科创中国

一、技术领域

本发明涉及一种能上下滑动并能重复折叠的与钻机配套使用的钻塔。

二、背景技术

目前，在地质矿产资源勘探、水文、水井及大口径工程施工等方面均要用到钻机在地面打孔，打孔离不开钻杆，而钻杆的安装，以及当孔钻到目标深度之后，岩芯样本和钻杆的取出，必须依靠钻塔。钻塔的形式也各不相同，有临时搭建的棚塔、整体式钻塔和普通折叠式钻塔等。其中，因为普通折叠式钻塔结构紧凑，能安装于钻机之上，可随时与钻机一起移动而最具实用性。

普通折叠式钻塔主要由塔座、下塔、上塔、各销轴、液压油缸及紧固螺栓组成。其工作状态如图1所示，折叠状态如图2所示。

普通折叠式钻塔的工作原理是将上塔1绕销轴A 2旋转展开，用紧固螺栓9将上塔1与下塔3加以紧固，驱动起塔油缸8，使上下塔绕销轴B 7旋转而竖起（如图2所示），插入销轴C 5，使上下塔与塔座4相对固定成为一体，将斜塔油缸6与下塔3相连接，并松开起塔油缸8与下塔2的连接，驱动斜塔油缸6，即可将钻塔整体绕钻机的纵向轴线旋转到一定的角度，撑上撑杆10，整个钻塔即处于工作状态。收塔时，以上所有步骤反过来而行之即可。

普通折叠式钻塔与钻机成台销售时，钻塔为折叠状态而置于钻机之上，钻机两边的空间浪费较大。因为普通折叠式钻塔是依靠销轴B7和销轴C 5而固定于钻机之上的，其定位面积小，所以无论是钻塔本身还是钻机整体的稳定性均较差；当钻塔处于倾斜状态时，其稳定性就会更差。另外，当钻机打完孔后要取出钻杆时，钻机必须往后移动让开孔口以方便钻杆的取出，此时，普通折叠式钻塔会跟着钻机一起往后移动，使取出钻杆的起吊方向与钻杆的轴线不在同一条直线上，给钻杆的取出增加了难度。

三、发明内容

如图3、图4所示，为改善普通折叠式钻塔稳定性较差和容易改变取出钻杆时的起吊方向的缺陷，本发明将钻塔设计成为安装在钻机钻头部位的旁边，能够重复折叠，钻塔竖起来之后能够上下滑动的钻塔，称为滑动式折叠钻塔。

四、工作原理

滑动式折叠钻塔的折叠状态如图3所示，其工作原理是将上塔1绕销轴A 3旋转展开，用螺栓7将上塔1与中塔4加以紧固连接，驱动起塔油缸14，将上塔1和中塔4绕销轴B 13旋转竖起来，如图4所示，再用螺栓7将中塔4与下塔12紧固连接，这样，上中下三塔便成为一体。在中塔4和下塔12上，均通过焊接连接着两件滑块5，如图4中A-A剖视图所示，滑块5能在滑板6

与压板15之间上下滑动，也就是说，钻塔整体能在滑板6上滑动。再如图4中左视图所示，滑板6在塔座11上能绕销轴C 9在一定的角度内旋转，而钻塔整体与滑板6是通过滑块5浮动连接的，驱动斜塔油缸10，即可将钻塔整体倾斜到合适的角度，再驱动滑塔油缸8，可使钻塔整体下滑至触地，撑上撑杆2，钻塔即处于工作状态。

五、优势体现

1、结构紧凑，布局合理。滑动式折叠钻塔虽然在节数上比普通折叠式钻塔多出了一节，但其下塔12在折叠状态时竖直摆放在钻机前面的侧边，下塔12的高度并未超出钻机整体的高度；上塔1和中塔4折叠后摆放在钻机的旁边，与普通折叠式钻塔折叠后摆放在钻机的上面相比，在高度方向上明显地节省了空间，方便运输。

2、稳定性好。滑动式折叠钻塔通过滑块5与滑板6浮动连接，接触面积大，加上钻塔下滑至与地面接触，无论是钻塔本身还是钻机整体的稳定性都得到大大提高。

3、因为滑动式折叠钻塔安装在钻机钻头部位的旁边，当钻机钻孔完毕后往后移动让开孔位以方便取出钻杆时，钻塔并未跟着移动，钻塔取出钻杆的起吊方向与钻杆的轴线始终在同一条直线上，有得于钻杆的取出。