CN201144703Y - 插浆式凿井装置 - Google Patents

Abstract

一种新型抽浆式凿井装置，包括柴油发动机(1)、传动轴装置(5)、主轴装置(7)、支撑架(22)、空芯钻杆(16)、抽浆管(17)、活塞式抽浆泵(15)。该抽浆式凿井装置在冲击的同时完成抽浆作业，冲击抽浆系统包括空芯钻杆(16)、活塞式抽浆泵(15)和抽浆管(17)。空芯钻杆(16)中间是圆柱形通孔，底部焊接有碎石杆(23)，距底部30mm处有吸水眼(24)，外径逐渐增大，中部有成型环套(25)；配备两个活塞式抽浆泵(15)，两个泵(15)的进口并联于抽浆管(17)，抽浆管(17)与钻杆连接。活塞式抽浆泵(15)通过抽浆管(17)不停地抽出空芯钻杆(16)孔内钻进的泥浆。采用抽浆装置提高了进给量，缩短凿井时间，节省劳动力。

Description

抽浆式凿井装置

1、技术领域

本实用新型涉及一种凿井机械，尤其是抽泥浆和冲击同时进行的凿井机械。

2、背景技术

随着建井技术的发展，农用水并越来越多，现有的凿井装置已不能满足需要，如60米左右的深井，打井时间长，搬运麻烦，日前农用水井常采用冲击式钻机、喷水式钻机、冲击喷水式钻机、钻进式钻机等，该机器的装置存在以下不足：结构复杂，机身比较重，占地面积大，使用范围窄，且凿井时间长，需用劳动力多，换钻头麻烦，钻出来的井孔不直，井内凹凸不平，质量差，容易发生坍塌，安全性差。

3、发明内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种结构简单、体重轻、需用劳动力少、凿井过程中不用换钻头的新型抽浆式凿井装置，在工作时，冲击和抽浆同时进行很大程度上缩短了凿井时间。

本实用新型的技术方案是通过如下方式实现的：一种新型抽浆式凿井装置，包括柴油发动机、传动轴装置、主轴装置、支撑架、空芯钻杆、抽浆管及活塞式抽浆泵，所述的柴油发动机是小型拖拉机的发动机，是抽浆式凿井装置的动力源；传动轴装置包括传动轴、套装在轴上的三个皮带轮组成，传动轴中间的皮带轮与柴油发动机的皮带轮通过三角皮带连接，柴油发动机的动力通过三角皮带传动到传动轴，传动轴左端的皮带轮通过三角皮带给主轴装置上的皮带轮传递动力，传动轴右端的皮带轮通过三角皮带给曲柄上的皮带轮传递动力；主轴装置包括皮带轮、主动轴、摩擦式离合器、从动轴、卷筒组成，固定在主动轴上的皮带轮通过摩擦式离合器给固定在从动轴上的卷筒传递动力；支撑架由长轴和蝇轮组成，卷筒上的钢丝蝇通过蝇轮给空芯钻杆传递动力，并不断加长使空芯钻杆前进；空芯钻杆内孔是圆柱形通孔，空芯钻杆外表是从两头向中间逐渐增大的圆柱体，中间套装成型环套，底都有横向碎石杆和吸水眼，顶端悬挂于钢丝蝇上，同时与抽浆管相连；活塞式抽浆泵包括活塞筒、筒嘴、活塞、活塞杆及单向阀，两个活塞筒并联于抽浆管的一端，曲柄上的皮带轮通过曲柄、连杆和杠杆带动活塞杆上下往复运动，活塞杆上升是活塞通过抽浆管活塞筒内抽入泥浆，同时在活塞上部的泥浆从筒嘴排外，活塞杆下降是活塞筒内的泥浆通过活塞上的单向阀流入活塞上部；抽浆管一端与空芯钻杆连接，另一端与抽浆泵连接。遇过空芯钻杆的往复冲击式运动及抽浆泵不停地抽浆，实现了抽浆凿井，提高了凿井效率。

为了便于一边碎石一边抽出，钻杆中间是设置圆柱形通孔，钻杆底部加工成圆锥形，是提高进给速度及进给量，底部还沿着直径焊接一个三角形碎石杆，岩石被粉碎后便于抽掉。距钻杆底部30mm处有一对对称的吸水眼，钻杆底口被岩浆、砂子及小石子等物体被塞住时，从吸水眼进水蔬松钻杆内孔塞住物，便于抽出；为便于扩充井壁，外径阶梯形的逐渐增大，钻杆中间套装有成型环套，井壁最终直径由成型环套的直径尺寸来决定。空芯钻杆顶部通过钢丝绳悬吊于支撑架上的绳轮上，钢丝绳通过绳轮连接于卷筒，钻杆的垂直上下运动通过磨擦式离合器的分离、合并而带动卷筒的运转来实现。

为了钻杆自由地上下运动，又要实现不停地抽浆，钻杆与抽浆泵之间采用了抽浆管，抽浆管两端经热胀后套在抽浆泵的进口端和钻杆的顶端密封联接，泥浆从钻杆底部钻进通过抽浆管被抽浆泵排外，抽浆管的一端随着钻杆上下运动。

为了提高抽浆效率专门设计了活塞式抽浆泵，活塞式抽浆泵包括活塞筒、筒嘴、活塞及单向阀，为了工作需要配了同样大小的两个活塞式抽浆泵，两个泵的进口并联在抽浆管上，两个泵的活塞杆与一个杠杆连接，杠杆的支点设于两个泵的中间，杠杆的一端通过连杆与曲柄连接，曲柄通过皮带轮连接于传动轴上的皮带轮，传动轴运转时通过皮带轮、曲柄、连杆带动杠杆上下摆动，杠杆的摆动可以带动抽浆泵的活塞往复运动，活塞往复运动可实现抽浆。

柴油发动机启动时传动轴上的左皮带轮通过主轴上的皮带轮带动磨擦式离合器运转，磨擦式离合器带动卷筒运转，使空芯钻杆上升，磨擦式离合器分离时空芯钻杆根据自重下落，离合器反复地分离与接合使空芯钻杆实现不停地上下运动；同时传动轴上的皮带轮带动活塞式抽浆泵，抽浆泵通过抽浆管不停地抽出空芯钻杆孔内钻进的岩浆、砂子及小石子等。钻杆的连续冲击及抽浆泵不停地抽浆，很大程度上提高钻井速度，特别是井里遇到软土是钻杆不用冲击的情况下，也能通过抽浆泵的抽进作用，再加上钻杆的自重，钻杆不停地钻进地里。

为了便于抽浆，井里要不停地灌满水。

本实用新型的有益效果是，由于该抽浆式凿井装置在冲击式凿井装置的基础上设置了抽浆装置，同时完成冲击和抽浆两项作业，提高了进给量，而且中间不用换钻头，缩短凿井时间，节省劳动力，由于及时抽出泥浆等物体，钻头不易偏心，钻出来的井孔是很直又安全可靠，传动结构主要采用皮带轮结构，不仅结构简单、机身轻。同时实现空芯钻杆的往复冲击式运动及抽浆泵不停地抽浆，提高凿井效率，如直径200mm，深60m的深井，2个劳动力约7-10小时完成。

4、附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1所示抽浆式凿井装置的主视结构示意图。

图3是本实用新型的空芯钻杆的结构示意图。

图4是图3所示空芯钻杆的外表面主视图。

其中：1、柴油发动机，5、传动轴装置，7、主轴装置，22、支撑架，16、空芯钻杆，17、抽浆管，15、活塞式抽浆泵组成。

5、具体实施方式

图2所示的空芯钻杆16从图3和图4可知，空芯钻杆16中间是圆柱形通孔，钻杆底部加工成圆锥形，还沿着底部直径焊接一个三角形碎石杆23，距钻杆底部30mm处有吸水眼24。

从图4可知，外径阶梯形的逐渐增大，钻杆中部有成型环套25。

图2所示的抽浆管17的两端经热胀后套在抽浆泵15的进口端和钻杆16的顶端密封联接。

图1和图2所示的活塞式抽浆泵15由活塞筒26、筒嘴28、活塞14、单向阀27、活塞杆19、杠杆20、连杆18与曲柄13组成，单向阀27安装在活塞14上，活塞14与活塞杆19焊接固定，活塞杆19的另一端与杠杆20通过销钉活联接，杠杆20的支点设于两个活塞式抽浆泵15的中间，杠杆20通过连杆18联接于曲柄13。曲柄13上的皮带轮与传动轴5上的皮带轮12通过三角皮带传递力矩。被抽到活塞14上面的泥浆从筒嘴28往外排。

图1和图2所示的传动轴装置5包括传动轴29、皮带轮3、皮带轮4、皮带轮12、轴承座和轴承30。传动轴29通过轴承座和轴承30固定在机架上，三个皮带轮通过键和半圆环固定在传动轴上，传动轴承受从柴油发动机皮带轮2传动到皮带轮3的扭转力矩。

图1所示的主轴装置7包括主动轴31、从动轴32、卷筒9、皮带轮6、磨擦式离合器8、轴承座和轴承33。主轴装置7通过轴承座和轴承33固定在机架上，卷筒9与从动轴32连接采用键、螺栓定位，皮带轮7与主动轴31连接采用键、螺栓定位，主动轴31承受从传动轴29皮带轮4传动到皮带轮6的扭转力矩。

图1和图2所示的支撑架22包括长轴10、绳轮11、轴承座及轴承34。绳轮11与长轴10连接采用键、半圆环定位，长轴10通过轴承座和轴承34固定在支撑架22上，支撑架22均固定在机架上。

Claims (4)

1、一种新型抽浆式凿井装置，包括柴油发动机(1)、传动轴装置(5)、主轴装置(7)、支撑架(22)、空芯钻杆(16)、抽浆管(17)、活塞式抽浆泵(15)，其特征在于：所述的柴油发动机(1)是小型拖拉机的发动机；传动轴装置(5)包括传动轴(29)、套装在轴上的三个皮带轮(3)、(4)、(12)组成，传动轴(29)中间的皮带轮(3)与柴油发动机(1)的皮带轮(2)通过三角皮带连接，传动轴(29)左端的皮带轮(4)与主轴装置(7)上的皮带轮(6)通过三角皮带连接，传动轴(29)右端的皮带轮(12)与曲柄13上的皮带轮通过三角皮带给连接；主轴装置(7)包括皮带轮(6)、主动轴(31)、摩擦式离合器(8)、从动轴(32)、卷筒(9)组成，皮带轮(6)固定在摩擦式离合器(8)的主动轴(31)上，卷筒(9)固定在摩擦式离合器(8)的从动轴(32)上；支撑架(22)由长轴(10)和蝇轮(11)组成，卷筒(9)上的钢丝蝇跨于蝇轮(11)；活塞式抽浆泵(15)包括活塞筒(26)、筒嘴(28)、活塞(14)、活塞杆(19)、单向阀(27)、杠杆(20)、连杆(18)与曲柄(13)，单向阀(27)安装在活塞(14)上，活塞(14)与活塞杆(19)焊接固定，活塞杆(19)的另一端与杠杆(20)通过销钉活联接，曲柄(13)上的皮带轮与传动轴(5)上的皮带轮(12)通过三角皮带连接，两个活塞筒(15)上端设置筒嘴(28)。

2、根据权利要求1所述的抽浆式凿井装置，其特征在于：所述的空芯钻杆(16)中间是圆柱形通孔，底部加工成圆锥形，且底部焊接有碎石杆(23)，距空芯钻杆(16)底部30mm处有吸水眼(24)，外径阶梯形的逐渐增大，空芯钻杆(16)中部有成型环套(25)。

3、根据权利要求1或2所述的抽浆式凿井装置，其特征在于：钻杆(16)与抽浆泵(15)之间采用了抽浆管(17)，抽浆管(17)两端经热胀后套在抽浆泵(15)的进口端和钻杆(17)的顶端密封联接。

4、根据权利要求3所述的抽浆式凿井装置，其特征在于：配备两个活塞式抽浆泵(15)，两个泵(15)的进口并联接于抽浆管(17)，两个泵(15)的活塞杆(19)与一个杠杆(20)连接，杠杆(20)的一端通过连杆(18)与曲柄(13)连接，杠杆(20)的支点设于两个泵(15)的中间。

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