CN112922535B - 一种便于更换钻杆的钻机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及反井钻机技术领域，且公开了一种便于更换钻杆的钻机，包括支撑板，所述支撑板的两侧均固定安装有螺杆，所述支撑板的底部固定安装有地基，所述支撑板的内部开设有定位孔，所述支撑板的顶端固定安装有电动升降杆，所述电动升降杆的顶端固定安装有电动升降套，所述电动升降套的外壁固定安装有钻孔机构。该便于更换钻杆的钻机，通过钻孔机构、连接杆、连接块、母卡扣、子卡扣和钻杆本体的设置，达到对钻杆本体进行更换的作用，在钻杆本体使用时间过长时，钻杆本体容易损坏，而通过拆卸母卡扣达到对钻杆本体进行拆卸更换的目的，使得反井钻机在使用时，更加顺利，便捷，进一步的提高了该钻机的使用率。

Description

一种便于更换钻杆的钻机

技术领域

本发明涉及反井钻机技术领域，具体为一种便于更换钻杆的钻机。

背景技术

反井钻机是通过钻机的电机带动液压马达，液压马达驱动水龙头，并利用液压动力将扭矩传递给钻具系统，带动钻杆本体及钻头旋转，导孔钻头或扩孔钻头上的滚刀在钻压的作用下，沿井底岩石工作面做纯滚动或微量滑移，同时主机油缸产生的轴向拉、压力，也通过动力头、钻杆本体作用在导孔钻头或扩孔钻头上，使导孔钻头的滚刀在钻压作用下滚动，产生冲击荷载，使滚刀齿对岩石产生冲击、挤压和剪切作用，破碎岩石，施工安全，和其它反井施工方法相比，反井钻机施工时，工作人员不需进入工作面，进行打眼、装药和临时支护等作业，工作人员都在环境和安全状况较好的上部，施工人员不再受落石、淋水、有害气体的伤害，避免了全事故的发生，工作效率高，反井钻机施工为机械化连续作业，速度快，比其它施工方法提高工效5－10倍，为后期施工创造了良好的条件，其综合效益显著，工程质量好，反井钻机采用滚刀机械破岩，对围岩破坏小，井壁光滑，有利于扩挖溜渣、通风、排水，反井钻机采用液压传动控制，操作简单，工人劳动强度低，钻机在巷道内工作面高度不得低于5米，宽度不得低于4米，设备进场公路能满足设备吊装作业，连续供应，施工水池蓄水能力不得低于12立方，水池高度必须低于反井钻机施工基础，便于导孔时洗液回流池中，循环利用，水池底部砂浆抹面，防止水流失，施工基础长、宽不得低于3米，基础厚度不得低于1米，施工前必须开挖到硬基岩面才可以进行基础浇筑，否则极容易造成塌孔。

目前使用的反井钻机，存在不便于拆卸更换的问题，在使用时钻杆本体容易损坏，而传统的反井钻机不具有更换钻杆本体的设置，从而导致在钻孔时，比较困难，因此需要改变。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了便于更换钻杆的钻机，解决了一般反井钻机不便于更换钻杆本体的问题。

(二)技术方案

为实现上述更换钻杆本体的目的，本发明提供如下技术方案：一种便于更换钻杆的钻机，包括支撑板，所述支撑板的两侧均固定安装有螺杆，所述支撑板的底部固定安装有地基，所述支撑板的内部开设有定位孔，所述支撑板的顶端固定安装有电动升降杆，所述电动升降杆的顶端固定安装有电动升降套，所述电动升降套的外壁固定安装有钻孔机构，所述钻孔机构的外壁固定安装有外壳，所述电动升降杆的外壁固定安装有滑轮，所述滑轮的两侧均活动安装有滑轨，所述滑轨的外壁固定安装有连接板。

优选的，所述支撑板通过螺杆与地基螺纹连接，且螺杆的数量为两个，且两个螺杆以支撑板的垂直中线对称轴对称设置。

优选的，所述支撑板通过电动升降杆与外壳升降连接，且支撑板通过电动升降杆为垂直分布。

优选的，所述电动升降杆的数量为两个，且两个电动升降杆以外壳的垂直中线对称轴对称设置。

优选的，所述钻孔机构包括连接杆，所述连接杆的背部固定安装有连接块，所述连接块的底部固定安装有母卡扣，所述母卡扣的底部固定安装有子卡扣，所述子卡扣的底部固定安装有钻杆本体。

优选的，所述钻杆本体通过子卡扣与连接块卡合连接，且子卡扣为凸形结构。

优选的，所述外壳通过滑轨与滑轮活动连接，且滑轮在滑轨内部呈等间距分布设置。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种便于更换钻杆的钻机，具备以下有益效果：

1、该便于更换钻杆的钻机，通过钻孔机构、连接杆、连接块、母卡扣、子卡扣和钻杆本体的设置，达到对钻杆本体进行更换的作用，在钻杆本体使用时间过长时，钻杆本体容易损坏，而通过拆卸母卡扣达到对钻杆本体进行拆卸更换的目的，使得反井钻机在使用时，更加顺利，便捷，进一步的提高了该钻机的使用率。

2、该便于更换钻杆的钻机，通过支撑板、螺杆、定位孔、电动升降杆和电动升降套的设置，达到对反井钻机整体进行固定安装的作用，在使用时，可通过拧动螺杆，将支撑板与地基进行固定，再通过电动升降套带动电动升降杆对其钻杆本体进行升降，达到了调换角度的作用，使其在操作时，能够更加顺利的进行钻孔，提高了该钻机的使用效果。

3、该便于更换钻杆的钻机，通过外壳、连接板、滑轨和滑轮的设置，达到对反井钻机进行移动的作用，在钻杆本体钻完一个孔，需要钻下一个孔之后，可通过拉动外壳，外壳再带动滑轨内部的滑轮进行移动，使反井钻机能够更加省力的进行移动，增加了该钻机的使用效果。

附图说明

图1为本发明正剖结构示意图；

图2为本发明侧视结构示意图；

图3为本发明钻孔机构结构示意图；

图4为一实施例中降摩擦钻杆的结构示意图；

图5为一实施例中降摩擦钻杆的局部结构示意图；

图6为一实施例中转盘的结构示意图；

图7为一实施例中转盘的断面图；

图8为一实施例中降摩擦钻杆的结构示意图。

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1

请参阅图1-3，一种便于更换钻杆的钻机，包括支撑板1，支撑板1的两侧均固定安装有螺杆2，支撑板1的底部固定安装在地基7，支撑板1通过螺杆2与地基7螺纹连接，且螺杆2的数量为两个，且两个螺杆2以支撑板1的垂直中线对称轴对称设置，支撑板1的内部开设有定位孔3，支撑板1的顶端固定安装有电动升降杆4，电动升降杆4的顶端固定安装有电动升降套5，述电动升降杆4的数量为两个，且两个电动升降杆4以外壳8的垂直中线对称轴对称设置，通过支撑板1、螺杆2、定位孔3、电动升降杆4和电动升降套5的设置，达到对反井钻机整体进行固定安装的作用，在使用时，可通过拧动螺杆2，将支撑板1与地基7进行固定，再通过电动升降套5带动电动升降杆4对其钻杆本体605进行升降，达到了调换角度的作用，使其在操作时，能够更加顺利的进行钻孔，提高了该钻机的使用效果，电动升降套5的外壁固定安装有钻孔机构6，钻孔机构6包括连接杆601，连接杆601的背部固定安装有连接块602，连接块602的底部固定安装有母卡扣603，母卡扣603的底部固定安装有子卡扣604，子卡扣604的底部固定安装有钻杆本体605，钻杆本体605通过子卡扣604与连接块602卡合连接，且子卡扣604为凸形结构，通过钻孔机构6、连接杆601、连接块602、母卡扣603、子卡扣604和钻杆本体605的设置，达到对钻杆本体605进行更换的作用，在钻杆本体605使用时间过长时，钻杆本体605容易损坏，而通过拆卸母卡扣603达到对钻杆本体605进行拆卸更换的目的，使得反井钻机在使用时，更加顺利，便捷，进一步的提高了该钻机的使用率，钻孔机构6的外壁固定安装有外壳8，支撑板1通过电动升降杆4与外壳8升降连接，且支撑板1通过电动升降杆4为垂直分布，所述电动升降杆4的外壁固定安装有滑轮11，所述滑轮11的两侧均活动安装有滑轨10，所述滑轨10的外壁固定安装有连接板9，外壳8通过滑轨10与滑轮11活动连接，且滑轮11在滑轨10内部呈等间距分布设置，通过外壳8、连接板9、滑轨10和滑轮11的设置，达到对反井钻机进行移动的作用，在钻杆本体钻605完一个孔，需要钻下一个孔之后，可通过拉动外壳8，外壳8再带动滑轨10内部的滑轮11进行移动，使反井钻机能够更加省力的进行移动，增加了该钻机的使用效果。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

在使用时，首先把该钻机移动到合适位置，然后打开该钻机的电源，使其正常运转，向右拧动螺杆2，螺杆2再带动支撑板1与地基7进行固定，再通过电动升降套5带动电动升降杆4对其钻杆本体605进行升降钻孔，然后，需要钻下一个孔之后，拉动外壳8，外壳8再带动滑轨10内部的滑轮11进行移动，最后钻杆本体605容易损坏，拆卸母卡扣603对钻杆本体605进行更换。

综上所述，该便于更换钻杆的钻机，具备便于更换钻杆本体605等优点，解决了一般反井钻机不便于更换钻杆本体605的问题，从而有效的提升了该装置的使用效率。

实施例2

在钻井作业过程中，被破碎的岩屑在导孔钻进时被洗井液冲洗，岩屑沿着钻杆与孔壁间的环形空间由洗井液提升到钻孔外。洗井液与钻杆之间的摩擦力容易导致排渣不畅，且容易对钻杆造成扰动，影响钻孔的准确性，

为了解决上述问题，本实施例提供的钻机还包括降摩擦钻杆，参照图4，所述降摩擦钻杆，包括：杆体110，杆体110的内部设有沿杆体110轴向布置的洗井液流路111，杆体110的外表面设有减阻结构。

工作时，洗井液通过洗井液流路111由杆体110的下端输出，并带动岩屑由杆体110与孔壁间的环形空间提升到钻孔外，杆体110的外表面设有减阻结构，从而降低洗井液与杆体110表面的摩擦力，避免排渣不畅，降低洗井液对降摩擦钻杆造成的扰动，提高钻孔的准确性。

参照图5，减阻结构为设置在杆体110表面的多个凹槽121。具体地，杆体110上设有多个转盘120，且转盘120的表面与杆体110表面重合，每个转盘120设有一个凹槽121。

洗井液流经凹槽121时，在凹槽121处产生湍流，根据湍流减阻效应，降低了洗井液与杆体110的摩擦力。

不同的工作环境，降摩擦钻杆转速不同，洗井液相对降摩擦钻杆的流动方向也不同，且同一降摩擦钻杆从上到下不同位置处洗井液相对降摩擦钻杆的流动方向也不同，根据需要通过转动转盘120调节凹槽121的角度，从而使得凹槽121的大端到尖端的方向与水流方向一致，最大程度的降低摩擦力，保障排渣顺畅。

更具体地，还包括控制器和用于驱动转盘120转动的驱动机构。通过控制器控制驱动机构，从而带动转盘120转动，从而可在工作中随时调节转盘120角度。

更具体地，沿杆体110表面从上到下，凹槽121的密度逐渐增大。随着洗井液深度的增加，压强增大，因此杆体110从上到下受到洗井液的压力越大，摩擦力越大，通过增加凹槽121的密度，从而更大限度的降低摩擦力。

参照图6，凹槽121为水滴状，其大端到尖端的方向与水流方向一致。凹槽121的大端到小端，宽度减小，深度也减小，通过大端使水流在凹槽121处形成湍流；通过逐渐向小端过渡，深度逐渐减小，降低对水流的阻力。

参照图7，凹槽121的底部设有夹层122，夹层122的内部为密封空间，密封空间内充有气体，夹层122靠近凹槽121的一侧为弹性材料。

当夹层122外侧的压强小于夹层122内侧的压强时，夹层122内的密封空间增大，凹槽121的底部向夹层122的外侧发生弹性形变，凹槽121内的空间减小；

当夹层122外侧的压强大于夹层122内侧的压强时，夹层122内的密封空间减小，凹槽121的底部向夹层122的内侧发生弹性形变，凹槽121内的空间增大。

水流流速、凹槽121的深度均会对湍流的大小造成影响。降摩擦钻杆在不同的工作环境中转速不同，从而洗井液相对降摩擦钻杆表面的速度也不同。当水流流速过快时，在凹槽121处会产生过大的湍流，从而增加水流阻力，造成排渣不畅。本实施例中，在凹槽121底部设置夹层122，当水流流速过快时，夹层122外侧的压力小于夹层122内侧的压力，从而使凹槽121底部发生弹性形变，减小凹槽121的深度，降低湍流大小，从而减小阻力。

在其他实施方式中，转盘120通过轴承与杆体110连接，能够自由转动。由于凹槽121中，大端的深度大于小端的深度，液体从大端到小端流动时的阻力小于从小端到大端流动的阻力。因此通过设置能够自由转动的转盘120，水流与凹槽121的阻力能够自动调节凹槽121的角度。

实施例3

参照图8，在实施例2的基础上，本实施例中的降摩擦钻杆，还包括稳定环130，稳定环130套在杆体110上，稳定环130的外径大于杆体110的外径。

当洗井液从下到上流经稳定环130时，在稳定环130的周向湍流形成液体垫圈，当降摩擦钻杆发生偏移时，液体垫圈被压缩的一侧湍流靠近孔壁，液体压强增大，从而对降摩擦钻杆进行回正。

具体地，稳定环130的下表面与杆体110的连接部分内圆弧过度。通过圆弧过渡降低稳定环130对洗井液的阻力。

更具体地，稳定环130为多个，沿轴向套在杆体110上。根据杆体110的长度从上到下布置多个稳定环130。

实施例4

本实施例提供中，降摩擦钻杆，在实施例2的基础上，还包括设置在杆体表面的水流流向传感器，水流流向传感器将水流流向信号发送给控制器，控制器通过驱动装置调节转盘120的转角，使凹槽121的大端到尖端的方向与水流方向一致。通过水流流向传感器感应水流的流向，从而通过控制器自动调节转盘120角度，可自动适应不同工况。

更具体地，杆体110从上到下分为多个区间，每个区间均设有水流流向传感器，控制器根据水流流向传感器独立控制对应区间的转盘120的方向。工作时，由于降摩擦钻杆转动带动洗井液转动，从上到下洗井液绕转干的流动速度不同，从而洗井液相对降摩擦钻杆的流动方向不同。通过分区设置水流流向传感器，独立控制相对区域的转盘120角度，从而最大程度的保障凹槽121角度与洗井液相对降摩擦钻杆的流向相同。

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 (6)

1.一种便于更换钻杆的钻机，包括支撑板（1），其特征在于：所述支撑板（1）的两侧均固定安装有螺杆（2），所述支撑板（1）的底部固定安装有地基（7），所述支撑板（1）的内部开设有定位孔（3），所述支撑板（1）的顶端固定安装有电动升降杆（4），所述电动升降杆（4）的顶端固定安装有电动升降套（5），所述电动升降套（5）的外壁固定安装有钻孔机构（6），所述钻孔机构（6）的外壁固定安装有外壳（8），所述电动升降杆（4）的外壁固定安装有滑轮（11），所述滑轮（11）的两侧均活动安装有滑轨（10），所述滑轨（10）的外壁固定安装有连接板（9）；

所述钻孔机构（6）包括连接杆（601），所述连接杆（601）的背部固定安装有连接块（602），所述连接块（602）的底部固定安装有母卡扣（603），所述母卡扣（603）的底部固定安装有子卡扣（604），所述子卡扣（604）的底部固定安装有钻杆本体（605）；

钻杆本体（605）为降摩擦钻杆，包括：杆体（110），杆体（110）的内部设有沿杆体（110）轴向布置的洗井液流路（111），杆体（110）的外表面设有减阻结构；所述减阻结构为设置在杆体（110）表面的多个凹槽（121），洗井液流经凹槽（121）时，在凹槽（121）处产生湍流，根据湍流减阻效应，降低了洗井液与杆体（110）的摩擦力，凹槽（121）为水滴状，其大端到尖端的方向与水流方向一致，杆体（110）上设有多个转盘（120），且转盘（120）的表面与杆体（110）表面重合，每个转盘（120）设有一个凹槽（121），还包括控制器和用于驱动转盘（120）转动的驱动机构，通过控制器控制驱动机构，从而带动转盘（120）转动，在工作中随时调节转盘（120）角度，根据需要通过转动转盘（120）调节凹槽（121）的角度，从而使得凹槽（121）的大端到尖端的方向与水流方向一致；

沿杆体（110）表面从上到下，凹槽（121）的密度逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的一种便于更换钻杆的钻机，其特征在于：所述支撑板（1）通过螺杆（2）与地基（7）螺纹连接，且螺杆（2）的数量为两个，且两个螺杆（2）以支撑板（1）的垂直中线对称轴对称设置。

3.根据权利要求1所述的一种便于更换钻杆的钻机，其特征在于：所述支撑板（1）通过电动升降杆（4）与外壳（8）升降连接，且支撑板（1）通过电动升降杆（4）为垂直分布。

4.根据权利要求1所述的一种便于更换钻杆的钻机，其特征在于：所述电动升降杆（4）的数量为两个，且两个电动升降杆（4）以外壳（8）的垂直中线对称轴对称设置。

5.根据权利要求1所述的一种便于更换钻杆的钻机，其特征在于：所述钻杆本体（605）通过子卡扣（604）与连接块（602）卡合连接，且子卡扣（604）为凸形结构。

6.根据权利要求1所述的一种便于更换钻杆的钻机，其特征在于：所述外壳（8）通过滑轨（10）与滑轮（11）活动连接，且滑轮（11）在滑轨（10）内部呈等间距分布设置。