CN111485822A - 一种安全性高的水井钻机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程建筑器械技术领域，具体是涉及一种安全性高的水井钻机，包括有行走机构、钻机底座、固定机构、驾驶舱、升降牵引机构、支撑桅杆、旋转驱动机构、保险机构、钻头组件、监测组件和控制器；钻机底座安装于行走机构上，固定机构设置于钻机底座四角，驾驶舱安装于钻机底座上，升降牵引机构一端设置在钻机底座上而另一端钻头组件上端连接，支撑桅杆底端与钻机底座铰接，钻头组件悬吊于钻机底座外侧，旋转驱动机构两端分别与钻机底座、支撑桅杆铰接，保险机构一端安装在钻机底座上并位于支撑桅杆一侧，保险机构工作端与支撑桅杆滑动连接，监测组件设置于支撑桅杆顶端和钻头组件内；该方案使钻头组件的位置调节更加方便可控，更加安全可靠。

Description

一种安全性高的水井钻机

技术领域

本发明涉及工程建筑器械技术领域，具体是涉及一种安全性高的水井钻机。

背景技术

水井钻机作为下井管洗井等工程中不可缺少的器械，已经受到了广泛使用，但现有的水井钻机体积较大，移动不便，在工作时，无法分辨周围是否安全，存在一定的安全隐患，且操作人员无法从上端视角来观察的工作状态，若能解决上述问题，这种水井钻机必然会更受人们的欢迎。

中国专利CN201620637122.6公开了一种基于红外线的安全水井钻机，其特征是：钻机本体的支架顶部位置表面嵌套布置有太阳能电池板，钻机本体的支架顶部右下表面竖直向下布置有摄像头装置，圆环状的红外线温度传感器环绕嵌套布置在钻机钻头的上端外围，钻机本体的底部内部嵌套布置有一块长方形薄片状的徐蓄电池装置，钻机本体上表面的水井钻机电机驱动轴上嵌套布置有一台水井钻机电机紧急制动装置，钻机本体底部前后左右对称布置有四个钻机底座，钻机底座的内部下表面嵌套布置有一台圆柱形的滑轮装置液压升降器，滑轮装置液压升降器的下表面连接布置有轮滑装置，钻机本体的上表面左上端驾驶控制端竖直向上布置有一台液晶触摸屏，液晶触摸屏的上端连接布置有一台警报器装置。该方案通过传感器的方式提高了安全性，但结构上的稳定性仍有待提高，此外其桅杆固定安装使得钻头位置调节不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种安全性高的水井钻机，该技术方案解决了上述问题，通过将支撑桅杆可旋转地设置，使钻头组件的位置调节更加方便可控，通过增设保险机构使结构更加安全可靠，结构简单易于实现。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种安全性高的水井钻机，其特征在于，包括有行走机构、钻机底座、固定机构、驾驶舱、升降牵引机构、支撑桅杆、旋转驱动机构、保险机构、钻头组件、监测组件和控制器；

钻机底座安装于行走机构上，固定机构设置于钻机底座四角且于工作状态下端部扎入地面，驾驶舱安装于钻机底座上，升降牵引机构一端设置在钻机底座上，升降牵引机构另一端绕过支撑桅杆顶端与钻头组件上端固定连接，支撑桅杆底端与钻机底座铰接，钻头组件悬吊于钻机底座外侧，旋转驱动机构两端分别与钻机底座、支撑桅杆铰接，保险机构一端固定安装在钻机底座上并位于支撑桅杆一侧，保险机构工作端与支撑桅杆滑动连接，监测组件设置于支撑桅杆顶端和钻头组件内，固定机构、升降牵引机构、旋转驱动机构、保险机构、钻头组件、监测组件均与控制器电连接。

作为一种安全性高的水井钻机的一种优选方案，所述固定机构包括有第一丝杆升降组件、支脚、锚定爪和挡泥组件；四个第一丝杆升降组件对称地设置在钻机底座四角且工作端朝下，支脚可沿着第一丝杆升降组件轴线运动地与第一丝杆升降组件活动端固定连接，锚定爪安装在支脚底部，挡泥组件顶端与支脚四角间隙配合，挡泥组件底部设有供锚定爪穿过的孔，第一丝杆升降组件与控制器电连接。

作为一种安全性高的水井钻机的一种优选方案，所述第一丝杆升降组件包括有第一升降壳体、第一螺杆、第一旋转驱动器和第一丝杆滑块；第一升降壳体安装在钻机底座四角处，第一升降壳体侧壁开设有与第一丝杆滑块滑动连接的滑槽，第一螺杆两端与第一升降壳体上下两端转动连接，第一旋转驱动器安装于第一升降壳体顶端且输出端与第一螺杆端部固定连接，第一丝杆滑块与第一升降壳体滑动连接的同时与第一螺杆螺纹连接，第一丝杆滑块处于第一升降壳体外侧的四角底部与支脚固定连接，第一旋转驱动器与控制器电连接。

作为一种安全性高的水井钻机的一种优选方案，所述挡泥组件包括有底板、第一导向杆、第一弹簧和过孔；若干第一导向杆均匀地垂直分布在底板上端边缘处，第一导向杆与支脚的底部四角间隙配合，第一弹簧套接在第一导向杆上且介于底板与支脚之间，过孔开设在底板上且形状结构与锚定爪横截面形状契合。

作为一种安全性高的水井钻机的一种优选方案，所述升降牵引机构包括有卷扬机、钢丝绳和滑轮；卷扬机安装在钻机底座上，滑轮可转动地设置于支撑桅杆顶端，钢丝绳一端缠绕于卷扬机上，钢丝绳另一端绕过支撑桅杆顶端的滑轮与钻头组件顶端固定连接，卷扬机与控制器电连接。

作为一种安全性高的水井钻机的一种优选方案，所述支撑桅杆上还设有贯通槽；贯通槽贯通支撑桅杆两侧且沿着支撑桅杆长度方向延伸，贯通槽与保险机构工作端滑动连接。

作为一种安全性高的水井钻机的一种优选方案，所述保险机构包括有滑竿、第二滑块、第二导向杆、第二弹簧、托板、压力传感器、第二丝杆升降组件、第二旋转驱动器和传动组件；滑竿水平设置且与支撑桅杆滑动连接，一对第二滑块设置于滑竿端部且分别位于支撑桅杆两侧，第二导向杆安装于第二滑块底部且与托板间隙配合，第二滑块周壁与托板滑动连接，第二弹簧套设在第二导向杆上并介于第二滑块与托板之间，压力传感器同样设置于第二滑块与托板之间，托板与第二丝杆升降组件螺纹连接，托板外侧与第二丝杆升降组件滑动连接，第二旋转驱动器与钻机底座固定连接且输出端与传动组件输出端固定连接，传动组件与钻机底座固定连接且输出端与第二丝杆升降组件输入端固定连接，压力传感器、第二旋转驱动器均与控制器电连接。

作为一种安全性高的水井钻机的一种优选方案，所述第二丝杆升降组件包括有第二升降壳体和第二螺杆；第二升降壳体底端与传动组件顶端固定连接，第二螺杆两端分别于第二升降壳体上下两端转动连接，第二螺杆与托板螺纹连接，第二螺杆底端与传动组件输出端固定连接。

作为一种安全性高的水井钻机的一种优选方案，所述传动组件包括有支撑座、第一转轴、第一直角锥齿轮、第二转轴和第二直角锥齿轮；支撑座底部与钻机底座固定连接，支撑座上端两侧同时与一对第二丝杆升降组件底端固定连接，第一转轴两端与支撑座两侧转动连接且端部与第二旋转驱动器输出端固定连接，一对第一直角锥齿轮套接在第一转轴上，第二转轴上端与第二丝杆升降组件输入端固定连接，第二直角锥齿轮安装在第二转轴底端，第二直角锥齿轮与第一直角锥齿轮啮合。

作为一种安全性高的水井钻机的一种优选方案，所述监测组件为安装于支撑桅杆顶端的安装有报警模块的球头摄像机以及安装于钻头组件内部的温度传感器且两者均与控制器电连接。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

所述行走机构为履带车，可以提供较强的野外行走能力，适用于各种恶劣户外工作环境。所述驾驶舱由高强度结构构成，对驾驶舱内驾驶人员提供有效的保护。所述旋转驱动机构为一对轴线相互平行且关于支撑桅杆对称设置的液压缸。驾驶人员通过在驾驶舱内驾驶行走机构将钻机开到工作区域。工作人员通过控制器驱动旋转驱动机构伸缩从而调节支撑桅杆的倾斜角度。升降牵引机构输出端绕过支撑桅杆顶端并悬吊的钻头组件用于对地面进行钻井作业。当支撑桅杆倾斜时压迫保险机构的工作端使其在保险机构上做竖直向下运动从而压迫保险机构内的压力感应组件，保险机构的压力感应组件发送信号给控制器。控制器根据收到的信号判断支撑桅杆的稳定性，当数据正常时控制器则控制保险机构工作端向下退行以保证支撑桅杆正常向下转动。当旋转驱动机构发生异常时支撑桅杆旋转速度发生异常，保险机构的感应组件测量的数据陡增，此时控制器则不允许保险机构工作端下行从而托住支撑桅杆并发送信号向工作人员报警，工作人员可通过驾驶舱内设置的与控制器电连接的显示器观察工作状态。支撑桅杆顶端的监测组件可三百六十度多角度的旋转从而从高处观察周边环境。当工作区域内出现异常情况和外来人员时及时向工作人员报警以避免意外发生。钻头组件上的监测组件则用于测量钻头组件的工作温度是否异常。钻机底座则对行走机构以外的其他组件起到支撑的作用。

1、通过将支撑桅杆可旋转地设置，使钻头组件的位置调节更加方便可控；

2、通过增设保险机构使结构更加安全可靠；

3、结构简单易于实现。

附图说明

图1为本发明的立体图一；

图2为本发明的立体图二；

图3为本发明的正视图；

图4为图3中A-A截面剖视图；

图5为本发明的固定机构立体图；

图6为图5局部立体分解图一；

图7为图5局部立体分解图二；

图8为本发明的侧视图；

图9为本发明的保险机构立体图；

图10为图9的局部立体分解图；

图11为图4中B处局部放大图。

图中标号为：

1、行走机构；

2、钻机底座；

3、固定机构；3a、第一丝杆升降组件；3a1、第一升降壳体；3a2、第一螺杆；3a3、第一旋转驱动器；3a4、第一丝杆滑块；3b、支脚；3c、锚定爪；3d、挡泥组件；3d1、底板；3d2、第一导向杆；3d3、第一弹簧；3d4、过孔；

4、驾驶舱；

5、升降牵引机构；5a、卷扬机；5b、钢丝绳；5c、滑轮；

6、支撑桅杆；6a、贯通槽；

7、旋转驱动机构；

8、保险机构；8a、滑竿；8b、第二滑块；8c、第二导向杆；8d、第二弹簧；8e、托板；8f、第二丝杆升降组件；8f1、第二升降壳体；8f2、第二螺杆；8g、第二旋转驱动器；8h、传动组件；8h1、支撑座；8h2、第一转轴；8h3、第一直角锥齿轮；8h4、第二转轴；8h5、第二直角锥齿轮；

9、钻头组件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至4所示，一种安全性高的水井钻机，包括有行走机构1、钻机底座2、固定机构3、驾驶舱4、升降牵引机构5、支撑桅杆6、旋转驱动机构7、保险机构8、钻头组件9、监测组件和控制器；

钻机底座2安装于行走机构1上，固定机构3设置于钻机底座2四角且于工作状态下端部扎入地面，驾驶舱4安装于钻机底座2上，升降牵引机构5一端设置在钻机底座2上，升降牵引机构5另一端绕过支撑桅杆6顶端与钻头组件9上端固定连接，支撑桅杆6底端与钻机底座2铰接，钻头组件9悬吊于钻机底座2外侧，旋转驱动机构7两端分别与钻机底座2、支撑桅杆6铰接，保险机构8一端固定安装在钻机底座2上并位于支撑桅杆6一侧，保险机构8工作端与支撑桅杆6滑动连接，监测组件设置于支撑桅杆6顶端和钻头组件9内，固定机构3、升降牵引机构5、旋转驱动机构7、保险机构8、钻头组件9、监测组件均与控制器电连接。

所述行走机构1为履带车，可以提供较强的野外行走能力，适用于各种恶劣户外工作环境。所述驾驶舱4由高强度结构构成，对驾驶舱4内驾驶人员提供有效的保护。所述旋转驱动机构7为一对轴线相互平行且关于支撑桅杆6对称设置的液压缸。驾驶人员通过在驾驶舱4内驾驶行走机构1将钻机开到工作区域。工作人员通过控制器驱动旋转驱动机构7伸缩从而调节支撑桅杆6的倾斜角度。升降牵引机构5输出端绕过支撑桅杆6顶端并悬吊的钻头组件9用于对地面进行钻井作业。当支撑桅杆6倾斜时压迫保险机构8的工作端使其在保险机构8上做竖直向下运动从而压迫保险机构8内的压力感应组件，保险机构8的压力感应组件发送信号给控制器。控制器根据收到的信号判断支撑桅杆6的稳定性，当数据正常时控制器则控制保险机构8工作端向下退行以保证支撑桅杆6正常向下转动。当旋转驱动机构7发生异常时支撑桅杆6旋转速度发生异常，保险机构8的感应组件测量的数据陡增，此时控制器则不允许保险机构8工作端下行从而托住支撑桅杆6并发送信号向工作人员报警，工作人员可通过驾驶舱4内设置的与控制器电连接的显示器观察工作状态。支撑桅杆6顶端的监测组件可三百六十度多角度的旋转从而从高处观察周边环境。当工作区域内出现异常情况和外来人员时及时向工作人员报警以避免意外发生。钻头组件9上的监测组件则用于测量钻头组件9的工作温度是否异常。钻机底座2则对行走机构1以外的其他组件起到支撑的作用。

如图5所示，所述固定机构3包括有第一丝杆升降组件3a、支脚3b、锚定爪3c和挡泥组件3d；四个第一丝杆升降组件3a对称地设置在钻机底座2四角且工作端朝下，支脚3b可沿着第一丝杆升降组件3a轴线运动地与第一丝杆升降组件3a活动端固定连接，锚定爪3c安装在支脚3b底部，挡泥组件3d顶端与支脚3b四角间隙配合，挡泥组件3d底部设有供锚定爪3c穿过的孔，第一丝杆升降组件3a与控制器电连接。

非工作状态下，支脚3b随第一丝杆升降组件3a的活动端一同收拢在钻机底座2底部。当钻机到达工作区域时，控制器通过发送信号给第一丝杆升降组件3a驱动第一丝杆升降组件3a的活动端下行从而带着支脚3b沿着第一丝杆升降组件3a轴线向下运动。支脚3b底部的挡泥组件3d先接触到地面，然后挡泥组件3d底端向上收缩，安装于支脚3b底部的锚定爪3c从挡泥组件3d底部伸出扎入地面从而将钻机底座2支撑住。钻机底座2四角的固定机构3共同作用下还可以调节钻机底座2的水平度，通过设置于驾驶舱4内的水平仪，工作人员可以直观地观察水平度从而对固定机构3进行精确调节。

如图6所示，所述第一丝杆升降组件3a包括有第一升降壳体3a1、第一螺杆3a2、第一旋转驱动器3a3和第一丝杆滑块3a4；第一升降壳体3a1安装在钻机底座2四角处，第一升降壳体3a1侧壁开设有与第一丝杆滑块3a4滑动连接的滑槽，第一螺杆3a2两端与第一升降壳体3a1上下两端转动连接，第一旋转驱动器3a3安装于第一升降壳体3a1顶端且输出端与第一螺杆3a2端部固定连接，第一丝杆滑块3a4与第一升降壳体3a1滑动连接的同时与第一螺杆3a2螺纹连接，第一丝杆滑块3a4处于第一升降壳体3a1外侧的四角底部与支脚3b固定连接，第一旋转驱动器3a3与控制器电连接。

所述第一旋转驱动器3a3为伺服电机。控制器通过第一旋转驱动器3a3驱动第一螺杆3a2旋转，第一螺杆3a2则驱动第一丝杆滑块3a4沿着第一螺杆3a2的轴线做直线运动，第一丝杆滑块3a4带着支脚3b一同做直线运动从而实现升降功能，第一升降壳体3a1对第一丝杆滑块3a4起到导向和限位的作用。

如图7所示，所述挡泥组件3d包括有底板3d1、第一导向杆3d2、第一弹簧3d3和过孔3d4；若干第一导向杆3d2均匀地垂直分布在底板3d1上端边缘处，第一导向杆3d2与支脚3b的底部四角间隙配合，第一弹簧3d3套接在第一导向杆3d2上且介于底板3d1与支脚3b之间，过孔3d4开设在底板3d1上且形状结构与锚定爪3c横截面形状契合。

底板3d1、第一导向杆3d2和第一弹簧3d3共同组成了弹性组件。当支脚3b下行时，底板3d1首先接触地面，从而沿着第一导向杆3d2轴线方向向着支脚3b靠近使第一弹簧3d3发生压缩。支脚3b底部的锚定爪3c从过孔3d4处穿过底板3d1从而扎入地面。当各组件复位时，第一弹簧3d3反向推动底板3d1使其远离支脚3b从而使锚定爪3c从过孔3d4处回缩。而粘在锚定爪3c上的泥沙被底板3d1挡在底板3d1下端。第一导向杆3d2上方还设有防止掉落的限位块。通过设置挡泥组件3d一方面对锚定爪3c形成有效的保护，另一方面使锚定爪3c保持清洁，便于下次作业使用。

如图8所示，所述升降牵引机构5包括有卷扬机5a、钢丝绳5b和滑轮5c；卷扬机5a安装在钻机底座2上，滑轮5c可转动地设置于支撑桅杆6顶端，钢丝绳5b一端缠绕于卷扬机5a上，钢丝绳5b另一端绕过支撑桅杆6顶端的滑轮5c与钻头组件9顶端固定连接，卷扬机5a与控制器电连接。

控制器通过驱动卷扬机5a收卷钢丝绳5b从而使钻头组件9实现升降功能。滑轮5c对钢丝绳5b的运动提供引导的作用并使其运动更加流畅。

如图8所示，所述支撑桅杆6上还设有贯通槽6a；贯通槽6a贯通支撑桅杆6两侧且沿着支撑桅杆6长度方向延伸，贯通槽6a与保险机构8工作端滑动连接。

通过设置贯通槽6a使得支撑桅杆6发生旋转时，保险机构8的工作端可以在贯通槽6a内滑动，从而使保险机构8工作端的运动方向可控，使其仅做竖直方向的升降运动，贯通槽6a起到限位的作用。

如图9、图10所示，所述保险机构8包括有滑竿8a、第二滑块8b、第二导向杆8c、第二弹簧8d、托板8e、压力传感器、第二丝杆升降组件8f、第二旋转驱动器8g和传动组件8h；滑竿8a水平设置且与支撑桅杆6滑动连接，一对第二滑块8b设置于滑竿8a端部且分别位于支撑桅杆6两侧，第二导向杆8c安装于第二滑块8b底部且与托板8e间隙配合，第二滑块8b周壁与托板8e滑动连接，第二弹簧8d套设在第二导向杆8c上并介于第二滑块8b与托板8e之间，压力传感器同样设置于第二滑块8b与托板8e之间，托板8e与第二丝杆升降组件8f螺纹连接，托板8e外侧与第二丝杆升降组件8f滑动连接，第二旋转驱动器8g与钻机底座2固定连接且输出端与传动组件8h输出端固定连接，传动组件8h与钻机底座2固定连接且输出端与第二丝杆升降组件8f输入端固定连接，压力传感器、第二旋转驱动器8g均与控制器电连接。

图中压力传感器未画出。所述第二旋转驱动器8g为安装有减速机的伺服电机，减速机可有效地对伺服电机提供保护。当旋转驱动机构7向下旋转倾斜时，滑竿8a一方面沿支撑桅杆6长度方向滑动，另一方面则沿着第二导向杆8c方向做竖直向下的运动从而压缩由第二弹簧8d支撑起来的第二滑块8b与托板8e之间的间隙，第二滑块8b与托板8e间隙处的压力传感器受到压迫从而向控制器发送信号。当压力传感器发来的信号为正常值时，控制器发送信号给第二旋转驱动器8g，第二旋转驱动器8g收到信号后驱动传动组件8h工作。传动组件8h将第二旋转驱动器8g的扭矩传递给一对关于支撑桅杆6对称的第二丝杆升降组件8f,第二丝杆升降组件8f则同步地驱动两侧的托板8e沿着第二丝杆升降组件8f轴线方向向下运动最终使滑竿8a向下运动为支撑桅杆6的旋转让位。当压力传感器发送的数据值异常时，控制器则不向第二旋转驱动器8g发送信号，滑竿8a无法再继续下行从而托住支撑桅杆6，有效地起到保护作用。

如图9至图11所示，所述第二丝杆升降组件8f包括有第二升降壳体8f1和第二螺杆8f2；第二升降壳体8f1底端与传动组件8h顶端固定连接，第二螺杆8f2两端分别于第二升降壳体8f1上下两端转动连接，第二螺杆8f2与托板8e螺纹连接，第二螺杆8f2底端与传动组件8h输出端固定连接。

在传动组件8h的作用下，第二旋转驱动器8g的扭矩被传递给第二螺杆8f2，又在第二升降壳体8f1的导向作用下，一对托板8e对称且同步地沿着第二螺杆8f2轴线方向做升降运动。

如图9至图11所示，所述传动组件8h包括有支撑座8h1、第一转轴8h2、第一直角锥齿轮8h3、第二转轴8h4和第二直角锥齿轮8h5；支撑座8h1底部与钻机底座2固定连接，支撑座8h1上端两侧同时与一对第二丝杆升降组件8f底端固定连接，第一转轴8h2两端与支撑座8h1两侧转动连接且端部与第二旋转驱动器8g输出端固定连接，一对第一直角锥齿轮8h3套接在第一转轴8h2上，第二转轴8h4上端与第二丝杆升降组件8f输入端固定连接，第二直角锥齿轮8h5安装在第二转轴8h4底端，第二直角锥齿轮8h5与第一直角锥齿轮8h3啮合。

第二旋转驱动器8g工作时驱动第一转轴8h2旋转，第一转轴8h2带动一对第一直角锥齿轮8h3同步旋转。第一直角锥齿轮8h3驱动第二直角锥齿轮8h5旋转并使扭矩旋转了九十度，第二直角锥齿轮8h5则带动第二转轴8h4旋转，最终使第二丝杆升降组件8f工作。

所述监测组件为安装于支撑桅杆6顶端的安装有报警模块的球头摄像机以及安装于钻头组件9内部的温度传感器且两者均与控制器电连接。

球头摄像机拍摄角度广，适用于支撑桅杆6各种旋转角度。温度传感器可以直观地测量钻头组件9内部温度。

本发明的工作原理：

所述行走机构1为履带车，可以提供较强的野外行走能力，适用于各种恶劣户外工作环境。所述驾驶舱4由高强度结构构成，对驾驶舱4内驾驶人员提供有效的保护。所述旋转驱动机构7为一对轴线相互平行且关于支撑桅杆6对称设置的液压缸。驾驶人员通过在驾驶舱4内驾驶行走机构1将钻机开到工作区域。工作人员通过控制器驱动旋转驱动机构7伸缩从而调节支撑桅杆6的倾斜角度。升降牵引机构5输出端绕过支撑桅杆6顶端并悬吊的钻头组件9用于对地面进行钻井作业。当支撑桅杆6倾斜时压迫保险机构8的工作端使其在保险机构8上做竖直向下运动从而压迫保险机构8内的压力感应组件，保险机构8的压力感应组件发送信号给控制器。控制器根据收到的信号判断支撑桅杆6的稳定性，当数据正常时控制器则控制保险机构8工作端向下退行以保证支撑桅杆6正常向下转动。当旋转驱动机构7发生异常时支撑桅杆6旋转速度发生异常，保险机构8的感应组件测量的数据陡增，此时控制器则不允许保险机构8工作端下行从而托住支撑桅杆6并发送信号向工作人员报警，工作人员可通过驾驶舱4内设置的与控制器电连接的显示器观察工作状态。支撑桅杆6顶端的监测组件可三百六十度多角度的旋转从而从高处观察周边环境。当工作区域内出现异常情况和外来人员时及时向工作人员报警以避免意外发生。钻头组件9上的监测组件则用于测量钻头组件9的工作温度是否异常。钻机底座2则对行走机构1以外的其他组件起到支撑的作用。

Claims (10)

1.一种安全性高的水井钻机，其特征在于，包括有行走机构（1）、钻机底座（2）、固定机构（3）、驾驶舱（4）、升降牵引机构（5）、支撑桅杆（6）、旋转驱动机构（7）、保险机构（8）、钻头组件（9）、监测组件和控制器；

钻机底座（2）安装于行走机构（1）上，固定机构（3）设置于钻机底座（2）四角且于工作状态下端部扎入地面，驾驶舱（4）安装于钻机底座（2）上，升降牵引机构（5）一端设置在钻机底座（2）上，升降牵引机构（5）另一端绕过支撑桅杆（6）顶端与钻头组件（9）上端固定连接，支撑桅杆（6）底端与钻机底座（2）铰接，钻头组件（9）悬吊于钻机底座（2）外侧，旋转驱动机构（7）两端分别与钻机底座（2）、支撑桅杆（6）铰接，保险机构（8）一端固定安装在钻机底座（2）上并位于支撑桅杆（6）一侧，保险机构（8）工作端与支撑桅杆（6）滑动连接，监测组件设置于支撑桅杆（6）顶端和钻头组件（9）内，固定机构（3）、升降牵引机构（5）、旋转驱动机构（7）、保险机构（8）、钻头组件（9）、监测组件均与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种安全性高的水井钻机，其特征在于，所述固定机构（3）包括有第一丝杆升降组件（3a）、支脚（3b）、锚定爪（3c）和挡泥组件（3d）；四个第一丝杆升降组件（3a）对称地设置在钻机底座（2）四角且工作端朝下，支脚（3b）可沿着第一丝杆升降组件（3a）轴线运动地与第一丝杆升降组件（3a）活动端固定连接，锚定爪（3c）安装在支脚（3b）底部，挡泥组件（3d）顶端与支脚（3b）四角间隙配合，挡泥组件（3d）底部设有供锚定爪（3c）穿过的孔，第一丝杆升降组件（3a）与控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种安全性高的水井钻机，其特征在于，所述第一丝杆升降组件（3a）包括有第一升降壳体（3a1）、第一螺杆（3a2）、第一旋转驱动器（3a3）和第一丝杆滑块（3a4）；第一升降壳体（3a1）安装在钻机底座（2）四角处，第一升降壳体（3a1）侧壁开设有与第一丝杆滑块（3a4）滑动连接的滑槽，第一螺杆（3a2）两端与第一升降壳体（3a1）上下两端转动连接，第一旋转驱动器（3a3）安装于第一升降壳体（3a1）顶端且输出端与第一螺杆（3a2）端部固定连接，第一丝杆滑块（3a4）与第一升降壳体（3a1）滑动连接的同时与第一螺杆（3a2）螺纹连接，第一丝杆滑块（3a4）处于第一升降壳体（3a1）外侧的四角底部与支脚（3b）固定连接，第一旋转驱动器（3a3）与控制器电连接。

4.根据权利要求2所述的一种安全性高的水井钻机，其特征在于，所述挡泥组件（3d）包括有底板（3d1）、第一导向杆（3d2）、第一弹簧（3d3）和过孔（3d4）；若干第一导向杆（3d2）均匀地垂直分布在底板（3d1）上端边缘处，第一导向杆（3d2）与支脚（3b）的底部四角间隙配合，第一弹簧（3d3）套接在第一导向杆（3d2）上且介于底板（3d1）与支脚（3b）之间，过孔（3d4）开设在底板（3d1）上且形状结构与锚定爪（3c）横截面形状契合。

5.根据权利要求1所述的一种安全性高的水井钻机，其特征在于，所述升降牵引机构（5）包括有卷扬机（5a）、钢丝绳（5b）和滑轮（5c）；卷扬机（5a）安装在钻机底座（2）上，滑轮（5c）可转动地设置于支撑桅杆（6）顶端，钢丝绳（5b）一端缠绕于卷扬机（5a）上，钢丝绳（5b）另一端绕过支撑桅杆（6）顶端的滑轮（5c）与钻头组件（9）顶端固定连接，卷扬机（5a）与控制器电连接。

6.根据权利要求1所述的一种安全性高的水井钻机，其特征在于，所述支撑桅杆（6）上还设有贯通槽（6a）；贯通槽（6a）贯通支撑桅杆（6）两侧且沿着支撑桅杆（6）长度方向延伸，贯通槽（6a）与保险机构（8）工作端滑动连接。

7.根据权利要求1所述的一种安全性高的水井钻机，其特征在于，所述保险机构（8）包括有滑竿（8a）、第二滑块（8b）、第二导向杆（8c）、第二弹簧（8d）、托板（8e）、压力传感器、第二丝杆升降组件（8f）、第二旋转驱动器（8g）和传动组件（8h）；滑竿（8a）水平设置且与支撑桅杆（6）滑动连接，一对第二滑块（8b）设置于滑竿（8a）端部且分别位于支撑桅杆（6）两侧，第二导向杆（8c）安装于第二滑块（8b）底部且与托板（8e）间隙配合，第二滑块（8b）周壁与托板（8e）滑动连接，第二弹簧（8d）套设在第二导向杆（8c）上并介于第二滑块（8b）与托板（8e）之间，压力传感器同样设置于第二滑块（8b）与托板（8e）之间，托板（8e）与第二丝杆升降组件（8f）螺纹连接，托板（8e）外侧与第二丝杆升降组件（8f）滑动连接，第二旋转驱动器（8g）与钻机底座（2）固定连接且输出端与传动组件（8h）输出端固定连接，传动组件（8h）与钻机底座（2）固定连接且输出端与第二丝杆升降组件（8f）输入端固定连接，压力传感器、第二旋转驱动器（8g）均与控制器电连接。

8.根据权利要求7所述的一种安全性高的水井钻机，其特征在于，所述第二丝杆升降组件（8f）包括有第二升降壳体（8f1）和第二螺杆（8f2）；第二升降壳体（8f1）底端与传动组件（8h）顶端固定连接，第二螺杆（8f2）两端分别于第二升降壳体（8f1）上下两端转动连接，第二螺杆（8f2）与托板（8e）螺纹连接，第二螺杆（8f2）底端与传动组件（8h）输出端固定连接。

9.根据权利要求7所述的一种安全性高的水井钻机，其特征在于，所述传动组件（8h）包括有支撑座（8h1）、第一转轴（8h2）、第一直角锥齿轮（8h3）、第二转轴（8h4）和第二直角锥齿轮（8h5）；支撑座（8h1）底部与钻机底座（2）固定连接，支撑座（8h1）上端两侧同时与一对第二丝杆升降组件（8f）底端固定连接，第一转轴（8h2）两端与支撑座（8h1）两侧转动连接且端部与第二旋转驱动器（8g）输出端固定连接，一对第一直角锥齿轮（8h3）套接在第一转轴（8h2）上，第二转轴（8h4）上端与第二丝杆升降组件（8f）输入端固定连接，第二直角锥齿轮（8h5）安装在第二转轴（8h4）底端，第二直角锥齿轮（8h5）与第一直角锥齿轮（8h3）啮合。

10.根据权利要求1所述的一种安全性高的水井钻机，其特征在于，所述监测组件为安装于支撑桅杆（6）顶端的安装有报警模块的球头摄像机以及安装于钻头组件（9）内部的温度传感器且两者均与控制器电连接。

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