CN202731749U - 一种全液压声频振动钻机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种全液压声频振动钻机，包括底盘、桅杆、液压系统和声频振动头，桅杆连接在底盘上，立起后可沿桅杆背板滑移落地，其特征在于所述声频振动头设置在桅杆上并可沿桅杆滑动，所述液压系统驱动整个钻机。该设备采用负载敏感液压控制，高效节能。钻机中的声频振动头可以实现液压超高频振动钻进，振动频率高达150-200Hz，产生的振动力高达140kN，且振动频率可以无级调节、以便更好的适应各种地层的钻进和取样。超高频振动仅对取样管壁周围极小范围内的样品有轻微扰动，且钻进中不使用泥浆，取样质量高，原状性好。钻机一次给进行程可达3.5m，施工效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种浅层钻孔取样钻机，尤其涉及一种全液压声频振动钻机。
背景技术
传统浅层钻孔取样钻机多为机械传动、液压立轴式回转钻机，如XY-1型钻机和汽车钻DPP100型，该类钻机存在给进行程短，钻进效率低等问题。近年来出现了一些技术先进的全液压工程地质勘察钻机，如黄海机械厂生产的HYG-2型全液压回转钻机。这类钻机在浅层勘探取样中需要使用泥浆，容易侵入样品，造成样品的污染，影响了地质样品的真实性。
传统浅层取样钻机也有一些振动钻机，采用无循环的振动钻进方式勘探取样。如江苏省无锡探矿机械总厂有限公司生产的G系列工程地质勘察钻机配备了液压马达驱动双偏心块大通孔振动器，振动力最大仅为50kN。
中国有色金属工业总公司矿产地质研究院1987年设计的CSG-24型多功能工程砂钻钻机，配备了液压驱动双轴四轮偏心式定向振动器，振动频率1350次/分钟（22.5次/秒，即22.5Hz），最大振动力仅为22kN。
传统振动取样钻机振动频率较低、振动力偏小、钻机结构相对笨重，导致取样深度较浅、样品容易扰动、施工效率低等问题。传统振动取样钻机的振动器偏心装置采用机械传动，无法调节偏心轴（块）的转速，无法调整振动频率以适应地层的软硬变化，无法达到最优的钻进效果。
实用新型内容
为了解决背景技术中存在的以上问题，本实用新型提供了一种全液压声频振动钻机，该设备采用负载敏感液压控制，高效节能。钻机中的声频振动头可以实现液压超高频振动钻进，振动频率高达150-200Hz，产生的振动力高达140kN，且振动频率可以无级调节、以便更好的适应各种地层的钻进和取样。超高频振动仅对取样管壁周围极小范围内的样品有轻微扰动，且钻进中不使用泥浆，取样质量高，原状性好。钻机一次给进行程可达3.5m，钻进取样效率高。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种全液压声频振动钻机，包括底盘、桅杆、液压系统和声频振动头，桅杆连接在底盘上并可偏转，其特征在于所述声频振动头设置在桅杆上并可沿桅杆滑动，所述液压系统驱动整个钻机。
所述声频振动头包括两个左右对称布置的高速液压马达和偏心轴，高速液压马达通过键联接驱动偏心轴高速旋转，两根偏心轴独立布置，无机械齿轮传动。
所述偏心轴最大转速12000转/分钟，工作状态角频率在150-200Hz。
所述桅杆通过起塔油缸连接到底盘上并能在起塔油缸的作用下立到竖直位置，所述桅杆通过滑移油缸在滑轨中滑动，实现滑移落地。
所述声频振动头通过给进油缸和链条沿桅杆滑动。
所述底盘设置在履带上，底盘的下端连接有支腿油缸，底盘的一侧布置操作台、包裹柴油机、液压泵和冷却器的外罩，底盘另一侧布置有驾驶台、工具箱、液压油箱和柴油箱。
所述桅杆底部设置有夹持器用于夹紧钻杆。
所述液压系统采用主泵、辅泵的双泵-双系统，主泵为负载敏感变量泵，驱动声频振动头、履带行走马达；辅泵为恒压变量泵，驱动支腿油缸、起塔油缸、滑移油缸、夹持器油缸，主泵、辅泵合流驱动给进油缸。
本实用新型的有益效果是：
1、钻机为全液压驱动，采用负载敏感控制系统，高效节能。钻机配有0-200Hz的声频振动头，钻进速度快，声频振动头上装有高速马达，可实现超高频振动钻进，无需冲洗液循环，对样品扰动小、无污染，取样质量高、样品原状性好；样品直径大，代表性强；取样范围广，可实现在粘土层、砂层、卵砾石层、块石中取样；
2、声频振动头上装有低速大扭矩回转马达，也可以实现普通的回转钻进功能。钻机给进行程长达3.5m，减少了辅助工作时间，提高了钻进效率；
3、桅杆可滑移落地，提高了钻机工作的稳定性，钻机装有自行走履带底盘，爬坡能力强，搬迁移位灵活，可适应多种环境下的施工要求，机身结构紧凑，采用模块化设计，易于拆装和维护；操作台监测仪表齐全，便于监控判断钻进情况；
4、钻机可以反向振动提钻，可以解决钻柱的卡钻问题，处理孔内事故能力强。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进一步说明
图1为全液压声频振动钻机的主视图。
图2为本实用新型的俯视图。
图3为本实用新型的左视图。
图中，1.桅杆、2.底盘、3.滑移油缸、4.给进油缸、5.起塔油缸、6.滑轨、7.链条、8.声频振动头、9.夹持器、10.外罩、11.操作台、12.驾驶台、13.工具箱、14.液压油缸、15.柴油箱、16.冷却器、17.支腿油缸。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：
如图1～３所示，全液压声频振动钻机，包括桅杆1，桅杆1通过起塔油缸5立起到竖直位置，通过滑移油缸3在滑轨7中滑动，实现滑移落地，保证机身稳定。还包括声频振动头8，通过两个对称布置的偏心轴的高速旋转产生高频振动力，是该钻机的核心部件和典型特征，偏心轴最大转速可达12000转/分钟，即转动角频率为200Hz，工作状态角频率一般在150-200Hz范围变化，能够产生最大振动力140kN。声频振动头8通过给进油缸4和链条7沿桅杆1滑动，实现钻进和提升钻杆。给进行程达3.5m，可一次加接3m长的钻杆，减少了辅助工作时间，提高了钻进效率。底盘2由方管和槽钢焊接而成，承载钻机的上部结构。底盘下端联接有四个支腿油缸17，用于将钻机支撑起来，实现机身的平衡。底盘的一侧布置操作台11、柴油机、液压泵和冷却器16的外罩10，操作台11装有液压阀控制手柄，用来操制钻机的各项基本动作。外罩10起到保护柴油机、液压泵和冷却器16的作用。底盘另一侧布置驾驶台12、工具箱13、液压油箱14和柴油箱15。
工作时，履带及履带底盘2行走到预定孔位，先控制四个支腿油缸17将机身撑起，使履带底盘稍离开地面，将钻机调平。然后通过起塔油缸5将桅杆1立起到竖直位置，随后通过滑移油缸3将桅杆1滑移落地。通过给进油缸4的伸缩，牵引链条7，带动声频振动头8上下运动，实现钻进和提升。夹持器9用于加紧钻杆，实现钻杆的拧卸和加接。
本领域技术人员将会认识到，在不偏离本发明的保护范围的前提下，可以对上述实施方式进行各种修改、变化和组合，并且认为这种修改、变化和组合是在独创性思想的范围之内的。
Claims (8)
1.一种全液压声频振动钻机，包括底盘（2）、桅杆（1）、液压系统和声频振动头（8），桅杆（1）连接在底盘（2）上并可偏转，其特征在于所述声频振动头（8）设置在桅杆（1）上并可沿桅杆（1）滑动，所述液压系统驱动整个钻机。
2.根据权利要求1所述的全液压声频振动钻机，其特征在于所述声频振动头（8）包括两个左右对称布置的高速液压马达和偏心轴，高速液压马达通过键联接驱动偏心轴高速旋转，两根偏心轴独立布置，无机械齿轮传动。
3.根据权利要求2所述的全液压声频振动钻机，其特征在于所述偏心轴最大转速12000转/分钟，工作状态角频率在150-200Hz。
4.根据权利要求2所述的全液压声频振动钻机，其特征在于所述桅杆（1）通过起塔油缸（5）连接到底盘（2）上并能在起塔油缸（5）的作用下立到竖直位置，所述桅杆（1）通过滑移油缸（3）在滑轨（6）中滑动，实现滑移落地。
5.根据权利要求4所述的全液压声频振动钻机，其特征在于所述声频振动头（8）通过给进油缸（4）和链条（7）沿桅杆（1）滑动。
6.根据权利要求5所述的全液压声频振动钻机，其特征在于所述底盘（2）设置在履带上，底盘（2）的下端连接有支腿油缸（17），底盘的一侧布置操作台（11）、包裹柴油机、液压泵和冷却器（16）的外罩（10），底盘另一侧布置有驾驶台（12）、工具箱（13）、液压油箱（14）和柴油箱（15）。
7.根据权利要求6所述的全液压声频振动钻机，其特征在于所述桅杆（1）底部设置有夹持器（9）用于夹紧钻杆。
8.根据权利要求7所述的全液压声频振动钻机，其特征在于所述液压系统采用主泵、辅泵的双泵-双系统，主泵为负载敏感变量泵，驱动声频振动头（8）、履带行走马达；辅泵为恒压变量泵，驱动支腿油缸（17）、起塔油缸（5）、滑移油缸（3）、夹持器油缸，主泵、辅泵合流驱动给进油缸（4）。
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