CN115711086A - 一种深孔岩心钻机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种深孔岩心钻机,给进回拉机构包括固定在桅杆上的进给回拉伸缩油缸、用于连接钻柱的动力头回转组件,进给回拉伸缩油缸的伸缩杆连接有随其同步移动的第一滑轮,第一滑轮配套有第一绳索,第一绳索的一端固定在桅杆上,另一端由上绕过第一滑轮后与动力头回转组件相连接,第一滑轮同轴连接有第二滑轮,桅杆上还设有分别间隔设置在第二滑轮上方和下方的第三滑轮和第四滑轮,第二滑轮配套有第二绳索,第二绳索一端固定在桅杆上,另一端依次由下绕过第二滑轮、由上绕过第三滑轮、由下绕过第四滑轮后与动力头回转组件相连接,有效提高整个装置的长行程主动给进回拉能力,在钻进、划眼、倒划眼、提大钻等工况时大大提高效率。
Description
技术领域
本发明涉及深孔地质钻探技术领域,特别是涉及一种深孔岩心钻机。
背景技术
目前深孔用岩心钻机主要有3种型式,一种是立轴式岩心钻机,需单独配套四角塔、A型塔等井架,体积做的比较大,钻进需要主动钻杆,钻进行程短(一般只有800mm左右),钻探效率低,取心率低;另一种是石油顶驱钻机型式,利用石油钻机的底盘、钻塔、滑轨等,配上电顶驱进行作业,这种型式可实现长行程给进,但不能主动给进,为被动给进,即需要加重钻杆或钻铤加压,并且结构复杂、体积重量大,安装拆卸时间长,整体成本高;还有一种是全液压岩心钻机,具有长行程给进能力,但行程一般只有一根钻杆长的距离(3500mm或5000mm),并且提下钻一次只能提2根或3根钻杆,长度一般在6至9米,钻杆常摆放于地面,在钻进深孔时效率还是低,尤其是超过1500米时,孔越深钻探效率越低。
影响岩心钻探效率主要是3个方面,一是钻进工况,行程越长越好,比如说给进行程3米,即钻进一个回次最多钻进3米,就只能停止钻进,进行上下扣,取心等辅助作业,如果钻进行程9米,即钻进一个回次最多可钻进9米,这时也要停止钻进,进行上下扣,取心等辅助作业。9米的行程只有1次辅助作业,3米的行程有3次辅助作业,每次辅助作业时间相差不多,如钻540米深的孔,9米的行程理论上只需60个回次,也就是60个辅助时间回次,3米的行程需180个回次,即需180个辅助时间回次。两者相比,长行程钻机钻完相同钻孔所需辅助时间用的少,效率就高;二是提钻工况,给进行程越长越好,原理同上,即辅助时间少,钻探效率高;三是钻进效果,长行程钻进取心质量好,不易发生孔内事故,钻进效率高。因此如何能够有效提升钻进行程,是本领域技术人员面临的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种深孔岩心钻机,以解决上述现有技术存在的问题,有效提高整个装置的长行程主动给进回拉能力,在钻进、划眼、倒划眼、提大钻等工况时大大提高效率,有效避免孔内事故发生,提高取心率。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:本发明提供一种深孔岩心钻机,包括底盘、用于提升或下拉钻柱的给进回拉机构、安装在所述底盘上的桅杆,所述给进回拉机构包括固定在所述桅杆上的进给回拉伸缩油缸、用于连接所述钻柱的动力头回转组件,所述进给回拉伸缩油缸的伸缩杆朝上伸出其缸体,且所述伸缩杆连接有随其同步移动的第一滑轮,所述第一滑轮配套有第一绳索,所述第一绳索的一端固定在所述桅杆上,另一端由上绕过所述第一滑轮后与所述动力头回转组件相连接,所述第一滑轮同轴连接有第二滑轮,所述桅杆上还设有分别间隔设置在所述第二滑轮上方和下方的第三滑轮和第四滑轮,所述第二滑轮配套有第二绳索,所述第二绳索一端固定在所述桅杆上,另一端依次由下绕过所述第二滑轮、由上绕过所述第三滑轮、由下绕过所述第四滑轮后与所述动力头回转组件相连接。
优选的,所述桅杆上设有沿桅杆轴向方向延伸的轨道,所述动力头回转组件包括可移动设置在所述轨道上的动力头回转块,所述第一绳索和所述第二绳索分别固定在所述动力头回转块上下两端。
优选的,所述动力头回转组件还包括位于所述动力头回转块下方且用于夹住所述钻柱的液压吊卡,所述液压吊卡与所述动力头回转块之间连接有单臂吊环,所述单臂吊环的两端分别铰接在所述动力头回转块上的动力头和所述液压吊卡上。
优选的,所述动力头回转块配套有拔管器,所述拔管器包括固定在所述底盘上的拔管器本体,所述拔管器本体上设有若干环绕在所述钻柱周围的夹持油缸,所述夹持油缸上设有朝所述钻柱水平伸出的伸缩杆,所述伸缩杆的端部设有用于夹持所述钻柱的夹持卡瓦,所述拔管器本体上还设有若干用于将其起升的起拔油缸,各所述起拔油缸环绕在所述钻柱周围。
优选的,所述底盘上还设有用于将上下钻柱分开或连接的孔口拧卸机构,所述孔口拧卸机构包括上夹紧机构及位于其下方的下夹紧机构,所述上夹紧机构和所述下夹紧机构均包括两相对设置的夹紧油缸,所述上夹紧机构还设有绕孔口周向转动的转动架、驱动所述转动架转动的拧卸油缸,所述上夹紧机构上的两所述夹紧油缸安装在所述转动架上,所述拧卸油缸的伸缩杆连接在所述上夹紧机构上的一所述夹紧油缸的缸体上,所述下夹紧机构上的两所述夹紧油缸均固定在所述下夹紧机构的本体上,各所述夹紧油缸的活塞杆端部固定有用于夹持所述钻柱的夹持卡瓦。
优选的,所述底盘配套有平行设置在其下方的支撑平台,所述底盘和所述支撑平台之间均布有若干平台连杆,所述平台连杆的两端分别铰接在所述底盘和所述支撑平台上,且所述支撑平台上设有用于驱动所述底盘绕所述平台连杆靠近或远离所述支撑平台的平台伸缩油缸。
优选的,所述底盘上沿其延伸方向上的两端分别设有成对的水平伸缩油缸,每对中两所述水平伸缩油缸的伸缩杆沿垂直于所述底盘的延伸方向水平伸缩,且伸缩方向相反,每对中两所述水平伸缩油缸的伸缩杆端部均设有支腿油缸,所述支腿油缸的伸缩杆沿竖直方向伸出并抵接在地面上。
优选的,所述桅杆包括铰接在一起的上桅杆和下桅杆,且所述上桅杆和所述下桅杆之间连接有用于保持两者展开状态的限位结构,所述底盘上设有用于驱动所述下桅杆带所述上桅杆起升至竖直状态的起塔油缸,且所述底盘上还成对设有与所述上桅杆相连接的支撑杆,所述第一绳索和所述第二绳索分别固定在所述下桅杆和所述上桅杆上。
优选的,所述上桅杆的顶部设有用于吊起所述钻柱的工具绞车,所述工具绞车下方设有用于供所述钻柱搭靠的二层台,所述二层台上设有防止所述钻柱滑动的防滑结构。
优选的,所述下桅杆上设有用于沿水平方向移动所述钻柱的移摆管机构,所述移摆管机构包括用于握持所述钻柱的机械手,所述机械手配套有供其沿水平X和Y方向移动的移摆管轨道,所述机械手可移动设置在所述移摆管轨道上。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:
第一,首先通过动力头回转组件可移动设置在桅杆上,利用桅杆对动力头回转组件进行限位及导向,回拉提升时,进给回拉伸缩油缸的伸缩杆带第一滑轮朝上移动,由于第一绳索的一端固定在桅杆上,另一端由上绕过第一滑轮,使得第一滑轮朝上移动时,能够带第一绳索随第一滑轮的转动而朝上延伸,进而第一绳索未固定的一端带动力头回转组件朝上移动,进给下降时,进给回拉伸缩油缸的伸缩杆带第二滑轮朝下移动时,能够带第二绳索随第二滑轮的转动朝下延伸,第三滑轮和第四滑轮对第二绳索的移动进行换向,且随第二绳索的移动而转动,且第二绳索未固定的一端带动力头回转组件朝下移动,根据滑轮移动倍速的原理,即,第一滑轮和第二滑轮移动一定的距离后,第一绳索和第二绳索带动力头回转组件移动第一滑轮和第二滑轮移动距离的双倍量,不仅摒弃传统用绞车提下钻的技术路线,既可以给进加压钻进,也可以强力起拔钻具,而且有效提高整个装置的长行程主动给进回拉能力,在钻进、划眼、倒划眼、提大钻等工况时大大提高效率,有效避免孔内事故发生,提高取心率。
第二,桅杆上设有沿其轴向方向延伸的轨道,动力头回转组件包括可移动设置在轨道上的动力头回转块,第一绳索和第二绳索分别固定在动力头回转块上下两端,通过动力头回转块沿轨道的可移动设置,使得第一绳索和第二绳索在拉动动力头回转块时,能够沿同一直线方向完成移动,避免第一绳索和第二绳索在对动力头回转块拉动时产生沿水平方向上的偏移,影响钻柱的钻进精度,且第一绳索和第二绳索分别固定在动力头回转块的两端,使得第一绳索和第二绳索分别带动力头回转块移动时,避免其与动力头回转块的移动产生干涉,保证动力头回转块移动的有效性。
第三,动力头回转组件还包括位于动力头回转块下方且用于夹住钻柱的液压吊卡,液压吊卡与动力头回转块之间连接有单臂吊环,单臂吊环的两端分别铰接在动力头回转块上的动力头和液压吊卡上,单臂吊环和液压吊卡的配合连接,并与进给回拉伸缩油缸的配合,可实现对钻柱的给进、回退、旋转、上卸扣浮动等功能,且利用单臂吊环与液压吊卡,提下钻时不必再上卸扣,减少辅助时间,提升钻探效率。
第四,动力头配套有拔管器,拔管器包括固定在底盘上的拔管器本体,拔管器本体上设有若干环绕在钻柱周围的夹持油缸,夹持油缸上设有朝钻柱水平伸出的伸缩杆,伸缩杆的端部设有用于夹持钻柱的夹持卡瓦,拔管器本体上还设有若干用于将其起升的起拔油缸,各起拔油缸环绕在钻柱周围,拔管器将夹持钻杆与强力起拔功能有机地设计在一起,正常工况下只有夹持卡瓦工作,以对钻柱形成夹持效果,遇到卡钻等特殊工况,起拔油缸可立即工作,推动夹持卡瓦夹着钻杆向上行走,同时进给回拉伸缩油缸通过动力头回转组件也拉动钻柱向上行走,实现了两机构的合力起拔,有效避免了卡钻事故的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明整体结构的主视图;
图2为本发明整体结构的俯视图;
图3为本发明的拔管器主视图;
图4为本发明的拔管器侧视图;
图5为本发明给进回拉机构处的示意图;
图6为本发明孔口拧卸机构的示意图;
其中,1-支撑平台,2-平台伸缩油缸,3-平台连杆,4-支腿油缸,5-小柴油机,6-大柴油机,7-第一滑轮,8-支撑杆,9-工具绞车,10-上桅杆,11-二层台,12-给进回拉机构,13-移摆管机构,14-动力头回转块,15-单臂吊环,16-液压吊卡,17-孔口拧卸机构,18-拔管器,19-进给回拉伸缩油缸,20-梯子,21-操作平台,22-通道,23-绳索取心绞车,24-液压油箱,25-柴油油箱,26-护栏,27-起塔油缸,28-下桅杆,29-水平伸缩油缸,30-底盘,31-第一绳索,32-第二滑轮,33-起拔油缸,34-夹持油缸,35-夹持卡瓦,36-拔管器本体,37-第三滑轮,38-第四滑轮,39-夹紧油缸,40-卡瓦结构,41-拧卸油缸,42-第二绳索,43-转动架。
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。
本发明的目的是提供一种深孔岩心钻机,以解决上述现有技术存在的问题,有效提高整个装置的长行程主动给进回拉能力,在钻进、划眼、倒划眼、提大钻等工况时大大提高效率,有效避免孔内事故发生,提高取心率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1至图4所示,本实施例提供一种深孔岩心钻机,尤其适合以金刚石绳索取心为主体的多种高效工艺钻进,包括底盘30、用于提升或下拉钻柱的给进回拉机构12、安装在底盘30上的桅杆,给进回拉机构12包括固定在桅杆上的进给回拉伸缩油缸19、用于连接钻柱的动力头回转组件,进给回拉伸缩油缸19的伸缩杆朝上伸出其缸体,且伸缩杆连接有随其同步移动的第一滑轮7,第一滑轮7配套有第一绳索31,第一绳索31的一端固定在桅杆上,另一端由上绕过第一滑轮7后与动力头回转组件相连接,第一滑轮7同轴连接有第二滑轮32,桅杆上还设有分别间隔设置在第二滑轮32上方和下方的第三滑轮37和第四滑轮38,第二滑轮32配套有第二绳索42,第二绳索42一端固定在桅杆上,另一端依次由下绕过第二滑轮32、由上绕过第三滑轮37、由下绕过第四滑轮38后与动力头回转组件相连接。优选为使得动力头回转组件携带钻柱具有20m的长行程主动进给回拉能力,仅需要进给回拉伸缩油缸19的伸缩杆具有10m长的行程即可。
首先通过动力头回转组件可移动设置在桅杆上,利用桅杆对动力头回转组件进行限位及导向,回拉提升时,进给回拉伸缩油缸19的伸缩杆带第一滑轮7朝上移动,由于第一绳索31的一端固定在桅杆上,另一端由上绕过第一滑轮7,使得第一滑轮7朝上移动时,能够带第一绳索31随第一滑轮7的转动而朝上延伸,进而第一绳索31未固定的一端带动力头回转组件朝上移动,进给下降时,进给回拉伸缩油缸19的伸缩杆带第二滑轮32朝下移动时,能够带第二绳索42随第二滑轮32的转动朝下延伸,第三滑轮37和第四滑轮38对第二绳索42的移动进行换向,且随第二绳索42的移动而转动,且第二绳索42未固定的一端带动力头回转组件朝下移动,根据滑轮移动倍速的原理,即,第一滑轮7和第二滑轮32移动一定的距离后,第一绳索31和第二绳索42带动力头回转组件移动第一滑轮7和第二滑轮32移动距离的双倍量,不仅摒弃传统用绞车提下钻的技术路线,既可以给进加压钻进,也可以强力起拔钻具,而且有效提高整个装置的长行程主动给进回拉能力,在钻进、划眼、倒划眼、提大钻等工况时大大提高效率,有效避免孔内事故发生,提高取心率。
进一步的,通过将进给回拉伸缩油缸19的缸体固定在下桅杆28上,进给回拉伸缩油缸19所受外力最终传导到底盘30上,有力改善了桅杆受力状态,避免依靠桅杆对给进回拉伸缩油缸19支撑,保证了整个给进回拉工作过程的稳定性,同时这样桅杆可做的很轻便,因为现有技术中绞车提下钻是桅杆顶部受力,桅杆要有足够强度,不可避免的会将桅杆加重,以提高其承重能力,本发明相对于现有技术减轻了桅杆重量,节约了成本。
其中,桅杆上设有沿竖直方向延伸的轨道,动力头回转组件包括可移动设置在轨道上的动力头回转块14,第一绳索和第二绳索分别固定在动力头回转块14上下两端,通过动力头回转块14沿轨道的可移动设置,使得第一绳索和第二绳索在拉动动力头回转块14时,能够沿同一直线方向完成移动,避免第一绳索和第二绳索在对动力头回转块14拉动时产生沿水平方向上的偏移,影响钻柱的钻进精度,且第一绳索和第二绳索分别固定在动力头回转块14的两端,使得第一绳索和第二绳索分别带动力头回转块14移动时,避免其与动力头回转块14的移动产生干涉,保证动力头回转块14移动的有效性。
而且,动力头回转组件还包括位于动力头回转块14下方且用于夹住钻柱的液压吊卡16,液压吊卡16与动力头回转块14之间连接有单臂吊环15,单臂吊环15的两端分别铰接在动力头回转块14上的动力头和液压吊卡16上,优选的动力头回转转速在0-600r/min之间根据需要可无级可调,适应范围广,单臂吊环15和液压吊卡16的配合连接,并与进给回拉伸缩油缸19的配合,可实现对钻柱的给进、回退、旋转、上卸扣浮动等功能,且利用单臂吊环15与液压吊卡16,提下钻时不必再上卸扣,减少辅助时间,提升钻探效率,且在提下钻遇阻时可迅速建立泥浆循环,提高事故处理能力。
进一步的,动力头14配套有拔管器18,拔管器18包括固定在底盘30上的拔管器本体36,优选的钻柱穿过底盘30上的开孔,拔管器本体36设置在开孔处,拔管器本体36上设有若干环绕在钻柱周围的夹持油缸34,夹持油缸34上设有朝钻柱水平伸出的伸缩杆,伸缩杆的端部设有用于夹持钻柱的夹持卡瓦35,拔管器本体36上还设有若干用于将其起升的起拔油缸33,各起拔油缸33环绕在钻柱周围,拔管器18将夹持钻杆与强力起拔功能有机地设计在一起,正常工况下只有夹持卡瓦35工作,以对钻柱形成夹持效果,遇到卡钻等特殊工况,起拔油缸33可立即工作,推动夹持卡瓦35夹着钻杆向上行走,同时进给回拉伸缩油缸19通过动力头回转组件也拉动钻柱向上行走,实现了两机构的合力起拔,有效避免了卡钻事故的发生。
作为本发明优选的实施方式,底盘30上还设有用于将上下钻柱分开或连接的孔口拧卸机构17,孔口拧卸机构17包括上夹紧机构及位于其下方的下夹紧机构,上夹紧机构和下夹紧机构均包括两相对设置的夹紧油缸39,上夹紧机构还设有绕孔口周向转动的转动架43、驱动转动架43转动的拧卸油缸41,上夹紧机构上的两夹紧油缸39安装在转动架43上,拧卸油缸41的伸缩杆连接在上夹紧机构上的一夹紧油缸39的缸体支架上,下夹紧机构上的两夹紧油缸39均固定在下夹紧机构的本体上,各夹紧油缸39的活塞杆端部固定有用于夹持钻柱的卡瓦结构40。具体在使用过程中,下夹紧机构上的两夹紧油缸39上的卡瓦结构40夹紧位于孔口中心线处的管柱,拧卸油缸41活塞杆伸出并驱动转动架43转动时,上夹紧机构中的两夹紧油缸39上的卡瓦结构40在夹紧管柱的同时,带管柱绕孔口中心线旋转,从而卸扣分开钻柱,反之连接钻柱。孔口拧卸机构17还配套有驱动其前后移动的移动油缸,在移动油缸的作用下孔口拧卸机构17还可前后移动、以到达孔口拧卸管柱,或后移让开孔口。另外孔口拧卸机构17还配套有升降油缸,在升降油缸的作用下孔口拧卸机构17还可上下移动,方便对应两根管柱连接处拧卸丝扣。
进一步的,底盘30配套有平行设置在其下方的支撑平台1,其中支撑平台1固定在地面上,底盘30和支撑平台1之间均布有若干平台连杆3,平台连杆3的两端分别铰接在底盘30和支撑平台1上,且支撑平台1上设有用于驱动底盘30绕平台连杆3靠近或远离支撑平台1的平台伸缩油缸2,使得底盘30和支撑平台1形成可折叠式结构,即,底盘30和支撑平台1可折叠或者分开,具体在使用时,通过平台伸缩油缸2的伸缩杆伸出,驱动底盘30及平台连杆3绕铰接点转动,进而逐渐朝上移动,形成与支撑平台1之间的间隔,底盘30与支撑平台1分开时,满足底盘30与地面之间安放其他器具或操作空间需求,底盘30与支撑平台1折叠时,降低钻机整体高度,便于运输。
其中,底盘30上沿其延伸方向上的两端分别设有成对的水平伸缩油缸29,每对中两水平伸缩油缸29的伸缩杆沿垂直于底盘30的延伸方向水平伸缩,且伸缩方向相反,每对中两水平伸缩油缸29的伸缩杆端部均设有支腿油缸4,支腿油缸4的伸缩杆沿竖直方向伸出并抵接在地面上,支腿油缸4的伸缩杆伸出时与支撑平台1共同支撑底盘30提高了整体工作的稳定性,同时为底盘30和支撑平台1折叠时提供运输车辆装载空间,而且在水平伸缩油缸29全部伸出时,使得支腿油缸4分别位于底盘30的四角位置处,进一步保证了对底盘30支撑的工作稳定性,在运输时,水平伸缩油缸29和支腿油缸4的伸缩杆伸出,底盘30和支撑平台1折叠在一起时,整个底盘30和支撑平台1的离地空间满足运输车辆装载,无需大型吊车。而且底盘30作为钻机主要承重结构件,上面除了安装有桅杆,还安装有动力系统、绳索取心绞车23、液压油箱24等,两边设有梯子20、护栏26、通道22及左右操作平台21,满足现场人员通行、维修、操作安全等要求。
优选岩心钻机的动力系统为两大一小共三台柴油机组合,具体的柴油机的大小区分即为马力大小的区分,且配套有柴油油箱25,根据不同工况来选用,正常钻进时只需一大一小两台柴油机,快速提大钻时三台柴油机,即,大柴油机6和小柴油机5全工作,打捞孔内岩心时只需一台小柴油机5,从而节省能源,降低成本。
进一步的,桅杆包括铰接在一起的上桅杆10和下桅杆28,具体的上桅杆10和下桅杆28均采用桁架结构,上桅杆10和下桅杆28可分开设置,并配套有用于将两者实现铰接的铰接结构,上桅杆10和下桅杆28在运输时分开,工作时通过铰接结构连接,且上桅杆10和下桅杆28之间连接有用于保持两者展开状态的限位结构,底盘30上设有用于驱动下桅杆28带上桅杆10起升至竖直状态的起塔油缸27,优选的起塔油缸27设有两个,并共同支撑在下桅杆28上,且底盘30上还成对设有与上桅杆10相连接的支撑杆8,两个支撑杆8完成对上桅杆10的支撑,两个起塔油缸27完成对下桅杆28的支撑,整个工作状态由两个支撑杆8和两个起塔油缸27共同支撑,提高了整体工作的稳定性,第一绳索和第二绳索分别固定在下桅杆28和上桅杆10上,保证了第一滑轮7和第二滑轮32移动距离的有效性。
其中,上桅杆10的顶部设有用于吊起钻柱的工具绞车9,工具绞车9可前后伸缩与360°旋转,且便于提吊钻具等重物,工具绞车9下方设有用于供钻柱搭靠的二层台11,二层台11上设有防止钻柱滑动的防滑结构,便于靠放钻杆,实现二层台11上无人摆放钻杆柱,没有了传统的高空作业,提高了工作安全性,减少辅助时间,提升钻探效率。而且在提大钻时所有钻柱靠在二层台11上,底部立于底盘30的枕木上。
作为优选的,下桅杆28上设有用于沿水平方向移动钻柱的移摆管机构13,移摆管机构13包括用于握持钻柱的机械手,机械手配套有供其沿水平X和Y方向移动的移摆管轨道,机械手可移动设置在移摆管轨道上,机械手配套有移动驱动机构,通过机械手抓起钻柱,移动驱动机构驱动机械手在移摆管轨道上移动,实现钻柱进行X和Y方向移动,实现机械化移摆,提高机械化程度与工作安全性,减轻钻工劳动强度。
根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。
需要说明的是,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种深孔岩心钻机,其特征在于,包括底盘、用于提升或下拉钻柱的给进回拉机构、安装在所述底盘上的桅杆,所述给进回拉机构包括固定在所述桅杆上的进给回拉伸缩油缸、用于连接所述钻柱的动力头回转组件,所述进给回拉伸缩油缸的伸缩杆朝上伸出其缸体,且所述伸缩杆连接有随其同步移动的第一滑轮,所述第一滑轮配套有第一绳索,所述第一绳索的一端固定在所述桅杆上,另一端由上绕过所述第一滑轮后与所述动力头回转组件相连接,所述第一滑轮同轴连接有第二滑轮,所述桅杆上还设有分别间隔设置在所述第二滑轮上方和下方的第三滑轮和第四滑轮,所述第二滑轮配套有第二绳索,所述第二绳索一端固定在所述桅杆上,另一端依次由下绕过所述第二滑轮、由上绕过所述第三滑轮、由下绕过所述第四滑轮后与所述动力头回转组件相连接。
2.根据权利要求1所述的深孔岩心钻机,其特征在于,所述桅杆上设有沿桅杆轴向方向延伸的轨道,所述动力头回转组件包括可移动设置在所述轨道上的动力头回转块,所述第一绳索和所述第二绳索分别固定在所述动力头回转块上下两端。
3.根据权利要求2所述的深孔岩心钻机,其特征在于,所述动力头回转组件还包括位于所述动力头回转块下方且用于夹住所述钻柱的液压吊卡,所述液压吊卡与所述动力头回转块之间连接有单臂吊环,所述单臂吊环的两端分别铰接在所述动力头回转块上的动力头和所述液压吊卡上。
4.根据权利要求3所述的深孔岩心钻机,其特征在于,所述动力头回转块配套有拔管器,所述拔管器包括固定在所述底盘上的拔管器本体,所述拔管器本体上设有若干环绕在所述钻柱周围的夹持油缸,所述夹持油缸上设有朝所述钻柱水平伸出的伸缩杆,所述伸缩杆的端部设有用于夹持所述钻柱的夹持卡瓦,所述拔管器本体上还设有若干用于将其起升的起拔油缸,各所述起拔油缸环绕在所述钻柱周围。
5.根据权利要求4所述的深孔岩心钻机,其特征在于,所述底盘上还设有用于将上下钻柱分开或连接的孔口拧卸机构,所述孔口拧卸机构包括上夹紧机构及位于其下方的下夹紧机构,所述上夹紧机构和所述下夹紧机构均包括两相对设置的夹紧油缸,所述上夹紧机构还设有绕孔口周向转动的转动架、驱动所述转动架转动的拧卸油缸,所述上夹紧机构上的两所述夹紧油缸安装在所述转动架上,所述拧卸油缸的伸缩杆连接在所述上夹紧机构上的一所述夹紧油缸的缸体上,所述下夹紧机构上的两所述夹紧油缸均固定在所述下夹紧机构的本体上,各所述夹紧油缸的活塞杆端部固定有用于夹持所述钻柱的夹持卡瓦。
6.根据权利要求2至5任一项所述的深孔岩心钻机,其特征在于,所述底盘配套有平行设置在其下方的支撑平台,所述底盘和所述支撑平台之间均布有若干平台连杆,所述平台连杆的两端分别铰接在所述底盘和所述支撑平台上,且所述支撑平台上设有用于驱动所述底盘绕所述平台连杆靠近或远离所述支撑平台的平台伸缩油缸。
7.根据权利要求6所述的深孔岩心钻机,其特征在于,所述底盘上沿其延伸方向上的两端分别设有成对的水平伸缩油缸,每对中两所述水平伸缩油缸的伸缩杆沿垂直于所述底盘的延伸方向水平伸缩,且伸缩方向相反,每对中两所述水平伸缩油缸的伸缩杆端部均设有支腿油缸,所述支腿油缸的伸缩杆沿竖直方向伸出并抵接在地面上。
8.根据权利要求7所述的深孔岩心钻机,其特征在于,所述桅杆包括铰接在一起的上桅杆和下桅杆,且所述上桅杆和所述下桅杆之间连接有用于保持两者展开状态的限位结构,所述底盘上设有用于驱动所述下桅杆带所述上桅杆起升至竖直状态的起塔油缸,且所述底盘上还成对设有与所述上桅杆相连接的支撑杆,所述第一绳索和所述第二绳索分别固定在所述下桅杆和所述上桅杆上。
9.根据权利要求8所述的深孔岩心钻机,其特征在于,所述上桅杆的顶部设有用于吊起所述钻柱的工具绞车,所述工具绞车下方设有用于供所述钻柱搭靠的二层台,所述二层台上设有防止所述钻柱滑动的防滑结构。
10.根据权利要求9所述的深孔岩心钻机,其特征在于,所述下桅杆上设有用于沿水平方向移动所述钻柱的移摆管机构,所述移摆管机构包括用于握持所述钻柱的机械手,所述机械手配套有供其沿水平X和Y方向移动的移摆管轨道,所述机械手可移动设置在所述移摆管轨道上。
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