CN1124513A - 钻岩机 - Google Patents

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    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

一种钻岩机(10)，它包含一个主机身(16)和一个旋转组件(14)，此机身带有一个空腔(38；38A)，该空腔形成在主机身内，即在主机身的第一端，旋转组件(14)包括一个齿轮箱(28)，至少齿轮箱(28)安装在空腔(38；38A)中。

Description

钻岩机
本发明的背景
本发明涉及一种钻岩机，更确切地说，涉及到在一钻岩机的机身上装配一个旋转组件。
就申请人所知，各种钻岩机都是由不同的部分组成的，这些部分用螺栓组装起来。通常这些部分至少包括：一个钻杆冲洗部，一个旋转齿轮箱部，和一个冲击部。由上述部分组合起来的钻岩机是用螺栓固定在一个钻机支座上，在钻岩过程中该支座在一个钻机进给机构上滑行。
这种装配简化了结构并降低了造价。但另一方面，钻岩机较易于受到损伤，所以它的估计寿命会因此而缩短。
在冲击式钻岩过程中，一个重型的钻机活塞经由一个钻机轴柄撞击着钻机的钢制件，其频率达40至60Hz。由此产生的振动会使连接螺栓变松；如果不及时维修或拧紧螺栓，这一情况反过来会导致付出高昂的检修费，更有甚者，可能毁坏钻岩机。
螺栓一旦松动还可能损坏邻接部分之间的相对表面。被损坏的表面或松动的部分会使得冲击部移位而与钻机轴柄不对准。钻机活塞和钻机轴柄之间的受冲击表面于是会产生角度，从而导致钻机轴柄或钻机活塞断裂。如果活塞断裂，则昂贵的冲击机构就必然被毁坏，液压油被污染。
申请人知道在钻岩机上装配一个旋转部件的方案，在美国专利No.4842080的说明书中描述过这一点，其中旋转部件具有阶梯形的支承表面，这些表面可使旋转部件以一种简单方式装配在钻机机身上。旋转部件可以从机身上卸下来，为此需要将单一的端盖卸去。根据这一方案，旋转机构安装在机身的一个外表面上，并将旋转的驱动任用经由一个齿轮环传递给旋转部件。具有一个分离的旋转组件的优点则丧失了。
与上述情况相似，在南非专利No.87/2885(芬兰专利申请书No.861938的副本)的说明书中，公开了一种旋转衬套，它直接安装在钻岩机机身的内部。分离的旋转组件的优点又丧失了。
本发明的简介
本发明涉及一种钻岩机，其结构相对地简单，它体现了制造和维护的一些重要特征。
本发明提出一种冲击型钻岩机，它包含：一个主机身、一个旋转组件、一根钻机轴柄和一个冲击组件，主机身带有一个空腔，该空腔形成在主机身中的第一端上，旋转组件包括一个齿轮箱以及齿轮箱中的齿轮装置，至少齿轮箱是安装在上述空腔中，钻机轴柄与齿轮装置相啮合，而且是可旋转的，并可相对于齿轮箱做往复运动，冲击组件位于主机身中，旋转组件被安置在该冲击组件的一端。
上述齿轮箱可包含一个法兰，直接固定在机身的一个第一端上。另一做法是免去法兰。
一个冲洗组件可以安置在旋转组件的外边，还可以直接固定在主机身上，或者经过齿轮箱的法兰间接地与主机身相连。
旋转组件可以与驱动装置相衔接，驱动装置至少从一个旋转电动机延伸出来。该旋转电动机安装在机身的第二个端上，此端远离上述装有法兰的第一端。
另一做法是，至少将一个旋转电动机直接安置在旋转组件上，例如安装在齿轮箱的法兰上。此钻岩机可以包含一个位于主机身内的冲击组件，旋转组件被置于冲击组件的一端。
本发明还提供了一种钻岩机，此种钻岩机包含一个主机身、一个位于主机身内的冲击组件、一个位于主机身一端的空腔、一个旋转组件和至少一个用于驱动旋转组件的旋转马达，旋转组件具有一个齿轮箱和箱内的齿轮装置，并且，安装后，至少使齿轮箱位于空腔中，使旋转组件的第一侧位于冲击组件的一侧。
附图的简要说明
下面参照附图进一步举例说明本发明，图中：图1是根据本发明的一种形式的钻岩机透视图，其各组件是以分解图表示出的；图2是表明图1所示钻岩机的透视图，它完全装配好；图3是组装好的钻岩机的一个局部剖开的后侧视图。图4示明一种改进的旋转组件和旋转电动机结构。
优选的实施例说明
图1、2和3示明根据本发明的一个钻岩机10，它包含：一个冲洗组件12，一个旋转组件14，一个主机身16，一个轴柄18，一个支座20，一个旋转电动机22，以及一个冲击滑架或组件23。
冲洗组件12基本上属于常规结构，它包含一个伸过该组件的通道24，和一个装配法兰26。
旋转组件14包含一个齿轮箱28和一个装配法兰30。可以旋转地装配在齿轮箱28上的，有一个齿轮机构32和一个传动齿轮34，此传动齿轮与齿轮机构32相衔接。
主机身16具有一个内腔21，它容纳着冲击滑架或冲击组件23。主机身是细长形的，在其第一个端36上配置着空腔38和38A。在与其第一个端遥相对应的第二个端40上，主机身配接着旋转电动机22。旋转组件14的一端25与冲击组件23的一个与之相对着的端相接，封盖着空腔21并使组件23保持定位。
一个轴42从电动机22延伸出来。旋转组件的传动齿轮或小齿轮34可按任一适当方式连接在轴42上，例如采用花键连接件41。这一方法不限制别的方案，可以采用任何合适的方式将该轴和小齿轮连接起来。
轴柄18包含一个小齿轮44，用以传递从齿轮机构32来的运动。
图2和3示明整体装配好的钻岩机。旋转电动机22是用螺栓固定在主机身16的第二个端40上。轴42延伸通过主机身，附属于旋转组件14的小齿轮34位于下空腔38A中，见图1所示，与齿轮机构32相啮合。
借助于在空腔38和38A内使齿轮箱28和小齿轮34的定位，将转动组件14安装在主机身上。法兰30靠在主机身的第一个端36上。齿轮箱28完全被封装在空腔38中。
轴柄18的小齿轮44与齿轮机构32相啮合，轴柄18安置在通道24中。冲洗组件的法兰26与法兰30相配合，用螺栓46将冲洗组件和旋转组件固定在主机身16上。
本发明的钻岩机具有的优点在于：齿轮箱是单独的并可更换的，它由主机身16恰当地导向和支承，并且锁定在主机身16上。这样在钻岩过程中，从钻岩机轴柄18施加于齿轮箱上的振动以及径向和轴向的力均被主机身所减弱。结果，齿轮箱变松动和与主机身16不对准的可能性得以减少。与主机身不对准会导致产生下述现象：往复运动的活塞和钻机轴柄18之间的冲击表面变得不平，钻岩机上的各部件承受过大的应力，特别在沿冲击钻活塞的部位、它的轴承和钻机轴柄18这些部件。
务必指出，齿轮箱不是连接在钻机支座20上。主机身16的长度可以尽量大，以改善主机身16与支座的连接并减小施加于主机身16的冲击部分上的振动。这样一来，在使用过程中出现的各种振动、力以及冲击负荷大都由坚固的很重的主机身16所承受。
旋转组件14的齿轮箱28可以制成不带法兰30，在这种情况下，原先安置在空腔38和38A中的该组件则由齿轮箱28与主机身16之间所产生的反作用力和由用螺栓直接固定在主机身16上的法兰26来保持定位。这一改进使组装起来的钻岩机上的配合表面的数目减少到一。
另一个可能的做法见图4所示，该图示明旋转组件14带有一个延伸出来的法兰30，该法兰用来承接旋转电动机22，此电动机直接固定在该法兰上。由旋转电动机22产生的旋转运动通过传动齿轮34传递到齿轮机构32。传动齿轮34位于法兰30的后侧(见图4)，与电动机22相连，并与齿轮机构32直接啮合。

Claims (9)

1.一种钻岩机(10)，它包含一个带一个空腔(38；38A)的主机身(16)和一个具有齿轮箱(28)的旋转组件，空腔(38；38A)在主机身内形成并位于主机身的一个第一端上，其特征在于：至少齿轮箱(28)是安装在空腔(38，38A)中。
2.根据权利要求1的一种钻岩机，其特征在于：至少齿轮箱(28)是完全封装在上述空腔中。
3.根据权利要求1或2的一种钻岩机，其特征在于：齿轮箱(28)包含一个法兰(30)，该法兰直接固定在主机身(16)的所述第一端上。
4.根据权利要求1至3中任一项的一种钻岩机，其特征在于：它至少包含一个旋转电动机(22)，该电动机安装在主机身上；还包含旋转组件(14)，它与从旋转电动机(22)延伸出来的驱动装置(41；42)相啮合。
5.根据权利要求1至3中任一项的一种钻岩机，其特征在于：它至少包含一个旋转电动机(22)，该电动机直接安装在旋转组件(14)上(图4)。
6.根据权利要求1至5中任一项的一种钻岩机，其特征在于：它包含一个冲洗组件(12)，该组件位于旋转组件(14)的外侧。
7.根据权利要求1至6当中的任一项的钻岩机，其特征在于：它包含一个位于机身(16)内的冲击组件(23)，旋转组件(14)被置于冲击组件(23)的一端。
8.根据权利要求1至7中任一项的一种钻岩机，其特征在于：它包含一个支座(20)，主机身(16)即固定在该支座上。
9.一种钻岩机，它包含一个机身、冲击装置和旋转装置，其特征在于：冲击装置具有一个位于机身(16)内的冲击组件(23)；在机身(16)的一端形成一个空腔(38；38A)；旋转装置是一个旋转组件(14)，此组件具有一个齿轮箱(28)和齿轮箱内的齿轮装置(32，34)，而且，在安装后至少使齿轮箱(28)位于空腔(38；38A)中并使旋转组件(14)的一侧位于冲击组件(23)的一侧；一个冲击组件(12)被安装在旋转组件(14)的第二侧；至少提供一台旋转马达(22)，用于驱动旋转组件。
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