CN207194832U - 轻便新型桅杆及具有该桅杆的轻便型模块化岩芯钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轻便新型桅杆及具有该桅杆的轻便型模块化岩芯钻机，属于岩心钻机领域。所述轻便新型桅杆包括上固定件和下固定件，上固定件为C型结构，上固定件和下固定件之间并排设置有第一导轨和第二导轨，第一导轨和第二导轨均为圆管，第一导轨和第二导轨之间具有用于设置进给油缸的间隙。本实用新型不仅可以保证桅杆具有较好地稳定性和承重能力，还大大减轻了桅杆的重量，而且在进行钻探作业时不会造成进给油缸缸体的损坏。

Description

轻便新型桅杆及具有该桅杆的轻便型模块化岩芯钻机

技术领域

本实用新型涉及岩心钻机领域，特别是指一种轻便新型桅杆及具有该桅杆的轻便型模块化岩芯钻机。

背景技术

岩芯即为岩石样品，岩芯钻探指的是使用环状的钻头及相关工具，通过钻孔的方式取出从地表到指定深处的岩芯，而进行岩芯钻探作业的设备即为岩芯钻机。在岩芯钻探作业过程中，在同一个作业区域内，往往会预先设定好数个至数百个作业点，相邻的作业点间的距离一般为数百米至数千米不等。那么，在同一个钻探施工作业周期内，岩芯钻机需要在不同的作业点之间安全、快捷地完成转场。

岩芯钻机钻进时，通过桅杆上的旋转马达，把液压力转换为动力，并由动力头输出动力，带动钻杆的旋转，桅杆是设备动力头的承重杆，要求具有很好的稳定性和承重能力。原有的岩芯钻机，其桅杆是采用一根方钢加工而成，在其一侧或两侧配一个或两个油缸，为了保证桅杆的稳定性和承重能力，方钢加工的桅杆，其壁做的较厚，甚至做成实心，这样桅杆显的笨重，整个机架的重量也就非常重，转场搬运时极不方便，需耗费大量的人力和时间，并且油缸在桅杆的侧面，在拧卸钻杆作业时，管钳容易磕碰到油缸缸体，导致缸体损坏。

实用新型内容

本实用新型提供一种轻便新型桅杆及具有该桅杆的轻便型模块化岩芯钻机，不仅可以保证桅杆具有较好地稳定性和承重能力，还大大减轻了桅杆的重量，而且在进行钻探作业时不会造成进给油缸缸体的损坏。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

一方面，本实用新型提供一种轻便新型桅杆，包括上固定件和下固定件，所述上固定件为C型结构，所述上固定件和下固定件之间并排设置有第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和第二导轨均为圆管，所述第一导轨和第二导轨之间具有用于设置进给油缸的间隙。

进一步的，所述上固定件为双层结构，所述上固定件的两端分别设置有用于插设所述第一导轨的第一圆孔和用于插设所述第二导轨的第二圆孔，所述上固定件的中部设置有用于插设滑轮杆的第三圆孔并且用于铰接连接支撑杆。

进一步的，所述下固定件包括横轴和套设在所述横轴两端上的固定座。

另一方面，本实用新型还提供一种轻便型模块化岩芯钻机，包括上述的轻便新型桅杆。

进一步的，所述岩芯钻机还包括设置在所述第一导轨和第二导轨之间的进给油缸、设置在所述第一导轨和第二导轨下部的动力头模块、设置在所述上固定件上的滑轮杆和支撑杆，其中：

所述进给油缸用于驱动所述动力头模块的上升和下降，执行钻进、提钻、下钻的动作；

所述动力头模块用于驱动钻杆正、反向旋转；

所述滑轮杆用于为卷扬机模块上的钢丝绳导向；

所述支撑杆用于支撑钻机，并通过改变所述支撑杆的内杆的伸出量来改变整个支撑杆的长度，从而实现调节所述桅杆的角度的目的。

进一步的，所述轻便新型桅杆和支撑杆的下端均固定在一对枕木上。

进一步的，所述动力头模块包括动力头滑动座，所述动力头滑动座包括用于固定动力头模块的滑动座本体和设置在所述滑动座本体背部的滑动座背板，所述滑动座背板上在与所述滑动座本体相背的一侧设置有四个套环，所述四个套环分别套设在所述第一导轨和第二导轨上。

进一步的，所述轻便型模块化岩芯钻机还包括液压操控模块、液压油源模块、动力站模块A、动力站模块B、卷扬机模块、动力头马达组件、钻井液灌注泵和夹持器，其中：

所述液压操控模块设置有钻机液压控制系统中全部的控制元件和仪表，钻机使用者通过控制所述液压操控模块上的各控制元件使钻机做出相应的动作；

所述液压油源模块设置有钻机液压系统中的液压油箱、回油冷却系统和过滤系统；

所述动力站模块A和动力站模块B分别用于驱动各自的液压泵，将液压能介从所述液压油源模块输入到所述液压操控模块中；

所述卷扬机模块用于收放钢丝绳，从钻井中打捞岩芯管，从而取出岩芯；

所述动力头马达组件用于驱动所述动力头模块旋转；

所述钻井液灌注泵用于向钻井中灌注液体添加剂；

所述夹持器用于钻杆的预紧与松开，并在需要固定钻杆时用于夹持钻杆；

所述桅杆、液压操控模块、液压油源模块、动力站模块A、动力站模块B、卷扬机模块、动力头模块、动力头马达组件、进给油缸、滑轮杆、钻井液灌注泵、支撑杆、夹持器和枕木分别为独立的模块式结构，且任意一个模块的重量都不超过60kg，所述岩心钻机的总重量不超过450kg。

进一步的，所述轻便型模块化岩芯钻机上还设置有液压快速接头，所述液压快速接头的数量为16对。

进一步的，所述第一导轨和第二导轨与所述动力头滑动座之间设置有半圆形垫片。

本实用新型的轻便新型桅杆及具有该桅杆的轻便型模块化岩芯钻机，轻便新型桅杆用于引导钻机沿着预定的方向钻进，并为提取岩芯、增减钻杆提供结构支撑，桅杆包括上固定件和下固定件，上固定件为C型结构，该结构当油缸上移时不会产生阻碍，上固定件和下固定件之间并排设置有第一导轨和第二导轨，第一导轨和第二导轨均为圆管，该设计可以保证桅杆具有较好地稳定性和承重能力，通过两根圆管导轨替代一根方钢，两根导轨共同配合可以实现较高的强度，所以壁厚可以做的较薄，相对于方钢重量就会大大减轻；第一导轨和第二导轨之间具有用于设置进给油缸的间隙，进给油缸设置在桅杆的两根导轨之间，这样作业时不容易磕碰到进给油缸的缸体，不会造成进给油缸缸体的损坏。

附图说明

图1为本实用新型的轻便新型桅杆与支撑杆连接的结构示意图；

图2为本实用新型的轻便型模块化岩芯钻机的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一种轻便新型桅杆1，如图1～图2所示，包括上固定件101和下固定件102，上固定件101为C型结构，上固定件101和下固定件102之间并排设置有第一导轨103和第二导轨104，第一导轨103和第二导轨104均为圆管，第一导轨103和第二导轨104之间具有用于设置进给油缸2的间隙。

本实用新型的轻便新型桅杆，用于引导钻机沿着预定的方向钻进，并为提取岩芯、增减钻杆提供结构支撑，桅杆包括上固定件和下固定件，上固定件为C型结构，该结构当油缸上移时不会产生阻碍，上固定件和下固定件之间并排设置有第一导轨和第二导轨，第一导轨和第二导轨均为圆管，该设计可以保证桅杆具有较好地稳定性和承重能力，通过两根圆管导轨替代一根方钢，两根导轨共同配合可以实现较高的强度，所以壁厚可以做的较薄，相对于方钢重量就会大大减轻；第一导轨和第二导轨之间具有用于设置进给油缸的间隙，进给油缸设置在桅杆的两根导轨之间，这样作业时不容易磕碰到进给油缸的缸体，不会造成进给油缸缸体的损坏。

优选的，上固定件101为双层结构，上固定件101的两端分别设置有用于插设第一导轨103的第一圆孔3和用于插设第二导轨104的第二圆孔4，上固定件101的中部设置有用于插设滑轮杆5的第三圆孔6并且用于铰接连接支撑杆7，具体地，如图1所示，可以通过C型件8套设在上固定件101的中部，支撑杆7再铰接在C型件8上。这样可以提高桅杆的稳定性和承重能力，也方便支撑杆调节桅杆的倾角，进而调节钻机的钻探施工角度。

进一步的，下固定件102包括横轴9和套设在横轴9两端上的固定座10，具体地，横轴9可以焊接在第一导轨103和第二导轨104上，固定座10通过螺栓固定在一对枕木11上。安装桅杆1时，要使用大径16mm或5/8in的木螺栓将其固定在枕木11上，枕木11的下方应在横轴9的正下方以及支撑杆7横轴的正下方各压一根旧钻杆，用铁链穿过这两根旧钻杆的下方，绑住桅杆1并锁紧。

另一方面，本实用新型还提供一种轻便型模块化岩芯钻机，包括上述的轻便新型桅杆1。由于结构与上相同，此处不再赘述。

本实用新型的具有轻便新型桅杆的轻便型模块化岩芯钻机，轻便新型桅杆用于引导钻机沿着预定的方向钻进，并为提取岩芯、增减钻杆提供结构支撑，桅杆包括上固定件和下固定件，上固定件为C型结构，该结构当油缸上移时不会产生阻碍，上固定件和下固定件之间并排设置有第一导轨和第二导轨，第一导轨和第二导轨均为圆管，该设计可以保证桅杆具有较好地稳定性和承重能力，通过两根圆管导轨替代一根方钢，两根导轨共同配合可以实现较高的强度，所以壁厚可以做的较薄，相对于方钢重量就会大大减轻；第一导轨和第二导轨之间具有用于设置进给油缸的间隙，进给油缸设置在桅杆的两根导轨之间，这样作业时不容易磕碰到进给油缸的缸体，不会造成进给油缸缸体的损坏。

进一步的，岩芯钻机还包括设置在第一导轨103和第二导轨104之间的进给油缸2、设置在第一导轨103和第二导轨104下部的动力头模块12、设置在上固定件101上的滑轮杆5和支撑杆7，其中：

进给油缸2用于驱动动力头模块12的上升和下降，执行钻进、提钻、下钻的动作；

动力头模块12用于驱动钻杆正、反向旋转；

滑轮杆5用于为卷扬机模块13上的钢丝绳导向；

支撑杆7用于支撑钻机，并通过改变支撑杆7的内杆的伸出量来改变整个支撑杆7的长度，从而实现调节桅杆1的角度的目的。

优选的，轻便新型桅杆1和支撑杆7的下端均固定在一对枕木11上，具体地，可以是轻便新型桅杆1、支撑杆7的固定座通过螺栓固定在枕木上。

作为本实用新型的一种改进，动力头模块12包括动力头滑动座14，动力头滑动座14包括用于固定动力头模块12的滑动座本体14-1和设置在滑动座本体14-1背部的滑动座背板14-2，滑动座背板14-2上在与滑动座本体14-1相背的一侧设置有四个套环15，四个套环15分别套设在第一导轨103和第二导轨104上。动力头滑动座14是动力头模块12和第一导轨103、第二导轨104以及进给油缸2之间的媒介，它能够携带动力头模块12沿着导轨方向移动。

本实用新型中，轻便型模块化岩芯钻机还包括液压操控模块15、液压油源模块16、动力站模块A17、动力站模块B 18、卷扬机模块13、动力头马达组件19、钻井液灌注泵20和夹持器21，其中：

液压操控模块15设置有钻机液压控制系统中全部的控制元件和仪表，钻机使用者通过控制液压操控模块15上的各控制元件使钻机做出相应的动作；

液压油源模块16设置有钻机液压系统中的液压油箱、回油冷却系统和过滤系统；

动力站模块A17和动力站模块B18分别用于驱动各自的液压泵，将液压能介从液压油源模块16输入到液压操控模块15中；

卷扬机模块13用于收放钢丝绳，从钻井中打捞岩芯管，从而取出岩芯；

动力头马达组件19用于驱动动力头模块12旋转；

钻井液灌注泵20用于向钻井中灌注液体添加剂；

夹持器21用于钻杆的预紧与松开，并在需要固定钻杆时用于夹持钻杆；

桅杆1、液压操控模块15、液压油源模块16、动力站模块A17、动力站模块B18、卷扬机模块13、动力头模块12、动力头马达组件19、进给油缸2、滑轮杆5、钻井液灌注泵20、支撑杆7、夹持器21和枕木11分别为独立的模块式结构，且任意一个模块的重量都不超过60kg，岩心钻机的总重量不超过450kg。

本实用新型的轻便型模块化岩芯钻机包括14个独立的模块式结构，每个模块外形完整、小巧、规则，且每个模块分别具有特定的功能，使用时，可以通过极其简易的方式组合，并且不会影响设备整体的性能和稳定，可以大量地节约钻探施工前的准备工时；本实用新型结构设计简单可靠，模块集成度更高，大大减轻了每个模块的自身重量，任意一个模块的重量都不超过60kg，岩心钻机的总重量不超过450kg，非常轻便，使用人工转场时，将各个模块分别搬运，每个模块需要两人即可搬运，搬运到位再次投入施工时再将各个模块重新组装起来即可。

优选的，轻便型模块化岩芯钻机上还设置有液压快速接头22，液压快速接头22的数量为16对。在岩芯钻探作业过程中需要转场时，将各个模块分开，分别搬运，搬动到位再次投入施工时再将各个模块重新组装起来即可，组装或者拆开的方法就是将钻机上的16对液压快速接头插紧或者拔开即可，这种操作方法与转场搬运工作无任何关联技术要求，十分简单可靠。

进一步的，第一导轨103和第二导轨104与动力头滑动座14之间设置有半圆形垫片。可以保证动力头滑动座运行平滑、顺畅。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种轻便新型桅杆，其特征在于，包括上固定件和下固定件，所述上固定件为C型结构，所述上固定件和下固定件之间并排设置有第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和第二导轨均为圆管，所述第一导轨和第二导轨之间具有用于设置进给油缸的间隙。

2.根据权利要求1所述的轻便新型桅杆，其特征在于，所述上固定件为双层结构，所述上固定件的两端分别设置有用于插设所述第一导轨的第一圆孔和用于插设所述第二导轨的第二圆孔，所述上固定件的中部设置有用于插设滑轮杆的第三圆孔并且用于铰接连接支撑杆。

3.根据权利要求2所述的轻便新型桅杆，其特征在于，所述下固定件包括横轴和套设在所述横轴两端上的固定座。

4.一种轻便型模块化岩芯钻机，其特征在于，包括权利要求1-3任一所述的轻便新型桅杆。

5.根据权利要求4所述的轻便型模块化岩芯钻机，其特征在于，所述岩芯钻机还包括设置在所述第一导轨和第二导轨之间的进给油缸、设置在所述第一导轨和第二导轨下部的动力头模块、设置在所述上固定件上的滑轮杆和支撑杆，其中：

所述进给油缸用于驱动所述动力头模块的上升和下降，执行钻进、提钻、下钻的动作；

所述动力头模块用于驱动钻杆正、反向旋转；

所述滑轮杆用于为卷扬机模块上的钢丝绳导向；

所述支撑杆用于支撑钻机，并通过改变所述支撑杆的内杆的伸出量来改变整个支撑杆的长度，从而实现调节所述桅杆的角度的目的。

6.根据权利要求5所述的轻便型模块化岩芯钻机，其特征在于，所述轻便新型桅杆和支撑杆的下端均固定在一对枕木上。

7.根据权利要求5所述的轻便型模块化岩芯钻机，其特征在于，所述动力头模块包括动力头滑动座，所述动力头滑动座包括用于固定动力头模块的滑动座本体和设置在所述滑动座本体背部的滑动座背板，所述滑动座背板上在与所述滑动座本体相背的一侧设置有四个套环，所述四个套环分别套设在所述第一导轨和第二导轨上。

8.根据权利要求4-7任一所述的轻便型模块化岩芯钻机，其特征在于，所述轻便型模块化岩芯钻机还包括液压操控模块、液压油源模块、动力站模块A、动力站模块B、卷扬机模块、动力头马达组件、钻井液灌注泵和夹持器，其中：

所述液压操控模块设置有钻机液压控制系统中全部的控制元件和仪表，钻机使用者通过控制所述液压操控模块上的各控制元件使钻机做出相应的动作；

所述液压油源模块设置有钻机液压系统中的液压油箱、回油冷却系统和过滤系统；

所述动力站模块A和动力站模块B分别用于驱动各自的液压泵，将液压能介从所述液压油源模块输入到所述液压操控模块中；

所述卷扬机模块用于收放钢丝绳，从钻井中打捞岩芯管，从而取出岩芯；

所述动力头马达组件用于驱动所述动力头模块旋转；

所述钻井液灌注泵用于向钻井中灌注液体添加剂；

所述夹持器用于钻杆的预紧与松开，并在需要固定钻杆时用于夹持钻杆；

所述桅杆、液压操控模块、液压油源模块、动力站模块A、动力站模块B、卷扬机模块、动力头模块、动力头马达组件、进给油缸、滑轮杆、钻井液灌注泵、支撑杆、夹持器和枕木分别为独立的模块式结构，且任意一个模块的重量都不超过60kg，所述岩芯钻机的总重量不超过450kg。

9.根据权利要求8所述的轻便型模块化岩芯钻机，其特征在于，所述轻便型模块化岩芯钻机上还设置有液压快速接头，所述液压快速接头的数量为16对。

10.根据权利要求9所述的轻便型模块化岩芯钻机，其特征在于，所述第一导轨和第二导轨与所述动力头滑动座之间设置有半圆形垫片。