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一种顶驱集成式岩心钻机动力头

发布时间: 2022-04-26

来源: 科创项目库

基本信息

合作方式: 技术许可
成果类型: 发明专利
行业领域:
高端装备制造产业,制造业
成果介绍

(一)技术领域

本发明涉及一种顶驱集成式岩心钻机动力头。

 

(二)背景技术:

如图一所示,普通岩心钻机是当今地勘行业用得最为普遍的一种钻机,其主要由以下一些部分组成:输入动力101、变速箱102、机架103、卷扬104、动力分配箱105、动力头107、给进油缸108、导向杆109、锥齿轮相111、钻杆106等。

普通岩心钻机各部分的作用如下(输入动力101、变速箱102、机架103不作叙述):

1、卷扬104一般与施工现场就地搭建的钻塔配合使用,主要用于起吊钻杆106,以方便钻杆106装入动力头107中或从动力头107中拆取出来。

2、动力分配箱105用于将变速箱103传过来的动力分配到锥齿轮箱111和卷扬104。

3、锥齿轮箱111将动力分配箱105传过来的动力转变方向后传给主轴108。

4、主轴108中空,以便装入钻杆106,主轴108的上端与动力头107相连接,能将锥齿轮箱111传过来的动力传给动力头107。

5、动力头107接受锥齿轮箱111通过主轴108传过来的动力带动钻杆106旋转。

6、给进油缸110使动力头107上下运动。

7、钻杆106在动力头107的作用下产生旋转运动,在给进油缸110的作用下产生上下运动,向下为钻进,向上则为取出。

8、导向杆109保证动力头107上下运动的方向一致。

    综上所述,动力传递到钻杆的路径是:输入动力101→变速箱102→分动箱105→锥齿轮箱111→主轴108→动力头107→钻杆,动力传递路径较长,且在经过锥齿轮箱111时,还改变了动力方向(由横向旋转改成了竖向旋转),致使动力浪费较大;动力头107上下运动的行程受给进油缸110额定行程的限制,向上运动距离过大也会使动力头的稳定性变得很差。

 

(三)发明内容:

为解决普通岩心钻机将动力传递到钻杆的路径较长、动力浪费较大和动力头上下运动距离有限的弊端,如图二所示,一种顶驱集成式岩心钻机动力头可消除此弊端。一种顶驱集成式岩心钻机动力头主要以下部分组成:起吊装置201、整体箱202、配重块203、导向装置204、输入动力205、变数箱206、动力头207、主轴208。

顶部驱动集成式钻机动力头各组成部分的作用如下(输入动力205、变速箱206不作叙述):

1、起吊装置201挂在辅助吊装设备(图中未示出)上,用于吊起动力头整体的重量,辅助吊装设备能使整体箱202上下运动。

2、整体箱202将各组成部分集成组装在一起。

3、配重块203能保证整体箱202的平衡性,也可用于调整动力头整体的重量。

4、导向装置204可根据钻探工艺的需要设置其有效导向长度,使动力头整体上下运动的行程大幅度提升;导向装置204能保证整体箱202上下运动时的方向一致及整体箱204处在有效行程中任何位置的稳定性。

5、动力头207接受经变速箱206变速后的动力,再将动力传递到主轴和钻杆208。

综上所述,一种顶驱集成式岩心钻机动力头的动力传递路径是:输入动力205→变速箱206→动力头007→主轴和钻杆208,动力传递路径短,动力方向也无需改变(始终是横向旋转),动力浪费很少;动力头整体上下运动的行程可根据钻探工艺的需要设置导向装置204的有效导向长度,使动力头整体上下运动的行程大幅度提升。

 

(四)优势体现

一种顶驱集成式岩心钻机动力头解决了普通岩心钻机将动力传递到钻杆的路径较长、动力浪费较大和动力头上下运动距离有限的弊端。

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