一种高性能钻井设备技术领域
本发明涉及一种钻井设备，尤其涉及一种高性能钻井设备。
背景技术
钻井是利用机械设备，将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的工程，钻井是一
项系统工程，是多专业、多工种利用多种设备、工具、材料进行的联合作业，同时它又是多程
序紧密衔接，多环节环环相扣的连续作业，施工的全过程都具有相当的复杂性。
钻井不仅用于石油的探测和开发，还用于道路的探测和家用水井的探测，因此需
要一些钻井设备，而目前的大型钻井设备不适用，如果用来进行道路的探测或家用钻水井，
大型钻井设备体积大，操作流程复杂，且大型钻井设备的维护费用较高，不易维护，所以成
本会比较高，钻井过程中会排出大量水，这些水会流到地面，会阻碍施工人员对钻井情况如
钻井的进程、深度等判断，目前缺乏对这些废水的处理，因此亟需研发一种操作简便、容易
维护、能够处理废水的高性能钻井设备。
发明内容
（1）要解决的技术问题
本发明为了克服现有钻井设备操作流程复杂、不易维护、缺乏废水处理的缺点，本发明
要解决的技术问题是提供一种操作简便、容易维护、能够处理废水的高性能钻井设备。
（2）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种高性能钻井设备，包括有齿条、第一连
接板、第二连接板、第一弹簧、滑块、第一转轴、第一轴承座、第一小齿轮、第一皮带轮、连接
皮带、电机、第一锥齿轮、第二皮带轮、第二锥齿轮、第三小齿轮、第二小齿轮、滑轨、推车、第
二轴承座、连接盘、支架、轮子、钻杆、钻头、第三轴承座和第二转轴；推车上侧面从左至右依
次设有滑轨、第二轴承座和第三轴承座，推车左边顶端设有第一轴承座，第一轴承座内安装
有第一转轴，第一转轴上连接有第一小齿轮和第一皮带轮，第一皮带轮位于第一小齿轮前
侧，滑轨上滑动式设有滑块，第二轴承座内设有连接盘，连接盘上侧连接有第二小齿轮，第
二小齿轮内设有钻杆，钻杆表面设有花键，第二小齿轮内设有键槽，花键与键槽配合，钻杆
下端设有钻头，钻杆上端设有第二连接板，第二连接板底部设有第一弹簧，钻杆穿过第一弹
簧，第一弹簧底部与第二小齿轮接触，第二连接板上侧设有第一连接板，第一连接板左侧连
接有齿条，齿条与滑块连接，齿条与第一小齿轮啮合，第三轴承座内安装有第二转轴，第二
转轴的中部设有第三小齿轮，第三小齿轮与第二小齿轮啮合，第二转轴上端连接有第二锥
齿轮，推车中部顶端设有电机，电机上设有第一锥齿轮和第二皮带轮，第二皮带轮位于第一
锥齿轮前侧，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第二皮带轮与第一皮带轮之间连接有连接皮
带，推车下侧面设有支架，支架下端设有轮子。
优选地，还包括有缸体、出水管、第一单向阀、凸轮、第三连接板、第二弹簧、左右移
动杆、活塞、第二单向阀和吸水管；推车的上侧面右边设有缸体，缸体内配合设有活塞，活塞
左侧连接有左右移动杆，缸体上侧设有出水管，出水管内设有第一单向阀，缸体下侧设有吸
水管，吸水管内设有第二单向阀，吸水管下管口位于钻杆右侧，左右移动杆左端连接有第三
连接板，第三连接板与缸体之间连接有第二弹簧，第二转轴的上部设有凸轮，凸轮与第三连
接板接触。
优选地，还包括有硬毛刷，推车下侧设有硬毛刷，硬毛刷与钻杆相接触，硬毛刷的
材质为金属。
优选地，第一轴承座内的轴承通过过盈连接有第一转轴，钻杆下端设有钻头，钻头
为刮刀钻头，钻杆上端通过螺钉连接有第二连接板，第二连接板厚度为4厘米，第二连接板
底部设有第一弹簧，第一弹簧的材质为合金弹簧钢，推车下侧面通过螺钉连接有支架。
优选地，推车的上侧面右边通过螺钉连接有缸体，缸体内配合设有活塞，活塞左侧
连接有左右移动杆，缸体上侧通过法兰连接有出水管，出水管的直径为6厘米，左右移动杆
左端通过螺钉连接有第三连接板，第三连接板与缸体之间通过挂钩得到连接方式连接有第
二弹簧。
工作原理：当需要进行钻井作业使用高性能钻井设备时，将推车推至钻井位置，人
工启动电机顺转和逆转，当电机顺转时带动第一锥齿轮和第二皮带轮顺转，第二皮带轮通
过连接皮带带动第一皮带轮顺转，第一皮带轮带动第一转轴顺转，进而带动第一小齿轮顺
转，这样带动齿条向下移动，齿条通过第一连接板和第二连接板使钻杆向下移动，同时第一
锥齿轮带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动第二转轴转动，进而带动第三小齿轮转动，第
三小齿轮带动第二小齿轮转动，进而使钻杆旋转，这样就可以使钻头旋转的同时向下移动，
达到钻井的目的，当电机逆转时钻杆带动钻头向上移动，这种钻井设备操作简便，体积较
小，容易维护。
因为还包括有缸体、出水管、第一单向阀、凸轮、第三连接板、第二弹簧、左右移动
杆、活塞、第二单向阀和吸水管，推车的上侧面右边设有缸体，缸体内配合设有活塞，活塞左
侧连接有左右移动杆，缸体上侧设有出水管，出水管内设有第一单向阀，缸体下侧设有吸水
管，吸水管内设有第二单向阀，吸水管下管口位于钻杆右侧，左右移动杆左端连接有第三连
接板，第三连接板与缸体之间连接有第二弹簧，第二转轴的上部设有凸轮，凸轮与第三连接
板接触，当第二转轴转动时带动凸轮转动，凸轮通过第三连接板挤压左右移动杆，进而挤压
活塞，在第二弹簧的作用下就可以使活塞在缸体内不断移动，这样使钻井过程中产生的水
由吸水管进入缸体，再由缸体进入到出水管，这样有利于施工人员对钻井情况的判断，还防
止了废水对周围环境和土壤的破坏。
因为还包括有硬毛刷，推车下侧设有硬毛刷，硬毛刷与钻杆相接触，硬毛刷的材质
为金属，当钻杆升上来时会带有泥土或石子等，影响了钻杆的上升，对设备有一定影响，硬
毛刷就可以在钻杆升上来同时清理，还可以对钻头涂抹保护油，保护了设备，易于设备的维
护。
因为第一轴承座内的轴承通过过盈连接有第一转轴，钻杆下端设有钻头，钻头为
刮刀钻头，钻杆上端通过螺钉连接有第二连接板，第二连接板厚度为4厘米，第二连接板底
部设有第一弹簧，第一弹簧的材质为合金弹簧钢，推车下侧面通过螺钉连接有支架，这样使
用效果更好。
因为推车的上侧面右边通过螺钉连接有缸体，缸体内配合设有活塞，活塞左侧连
接有左右移动杆，缸体上侧通过法兰连接有出水管，出水管的直径为6厘米，左右移动杆左
端通过螺钉连接有第三连接板，第三连接板与缸体之间通过挂钩得到连接方式连接有第二
弹簧，提高了设备的使用性能和稳定性。
（3）有益效果
本发明达到了操作简便、容易维护、能够处理废水的效果，该设备结构简单，操作简便，
使用范围较广，且在使用过程中能够对钻井过程中排出的废水进行处理，使施工人员可以
清晰的对钻井进度进行判断，该设备易于维护，较小了使用成本，具有较高的经济效益。
附图说明
图1是本发明的第一种主视结构示意图。
图2是本发明的第二种主视结构示意图。
图3是本发明的第三种主视结构示意图。
附图中的标记为：1-齿条，2-第一连接板，3-第二连接板，4-第一弹簧，5-滑块，6-
第一转轴，7-第一轴承座，8-第一小齿轮，9-第一皮带轮，10-连接皮带，11-电机，12-第一锥
齿轮，13-第二皮带轮，14-第二锥齿轮，15-第三小齿轮，16-第二小齿轮，17-滑轨，18-推车，
19-第二轴承座，20-连接盘，21-支架，22-轮子，23-钻杆，24-钻头，25-第三轴承座，26-第二
转轴，27-缸体，28-出水管，29-第一单向阀，30-凸轮，31-第三连接板，32-第二弹簧，33-左
右移动杆，34-活塞，35-第二单向阀，36-吸水管，37-硬毛刷。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种高性能钻井设备，如图1-3所示，包括有齿条1、第一连接板2、第二连接板3、第一弹
簧4、滑块5、第一转轴6、第一轴承座7、第一小齿轮8、第一皮带轮9、连接皮带10、电机11、第
一锥齿轮12、第二皮带轮13、第二锥齿轮14、第三小齿轮15、第二小齿轮16、滑轨17、推车18、
第二轴承座19、连接盘20、支架21、轮子22、钻杆23、钻头24、第三轴承座25和第二转轴26；推
车18上侧面从左至右依次设有滑轨17、第二轴承座19和第三轴承座25，推车18左边顶端设
有第一轴承座7，第一轴承座7内安装有第一转轴6，第一转轴6上连接有第一小齿轮8和第一
皮带轮9，第一皮带轮9位于第一小齿轮8前侧，滑轨17上滑动式设有滑块5，第二轴承座19内
设有连接盘20，连接盘20上侧连接有第二小齿轮16，第二小齿轮16内设有钻杆23，钻杆23表
面设有花键，第二小齿轮16内设有键槽，花键与键槽配合，钻杆23下端设有钻头24，钻杆23
上端设有第二连接板3，第二连接板3底部设有第一弹簧4，钻杆23穿过第一弹簧4，第一弹簧
4底部与第二小齿轮16接触，第二连接板3上侧设有第一连接板2，第一连接板2左侧连接有
齿条1，齿条1与滑块5连接，齿条1与第一小齿轮8啮合，第三轴承座25内安装有第二转轴26，
第二转轴26的中部设有第三小齿轮15，第三小齿轮15与第二小齿轮16啮合，第二转轴26上
端连接有第二锥齿轮14，推车18中部顶端设有电机11，电机11上设有第一锥齿轮12和第二
皮带轮13，第二皮带轮13位于第一锥齿轮12前侧，第一锥齿轮12与第二锥齿轮14啮合，第二
皮带轮13与第一皮带轮9之间连接有连接皮带10，推车18下侧面设有支架21，支架21下端设
有轮子22。
还包括有缸体27、出水管28、第一单向阀29、凸轮30、第三连接板31、第二弹簧32、
左右移动杆33、活塞34、第二单向阀35和吸水管36；推车18的上侧面右边设有缸体27，缸体
27内配合设有活塞34，活塞34左侧连接有左右移动杆33，缸体27上侧设有出水管28，出水管
28内设有第一单向阀29，缸体27下侧设有吸水管36，吸水管36内设有第二单向阀35，吸水管
36下管口位于钻杆23右侧，左右移动杆33左端连接有第三连接板31，第三连接板31与缸体
27之间连接有第二弹簧32，第二转轴26的上部设有凸轮30，凸轮30与第三连接板31接触。
还包括有硬毛刷37，推车18下侧设有硬毛刷37，硬毛刷37与钻杆23相接触，硬毛刷
37的材质为金属。
第一轴承座7内的轴承通过过盈连接有第一转轴6，钻杆23下端设有钻头24，钻头
24为刮刀钻头24，钻杆23上端通过螺钉连接有第二连接板3，第二连接板3厚度为4厘米，第
二连接板3底部设有第一弹簧4，第一弹簧4的材质为合金弹簧钢，推车18下侧面通过螺钉连
接有支架21。
推车18的上侧面右边通过螺钉连接有缸体27，缸体27内配合设有活塞34，活塞34
左侧连接有左右移动杆33，缸体27上侧通过法兰连接有出水管28，出水管28的直径为6厘
米，左右移动杆33左端通过螺钉连接有第三连接板31，第三连接板31与缸体27之间通过挂
钩得到连接方式连接有第二弹簧32。
工作原理：当需要进行钻井作业使用高性能钻井设备时，将推车18推至钻井位置，
人工启动电机11顺转和逆转，当电机11顺转时带动第一锥齿轮12和第二皮带轮13顺转，第
二皮带轮13通过连接皮带10带动第一皮带轮9顺转，第一皮带轮9带动第一转轴6顺转，进而
带动第一小齿轮8顺转，这样带动齿条1向下移动，齿条1通过第一连接板2和第二连接板3使
钻杆23向下移动，同时第一锥齿轮12带动第二锥齿轮14转动，第二锥齿轮14带动第二转轴
26转动，进而带动第三小齿轮15转动，第三小齿轮15带动第二小齿轮16转动，进而使钻杆23
旋转，这样就可以使钻头24旋转的同时向下移动，达到钻井的目的，当电机11逆转时钻杆23
带动钻头24向上移动，这种钻井设备操作简便，体积较小，容易维护。
因为还包括有缸体27、出水管28、第一单向阀29、凸轮30、第三连接板31、第二弹簧
32、左右移动杆33、活塞34、第二单向阀35和吸水管36，推车18的上侧面右边设有缸体27，缸
体27内配合设有活塞34，活塞34左侧连接有左右移动杆33，缸体27上侧设有出水管28，出水
管28内设有第一单向阀29，缸体27下侧设有吸水管36，吸水管36内设有第二单向阀35，吸水
管36下管口位于钻杆23右侧，左右移动杆33左端连接有第三连接板31，第三连接板31与缸
体27之间连接有第二弹簧32，第二转轴26的上部设有凸轮30，凸轮30与第三连接板31接触，
当第二转轴26转动时带动凸轮30转动，凸轮30通过第三连接板31挤压左右移动杆33，进而
挤压活塞34，在第二弹簧32的作用下就可以使活塞34在缸体27内不断移动，这样使钻井过
程中产生的水由吸水管36进入缸体27，再由缸体27进入到出水管28，这样有利于施工人员
对钻井情况的判断，还防止了废水对周围环境和土壤的破坏。
因为还包括有硬毛刷37，推车18下侧设有硬毛刷37，硬毛刷37与钻杆23相接触，硬
毛刷37的材质为金属，当钻杆23升上来时会带有泥土或石子等，影响了钻杆23的上升，对设
备有一定影响，硬毛刷37就可以在钻杆23升上来同时清理，还可以对钻头24涂抹保护油，保
护了设备，易于设备的维护。
因为第一轴承座7内的轴承通过过盈连接有第一转轴6，钻杆23下端设有钻头24，
钻头24为刮刀钻头24，钻杆23上端通过螺钉连接有第二连接板3，第二连接板3厚度为4厘
米，第二连接板3底部设有第一弹簧4，第一弹簧4的材质为合金弹簧钢，推车18下侧面通过
螺钉连接有支架21，这样使用效果更好。
因为推车18的上侧面右边通过螺钉连接有缸体27，缸体27内配合设有活塞34，活
塞34左侧连接有左右移动杆33，缸体27上侧通过法兰连接有出水管28，出水管28的直径为6
厘米，左右移动杆33左端通过螺钉连接有第三连接板31，第三连接板31与缸体27之间通过
挂钩得到连接方式连接有第二弹簧32，提高了设备的使用性能和稳定性。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并
不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员
来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发
明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。