作，同时该结构能够提升功能的主要作用是保护提升油缸23压力过大时造成的设备损坏、提升油缸23控制更能便捷准确的控制动力头，当两侧电磁阀均不通电时，系统压力最小，直接溢流，没有压力，从而延长使用寿命；

支撑架19靠近机架1的一侧中部连接有第三液压伸缩杆25，且第三液压伸缩杆25的前端一侧安装有连杆26，连杆26的中部一侧分布有牵动杆27，且牵动杆27的末端固定有门体28，当使用者需要将门体28开启时，使用者能够通过开启第三液压伸缩杆25，第三液压伸缩杆25向外顶出，带动连杆26带动牵动杆27转动，牵动杆27带动两侧的门体28分离，无需使用者手动推动门体28，将门体28打开，更加便于使用者使用；

主架组合件3底部的后方固定连接有固定柱10，且固定柱10的表面通过支架固定连接有固定夹爪11，机架1的前后两侧均固定连接有传动架12，传动架12的两端均通过转轴转动连接有履带轮13，且履带轮13的表面之间传动连接有履带14，行走方式为履带行走，能够更好的适应导洞内凹凸不平的地面，增加了底盘的稳定性。

本发明还公开了一种反循环钻机的施工方法，具体包括如下步骤：

步骤一、人工启动装置，控制履带轮13转动，利用履带14行动，将该钻机开到工作地点，在工作前，控制第一液压伸缩杆17和第二液压伸缩杆20伸长，使第一支撑盘18与第二支撑盘21撑到地面对装置整体进行稳固。

步骤二、当使用者需要依靠电磁控制压力来实现动力头的“浮动”，使用者通过提升油缸23中的调节溢流阀的一个旋钮，该机构可以将操作直接转化为对提升液压缸23的操作，并控制提升手柄，首先将压力调至最小、然后缓慢调节旋钮、调至动力总成8向上微动即可，实现“浮动功能”，同时依靠电磁控制压力来实现动力总成8的“提升”，通过调节溢流阀的另外一个旋钮，该机构可以将操作直接转化为对提升油缸23的操作，并控制提升手柄，观察压力表到达15MPa时即可，油缸额定压力为20MPa，当压力过大时保护提升油缸，预设为15MPa。

步骤三、钻机稳定后，利用动力总成8可控制钻洞装置22的钻杆对岩壁进行钻探。

步骤四、钻探过程中，岩壁内的小块石块、泥土和水等均会被动力装置内的抽取装置抽出，通过排渣管9排出，钻探结束后将第一液压伸缩杆17和第二液压伸缩杆20收回，最后将装置开出矿洞。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种反循环钻机，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）左侧的前后两侧均通过主架销轴（2）固定连接有主架组合件（3），且主架销轴（2）的表面套设有主架销轴挡圈（4），所述机架（1）顶部的左侧通过第一油缸体销轴（5）固定连接有油缸体（6），且油缸体（6）的顶端通过第二油缸体销轴（7）与主架组合件（3）的右侧固定连接，所述机架（1）内部的上方固定连接有动力总成（8），所述动力总成（8）左侧的前方连通有排渣管（9），所述主架组合件（3）底部的后方固定连接有固定柱（10），且固定柱（10）的表面通过支架固定连接有固定夹爪（11），所述机架（1）的前后两侧均固定连接有传动架（12），所述传动架（12）的两端均通过转轴转动连接有履带轮（13），且履带轮（13）的表面之间传动连接有履带（14），所述机架（1）的中部上端连接有提升油缸（23），所述机架（1）的四角均通过固定套固定连接有第一液压伸缩杆（17），所述第一液压伸缩杆（17）的底端固定连接有第一支撑盘（18），所述主架组合件（3）的底部均固定连接有支撑架（19），且支撑架（19）的四角均通过固定套固定连接有第二液压伸缩杆（20），所述第二液压伸缩杆（20）的底端固定连接有第二支撑盘（21），所述动力总成（8）的上端竖直中轴线处分布有提升液压杆（24），且动力总成（8）的底部固定连接有钻洞装置（22），所述支撑架（19）靠近机架（1）的一侧中部连接有第三液压伸缩杆（25），且第三液压伸缩杆（25）的前端一侧安装有连杆（26），所述连杆（26）的中部一侧分布有牵动杆（27），且牵动杆（27）的末端固定有门体（28）。

2.根据权利要求1所述的一种反循环钻机，其特征在于：所述主架销轴（2）与支撑架（19）之间为高度距离为3.5m。

3.根据权利要求1所述的一种反循环钻机，其特征在于：所述机架（1）顶部的右侧固定连接有配电箱组装（15），所述配电箱组装（15）的正面固定连接有固定架总成（16）。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种反循环钻机的施工方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤一、人工启动装置，控制履带轮（13）转动，利用履带（14）行动，将该钻机开到工作地点，在工作前，控制第一液压伸缩杆（17）和第二液压伸缩杆（20）伸长，使第一支撑盘（18）与第二支撑盘（21）撑到地面对装置整体进行稳固；

步骤二、当使用者需要依靠电磁控制压力来实现动力头的“浮动”，使用者通过提升油缸（23）中的调节溢流阀的一个旋钮，可以将操作直接转化为对提升液压缸（23）的操作，并控制提升手柄，首先将压力调至最小、然后缓慢调节旋钮、调至动力总成（8）向上微动即可，实现“浮动功能”，同时依靠电磁控制压力来实现动力总成（8）的“提升”，通过调节溢流阀的另外一个旋钮，可以将操作直接转化为对提升油缸（23）的操作，并控制提升手柄，观察压力表到达15MPa时即可，油缸额定压力为20MPa，当压力过大时保护提升油缸，预设为15MPa；

步骤三、钻机稳定后，利用动力总成（8）可控制钻洞装置（22）的钻杆对岩壁进行钻探；

步骤四、钻探过程中，岩壁内的小块石块、泥土和水均会被动力装置内的抽取装置抽出，通过排渣管（9）排出，钻探结束后将第一液压伸缩杆（17）和第二液压伸缩杆（20）收回，最后将装置开出矿洞。