一种自动注入泡沫剂的液压山地钻机装置.pdf

一种自动注入泡沫剂的液压山地钻机，包括发动机，发动机的输出轴连接变量泵、液压泵一和液压泵二，变量泵的主动轴连接旋转马达和升降马达的主动轴，旋转马达和升降马达的动力输出轴连接钻机，钻机连接压力传感器，压力传感器连接泡沫自动注入控制系统，泡沫自动注入控制系统连接液压泵一，液压泵一连接液压冲击器，泡沫自动注入控制系统的电信号连接液压泵二，液压泵二的连接泡沫柱装置；使用时，钻井过程中，钻机内的压力传感器实时检测施工处的地层压力状况，一旦地层状况未能达到施工标准或者造成钻进效率降低，压力传感器反馈的压力信号转换为电信号，实时控制液动冲击器使其停止工作，同时开始注入泡沫剂；本实用新型具有高效，节能的优点。

1.一种自动注入泡沫剂的液压山地钻机装置，包括发动机(1)，其特征在于，发动机(1)
的输出轴通过皮带连接变量泵(6)、液压泵一(4)和液压泵二(5)的连接轴，变量泵(6)的主
动轴连接旋转马达(2)和升降马达(3)的主动轴，旋转马达(2)和升降马达(3)的动力输出轴
连接钻机(8)，钻机(8)的压力信号输出端连接压力传感器(9)的输入端，压力传感器(9)的
电信号输出端连接泡沫自动注入控制系统(10)的电信号输入端，泡沫自动注入控制系统
(10)的电信号第一输出端连接液压泵一(4)的电信号输入端，液压泵一(4)的高压油输出端
连接液压冲击器(11)，泡沫自动注入控制系统(10)的电信号第二输出端连接液压泵二(5)
的电信号输入端，液压泵二(5)的高压油输出端连接泡沫柱装置(12)。

一种自动注入泡沫剂的液压山地钻机装置

技术领域

本实用新型涉及一种山地钻机，特别涉及一种自动注入泡沫剂的液压山地钻机装
置。

背景技术

随着国际山地的勘探发展，山地地形已经从最初的海拔较低、地势比较平缓的丘
陵、隔壁转向了真正意义上的大山。人抬山地钻机的研制成功，极大扩宽了日益萎缩的勘探
领域。在钻探的过程中，由于受到诸多因素的影响，山地钻井的效率普遍较低，易发生井壁
坍塌和井漏事故。故提高钻井效率和保护井壁安全对于山地勘探十分重要。

目前基于此种工况出现了很多的钻进方法，其中主要以空气震击的方式进行钻
进，这种方法易破坏井壁，造成井壁坍塌和井漏现象。国内外针对此问题最好的解决办法是
泡沫钻井工艺，泡沫钻井可加快钻进速度，提高岩屑输送能力，而且具有强堵漏作用，从而
保护井壁。但只能在停止打井后加注泡沫，往往错过了加注时机，有时在停止钻井时，井下
更容易塌井，此外泡沫加注量的多少也难以控制，很难广泛使用。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种自动注入泡沫剂
的液压山地钻机装置，能够适时的加注泡沫。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种自动注入泡沫剂的液压山地钻机装置，包括发动机1，发动机1的输出轴通过
皮带连接变量泵6、液压泵一4和液压泵二5的连接轴，变量泵6的主动轴连接旋转马达2和升
降马达3的主动轴，旋转马达2和升降马达3的动力输出轴连接钻机8，钻机8的压力信号输出
端连接压力传感器9的输入端，压力传感器9的电信号输出端连接泡沫自动注入控制系统10
的电信号输入端，泡沫自动注入控制系统10的电信号第一输出端连接液压泵一4的电信号
输入端，液压泵一4的高压油输出端连接液压冲击器11，泡沫自动注入控制系统10的电信号
第二输出端连接液压泵二5的电信号输入端，液压泵二5的高压油输出端连接泡沫柱装置
12。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1.本实用新型摒弃了气液联动控制的方法，采用液压驱动控制钻进，增大驱动力，
减小管路振动及噪音。

2.本实用新型液压系统运用高压小流量理论和负载敏感变量理论，使结构更加合
理紧凑，更高效，更节能。

3.本实用新型可通过泡沫自动注入装置对地层岩石状况进行实时检测，再根据检
测状况控制泡沫剂的注入。

附图说明

图1为本实用新型的传动原理图。

具体实施方式

参照图1所示，一种自动注入泡沫剂的液压山地钻机装置，包括发动机1，发动机1
的输出轴通过皮带连接变量泵6、液压泵一4和液压泵二5的连接轴，变量泵6的主动轴连接
旋转马达2和升降马达3的主动轴，旋转马达2和升降马达3的动力输出轴连接钻机8，钻机8
的压力信号输出端连接压力传感器9的输入端，压力传感器9的电信号输出端连接泡沫自动
注入控制系统10的电信号输入端，泡沫自动注入控制系统10的电信号第一输出端连接液压
泵一4的电信号输入端，液压泵一4的高压油输出端连接液压冲击器11，泡沫自动注入控制
系统10的电信号第二输出端连接液压泵二5的电信号输入端，液压泵二5的高压油输出端连
接泡沫柱装置12。

本实用新型的工作原理：

发动机1通过皮带传动驱动液压泵一4，液压泵二5和变量泵6将发动机1的机械能
转换为液压能，变量泵6输出的高压油驱动旋转马达2和升降马达3，将液压能转换为机械
能，通过液压回路实现钻具的旋转、加压和提升动作。液压泵一4为液动冲击器11提供动力，
液压泵二5为泡沫注入装置12提供动力。在钻井的过程中，旋转马达2和升降马达3压力会有
变化，将旋转马达2和升降马达3的压力通过阀上的负载传感口引出，并进行比较，通过负载
传感口传到变量泵6的控制油口上，使变量泵6的油泵的斜盘角度改变，从而调节泵的输出
压力，就可以对旋转马达2和升降马达3进行调速，达到对钻机8的控制。钻井过程中，钻机8
内的压力传感器实时检测施工处的地层压力状况，根据每种土质会有不同的压力标准，一
旦地层状况未能达到施工标准或者造成钻进效率降低，压力传感器9反馈的压力信号转换
为电信号实时控制液动冲击器11使其停止工作，同时开始注入泡沫剂。当检测地层状况良
好时，停止注入泡沫剂，同时控制液动冲击器11使其重新开始工作。