自走式反循环钻机.pdf

本实用新型公开了一种钻井机械，尤其是一种自走式反循环钻机。本实用新型主要由安装在底盘上的柴油机、发电机、行走装置、液压装置、电器装置以及钻塔、钻具组成，钻塔上安装有动力头，动力头由排气装置、砂石泵、电动机以及钻具组成；它采用了轮胎自走式底盘；柴油机的动力通过传动机构传至行走装置，以实现在工位之间的移动；发电机为动力头的电机、泥浆泵电机提供动力，实现钻具的钻进、提升与反循环排渣。本实用新型具有整体性强、结构紧凑、操作简单、维护方便、移位迅速、对中准确、安全可靠、便于施工和运输等特点。本实用新型可以用于各种建筑物、构筑物的降水井或者护坡桩基础孔的施工，也可以钻凿100米以内的小型工业、农业用水井。

1、  自走式反循环钻机，包括底盘、钻塔、安装在钻塔上的钻具、柴油机、发电机、动力传动装置、液压装置、电器装置、空压机以及砂石泵，其特征在于：底盘的一端连接有钻塔，底盘的下面安装有由前、后车桥、转向机构、制动机构组成的行走装置，底盘的上面安装有柴油机、发电机以及动力传动装置，柴油机分别与发电机和动力传动装置连接，行走装置与动力传动装置连接；钻塔上安装有动力头和钻具，钻具安装在动力头的下方；发电机分别通过电器装置与动力头、砂石泵以及空压机连接；动力头由恒功率双速电动机、减速器、齿轮箱和立轴组成，双速电动机与一双向控制旋扭连接；砂石泵由电动机、泵壳、叶轮和压盖组成，并通过压盖和动力头的齿轮箱连接。

2、  根据权利要求1所述的自走式反循环钻机，其特征在于：所述柴油机的传动轴与中间轴连接，中间轴上分别设置有一组摩擦离合器、一组牙嵌离合器以及与牙嵌离合器配合的带轮；摩擦离合器与动力传动装置相连，带轮与发电机相连。

3、  根据权利要求1所述的自走式反循环钻机，其特征在于：所述钻具的连接方式采用矩形螺纹连接。

4、  根据权利要求1所述的自走式反循环钻机，其特征在于：所述液压装置包括安装在底盘上的四个用来调整钻塔的垂直和保证钻机工作时的稳定性液压支腿、起落钻塔用的起塔油缸、控制钻塔直立速度的缓冲油缸、用来提吊或者给钻具加压的提升油缸。

5、  根据权利要求1所述的自走式反循环钻机，其特征在于：所述动力传动装置包括与柴油机动力输出之一摩擦离合器相连的变速器、动力变向用链轮箱及行走驱动用后桥传动轴。

6、  根据权利要求1所述的自走式反循环钻机，其特征在于：所述电器装置包括各执行元件动作操作按扭、控制钻具转速用动力头高低速转换接触器、砂石泵电机启动接触器和空压机启动接触器。

自走式反循环钻机
技术领域
本实用新型涉及一种钻井机械，尤其是指一种能够行走的自走式反循环钻机。
背景技术
在工农业生产或者建筑施工中，经常需要用钻机打井，例如各种建筑物、构筑物的降水井或者护坡桩的基础孔的施工，以及钻凿100米以内的小型工业、农业用水井都是使用钻机。目前钻机一般都是由包括底盘、钻塔、安装在钻塔上的钻具、柴油机、发电机、动力传动装置、液压装置、电器装置、空压机以及砂石泵组成，在使用过程中需要用吊车或者其它起重机械进行运输和移动，尤其是在一个工地上对多个井孔进行钻凿时，移动和竖立钻塔以及其它准备的时间比较长，因此工作效率不高。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种使用方便、工作效率高、能够进行整体行走的自走式反循环钻机。
本实用新型解决上述问题采用的技术方案是：
自走式反循环钻机，包括底盘、钻塔、安装在钻塔上的钻具、柴油机、发电机、动力传动装置、液压装置、电器装置、空压机以及砂石泵，其特征在于：底盘的一端连接有钻塔，底盘的下面安装有由前、后车桥、转向机构、制动机构组成的行走装置，底盘的上面安装有柴油机、发电机以及动力传动装置，柴油机分别与发电机和动力传动装置连接，行走装置与动力传动装置连接；钻塔上安装有动力头和钻具，钻具安装在动力头的下方；发电机分别通过电器装置与动力头、砂石泵以及空压机连接；动力头由恒功率双速电动机、减速器、齿轮箱和立轴组成，双速电动机与一双向控制旋扭连接；砂石泵由电动机、泵壳、叶轮和压盖组成，并通过压盖和动力头的齿轮箱连接。
所述柴油机的传动轴与中间轴连接，中间轴上分别设置有一组摩擦离合器、一组牙嵌离合器以及与牙嵌离合器配合的带轮；摩擦离合器与动力传动装置相连，带轮与发电机相连。
所述钻具的连接方式采用矩形螺纹连接。
所述液压装置包括安装在底盘上的四个用来调整钻塔的垂直和保证钻机工作时的稳定性液压支腿、起落钻塔用的起塔油缸、控制钻塔直立速度的缓冲油缸、用来提吊或者给钻具加压的提升油缸。
所述动力传动装置包括与柴油机动力输出之一摩擦离合器相连的变速器、动力变向用链轮箱及行走驱动用后桥传动轴。
所述电器装置包括各执行元件动作操作按扭、控制钻具转速用动力头高低速转换接触器、砂石泵电机启动接触器和空压机启动接触器。
本实用新型取得的技术进步是：
本实用新型由柴油机带动发电机发电，能够同时提供动力和电能，因此可以使用电动机进行工作。柴油机通过传动轴将动力传给中间轴，中间轴将动力分配给发电机和动力传动装置，动力传动装置又将动力分配给行走装置；发电机经电器装置与动力头、砂石泵和空压机连接，从而使钻机实现钻进、吊提、排渣和行走等功能。本实用新型底盘上安装的行走装置在工作中，尤其是在变换工作位置时，不需要吊车等辅助工具，能够将整个钻机和动力机械等整体移动到新的钻孔位置，工作效率大大提高；自走功能极大的方便了工地上多孔位的钻孔移动要求，由于整个钻机能够灵活移动，在使钻具对正新的孔位时也非常方便。
本实用新型的砂石泵、空压机和气水分离罐、管路、阀门等组成水循环系统。工作时，首先启动空压机，并通过空压机的进气管对砂石泵进行排气，当泵体内形成负压时，循环液就从井孔口通过钻杆内孔进入泵体，此时启动砂石泵便可实现反循环钻进。本实用新型采用空压机真空排气，排气方式先进，使反循环启动排气过程快。
本实用新型的动力头的驱动电机为恒功率双速电动机，并通过双向控制旋扭控制，工作时，钻机可方便的实现两速钻进和反转卸扣的功能，钻具的连接方式采用了矩形螺纹连接，大大的减少了拆接钻杆的辅助时间。
本实用新型配制的液压装置，其四个液压支腿可以使整个钻机很快找成水平和垂直位置，并可是整个机械工作在平稳的状态；其它液压装置也可以对钻塔、钻具的起落，进退起到快速、稳定的作用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
其中：1、底盘，2、钻具，3、钻塔，4、动力头，5、起塔油缸，6、行走装置，7、动力传动装置，8、发电机，9、柴油机，10、液压支腿。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
由图1所示的实施例可知，自走式反循环钻机，包括底盘1、钻塔3、安装在钻塔3上的钻具2、柴油机9、发电机8、动力传动装置7、液压装置、电器装置、空压机以及砂石泵，底盘1的一端连接有钻塔3，底盘1的下面安装有由前、后车桥、转向机构、制动机构组成的行走装置6，底盘1的上面安装有柴油机9、发电机8以及动力传动装置7，柴油机9分别与发电机8和动力传动装置7连接，行走装置6与动力传动装置7连接；钻塔3上安装有动力头4和钻具2，钻具2安装在动力头4的下方；发电机8分别通过电器装置与动力头4、砂石泵以及空压机连接；砂石泵由电动机、泵壳、叶轮和压盖组成，并通过压盖和动力头4的齿轮箱连接；柴油机9的传动轴与中间轴连接，中间轴上分别设置有一组摩擦离合器、一组牙嵌离合器以及与牙嵌离合器配合的带轮；摩擦离合器与动力传动装置7相连，带轮与发电机8相连；钻具2的连接方式采用矩形螺纹连接。动力传动装置7包括与柴油机动力输出之一摩擦离合器相连的NJ131变速器、动力变向用链轮箱及行走驱动用后桥传动轴。电器装置包括各执行元件动作操作按扭、控制钻具转速用动力头高低速转换接触器、砂石泵电机启动接触器和空压机启动接触器。
液压装置包括安装在底盘上的四个用来调整钻塔的垂直和保证钻机工作时的稳定性液压支腿、起落钻塔用的起塔油缸5、控制钻塔直立速度的缓冲油缸、用来提吊或者给钻具加压的提升油缸。提升油缸用来提吊钻具并可在钻进时给钻具加压，提升油缸的行程为1.5m，通过差动机构可使动力头行程范围达到3m。提升油缸的油路上设置有两位四通换向阀，通过两位四通换向阀将提升油缸的液压系统分成起塔调平油路和提升油路。当接通起塔调平油路时，可进行起塔、落塔或者进行钻塔的调平等工作；当提升油路接通时，可使钻机实现对钻具的提升、制动、加压钻进等功能。起塔时钻塔被油缸推起，钻塔到位后，拧紧钻塔底部的法兰上的螺栓，通过调整缓冲油缸油路上的节流阀控制钻塔的升起速度；落塔时卸下塔底的螺栓，在两个油缸共同动作，使钻塔平稳下落。如果需要加快或者减慢起落钻塔的速度，可通过调整起塔缸油路上的节流阀使之达到合适的速度。
钻塔有两个功能，一是用于提吊动力头和钻具并在钻进时承受动力头传来的扭矩，二是用来保证钻机钻孔的垂直度，钻塔有塔柱、提升油缸和差动机构等件组成，其中差动机构是用来将油缸的速度、行程进行扩大，将油缸的作用力缩小。
动力头由恒功率双速电动机、减速器、齿轮箱和立轴组成，双速电动机与一双向控制旋扭连接；双速电动机与一双向控制旋扭连接；砂石泵由电动机、泵壳、叶轮和压盖等部件组成，并通过压盖和动力头的齿轮箱连接。动力头可实现快慢两个速度进给，可通过油缸对钻具进行加压，从而加快钻进速度。
柴油机与发电机、动力传动装置的传输方式为：柴油机上的传动轴与一根中间轴连接，在中间轴上分别设置有一组摩擦离合器、一组牙嵌离合器以及与牙嵌离合器配合的V型带轮；摩擦离合器与传动装置中的变速器相连，V型带轮与发电机相连。在发电机和电动机之间设置有电器装置，电器装置对发电机发出的电进行调整、控制和分配，从而对空压机、砂石泵和动力头进行操纵；电控柜内予留有100A的空气开关，可接一台功率小于30KW的电焊机。
砂石泵、空压机和气水分离罐、管路、阀门等组成水循环系统。工作时，首先启动空压机，并通过空压机的进气管对砂石泵组进行排气，当泵体内形成负压时，循环液从井孔口通过钻杆内孔进入泵体，此时启动砂石泵便可实现反循环钻进。空压机排气前，应先打开气水分离罐下端的放水阀，将罐内和排气管内的泥浆排净，关闭放水阀，最后启动空压机排气。
本实用新型配制的行走装置，主要用于钻机在工地上的移位，钻机行走速度不得大于20Km/h，钻机的长途运输仍依靠汽车装载或者牵引，牵引钻机时，需卸下钻机后桥传动轴或者卸下后桥的一个半轴，在钻机前桥牵引架上安装牵引杆与牵引车相连。