CN117365289A - 一种导孔偏斜率高的矿山勘探反井钻机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于反井钻机技术领域，且公开了一种导孔偏斜率高的矿山勘探反井钻机，包括支撑底座，所述支撑底座一侧的上端固定安装有第一固定支撑板，所述支撑底座一侧的中部固定安装有第二固定支撑板，所述第一固定支撑板的顶部固定安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端固定连接有钻杆组件，所述支撑底座远离第一固定支撑板的一侧固定安装有固定油缸。本发明通过设置第一连接件和第二连接件等结构的配合，进而实现了井眼的偏斜率减小的效果，将第一连接件和第二连接件分别固定安装在固定杆和第一延伸杆跟第一延伸杆和第二连接件之间的连接处，达到了使用小钻刀向下钻井时防止和控制井眼的偏斜率，使得井眼的偏斜率减小的效果。
Description
技术领域
本发明属于反井钻机技术领域，具体是一种导孔偏斜率高的矿山勘探反井钻机。
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，反井导孔施工是反井钻机施工，尤其是深或斜反井施工的关键工序，导孔的偏斜率往往决定了整个反井施工的偏斜率；
现有的钻刀和钻头一般为固定式安装，钻刀在长时间作业会被撞击破坏或者遭到很严重的磨损，需要对钻刀进行更换，对钻刀更换时需要借助特定工具进行人为拆卸，在人工进行拆装时较为耗时耗力，从而使得钻井的工作时间延长，影响作业效率和作业成本，且一般的反井钻机不能控制钻井时的偏斜率，造成井眼的不合格，导致需要再次进行钻井，浪费大量时间，因此需要对其进行改进。
发明内容
为解决上述背景技术中提出对钻刀进行更换，对钻刀更换时需要借助特定工具进行人为拆卸，在人工进行拆装时较为耗时耗力，影响作业效率和作业成本，且一般的反井钻机不能控制钻井时的偏斜率，造成井眼的不合格的问题，本发明提供了一种导孔偏斜率高的矿山勘探反井钻机。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种导孔偏斜率高的矿山勘探反井钻机，包括支撑底座，所述支撑底座一侧的上端固定安装有第一固定支撑板，所述支撑底座一侧的中部固定安装有第二固定支撑板，所述第一固定支撑板的顶部固定安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端固定连接有钻杆组件，所述支撑底座远离第一固定支撑板的一侧固定安装有固定油缸，所述钻杆组件的底部固定安装有钻头组件，所述钻头组件的顶部固定安装有钻井组件，所述钻头组件的底部固定安装有限位杆，所述限位杆的底部固定安装有扶正单元；
所述钻井组件包括刀座本体，所述刀座本体与钻头组件固定连接，所述刀座本体的上侧固定安装有钻刀本体。
优选地，所述钻杆组件包括固定杆，所述固定杆与第一驱动电机固定连接，所述固定杆的下端固定连接有第一延伸杆，所述固定杆靠近第一延伸杆的位置固定安装有第一连接件，所述第一延伸杆的底部固定安装有第二延伸杆，所述第二延伸杆靠近第一延伸杆的位置固定安装有第二连接件。
优选地，所述钻头组件包括安装座，所述安装座与钻杆组件固定连接，所述安装座内腔的底部固定安装有第二驱动电机、固定柱和连接柱，所述第二驱动电机的输出端固定安装有主动齿轮，所述固定柱的顶部活动连接有从动齿轮，所述从动齿轮的顶部活动连接有移动板，所述安装座的下端活动连接有移动块。
优选地，所述支撑底座包括连个矩形板，且两矩形板铰接，所述固定油缸固定安装在两矩形板之间。
优选地，所述主动齿轮和从动齿轮啮合连接，所述移动块和移动板活动连接。
优选地，所述移动板的底部设置有滑槽，所述连接柱与移动板活动连接。
优选地，所述从动齿轮的顶部设置有定位块，所述移动板与定位块活动连接。
优选地，所述安装座的内部开设有凹槽，所述移动块的底部设置有凸块。
优选地，所述扶正单元的长度值和安装座的最大直径值相同，所述扶正单元由不锈钢材质制成。
优选地，所述第一连接件和第二连接件的外直径小于井眼尺寸的1-2mm，所述刀座本体与移动块固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过设置第一连接件和第二连接件等结构的配合，进而实现了井眼的偏斜率减小的效果，将第一连接件和第二连接件分别固定安装在固定杆和第一延伸杆跟第一延伸杆和第二连接件之间的连接处，达到了使用小钻刀向下钻井时防止和控制井眼的偏斜率，使得井眼的偏斜率减小的效果。
本发明通过设置移动块和移动板等结构的配合，进而实现了快速对刀座进行更换的效果，启动第二驱动电机，第二驱动电机带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮转动带动移动板移动，当移动板向靠近主动齿轮方向移动时，移动板与移动块解除卡接，之后停止第二驱动电机，将钻刀本体、刀座本体和移动块取出，对钻刀本体进行检修或者更换，从而快速完成对钻刀的更换，避免了人工进行拆装时的耗时耗力，从而使得钻井的工作时间提高作业效率和减小作业成本。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明钻杆组件和钻头组件的结构配合关系示意图；
图3为本发明钻杆组件的内部结构配合关系示意图；
图4为本发明部分剖面结构示意图；
图5为图4中A处的局部放大结构示意图；
图6为本发明部分拆分结构示意图。
图中：1、支撑底座；2、第一固定支撑板；3、第二固定支撑板；4、第一驱动电机；5、固定油缸；6、钻杆组件；601、固定杆；602、第一连接件；603、第一延伸杆；604、第二连接件；605、第二延伸杆；7、钻头组件；701、安装座；702、第二驱动电机；703、主动齿轮；704、从动齿轮；705、固定柱；706、连接柱；707、移动块；708、移动板；8、钻井组件；801、钻刀本体；802、刀座本体；9、限位杆；10、扶正单元。
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。
如图1至图6所示，本发明提供一种导孔偏斜率高的矿山勘探反井钻机，包括支撑底座1，支撑底座1一侧的上端固定安装有第一固定支撑板2，支撑底座1一侧的中部固定安装有第二固定支撑板3，第一固定支撑板2的顶部固定安装有第一驱动电机4，第一驱动电机4的输出端固定连接有钻杆组件6，支撑底座1远离第一固定支撑板2的一侧固定安装有固定油缸5，钻杆组件6的底部固定安装有钻头组件7，钻头组件7的顶部固定安装有钻井组件8，钻头组件7的底部固定安装有限位杆9，限位杆9的底部固定安装有扶正单元10；
钻井组件8包括刀座本体802，刀座本体802与钻头组件7固定连接，刀座本体802的上侧固定安装有钻刀本体801。
采用上述方案：通过主动齿轮703与从动齿轮704的配合，启动第二驱动电机702，第二驱动电机702带动主动齿轮703转动，主动齿轮703带动从动齿轮704转动，从动齿轮704转动带动移动板708移动，当移动板708向靠近主动齿轮703方向移动时，移动板708与移动块707解除卡接，之后停止第二驱动电机702，将钻刀本体801、刀座本体802和移动块707取出，对钻刀本体801进行检修或者更换，从而快速完成对钻刀的更换，避免了人工进行拆装时的耗时耗力，从而使得钻井的工作时间提高作业效率和减小作业成本。
如图3、图4和图6所示，钻杆组件6包括固定杆601，固定杆601与第一驱动电机4固定连接，固定杆601的下端固定连接有第一延伸杆603，固定杆601靠近第一延伸杆603的位置固定安装有第一连接件602，第一延伸杆603的底部固定安装有第二延伸杆605，第二延伸杆605靠近第一延伸杆603的位置固定安装有第二连接件604，钻头组件7包括安装座701，安装座701与钻杆组件6固定连接，安装座701内腔的底部固定安装有第二驱动电机702、固定柱705和连接柱706，第二驱动电机702的输出端固定安装有主动齿轮703，固定柱705的顶部活动连接有从动齿轮704，从动齿轮704的顶部活动连接有移动板708，安装座701的下端活动连接有移动块707，支撑底座1包括连个矩形板，且两矩形板铰接，固定油缸5固定安装在两矩形板之间。
采用上述方案：通过固定杆601与第一连接件602的配合，当使用小钻头进行钻井时，第二延伸杆605的底部固定安装小井钻头，第一连接件602和第二连接件604对固定杆601、第一延伸杆603和第二延伸杆605进行限位，保证了钻孔时的偏斜率减小，从而使得钻孔的要求达到理想状态，通过安装座701与第二驱动电机702的配合，第二驱动电机702带动主动齿轮703转动，主动齿轮703带动从动齿轮704转动，从动齿轮704带动移动板708进行移动，移动板708移动时连接柱706对移动板708进行限位，使得移动板708在移动时更加稳定，移动板708与移动块707不在进行卡接，可以将钻井组件8和移动块707取出，从而将钻井组件8进行更换，防止长时间的使用磨损造成钻孔的效果变差，通过支撑底座1和固定油缸5的配合，当需要钻孔的角度不同时，启动固定油缸5，固定油缸5将两矩形板之间的距离进行调节，从而对第一固定支撑板2、第一驱动电机4、钻杆组件6和钻头组件7之间的角度进行调节，从而使得一个反井钻机可以适应更多的钻孔情况。
如图2、图4和图5所示，主动齿轮703和从动齿轮704啮合连接，移动块707和移动板708活动连接，移动板708的底部设置有滑槽，连接柱706与移动板708活动连接，从动齿轮704的顶部设置有定位块，移动板708与定位块活动连接，安装座701的内部开设有凹槽，移动块707的底部设置有凸块，扶正单元10的长度值和安装座701的最大直径值相同，扶正单元10由不锈钢材质制成，第一连接件602和第二连接件604的外直径小于井眼尺寸的1-2mm，刀座本体802与移动块707固定连接。
采用上述方案：通过主动齿轮703和从动齿轮704的配合，主动齿轮703和从动齿轮704活动连接，第二驱动电机702的一侧设置有控制系统，使得启动第二驱动电机702带动主动齿轮703转动，从而使得主动齿轮703带动从动齿轮704转动，进而使得从动齿轮704带动移动板708移动，使得移动板708与移动块707解除卡接，然后可以将钻井组件8取出，从而对钻井组件8进行快速更换，减少了使用特定工具进行拆卸的时间，通过连接柱706和移动板708的配合，移动板708底部设置有滑槽，使得移动板708在移动时连接柱706对移动板708进行限位，使得移动板708在移动时更加稳定，通过从动齿轮704与移动板708的配合，定位块的设计使得将移动板708进行限位，同时从动齿轮704转动带动定位块转动，定位块在移动板708一侧的定位槽内移动，从而使得带动移动板708移动，从而带动移动板708对移动块707进行卡接和对移动块707进行解除卡接的情况，通过安装座701和移动块707的设计，凹槽和凸块的设计，使得将钻井组件8和移动块707进行限位，使得当移动板708与移动块707进行卡接时，凹槽与凸块进行卡接，进而使得将钻井组件8进行固定，使得钻井组件8在工作时更加稳定，通过扶正单元10和安装座701的限定，扶正单元10的长度值和安装座701的最大直径值相同，从而使得对安装座701进行限位，防止安装座701在工作时因钻杆太长的原因导致钻头造成倾斜，从而使得钻孔时的导孔的偏斜率较小，从而达到进行导孔的要求，不锈钢材质具有良好的耐腐蚀性能，能够抵御许多化学物质的侵蚀，使其适用于各种腐蚀环境，良好的硬度和强度，不锈钢硬度高，强度大，易于清洁，不需要太多维护，具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，使得其寿命增长，通过第一连接件602和第二连接件604的设计，第一连接件602和第二连接件604的外直径小于井眼尺寸的1-2mm，从而对钻井时防止和控制井眼的偏斜率，使得井眼的偏斜率减小，刀座本体802与移动块707固定连接，使得移动板708与移动块707解除卡接时，可以快速的将钻井组件8进行拆卸更换。
本发明的工作原理及使用流程：
在使用时，根据反井钻机需要钻孔的角度启动固定油缸5调节两个矩形板距离，从而调节需要钻井的角度，调节好后，将第一连接件602和第二连接件604分别固定安装在固定杆601和第一延伸杆603跟第一延伸杆603和第二连接件604之间的连接处，从而使得使用小钻刀向下钻井时防止和控制井眼的偏斜率，使得井眼的偏斜率减小，在更换大钻头时，首先检查钻刀是否需要进行更换，如需要更换，通过控制系统启动第二驱动电机702，第二驱动电机702带动主动齿轮703转动，主动齿轮703带动从动齿轮704转动，从动齿轮704转动带动移动板708移动，当移动板708向靠近主动齿轮703方向移动时，移动板708与移动块707解除卡接，之后停止第二驱动电机702，将钻刀本体801、刀座本体802和移动块707取出，对钻刀本体801进行检修或者更换，更换完成后，再次启动第二驱动电机702，从动齿轮704带动移动板708向远离主动齿轮703的方向移动，从而使得移动板708与移动块707卡接，进而将钻井组件8和移动块707进行固定，从而快速完成对钻刀的更换，避免了人工进行拆装时的耗时耗力，从而使得钻井的工作时间提高作业效率和减小作业成本。
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 (10)
1.一种导孔偏斜率高的矿山勘探反井钻机，包括支撑底座(1)，其特征在于：所述支撑底座(1)一侧的上端固定安装有第一固定支撑板(2)，所述支撑底座(1)一侧的中部固定安装有第二固定支撑板(3)，所述第一固定支撑板(2)的顶部固定安装有第一驱动电机(4)，所述第一驱动电机(4)的输出端固定连接有钻杆组件(6)，所述支撑底座(1)远离第一固定支撑板(2)的一侧固定安装有固定油缸(5)，所述钻杆组件(6)的底部固定安装有钻头组件(7)，所述钻头组件(7)的顶部固定安装有钻井组件(8)，所述钻头组件(7)的底部固定安装有限位杆(9)，所述限位杆(9)的底部固定安装有扶正单元(10)；
所述钻井组件(8)包括刀座本体(802)，所述刀座本体(802)与钻头组件(7)固定连接，所述刀座本体(802)的上侧固定安装有钻刀本体(801)。
2.根据权利要求1所述的导孔偏斜率高的矿山勘探反井钻机，其特征在于：所述钻杆组件(6)包括固定杆(601)，所述固定杆(601)与第一驱动电机(4)固定连接，所述固定杆(601)的下端固定连接有第一延伸杆(603)，所述固定杆(601)靠近第一延伸杆(603)的位置固定安装有第一连接件(602)，所述第一延伸杆(603)的底部固定安装有第二延伸杆(605)，所述第二延伸杆(605)靠近第一延伸杆(603)的位置固定安装有第二连接件(604)。
3.根据权利要求1所述的导孔偏斜率高的矿山勘探反井钻机，其特征在于：所述钻头组件(7)包括安装座(701)，所述安装座(701)与钻杆组件(6)固定连接，所述安装座(701)内腔的底部固定安装有第二驱动电机(702)、固定柱(705)和连接柱(706)，所述第二驱动电机(702)的输出端固定安装有主动齿轮(703)，所述固定柱(705)的顶部活动连接有从动齿轮(704)，所述从动齿轮(704)的顶部活动连接有移动板(708)，所述安装座(701)的下端活动连接有移动块(707)。
4.根据权利要求1所述的导孔偏斜率高的矿山勘探反井钻机，其特征在于：所述支撑底座(1)包括连个矩形板，且两矩形板铰接，所述固定油缸(5)固定安装在两矩形板之间。
5.根据权利要求3所述的导孔偏斜率高的矿山勘探反井钻机，其特征在于：所述主动齿轮(703)和从动齿轮(704)啮合连接，所述移动块(707)和移动板(708)活动连接。
6.根据权利要求3所述的导孔偏斜率高的矿山勘探反井钻机，其特征在于：所述移动板(708)的底部设置有滑槽，所述连接柱(706)与移动板(708)活动连接。
7.根据权利要求3所述的导孔偏斜率高的矿山勘探反井钻机，其特征在于：所述从动齿轮(704)的顶部设置有定位块，所述移动板(708)与定位块活动连接。
8.根据权利要求3所述的导孔偏斜率高的矿山勘探反井钻机，其特征在于：所述安装座(701)的内部开设有凹槽，所述移动块(707)的底部设置有凸块。
9.根据权利要求1所述的导孔偏斜率高的矿山勘探反井钻机，其特征在于：所述扶正单元(10)的长度值和安装座(701)的最大直径值相同，所述扶正单元(10)由不锈钢材质制成。
10.根据权利要求2所述的导孔偏斜率高的矿山勘探反井钻机，其特征在于：所述第一连接件(602)和第二连接件(604)的外直径小于井眼尺寸的1-2mm，所述刀座本体(802)与移动块(707)固定连接。
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