CN117923358A - 自适应调节出绳角度的钻机卷扬机及多功能全液压钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了钻探设备技术领域，尤其是涉及一种自适应调节出绳角度的卷扬机及多功能全液压钻机，包装机座、卷筒和排绳机构和转动驱动机构，所述卷筒通过水平转轴转动设置在机座中，转动驱动机构连接卷筒转动，机座上设有可转动调节角度的角度调节架，排绳机构通过角度调节架定位在机座上。本发明在全液压钻机多角度打钻时实现自适应随动调节出绳角度的卷扬机，解决不同的钻进角度下排线架前后受力问题，能够便于排绳作业且可以随着“取心钻机”钻探角度改变而同步进行旋转调整排绳架位置的自适应液压式排绳器，保证卷扬机下放钢丝绳效率要快，回收要具有排绳功能而且能根据钢丝绳的缠绕情况，位置随时调整。

Description

自适应调节出绳角度的钻机卷扬机及多功能全液压钻机

技术领域

本发明涉及钻探设备技术领域，尤其是涉及一种自适应调节出绳角度的卷扬机及多功能全液压钻机。

背景技术

在地质勘查钻探施工中，采用绳索取心工艺钻进的全液压岩心钻机都配有打捞岩心的卷扬机。通过卷扬机的钢丝绳带着打捞工具进行岩心的打捞工作。根据钻孔深度的不同，卷扬机上缠绕的钢丝绳长度也有差异，通常300～2000米不等。根据打捞的力量大小，钢丝绳的直径一般为5～8mm。打捞作业时，卷扬机释放钢丝绳，打捞工具带着钢丝绳快速的下到孔底，打捞工具与孔底内管总成连接后，卷扬机反向回收钢丝绳，带动打捞工具将内管总成打捞出孔内。这个过程中，钢丝绳下放需要速度快，以节省时间和提高效率，回收钢丝绳需要适当的排绳，确保钢丝绳相对均匀的缠绕在卷扬机的卷筒上，避免集中在一个位置堆叠。

目前常用的卷扬机排绳有人工手动排绳、卷扬机机械排绳器排绳。在便携式全液压岩心钻机领域，为了钻机搬迁方便和下放钢丝绳快速，大部分采用人工手动排绳，打捞卷扬机没有设置排绳器，在回收钢丝绳的过程中通过人工拿一根木棒进行排绳，虽然满足下放效率高的需求，但增加了劳动强度且排绳不安全，容易伤人，同时人工木棒排绳钢丝绳，钢丝绳与木棒摩擦，影响寿命。

为了解决人工手动排绳的问题，近年来便携式全液压钻机卷扬机开始装有机械式的排绳器，但由于机械式排绳器的排绳原理是卷扬机卷筒每卷一圈，排线架在双头往复丝杆的驱动下，在卷筒的轴向运动一个固定距离(一般等于钢丝绳的直径)实现回收钢丝绳时将钢丝绳均匀排布在卷筒上，但是由于钢丝绳的长度比较长，缠绕在卷筒上的层数比较多，每一层会存在误差，累计起来后，排线架上和卷筒上钢丝绳连接点会存在偏差，越到后面偏差越大，导致在卷筒上出现乱绳和影响钢丝绳寿命；机械式排绳器为了避免机械部件损坏，卷扬机的卷筒转速不能太快，导致在下放打捞器的时候，效率大幅降低，进而影响钻机的生产效率；同时现有的机械式排绳器基本上是固定在卷扬机上的某个固定位置的，当钻机在钻进不同角度的钻孔时，钻机的导轨需要与钻孔倾角一致，导致钻架顶部的滑轮与卷扬机的连线位置会发生变化，也就是卷扬机钢丝绳的出线会在不同的位置，固定式的排绳器不能随钢丝绳出线位置调整，导致使用过程中，排线架不但要受左右排线方向力外，还会受出线方向前后的拉力，加速了钢丝绳和排线架的损坏。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种在全液压钻机多角度打钻时实现自适应随动调节出绳角度的卷扬机，解决不同的钻进角度下排线架前后受力问题，能够便于排绳作业且可以随着“取心钻机”钻探角度改变而同步进行旋转调整排绳架位置的自适应液压式排绳器，保证卷扬机下放钢丝绳效率要快，回收要具有排绳功能而且能根据钢丝绳的缠绕情况，位置随时调整。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，包装机座、卷筒和排绳机构和转动驱动机构，所述卷筒通过水平转轴转动设置在机座中，转动驱动机构连接卷筒转动，机座上设有可转动调节角度的角度调节架，排绳机构通过角度调节架定位在机座上。

本发明通过采用上述技术方案，排绳机构通过角度调节架将水平滑移方向与水平转轴呈平行设置、位于与卷筒相对外侧，排绳机构通过角度调节架实现相对于机座进行调整出绳角度，以适应多角度打钻时自适应随动调节出绳角度。

上述的一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，角度调节架定位在水平转轴两外端的机座上，其间设有止转锁紧螺销。在调好角度调节架实现排绳机构在合适的出绳角度时，通过止转锁紧螺销将角度调节架和机座相互锁紧。

上述的一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，角度调节架包括左、右侧的支架，支架内端分别定位在水平转轴两外端，排绳机构连接在支架外端之间。通过角度调节架设置套接孔与水平转轴同轴设置，实现排绳机构出绳方向受力结构稳定。

上述的一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，机座两侧设有安装盘，支架内端通过安装盘与机座侧面可转动定位，沿转动轴部的机座侧面设有不同转角的螺孔，止转锁紧螺销可对应连接螺孔。通过安装盘将支架内端可转动定位在机座侧面，通过止转锁紧螺销将角度调节架和机座相互锁紧。

上述的一种自适应调节出绳角度的卷扬机，支架和机座之间设有耐磨垫片。通过设置耐磨垫片防止支架和机座在调整角度时磨损。

上述的一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，排绳机构包括导柱、双出杆液压油缸和排绳架，导柱和双出杆液压油缸相平行设置、两端分别与角度调节架外端固定连接，排绳架可移动定位在导柱和双出杆液压油缸上。双出杆液压油缸的伸缩杆两端连接连接在角度调节架外端，缸体为运动座固定排绳架，排绳架同时可滑动定位在导柱上。排绳架通过角度调节架设置在与卷筒相对外侧，其水平滑移方向与水平转轴呈平行设置。呈平行设置的导柱和双出杆液压油缸构成排绳机构的排绳架水平滑移轨，通过双出杆液压油缸的缸体带动排绳架水平滑移，保证卷扬机下放钢丝绳效率要快，回收要具有排绳功能而且能根据钢丝绳的缠绕情况，位置随时调整。

上述的一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，导柱和双出杆液压油缸两端分别与支架外端固定连接。双出杆液压油缸的伸缩杆两端连接在角度调节架外端，缸体为运动座固定排绳架，排绳架同时可滑动定位在导柱上。排绳架通过角度调节架设置在与卷筒相对外侧，其水平滑移方向与水平转轴呈平行设置。

上述的一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，排绳架中设有围成导绳通道的导绳轴。导绳轴有横竖两组，其间框成导绳通道，钢丝绳从导绳通道中穿过，导绳轴保证钢丝绳顺滑限定通过。

上述的一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，导绳轴包括转动轴套。通过转动轴套使钢丝绳减小磨损。

本发明还提供了另一技术方案是：一种多功能全液压钻机，包括底座、角度可调的钻架，底座上设有所述的卷扬机。通过自适应调节卷扬机的出绳角度以对应钻架角度，自适应随动调节出绳角度解决不同的钻进角度下排线架前后受力问题，保证卷扬机下放钢丝绳效率要快，回收要具有排绳功能而且能根据钢丝绳的缠绕情况，位置随时调整。

本发明还提供了另一技术方案是：提供一种多功能全液压钻机，包括机身，机身上设有支撑油缸、翻转台及上述技术方案中任一项所述的导轨结构，导轨结构的导轨梁可滑动设在翻转台上，支撑油缸的两端支撑在机身与翻转台之间，滑动座上设有用于驱动钻孔的动力装置。

本发明技术方案通过设计一种自适应液压式排绳器，能够解决卷扬机钢丝绳收绳过程中存在的乱绳、跳绳、钢丝绳异常磨损以及速度慢等问题。自适应排绳器实际“取心钻机”作业中有以下优点：(1)自适应排绳：自适应排绳器的排线架可以随“取心钻机”钻探角度的改变而同步进行旋转调整，避免排绳器多方向受力，要把体积做得大和钢丝绳容易损坏问题；(2)准确排绳：自适应液压式排绳器通过油缸往复横向运动实现钢丝绳排绳作业，在出现排绳误差时可以随时调整位置，使得直径细且长距离的钢丝绳能够均匀的缠绕在卷筒上；(3)高转速排绳：自适应排绳器在卷扬机放绳和收绳时，卷筒可以高转速运行，极大的提高了岩心打捞效率；(4)全自动排绳：自适应液压式排绳器可以增加自动化元器件，实现自动排绳，大幅降低工人劳动强度。

附图说明

图1是本发明实施例钻机卷扬机的立体结构示意图；

图2是本发明实施例钻机卷扬机的另一角度的立体结构示意图；

图3是本发明实施例钻机卷扬机的分解结构示意图；

图4是本发明实施例钻机卷扬机的另一角度的分解结构示意图；

图5是本发明实施例钻机卷扬机的机座的结构示意图；

图6是本发明实施例钻机卷扬机的剖面结构示意图；

图7是本发明实施例钻机卷扬机的排绳机构的立体结构示意图；

图8是本发明实施例钻机卷扬机的排绳机构的剖面结构示意图；

图9是本发明实施例的多功能全液压钻机的结构示意图；

图10是本发明实施例的多功能全液压钻机的钻架立起的结构示意图。

附图标记说明：卷扬机1A，机座1，角度调节架11，支架11a，安装盘12，螺孔13，耐磨垫片14，卷筒2，水平转轴21，排绳机构3，导柱31，双出杆液压油缸32，排绳架33，导绳通道33a，导绳轴33b，转动轴套33c，转动驱动机构4，止转锁紧螺销5，底座A,钻架B。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

参照图1至图8所示，一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，包装机座1、卷筒2和排绳机构3和转动驱动机构4，卷筒2通过水平转轴21转动设置在机座1中，转动驱动机构4连接卷筒2转动，机座1上设有可转动调节角度的角度调节架11，排绳机构3通过角度调节架11定位在机座1上；

角度调节架11定位在水平转轴21两外端的机座1上，其间设有止转锁紧螺销5。

角度调节架11包括左、右侧的支架11a，支架11a内端分别定位在水平转轴21两外端，排绳机构3连接在支架11a外端之间。

机座1两侧设有安装盘12，支架11a内端通过安装盘12与机座1侧面可转动定位，沿转动轴部的机座1侧面设有不同转角的螺孔13，止转锁紧螺销5可对应连接螺孔13。

支架11a和机座1之间设有耐磨垫片14。

排绳机构3包括导柱31、双出杆液压油缸32和排绳架33，导柱31和双出杆液压油缸32相平行设置、两端分别与角度调节架11外端固定连接，排绳架33可移动定位在导柱31和双出杆液压油缸32上。

导柱31和双出杆液压油缸32两端分别与支架11a外端固定连接。

排绳架33中设有围成导绳通道33a的导绳轴33b。

导绳轴33b包括转动轴套33c。

如图1至图10所示，一种多功能全液压钻机，包括底座A、角度可调的钻架B，底座A上设有所述的卷扬机1A。

本发明使用时，先根据钢丝绳的出绳角度，将角度调节架11的排绳器绕安装盘旋转到合适位置，然后通过轴向的止转锁紧螺销5固定；当下放钢丝绳时，双出杆液压油缸32的左右腔在操作阀上油路是连通的，使得排绳架33可以跟着钢丝绳不同位置自动适合，保证了钢丝绳下放时卷扬机可以开高速，不影响效率；当收绳时，双出杆液压油缸32在液压系统的控制阀的作用下，缸筒带着排绳架33左右移动，实现排绳功能。

综上所述，本发明已如说明书及图示内容，制成实际样品且经多次使用测试，从使用测试的效果看，可证明本发明能达到其所预期之目的，实用性价值乃无庸置疑。以上所举实施例仅用来方便举例说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (10)

1.一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，包装机座(1)、卷筒(2)和排绳机构(3)和转动驱动机构(4)，所述卷筒(2)通过水平转轴(21)转动设置在机座(1)中，转动驱动机构(4)连接卷筒(2)转动，其特征在于：机座(1)上设有可转动调节角度的角度调节架(11)，排绳机构(3)通过角度调节架(11)定位在机座(1)上。

2.根据权利要求1所述的一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，其特征在于：角度调节架(11)定位在水平转轴(21)两外端的机座(1)上，其间设有止转锁紧螺销(5)。

3.根据权利要求1或2所述的一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，其特征在于：角度调节架(11)包括左、右侧的支架(11a)，支架(11a)内端分别定位在水平转轴(21)两外端，排绳机构(3)连接在支架(11a)外端之间。

4.根据权利要求2所述的一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，其特征在于：机座(1)两侧设有安装盘(12)，支架(11a)内端通过安装盘(12)与机座(1)侧面可转动定位，沿转动轴部的机座(1)侧面设有不同转角的螺孔(13)，止转锁紧螺销(5)可对应连接螺孔(13)。

5.根据权利要求4所述的一种自适应调节出绳角度的卷扬机，其特征在于：支架(11a)和机座(1)之间设有耐磨垫片(14)。

6.根据权利要求1或2所述的一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，其特征在于：排绳机构(3)包括导柱(31)、双出杆液压油缸(32)和排绳架(33)，导柱(31)和双出杆液压油缸(32)相平行设置、两端分别与角度调节架(11)外端固定连接，排绳架(33)可移动定位在导柱(31)和双出杆液压油缸(32)上。

7.根据权利要求6所述的一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，其特征在于：导柱(31)和双出杆液压油缸(32)两端分别与支架(11a)外端固定连接。

8.根据权利要求6所述的一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，其特征在于：排绳架(33)中设有围成导绳通道(33a)的导绳轴(33b)。

9.根据权利要求6所述的一种自适应调节出绳角度的钻机卷扬机，其特征在于：导绳轴(33b)包括转动轴套(33c)。

10.一种多功能全液压钻机，包括底座(A)、角度可调的钻架(B)，其特征在于：底座(A)上设有权利要求1至9任一所述的卷扬机(1A)。