CN113027334B - 一种用于地质深层钻进防渗设备的钻进机构总成 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于地质深层钻进防渗设备的钻进机构总成，钻进防渗设备具有行走装置、回转平台，回转平台支撑在所述行走装置上，回转平台上设置有控制室，控制室的后方设置有动力箱，控制室的前方设置有钻进机构总成，钻进机构总成上固定有防渗铺设装置，钻进机构总成通过铰接安装座固定在回转平台的前方，钻进机构总成与所述回转平台之间铰接有第一倾转油缸，第一倾转油缸驱动所述钻进机构总成旋转以调整钻进角度。有益效果：能够便于钻孔/钻井，同时便于进行防渗的设置。
Description
技术领域
本发明属于工程机械领域，用于石油开采中，属于石油领域中的钻进装置，具体涉及一种用于地质深层钻进防渗设备的钻进机构总成。
背景技术
在石油的开采中常使用钻进装置进行钻孔/钻井，钻进是石油开采中的重要的通道。但是在石油钻进的过程中常会产生大量的污水和泥浆等，因此需要使用防渗设备，而为了能够在钻进的过程中实现防渗的铺设，在钻进机上设置有防渗设备，或者防渗设备上设置钻进装置。
但是目前的钻进装置钻进的效果较差，钻孔或钻井的质量较差，这将严重的影响石油的开采。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明提供了一种用于地质深层钻进防渗设备的钻进机构总成，旨在能够克服上述现有技术中出现的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种用于地质深层钻进防渗设备的钻进机构总成，所述钻进防渗设备具有行走装置1、回转平台2，所述回转平台2支撑在所述行走装置1上，所述回转平台2上设置有控制室3，所述控制室3的后方设置有动力箱4，所述控制室3的前方设置有钻进机构总成5，所述钻进机构总成5上固定有防渗铺设装置6，所述钻进机构总成5通过铰接安装座501固定在回转平台2的前方，所述钻进机构总成5与所述回转平台2之间铰接有第一倾转油缸502，所述第一倾转油缸502驱动所述钻进机构总成5旋转以调整钻进角度。
进一步地，所述钻进机构总成5包括支撑筒7、支撑架8和钻进系统9，所述支撑筒7与所述铰接安装座501和所述第一倾转油缸502铰接，所述支撑架8可在所述支撑筒7内滑动，所述钻进系统9设置在所述支撑架8上。
进一步地，所述支撑筒7具有支撑框701、上支撑轮702和下支撑轮703，所述支撑框701为两端开口的壳体，所述上支撑轮702固定在所述支撑框701的上内侧面上，所述下支撑轮703固定在所述支撑框701的下内侧面上，所述支撑框701与所述铰接安装座501和所述第一倾转油缸502铰接。
进一步地，所述支撑架8具有架主体801、侧板802、轨道803、通孔804和安装框架805，所述架主体801的两侧固定有侧板802，所述侧板802的外侧设置有轨道803，在所述架主体801上开设有通孔804，所述轨道803支撑在所述上支撑轮702和所述下支撑轮703之间，所述安装框架805固定在所述支撑架8的后端，所述支撑架8的所述侧板802的前端上固定有固定板10，所述固定板10的前端固定连接支撑头11，所述支撑头11上支撑有球头12，所述球头12的一侧设置有钻头13，所述球头12的另一侧与驱动轴14连接，所述驱动轴14穿过所述通孔804连接电机15的输出轴，所述电机15固定在所述安装框架805上。
进一步地，所述支撑架8上固定有钻进系统9，所述钻进系统9设置有两个，分别位置于所述驱动轴14的两侧，所述钻进系统9具有固定架901，在所述固定架901的两端分别固定有主动链轮902和从动链轮903，所述主动链轮902和所述从动链轮903上绕设有链条904，所述链条904上间隔设置有多个挖斗905，在所述挖斗905之间固定有耙头906。
进一步地，所述支撑框701与所述侧板802之间连接有移动油缸16，所述移动油缸16用于驱动支撑架8在所述支撑筒7上移动。
进一步地，所述固定架901的前端与所述侧板802铰接，所述固定架901的后端与第二倾转油缸17铰接，所述第二倾转油缸17与所述侧板802铰接，所述钻进系统9位于两个所述侧板802之间。
进一步地，所述上支撑轮702和所述下支撑轮703分别设置有多组。
进一步地，所述防渗铺设装置6固定在所述支撑筒7上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明将钻机机构总成与防渗铺设装置连接，且设置在设备的前方，既能够便于钻孔/钻井，同时便于进行防渗的设置。
2、本发明通过设置支撑筒，既能够支撑防渗铺设装置，又能够支撑钻进装置，通过调节支撑筒，实现了防渗铺设装置与钻进装置的同步调节。
3、本发明通过设置钻头，在钻孔/钻井的初期起到初始钻挖的效果，有利于钻进系统的进一步钻挖。
4、设置有第二倾转油缸实现对钻进系统角度的调节，通过调节钻进系统的角度能够提高钻挖的速度以及钻孔/钻井的质量。
附图说明
图1 本发明整体结构示意图；
图2 本发明支撑筒结构示意图；
图3 本发明支撑架结构示意图一；
图4 本发明支撑架结构示意图二；
图5 本发明钻进系统结构示意图；
图6 本发明图1中的A部放大图；
图7 本发明图1中的B部放大图；
图8 本发明图1中的C部放大图；
图中 行走装置1、回转平台2、控制室3、动力箱4、钻进机构总成5、铰接安装座501、第一倾转油缸502、防渗铺设装置6、支撑筒7、支撑框701、上支撑轮702、下支撑轮703、支撑架8、架主体801、侧板802、轨道803、通孔804、安装框架805、钻进系统9、固定架901、主动链轮902、从动链轮903、链条904、挖斗905、耙头906、固定板10、支撑头11、球头12、钻头13、驱动轴14、电机15、移动油缸16、第二倾转油缸17。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
如图1所示，本发明公开了一种钻进防渗设备，所述钻进防渗设备具有行走装置1、回转平台2，所述回转平台2支撑在所述行走装置1上，所述回转平台2上设置有控制室3，所述控制室3的后方设置有动力箱4，所述控制室3的前方设置有钻进机构总成5，所述钻进机构总成5上固定有防渗铺设装置6，所述钻进机构总成5通过铰接安装座501固定在回转平台2的前方，所述钻进机构总成5与所述回转平台2之间铰接有第一倾转油缸502，所述第一倾转油缸502驱动所述钻进机构总成5旋转以调整钻进角度。本发明将钻进机构总成5与防渗铺设装置6连接，且设置在设备的前方，既能够便于钻孔/钻井，同时便于进行防渗的设置。
所述钻进机构总成5包括支撑筒7、支撑架8和钻进系统9，所述支撑筒7与所述铰接安装座501和第一倾转油缸502铰接，所述支撑架8可在支撑筒7内滑动，所述钻进系统9设置在所述支撑架8上。
如图2所示，所述支撑筒7具有支撑框701、上支撑轮702和下支撑轮703，所述支撑框701为两端开口的壳体，所述上支撑轮702固定在所述支撑框701的上内侧面上，所述下支撑轮703固定在所述支撑框701的下内侧面上，所述支撑框701与所述铰接安装座501和第一倾转油缸502铰接。本发明通过设置支撑筒7，既能够支撑防渗铺设装置6，又能够支撑钻进装置，通过调节支撑筒，实现了防渗铺设装置6与钻进装置的同步调节。
如图3、4所示，所述支撑架8具有架主体801、侧板802、轨道803、通孔804和安装框架805，所述架主体801的两侧固定有侧板802，所述侧板802的外侧设置有轨道803，在所述架主体801上开设有通孔804，所述轨道803支撑在所述上支撑轮702和所述下支撑轮703之间，所述安装框架805固定在所述支撑架8的后端。如图6所示，所述支撑架8的侧板802的前端上固定有固定板10，所述固定板10的前端固定连接支撑头11，所述支撑头11上支撑有球头12，所述球头12的一侧设置有钻头13，所述球头12的另一侧与驱动轴14连接，所述驱动轴14穿过所述通孔804连接电机15的输出轴，所述电机15固定在所述安装框架805上。本发明通过设置钻头13，能够在钻孔/钻井的初期起到初始钻挖的效果，有利于钻进系统9的进一步钻挖；在本发明中钻头13是与球头12连接，能够减小长度较长的驱动轴14（为了不影响钻进电机15必须要安装在支承架8的最上端，由此造成了驱动轴14的长度较长）的晃动对端部钻头13的影响。最后需要说明的，从钻头13开设的孔的大小影响钻进系统9钻进效率的角度出发，本发明中钻头13的最大直径应设置为两个钻进系统9之间距离3/4-4/5，当钻头13的直径超过这个范围时，所钻的孔对钻进系统9钻进的影响减小。
在所述支撑架8上固定有钻进系统9，所述钻进系统9设置有两个，分别位置于所述驱动轴14的两侧。如图5所示，所述钻进系统9具有固定架901，在所述固定架901的两端分别固定有主动链轮902和从动链轮903，所述主动链轮902和所述从动链轮903上绕设有链条904，所述链条904上间隔设置有多个挖斗905，在所述挖斗905之间固定有耙头906，实现了对钻井的高效的钻进。
如图7所示，所述支撑框701与所述侧板802之间连接有移动油缸16，所述移动油缸16用于驱动支撑架8在所述支撑筒7上移动，实现对钻进系统9的钻进深度的调节。
如图8所示，所述固定架901的前端与所述侧板802铰接，所述固定架901的后端与第二倾转油缸17铰接，所述第二倾转油缸17与所述侧板802铰接，所述钻进系统9位于两个所述侧板802之间。通过设置第二倾转油缸实现对钻进系统角度的调节，通过调节钻进系统的角度能够提高钻挖的速度以及钻孔/钻井的质量。
为了提高支撑的效果，所述上支撑轮702和所述下支撑轮703分别设置有多组。为了能够便于安装、同步实施，所述防渗铺设装置6固定在所述支撑筒7上。
需要说明书的是，本发明中还具有与行走装置1、回转平台2和各油缸等的液压系统，图中未表示。
下面对本发明的工作原理做进一步的阐述，以更加明确的表述本发明的工作方式：
首先，行走装置1带动回转平台2将本发明的钻进防渗设备移动到需要进行钻孔/钻井的工作区；
回转平台2在回转液压系统（本发明中未进行阐述，其属于本领域中的常规的装置）的作用下调节钻进机构总成5的钻进位置；
调节第一倾转油缸502，将钻进机构总成5调节在竖直状态（本发明的钻进机构总成5也可以在非竖直状态下工作，本发明以竖直状态举例）；
控制移动油缸16工作，支撑架8带动钻进系统9沿支撑筒7向下移动，电动机15启动带动钻头13快速旋转；如图6所示，由于钻头13安装的位置比钻进系统9的位置要低，所以钻头13会最先与地面进行接触，当钻头13与地面接触时会在两个钻进系统9之间开设一个孔；
随着支承架8继续向下移动，钻进系统9与地面进行接触，挖斗905和耙头906的配合实现钻孔/钻井，在这个过程中钻头13保持转动，增加钻进系统9的破碎能力；在钻进系统9钻进的过程中，可通过控制第二倾转油缸17使钻进系统9绕下部的铰接处旋转，从而调节钻进系统9与竖直状态呈一定的夹角（以图8说明，钻进系统9调节时是向两侧旋转），该夹角是较小的，不会造成钻进系统9与支撑筒7形成干涉，不影响正常的工作；虽然该角度是较小的，但是能够提高钻挖的速度以及钻孔/钻井的质量；
在钻进的过程中，防渗铺设装置6可同步进行工作。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于地质深层钻进防渗设备的钻进机构总成，所述钻进防渗设备具有行走装置（1）、回转平台（2），所述回转平台（2）支撑在所述行走装置（1）上，所述回转平台（2）上设置有控制室（3），所述控制室（3）的后方设置有动力箱（4），其特征在于：所述控制室（3）的前方设置有钻进机构总成（5），所述钻进机构总成（5）上固定有防渗铺设装置（6），所述钻进机构总成（5）通过铰接安装座（501）固定在回转平台（2）的前方，所述钻进机构总成（5）与所述回转平台（2）之间铰接有第一倾转油缸（502），所述第一倾转油缸（502）驱动所述钻进机构总成（5）旋转以调整钻进角度；
所述钻进机构总成（5）包括支撑筒（7）、支撑架（8）和钻进系统（9），所述支撑筒（7）与所述铰接安装座（501）和所述第一倾转油缸（502）铰接，所述支撑架（8）可在所述支撑筒（7）内滑动，所述钻进系统（9）设置在所述支撑架（8）上；
所述支撑筒（7）具有支撑框（701）、上支撑轮（702）和下支撑轮（703），所述支撑框（701）为两端开口的壳体，所述上支撑轮（702）固定在所述支撑框（701）的上内侧面上，所述下支撑轮（703）固定在所述支撑框（701）的下内侧面上，所述支撑框（701）与所述铰接安装座（501）和所述第一倾转油缸（502）铰接；
所述支撑架（8）具有架主体（801）、侧板（802）、轨道（803）、通孔（804）和安装框架（805），所述架主体（801）的两侧固定有侧板（802），所述侧板（802）的外侧设置有轨道（803），在所述架主体（801）上开设有通孔（804），所述轨道（803）支撑在所述上支撑轮（702）和所述下支撑轮（703）之间，所述安装框架（805）固定在所述支撑架（8）的后端，所述架主体（801 ）的所述侧板（802）的前端上固定有固定板（10），所述固定板（10）的前端固定连接支撑头（11），所述支撑头（11）上支撑有球头（12），所述球头（12）的一侧设置有钻头（13），所述球头（12）的另一侧与驱动轴（14）连接，所述驱动轴（14）穿过所述通孔（804）连接电机（15）的输出轴，所述电机（15）固定在所述安装框架（805）上；
所述支撑架（8）上固定有钻进系统（9），所述钻进系统（9）设置有两个，分别位置于所述驱动轴（14）的两侧，所述钻进系统（9）具有固定架（901），在所述固定架（901）的两端分别固定有主动链轮（902）和从动链轮（903），所述主动链轮（902）和所述从动链轮（903）上绕设有链条（904），所述链条（904）上间隔设置有多个挖斗（905），在所述挖斗（905）之间固定有耙头（906）；
所述固定架（901）的前端与所述侧板（802）铰接，所述固定架（901）的后端与第二倾转油缸（17）铰接，所述第二倾转油缸（17）与所述侧板（802）铰接，所述钻进系统（9）位于两个所述侧板（802）之间。
2.如权利要求1所述的一种用于地质深层钻进防渗设备的钻进机构总成，其特征在于：所述支撑框（701）与所述侧板（802）之间连接有移动油缸（16），所述移动油缸（16）用于驱动支撑架（8）在所述支撑筒（7）上移动。
3.如权利要求2所述的一种用于地质深层钻进防渗设备的钻进机构总成，其特征在于：所述上支撑轮（702）和所述下支撑轮（703）分别设置有多组。
4.如权利要求3所述的一种用于地质深层钻进防渗设备的钻进机构总成，其特征在于：所述防渗铺设装置（6）固定在所述支撑筒（7）上。
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