CN112918205A - 一种带浮力装置的自走式沼泽地专用钻探平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带浮力装置的自走式沼泽地专用钻探平台，包括两个浮游机构，所述浮游机构包括两个矩框、第一液压马达、四个从动空桶体、主动空桶体和两个连辊，所述第一液压马达的一侧安装于所述矩框的另一侧，所述第一液压马达的输出轴与所述主动空桶体焊接；利用两组浮游机构配合两组链轨履带驱动机构，实现双驱动模块相辅相成配合移动，其中通过从动空桶体与主动空桶体的浮力使得整体机构适用于沼泽地的水上钻探，利用液压马达对主动空桶体进行驱动，使得浮桶组件在液压马达的驱动下和链轨驱动一起以“连滚带爬”方式前行，从而使得整体装置所搭载轻型钻机能够实现在水上钻探、浅水区、沼泽区钻探施工，在深水区还可以通过螺旋桨叶划动实现水中行走。

Description

一种带浮力装置的自走式沼泽地专用钻探平台
技术领域
本发明涉及钻探平台技术领域，具体为一种带浮力装置的自走式沼泽地专用钻探平台。
背景技术
钻探作业时经常需要在浅水区、沼泽地等湿软土地面进行钻探施工，由于此类地面承载力较低，车辆无法通行，钻机设备进、出场难度很大。而且钢管框架式钻机底座会因为受力面积小，而使钻机在工作中产生倾斜、下沉等现象，对正常钻探造成很大的影响；在传统技术中，工作人员只能通过铺设木板、钻机拆卸成小块进出场，工作难度大，工作效率低，施工成本大。施工作业铺设砖渣、垫设枕木等方法来放置钻机，以满足钻机的平稳和轴杆垂直度的要求。采用这种临时的方法虽然也能够暂时解决目前存在的问题，但也造成了材料浪费，并且成本较高，而且对于环境的适应性也比较差。
而现有技术中为钻探平台增加履带车底盘及相关机构的措施，虽然能够减缓受力面积及沼泽地面移动的问题，但是现有的扭杆悬挂式履带传动机构在沼泽地作业环境下，其非线性弹性元件变化较大，刚性冲击较强，在沼泽地环境下其应力集中现象较为严重，不仅行驶时震颤幅度大，且会极大地磨损机械结构，即虽然适合在陆地上行驶，但并不能很好的适应沼泽地的行驶环境，在浅水和沼泽地中行走时容易陷入沼泽地中。
为此，提出一种带浮力装置的自走式沼泽地专用钻探平台。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带浮力装置的自走式沼泽地专用钻探平台，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带浮力装置的自走式沼泽地专用钻探平台，包括两个浮游机构，所述浮游机构包括两个矩框、第一液压马达、四个从动空桶体、主动空桶体和两个连辊，所述第一液压马达的一侧安装于所述矩框的另一侧，所述第一液压马达的输出轴与所述主动空桶体焊接，所述矩框的内侧壁通过轴承与四个所述从动空桶体转动连接，所述矩框的另一侧与两个所述连辊焊接；
四个所述连辊与底盘架的两侧面焊接，所述底盘架的上表面均匀焊接有第一撑柱，所述底盘架的上表面均匀焊接有第二撑柱，所述第二撑柱的上表面焊接有横梁，所述第一撑柱、第二撑柱和所述横梁的上表面焊接有大梁；
所述底盘架的两侧面对称安装有两个链轨履带驱动机构，所述链轨履带驱动机构包括两个第二液压马达、诱导轮、主动轮、四个负重轮、若干个履带板和若干个履带销，所述第二液压马达的输出轴与所述诱导轮的内侧壁焊接，另一个所述第二液压马达的输出轴与所述主动轮的内侧壁焊接，所述诱导轮的轮齿与所述履带板的外表面啮合，所述履带板的内侧壁通过所述履带销与另一个履带板铰接，所述履带板的外表面与所述主动轮和所述负重轮的外表面相适配，所述负重轮的一侧安装有克里斯蒂悬挂机构，所述底盘架的上表面安装有柴油机，所述底盘架的上表面安装有控制器，所述柴油机的输出端连通有液压泵，所述液压泵通过液压油管与所述第二液压马达和所述第一液压马达的进水口连通。
作为本技术方案的进一步优选的：两个所述矩框互相相对的一面均匀焊接有支柱，所述矩框的上表面焊接有两个倾斜撑杆，所述倾斜撑杆的外表面与所述大梁的外表面焊接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述主动空桶体的外表面均匀焊接有桨叶片。
作为本技术方案的进一步优选的：所述履带板的外表面粘接有阻尼板。
作为本技术方案的进一步优选的：所述克里斯蒂悬挂机构包括套筒、扭杆、水平弹簧、垂直弹簧、铰板、曲柄、连杆和连轴，所述套筒的内侧壁与所述扭杆的外表面滑动连接，所述扭杆的外表面通过轴承与所述铰板的内侧壁铰接，所述铰板的后表面与所述曲柄焊接，所述曲柄的后表面与所述连杆的外表面焊接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述扭杆的外表面下部与所述水平弹簧相适配，所述扭杆的外表面上部与所述垂直弹簧相适配。
作为本技术方案的进一步优选的：所述连杆的外表面安装有联轴器，所述联轴器的内侧壁与所述底盘架的一侧相适配。
作为本技术方案的进一步优选的：所述铰板的内侧壁下部通过轴承与所述连轴转动连接，所述连轴的外表面与所述负重轮焊接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一、利用两组浮游机构配合两组链轨履带驱动机构，实现双驱动模块相辅相成配合带动整体装置移动，其中通过从动空桶体与主动空桶体的浮力使得整体机构适用于沼泽地的水上钻探，并且利用柴油机驱动液压马达对主动空桶体进行驱动，使得浮桶组件在液压马达的驱动下和链轨驱动一起以“连滚带爬”方式前行，从而使得整体装置所搭载轻型钻机能够实现在水上钻探、浅水区、沼泽区钻探施工，在深水区还可以通过螺旋桨叶划动实现在水中行走，并且在浅水区和沼泽地难以通行的区域也能实现滚爬式行走，解决传统技术中钻井平台难以应用于沼泽地或浅水区的技术问题；
二、利用八组克里斯蒂悬挂机构配合两组链轨履带驱动机构，利用螺旋弹簧的独立式悬挂布置实现对链轨履带驱动机构内的负重轮进行平稳吸冲缓震，同时将传统扭杆传动的双臂曲柄将弹簧的运动轴线从垂直改为水平方向，解决扭杆行程过长的现象，从而改善悬挂系统在沼泽地的特殊环境下的应力关系，实现柔性冲击以解决应力集中的现象，并且辅助实现平稳移动整体装置的需求，使得整体机构在链轨履带驱动机构的驱动下，在沼泽地上行驶也如履平地，辅助解决传统技术中钻井平台难以应用于沼泽地或浅水区的技术问题。
附图说明
图1为本发明的一视角立体结构示意图；
图2为本发明的仰视视角立体结构示意图；
图3为本发明的另一视角立体结构示意图；
图4为本发明的浮游机构一视角立体结构示意图；
图5为本发明的浮游机构另一视角立体结构示意图；
图6为本发明的底盘架一视角立体结构示意图；
图7为本发明的底盘架仰视视角立体结构示意图；
图8为本发明的底盘架另一视角立体结构示意图；
图9为本发明的链轨履带驱动机构立体结构示意图；
图10为本发明的克里斯蒂悬挂机构一视角立体结构示意图；
图11为本发明的克里斯蒂悬挂机构另一视角立体结构示意图；
图12为本发明的PLC控制器电路图。
图中：1、浮游机构；101、矩框；102、第一液压马达；103、从动空桶体；104、主动空桶体；1041、桨叶片；105、连辊；106、支柱；107、倾斜撑杆；2、链轨履带驱动机构；201、第二液压马达；202、诱导轮；203、主动轮；204、负重轮；205、履带板；206、履带销；207、阻尼板；3、克里斯蒂悬挂机构；301、套筒；302、扭杆；303、水平弹簧；304、垂直弹簧；305、铰板；306、曲柄；307、连杆；308、联轴器；309、连轴；4、底盘架；5、第一撑柱；501、第二撑柱；502、横梁；6、大梁；7、柴油机；701、液压泵；8、PLC控制器。
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。
实施例
请参阅图1-12，本发明提供一种技术方案：一种带浮力装置的自走式沼泽地专用钻探平台，包括两个浮游机构1，浮游机构1包括两个矩框101、第一液压马达102、四个从动空桶体103、主动空桶体104和两个连辊105，第一液压马达102的一侧安装于矩框101的另一侧，第一液压马达102的输出轴与主动空桶体104焊接，矩框101的内侧壁通过轴承与四个从动空桶体103转动连接，矩框101的另一侧与两个连辊105焊接；
四个连辊105与底盘架4的两侧面焊接，底盘架4的上表面均匀焊接有第一撑柱5，底盘架4的上表面均匀焊接有第二撑柱501，第二撑柱501的上表面焊接有横梁502，第一撑柱5、第二撑柱501和横梁502的上表面焊接有大梁6；
底盘架4的两侧面对称安装有两个链轨履带驱动机构2，链轨履带驱动机构2包括两个第二液压马达201、诱导轮202、主动轮203、四个负重轮204、若干个履带板205和若干个履带销206，第二液压马达201的输出轴与诱导轮202的内侧壁焊接，另一个第二液压马达201的输出轴与主动轮203的内侧壁焊接，诱导轮202的轮齿与履带板205的外表面啮合，履带板205的内侧壁通过履带销206与另一个履带板205铰接，履带板205的外表面与主动轮203和负重轮204的外表面相适配，负重轮204的一侧安装有克里斯蒂悬挂机构3，底盘架4的上表面安装有柴油机7，底盘架4的上表面安装有控制器8，柴油机7的输出端连通有液压泵701，液压泵701通过液压油管与第二液压马达201和第一液压马达102的进水口连通。
本实施例中，具体的：两个矩框101互相相对的一面均匀焊接有支柱106，矩框101的上表面焊接有两个倾斜撑杆107，倾斜撑杆107的外表面与大梁6的外表面焊接；支柱106和倾斜撑杆107可以用于辅助提高矩框101之间的承载能力，辅助增加设备的使用寿命。
本实施例中，具体的：主动空桶体104的外表面均匀焊接有桨叶片1041；在深水区还可以通过螺旋桨叶划动实现在水中行走，主动空桶体104可以依靠桨叶片1041使得整体机构得以在浅水区和沼泽地难以通行的区域也能实现滚爬式行走，辅助解决传统技术中钻井平台难以应用于沼泽地或浅水区的技术问题。
本实施例中，具体的：履带板205的外表面粘接有阻尼板207；阻尼板207可以加大履带板205的接地面积，并且链轨履带驱动机构2在公路上运载整体机构时，也可以通过阻尼板207的柔性冲击防止压溃路面。
本实施例中，具体的：克里斯蒂悬挂机构3包括套筒301、扭杆302、水平弹簧303、垂直弹簧304、铰板305、曲柄306、连杆307和连轴309，套筒301的内侧壁与扭杆302的外表面滑动连接，扭杆302的外表面通过轴承与铰板305的内侧壁铰接，铰板305的后表面与曲柄306焊接，曲柄306的后表面与连杆307的外表面焊接；利用八组克里斯蒂悬挂机构3配合两组链轨履带驱动机构2，利用独立式悬挂布置实现对链轨履带驱动机构2内的负重轮204进行平稳吸冲缓震，同时将传统扭杆传动的双臂曲柄将弹簧的运动轴线从垂直改为水平方向，解决扭杆302行程过长的现象，从而改善悬挂系统在沼泽地的特殊环境下的应力关系，实现柔性冲击以解决应力集中的现象，并且辅助实现平稳移动整体装置的需求，使得整体机构在链轨履带驱动机构2的驱动下，在沼泽地上行驶也如履平地，辅助解决传统技术中钻井平台难以应用于沼泽地或浅水区的技术问题；
本实施例中，具体的：扭杆302的外表面下部与水平弹簧303相适配，扭杆302的外表面上部与垂直弹簧304相适配，利用水平弹簧303配合垂直弹簧304，使得独立式悬挂布置实现对链轨履带驱动机构2内的负重轮204进行辅助平稳吸冲缓震，增加机构运行的平稳性。
本实施例中，具体的：连杆307的外表面安装有联轴器308，联轴器308的内侧壁与底盘架4的一侧相适配；通过联轴器308可以实现克里斯蒂悬挂机构3与底盘架4的稳固连接，辅助满足使用需求。
本实施例中，具体的：铰板305的内侧壁下部通过轴承与连轴309转动连接，连轴309的外表面与负重轮204焊接；利用连轴309配合与连接负重轮204，辅助满足使用需求。
本实施例中，具体的：柴油机7的外表面设有多个操作杆，操作杆用于控制柴油机7自身的液压泵对第一液压马达102及第二液压马达201的动力输出，其中第一液压马达102及第二液压马达201各通过液压油管相连形成回路，通过柴油机7及其液压泵的高速转动和操作杆的控制，使得液压油在第一液压马达102及第二液压马达201中高速流动，使得第一液压马达102及第二液压马达201实现高、低速级正反转。
本实施例中，具体的：第一液压马达102及第二液压马达201的具体型号为BM6-490，柴油机7的具体型号为常柴1115型，液压泵701的具体型号为25-25，PLC控制器8的具体型号为FX3GA。
本实施例中，请参阅图12，本发明PLC控制器8的电路图：图中FX3GA控制器8的继电器采用绘点式接线，接线端子A1、A3与A2构成SB1互锁开关，控制第一液压马达102；B1、B3和B2构成SB2互锁开关，控制第二液压马达201，两个液压马达所需的TE温度传感器由1TC和2TC变压器接通外界电源；当电流输入时，通过中间继电器1KM3和1KM2流通1DV(桥式整流电路)，交变直并稳压后输出至第一液压马达102自身的异步电机，通过SB1控制异步电机正转和反转即第一液压马达102的正反输出，通过中间继电器2KM3和2KM2流通2DV，与上述同理控制第二液压马达201的正反输出，其中中间继电器1KM1及2KM1接通水泵M至FX3GA控制器7的接线端子19及20，同时FX3GA控制器8的输入端口由接线端子28、29构成启动按钮，接线端子4、5构成触点并联按钮，接线端子3、4构成急停按钮。
工作原理或者结构原理：通过第一撑柱5、第二撑柱501及横梁502所搭载的大梁6装载轻型钻机，利用柴油机7驱动两组浮游机构1运动，并配合两组链轨履带驱动机构2，实现双驱动模块相辅相成配合移动，其中通过从动空桶体103与主动空桶体104的浮力使得整体机构适用于沼泽地的水上钻探，并且利用第一液压马达102对主动空桶体104进行驱动，使得浮游机构1在第一液压马达102的驱动下和链轨履带驱动机构2一起以“连滚带爬”方式前行，从而使得整体装置所搭载轻型钻机能够实现在水上钻探、浅水区、沼泽区钻探施工，在深水区还可以通过桨叶片1041划动实现在水中行走，并且在浅水区和沼泽地难以通行的区域也能实现滚爬式行走，解决传统技术中钻井平台难以应用于沼泽地或浅水区的技术问题；
柴油机7驱动链轨履带驱动机构2运行时，第二液压马达201会驱动主动轮203及诱导轮202配合履带板205啮合并带动整体机构行进，而当整体机构在沼泽地环境下遇到颠簸冲击或其他障碍因素时，链轨履带驱动机构2中的每一个负重轮204都会依靠克里斯蒂悬挂机构3进行自行调节，其中连轴309在配合负重轮204时，也会不断地配合铰板305及曲柄306，利用水平弹簧303配合垂直弹簧304，使得独立式悬挂布置实现对链轨履带驱动机构2内的负重轮204进行辅助平稳吸冲缓震，同时克里斯蒂悬挂机构3也将传统扭辊传动的双臂曲杆将弹簧的运动轴线从垂直改为了水平运动方向，也就解决传统扭辊行程过长的现象，从而改善悬挂系统在沼泽地的特殊环境下的应力关系，实现柔性冲击以解决应力集中的现象，并且辅助实现平稳移动整体装置的需求，使得整体机构在链轨履带驱动机构2的驱动下，在沼泽地上行驶也如履平地，辅助解决传统技术中钻井平台难以应用于沼泽地或浅水区的技术问题。
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 (8)

1.一种带浮力装置的自走式沼泽地专用钻探平台，包括两个浮游机构(1)，其特征在于：所述浮游机构(1)包括两个矩框(101)、第一液压马达(102)、四个从动空桶体(103)、主动空桶体(104)和两个连辊(105)，所述第一液压马达(102)的一侧安装于所述矩框(101)的另一侧，所述第一液压马达(102)的输出轴与所述主动空桶体(104)焊接，所述矩框(101)的内侧壁通过轴承与四个所述从动空桶体(103)转动连接，所述矩框(101)的另一侧与两个所述连辊(105)焊接；
四个所述连辊(105)与底盘架(4)的两侧面焊接，所述底盘架(4)的上表面均匀焊接有第一撑柱(5)，所述底盘架(4)的上表面均匀焊接有第二撑柱(501)，所述第二撑柱(501)的上表面焊接有横梁(502)，所述第一撑柱(5)、第二撑柱(501)和所述横梁(502)的上表面焊接有大梁(6)；
所述底盘架(4)的两侧面对称安装有两个链轨履带驱动机构(2)，所述链轨履带驱动机构(2)包括两个第二液压马达(201)、诱导轮(202)、主动轮(203)、四个负重轮(204)、若干个履带板(205)和若干个履带销(206)，所述第二液压马达(201)的输出轴与所述诱导轮(202)的内侧壁焊接，另一个所述第二液压马达(201)的输出轴与所述主动轮(203)的内侧壁焊接，所述诱导轮(202)的轮齿与所述履带板(205)的外表面啮合，所述履带板(205)的内侧壁通过所述履带销(206)与另一个履带板(205)铰接，所述履带板(205)的外表面与所述主动轮(203)和所述负重轮(204)的外表面相适配，所述负重轮(204)的一侧安装有克里斯蒂悬挂机构(3)，所述底盘架(4)的上表面安装有柴油机(7)，所述底盘架(4)的上表面安装有控制器(8)，所述柴油机(7)的输出端连通有液压泵(701)，所述液压泵(701)通过液压油管与所述第二液压马达(201)和所述第一液压马达(102)的进水口连通。
2.根据权利要求1所述的一种带浮力装置的自走式沼泽地专用钻探平台，其特征在于：两个所述矩框(101)互相相对的一面均匀焊接有支柱(106)，所述矩框(101)的上表面焊接有两个倾斜撑杆(107)，所述倾斜撑杆(107)的外表面与所述大梁(6)的外表面焊接。
3.根据权利要求1所述的一种带浮力装置的自走式沼泽地专用钻探平台，其特征在于：所述主动空桶体(104)的外表面均匀焊接有桨叶片(1041)。
4.根据权利要求1所述的一种带浮力装置的自走式沼泽地专用钻探平台，其特征在于：所述履带板(205)的外表面粘接有阻尼板(207)。
5.根据权利要求1所述的一种带浮力装置的自走式沼泽地专用钻探平台，其特征在于：所述克里斯蒂悬挂机构(3)包括套筒(301)、扭杆(302)、水平弹簧(303)、垂直弹簧(304)、铰板(305)、曲柄(306)、连杆(307)和连轴(309)，所述套筒(301)的内侧壁与所述扭杆(302)的外表面滑动连接，所述扭杆(302)的外表面通过轴承与所述铰板(305)的内侧壁铰接，所述铰板(305)的后表面与所述曲柄(306)焊接，所述曲柄(306)的后表面与所述连杆(307)的外表面焊接。
6.根据权利要求5所述的一种带浮力装置的自走式沼泽地专用钻探平台，其特征在于：所述扭杆(302)的外表面下部与所述水平弹簧(303)相适配，所述扭杆(302)的外表面上部与所述垂直弹簧(304)相适配。
7.根据权利要求5所述的一种带浮力装置的自走式沼泽地专用钻探平台，其特征在于：所述连杆(307)的外表面安装有联轴器(308)，所述联轴器(308)的内侧壁与所述底盘架(4)的一侧相适配。
8.根据权利要求5所述的一种带浮力装置的自走式沼泽地专用钻探平台，其特征在于：所述铰板(305)的内侧壁下部通过轴承与所述连轴(309)转动连接，所述连轴(309)的外表面与所述负重轮(204)焊接。
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