專利名稱：輕便地震鉆機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種輕便地震鉆機(jī)。主要用于地球物理勘探鉆井，特別適用于平原水網(wǎng)，河沼湖汊等交通不便地區(qū)的物探鉆井，鉆進(jìn)深度為15～25米。
本實用新型屬于地震勘探鉆井機(jī)械范疇?，F(xiàn)有的地質(zhì)鉆機(jī)，均只能在普通的地表和地層條件下發(fā)揮其技術(shù)特點(diǎn)，而且占地多，且不能在水網(wǎng)縱橫，河湖交錯的地區(qū)施工，給大面積地質(zhì)勘探，尋找礦藏帶來了許多困難。
本實用新型的目的在于克服各種地震鉆機(jī)的不足之處，提供一種適于湖沼河汊等交通不便地表條件使用并盡可能少損害農(nóng)田的理想的地震勘探鉆機(jī)。
本實用新型由鉆井動力頭、絞車及剎帶，井架及滑輪組、水泵、底架及鉆具等組成，不僅重量輕(總重209公斤)、解體安裝方便(不需使用任何工具快速拆裝)、便于人力分散搬移，而且鉆機(jī)為旋轉(zhuǎn)動力頭鉆井，使用安全、工作可靠、生產(chǎn)效率高。
本實用新型的目的是通過如下措施來達(dá)到的采用旋轉(zhuǎn)動力頭式鉆井方式，自重加壓連續(xù)鉆進(jìn)，省去了復(fù)雜的加壓系統(tǒng)，撇棄了常用的笨重的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)，操作簡單、鉆井效率高。
采用單位馬力重量小而性能優(yōu)良的國產(chǎn)汽油機(jī)作鉆機(jī)動力。
采用質(zhì)輕強(qiáng)度高的材料(如鋁合金)制造零件。
采用鋁合金管制成正三棱柱狀井架，承受鉆井動力頭、鉆具重量及吊機(jī)升降運(yùn)動導(dǎo)向作用，不僅重量輕而且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
采用螺桿泵供水，它與排量、壓力相當(dāng)?shù)耐鶑?fù)泵相比，重量僅為三分之一。為盡可能減輕整機(jī)的重量和工作可靠起見，還去掉了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易出故障的水泵離合器而采用皮帶馳張離合結(jié)構(gòu)。
采用鉸鏈及擋塊、壓板、掛鉤等將座機(jī)(水泵及絞車的動力)、水泵、井架與底架聯(lián)接，定位準(zhǔn)確、堅固可靠、拆裝方便。
采用行星齒輪機(jī)構(gòu)的機(jī)動絞車配合凸輪壓緊的剖分式剎帶控制鉆具的提升、下降和制動，工作可靠，操作省力。
鉆機(jī)動力頭回轉(zhuǎn)器采用蝸輪蝸桿減速，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大。
采用框架滾子結(jié)構(gòu)的扶正叉導(dǎo)向和平衡鉆機(jī)轉(zhuǎn)動的扭矩。
鉆機(jī)底架采用三大足板接觸地面，便于放平放穩(wěn)及在較軟地面上不致下陷。
下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述


圖1為本實用新型的整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型的回轉(zhuǎn)器部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型的絞車部分傳動示意圖。
圖4為本實用新型的控制剎帶的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實用新型的吊機(jī)扶正叉結(jié)構(gòu)示意圖。
本實用新型附圖編號井架(1)、動滑輪(2)、回轉(zhuǎn)器(3)、提架(4)、鉆井動力(5)、扶正叉(6)、底架(7)、絞車(8)、剎帶(9)、螺桿泵(10)、動力皮帶(11)、水泵絞車動力(12)、蓮蓬頭(13)、進(jìn)水管(14)、高壓水管(15)、鉆機(jī)傳動皮帶(16)、鋼絲繩(17)、蝸桿(18)、蝸輪(19)、牙嵌(20)、主軸(21)、水套(22)、蝸輪軸(23)、主軸接頭(24)、中心輪(25)、行星輪支架(26)、內(nèi)齒圈(27)、行星輪(28)、絞車軸(29)、滾筒(30)。
參見
圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，可以看出，鉆機(jī)的外形尺寸為1300×850×4100(毫米)，配用了兩臺175F汽油機(jī)作為鉆井動力(5)和水泵絞車動力(12)的動力。鉆井動力(5)、回轉(zhuǎn)器(3)由提架(4)聯(lián)結(jié)為一體(稱為吊機(jī))，它掛在動滑輪(2)的吊鉤上，并通過扶正叉(6)鎖套在井架(1)的井架桿上，它給吊機(jī)上下運(yùn)動提供導(dǎo)向以及平衡鉆機(jī)工作時的轉(zhuǎn)動力矩。
從圖2可以看出，回轉(zhuǎn)器包括蝸輪蝸桿減速箱及主軸水套兩部分。汽油機(jī)的動力經(jīng)鉆機(jī)傳動皮帶(16)傳到蝸桿(18)，蝸桿是與蝸輪(19)嚙合的，但蝸輪是套在蝸輪軸(23)上可自由轉(zhuǎn)動的，只有當(dāng)操作撥叉使牙嵌(20)離合器接合時，動力才能使蝸輪軸轉(zhuǎn)動，蝸輪軸下方通過花鍵與主軸(21)相聯(lián)，主軸的下端通過主軸接頭(24)連接鉆桿鉆頭進(jìn)行鉆井。主軸是中空的，水泵(10)經(jīng)動力皮帶(11)驅(qū)動，壓出的水經(jīng)高壓水管(15)進(jìn)入主軸外面的水套(22)，并通過主軸上的進(jìn)水孔進(jìn)入管內(nèi)，經(jīng)鉆桿到達(dá)井底帶動鉆井泥屑順井壁上返地面。
鉆機(jī)絞車為行星齒輪機(jī)構(gòu)，其機(jī)構(gòu)由四件構(gòu)件組成，即中心輪(25)、行星輪(28)、內(nèi)齒圈(27)、行星輪支架(26)。滾筒(30)是與內(nèi)齒圈固聯(lián)在一起的；剎帶(9)為剖分式結(jié)構(gòu)(見附圖4)，采用凸輪機(jī)構(gòu)壓緊，可靠安全，分別控制滾筒(制動用)和行星輪支架(提升用)。動力由一級三角皮帶傳動減速和一副齒輪傳動減速傳到絞車軸(29)，中心輪通過花鍵安裝在絞車軸上同它一起轉(zhuǎn)動。當(dāng)扳緊制動剎帶時，絞車滾筒與內(nèi)齒圈不能轉(zhuǎn)動，動力只能通過中心輪帶動引星輪在內(nèi)齒圈上滾動；當(dāng)我們扳緊提升剎帶時，行星支架不能轉(zhuǎn)動了，行星齒輪只能自轉(zhuǎn)，動力則經(jīng)中心輪、行星輪帶動內(nèi)齒圈(亦即滾筒)轉(zhuǎn)動，卷繞鋼絲繩提升吊機(jī)和鉆具；當(dāng)兩剎帶同時處于放松狀態(tài)時，由于吊機(jī)鉆具重力作用自由下降，自由鉆進(jìn)和通井時，絞車就處于此種狀態(tài)。但需注意，在任何時候都不能同時壓緊兩副剎帶，以免造成絞車損壞。
使用本鉆機(jī)鉆井，首先把鉆機(jī)底架(7)在規(guī)定的井位上放平(底架為三足板觸地，足板與足柱采用螺栓鉸接，能夠隨地放穩(wěn)，但盡可能使井架(1)保持垂立，必須在安放底架時使面板盡可能水平)；井架立在底架的井架座上，有擋塊、壓板定位，掛鉤聯(lián)接，井架頂上固定有三個定滑輪，它們與動滑輪(2)組成滑輪組并通過繞過它們的鋼絲繩實現(xiàn)省力、改變力方向、吊放吊機(jī)及鉆具；吊機(jī)就掛在鋼絲繩(17)一端的動滑輪的吊鉤上，鋼絲繩繞過滑輪組后另一端掛在絞車滾筒上；吊機(jī)兩邊的扶正叉(6)套在井架桿上；高壓水管(15)一端接螺桿泵出水接頭，另一端接在回轉(zhuǎn)器的水套接頭上；絞車(8)及剎帶(9)是用螺栓緊固在底架面板上，水泵絞車動力(12)則通過擋鐵定位，絞鏈、壓板安裝在底架面板上；螺桿泵(10)也是以鉸鏈聯(lián)接裝在底架面板的前方，它可以繞銷軸轉(zhuǎn)一定角度以控制皮帶的張馳實現(xiàn)水泵的離合；螺桿泵進(jìn)水端則通過進(jìn)水管(14)接蓮蓬頭(13)。按以上順序?qū)@機(jī)各部件裝配到位并固定牢，再認(rèn)真檢查一遍確認(rèn)一切正常后即可開機(jī)工作。
權(quán)利要求1.一種由動力頭、井架、絞車、水泵、及鉆具所組成的輕便地震鉆機(jī)，其特征是a.鉆機(jī)的動力頭是由汽油機(jī)通過皮帶傳到蝸輪蝸桿減速箱，其蝸輪軸與回轉(zhuǎn)器的主軸通過花鍵聯(lián)接，將動力輸出、帶動主軸下端所聯(lián)接的鉆具工作。b.鉆機(jī)的絞車為行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)并通過剎帶裝置控制鉆具升降。c.鉆機(jī)井架為正三棱柱的框形結(jié)構(gòu)，井架桿為鋁合金管平行三桿。d.鉆機(jī)的供水系統(tǒng)采用單螺桿泵。e.鉆機(jī)設(shè)計有安裝整個機(jī)組的底架，絞車固聯(lián)在底架面板上，井架通過底架上的卡槽、檔塊、固定鉤安裝在井架座上，座機(jī)和水泵也通過鉸鏈、壓板、檔塊安裝在底架面板上，座機(jī)是絞車和水泵的動力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕便地震鉆機(jī)，其特征是鉆機(jī)的提升系統(tǒng)是由固定于井架頂上的三個定滑輪與一個動滑輪組成的滑輪組、鋼絲繩和絞車實現(xiàn)對吊機(jī)和鉆具的提升和下降。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輕便地震鉆機(jī)，其特征是蝸輪蝸桿減速箱的蝸輪軸上設(shè)計有控制主軸離合的牙嵌離合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕便地震鉆機(jī)，其特征是鉆機(jī)絞車上設(shè)計有偏心凸輪壓緊的剖分式剎帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕便地震鉆機(jī)，其特征是鉆機(jī)井架采用輕質(zhì)高強(qiáng)度材料(鋁合金管)制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕便地震鉆機(jī)、其特征是鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器兩邊裝有方框結(jié)構(gòu)的扶正叉套在井架桿上起平衡轉(zhuǎn)矩和吊機(jī)上下運(yùn)動導(dǎo)向的作用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕便地震鉆機(jī)。其特征是鉆機(jī)供水系統(tǒng)的螺桿泵的定子為橡膠材料制成。
專利摘要本實用新型是一種輕型物探鉆機(jī)，是為地震勘探炮井施工的需要而設(shè)計的輕便型人力分散搬移的高效率鉆機(jī)。鉆機(jī)為旋轉(zhuǎn)動力頭式自重加壓連續(xù)鉆進(jìn)，并配以單螺桿泵供水，行星齒輪機(jī)動絞車和剖分式剎帶控制吊機(jī)及鉆具的升、降、停，各部件均以鉸銷、擋塊、壓撥、掛鉤等與底架聯(lián)接，可迅速解體為吊機(jī)，座機(jī)、井架、底架、水泵五個部分，便于野外施工中的頻繁搬移。該機(jī)適用于非巖石地層，特別是水網(wǎng)
文檔編號E21B3/00GK2073025SQ9021771
公開日1991年3月13日 申請日期1990年8月7日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月7日
發(fā)明者鄧三明, 尹昌華, 馮立頂, 莊錦方, 彭長榮 申請人:江漢石油管理局地球物理勘探處