專利名稱：波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種海上鉆探用鉆機(jī)，更具體地說，尤其涉及一種波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)海上工程勘察采用的鉆機(jī)均為傳統(tǒng)的機(jī)械傳動回旋鉆機(jī)，該類型鉆機(jī)能滿足陸域工程勘察的需要，但海上工程勘察由于受到波浪、潮汐等因素的影響，作業(yè)時鉆機(jī)會隨著鉆探船的擺動或上下浮動而晃動，這樣會造成鉆探效率低、采取土樣質(zhì)量差、原位測試數(shù)據(jù)失真等。一般而言，海上勘察普通會遇到厚度較大的軟粘性，在進(jìn)行勘探取樣時，由于鉆機(jī)的晃動在進(jìn)行情清孔時鉆具上下晃動而擾動軟土層，從而很難取到高質(zhì)量的原狀土樣。同樣，在對較硬的粘性土采用回旋取土器取樣時，鉆機(jī)的上下晃動將會帶動取土器上下晃動，這樣就會導(dǎo)致取土器的刃口(內(nèi)管)不是一直插入土層中，如此地下水、泥漿等就會進(jìn)入土樣中，造成所取的土樣有擾動、不連續(xù)，甚至取土失??；在勘探過程中清孔或取芯時由于鉆具上下浮動擾動了鉆具下的土層，也會造成原位測試數(shù)據(jù)(如標(biāo)貫試驗等)失真。另外，傳統(tǒng)的機(jī)械傳動鉆機(jī)的機(jī)頭(立軸)和鉆機(jī)動力機(jī)和變速箱是固定在一起的，每次的給進(jìn)行程有限，且受潮汐漲退的影響需要頻繁的更換套管高度，從而降低了生產(chǎn)效率。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理、使用方便且效果好的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)。本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)，包括塔架，其中所述的塔架上活動設(shè)有動力頭，動力頭與鉆具連接，動力頭通過鋼絲繩分別連接有波浪補(bǔ)償配重箱和卷揚(yáng)機(jī)；在塔架側(cè)邊設(shè)有驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置分別與動力頭和卷揚(yáng)機(jī)組連接。上述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)中，所述的塔架主要由底座、設(shè)置在底座上由兩節(jié)相到連接的由H型鋼制成的支架構(gòu)成的塔身以及設(shè)置在塔身頂部的塔頂組成，在塔頂上沿水平長度方向分布有四組定滑輪組；在塔身上設(shè)有連接地面與塔頂?shù)陌踩?；在塔頂頂部外圍設(shè)有安全護(hù)欄。上述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)中，所述的塔頂由支撐架和設(shè)置在支撐架上的橫梁組成，在橫梁兩端與塔身之間設(shè)有斜支撐桿。上述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)中，所述的動力頭由支架、設(shè)置在支架下部且朝下延伸的鉆桿、設(shè)置在支架一側(cè)的液壓馬達(dá)、設(shè)置在支架另一側(cè)與液壓馬達(dá)重量相適應(yīng)的平衡塊及傳動機(jī)構(gòu)組成；所述的鉆桿通過傳動機(jī)構(gòu)與液壓馬達(dá)連接；所述的鉆桿上部管路連接有泥漿泵，泥漿泵與驅(qū)動裝置連接；在支架上部設(shè)有滑輪，在支架兩側(cè)沿豎直方向分別設(shè)有鋼繩導(dǎo)向孔。上述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)中，所述的傳動機(jī)構(gòu)由傳動軸、設(shè)置在傳動軸上的傳動齒輪、主動齒輪和從動齒輪構(gòu)成，主動齒輪設(shè)置在液壓馬達(dá)的動力輸出軸上，所述的從動齒輪設(shè)置在鉆桿上，對應(yīng)的傳動齒輪、主動齒輪和從動齒輪之間相互嚙合。上述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)中，所述的傳動齒輪由主傳動齒輪、高速傳動齒輪和低速傳動齒輪組成，從動齒輪由高速從動齒輪和低速從動齒輪組成；主傳動齒輪和主動齒輪嚙合，高速傳動齒輪和高速從動齒輪相對應(yīng)，低速傳動齒輪和低速從動齒輪相對應(yīng)，在傳動齒輪側(cè)邊的支架上設(shè)有與傳動齒輪相對應(yīng)的調(diào)節(jié)撥叉。上述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)中，所述的高速傳動齒輪和低速傳動齒輪位于高速從動齒輪和低速從動齒輪之間，所述的調(diào)節(jié)撥叉位于高速傳動齒輪和低速傳動齒輪之間。上述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)中，所述的調(diào)節(jié)撥叉由底板，設(shè)置在底板上的調(diào)節(jié)長孔，設(shè)置在底板一側(cè)且與調(diào)節(jié)長孔相對應(yīng)的支座，活動設(shè)置在支座上的調(diào)節(jié)桿和設(shè)置在底板另一側(cè)的撥塊組成，撥塊穿過調(diào)節(jié)長孔與調(diào)節(jié)桿固定連接，撥塊位于高速傳動齒輪和低速傳動齒輪之間。上述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)中，所述的塔架上設(shè)有導(dǎo)軌，所述的波浪補(bǔ)償配重箱活動設(shè)置在導(dǎo)軌上，所述的波浪補(bǔ)償配重箱的重量約為動力頭和鉆具總重量的二分之
ο上述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)中，所述的驅(qū)動裝置由依序連接的柴油機(jī)、液壓泵和控制箱組成，控制箱分別與動力頭和卷揚(yáng)機(jī)組連接本實用新型采用上述結(jié)構(gòu)后，通過將動力頭與驅(qū)動裝置分離，通過管路輸送動力，通過鋼絲繩連接卷揚(yáng)機(jī)組控制升降，通過鋼絲繩連接波浪補(bǔ)償配重箱，勘探作業(yè)過程中，波浪補(bǔ)償配重箱和鉆具之間調(diào)節(jié)為平衡狀態(tài)后，當(dāng)波浪影響鉆探船上下浮動時，波浪補(bǔ)償配重箱能夠在導(dǎo)軌內(nèi)自由滑動，動力頭、孔底的鉆具與孔底之間則保持相對的靜止，由配重的上下滑動來補(bǔ)償鉆探船的浮動，達(dá)到了波浪補(bǔ)償?shù)哪康?，保障了在勘探過程中不會應(yīng)鉆探船受波浪影響而上下浮動造成對孔底土層的擾動。
以下結(jié)合附圖中的實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不構(gòu)成對本實用新型的任何限制。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型動力頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型調(diào)節(jié)撥叉的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的俯視圖；圖5是本實用新型塔架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5的左視圖；圖7是圖5中A處的局部放大示意圖圖8是圖5中B處的局部放大示意圖圖9是圖5中C處的局部放大示意圖
圖10是圖9中D-D處的剖視圖；
圖11是圖9中E-E處的剖視圖；[0027]
圖12是圖5中F處的局部放大示意圖；
圖13是
圖12中G-G處的剖視圖；
圖14是圖5中H處的局部放大示意圖；
圖15是
圖14中I-I處的剖視圖；
圖16是圖6中J處的局部放大示意圖；
圖17是
圖16中K-K處的剖視圖。圖中塔架1、底座la、塔身lb、塔頂lc、定滑輪組Id、安全梯le、安全護(hù)欄If、支撐架lg、橫梁lh、斜支撐桿li、動力頭2、支架加、鉆桿2b、液壓馬達(dá)2c、平衡塊2d、泥漿泵加、滑輪2f、鋼繩導(dǎo)向孔2g、波浪補(bǔ)償配重箱3、卷揚(yáng)機(jī)組4、驅(qū)動裝置5、柴油機(jī)5a、液壓泵恥、控制箱5c、傳動軸6、傳動齒輪6b、主動齒輪6c、從動齒輪6d、主傳動齒輪6e、高速傳動齒輪6f、低速傳動齒輪6g、高速從動齒輪他、低速從動齒輪6i、調(diào)節(jié)撥叉7、底板7a、調(diào)節(jié)長孔7b、支座7c、調(diào)節(jié)桿7d、撥塊7e、導(dǎo)軌8。
具體實施方式
參閱
圖1至
圖17所示，本實用新型的一種波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)，包括塔架1，在塔架1上活動設(shè)有動力頭2，動力頭2與鉆具連接，動力頭2通過鋼絲繩分別連接有波浪補(bǔ)償配重箱3和卷揚(yáng)機(jī)組4，在塔架1上設(shè)有導(dǎo)軌8，所述的波浪補(bǔ)償配重箱3活動設(shè)置在導(dǎo)軌8上，所述的波浪補(bǔ)償配重箱3的重量約為動力頭2和鉆具總重量的二分之一；在塔架1側(cè)邊設(shè)有驅(qū)動裝置5，驅(qū)動裝置5分別與動力頭2和卷揚(yáng)機(jī)組4連接，驅(qū)動裝置5由依序連接的柴油機(jī)如、液壓泵恥和控制箱5c組成，控制箱5c分別與動力頭2和卷揚(yáng)機(jī)組4連接；其中，塔架1主要由底座la、設(shè)置在底座Ia上由兩節(jié)相到連接的由H型鋼制成的支架構(gòu)成的塔身Ib以及設(shè)置在塔身Ib頂部的塔頂Ic組成，塔頂Ic由支撐架Ig和設(shè)置在支撐架Ig上的橫梁Ih組成，在橫梁Ih兩端與塔身Ib之間設(shè)有斜支撐桿Ii ；在塔頂Ic上沿水平長度方向分布有四組定滑輪組Id ；在塔身Ib上設(shè)有連接地面與塔頂Ic的安全梯Ie ；在塔頂Ic頂部外圍設(shè)有安全護(hù)欄If。動力頭2由支架2a、設(shè)置在支架加下部且朝下延伸的鉆桿2b、設(shè)置在支架加一側(cè)的液壓馬達(dá)2c、設(shè)置在支架加另一側(cè)與液壓馬達(dá)2c重量相適應(yīng)的平衡塊2d及傳動機(jī)構(gòu)6組成；所述的鉆桿2b通過傳動機(jī)構(gòu)6與液壓馬達(dá)2c連接；所述的鉆桿2b上部管路連接有泥漿泵加，泥漿泵2e與驅(qū)動裝置5連接；在支架加上部設(shè)有滑輪2f，在支架加兩側(cè)沿豎直方向分別設(shè)有鋼繩導(dǎo)向孔2g。傳動機(jī)構(gòu)6由傳動軸6、設(shè)置在傳動軸6a上的傳動齒輪6b、主動齒輪6c和從動齒輪6d構(gòu)成，主動齒輪6c設(shè)置在液壓馬達(dá)2c的動力輸出軸上，所述的從動齒輪6d設(shè)置在鉆桿2b上，對應(yīng)的傳動齒輪6b、主動齒輪6c和從動齒輪6d之間相互嚙合；其中，傳動齒輪6b由主傳動齒輪6e、高速傳動齒輪6f和低速傳動齒輪6g組成，從動齒輪6d由高速從動齒輪6h和低速從動齒輪6i組成；主傳動齒輪6e和主動齒輪6c嚙合，高速傳動齒輪6f和高速從動齒輪相對應(yīng)，低速傳動齒輪6g和低速從動齒輪6i相對應(yīng)，在傳動齒輪6b側(cè)邊的支架加上設(shè)有與傳動齒輪6b相對應(yīng)的調(diào)節(jié)撥叉7 ；具體地，高速傳動齒輪6f和低速傳動齒輪6g位于高速從動齒輪他和低速從動齒輪6i之間，所述的調(diào)節(jié)撥叉7位于高速傳動齒輪6f和低速傳動齒輪6g之間；本實施例中的調(diào)節(jié)撥叉7由底板7a，設(shè)置在底板7a上的調(diào)節(jié)長孔7b，設(shè)置在底板7a —側(cè)且與調(diào)節(jié)長孔7b相對應(yīng)的支座7c，活動設(shè)置在支座7c上的調(diào)節(jié)桿7d和設(shè)置在底板7a另一側(cè)的撥塊7e組成，撥塊7e穿過調(diào)節(jié)長孔7b與調(diào)節(jié)桿7d固定連接，撥塊7e位于高速傳動齒輪6f和低速傳動齒輪6g之間，通過撥塊7e，可以調(diào)節(jié)鉆具的轉(zhuǎn)速。 具體使用時，安裝好各設(shè)備，將鉆具安裝在鉆桿2b上即可開始工作；勘探作業(yè)過程中，波浪補(bǔ)償配重箱和鉆具之間調(diào)節(jié)為平衡狀態(tài)后，當(dāng)波浪影響鉆探船上下浮動時，波浪補(bǔ)償配重箱能夠在導(dǎo)軌內(nèi)自由滑動，動力頭、孔底的鉆具與孔底之間則保持相對的靜止，由配重的上下滑動來補(bǔ)償鉆探船的浮動，達(dá)到了波浪補(bǔ)償?shù)哪康模Ｕ狭嗽诳碧竭^程中不會應(yīng)鉆探船受波浪影響而上下浮動造成對孔底土層的擾動。
權(quán)利要求1.一種波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)，包括塔架(1)，其特征在于，所述的塔架(1)上活動設(shè)有動力頭0)，動力頭( 與鉆具連接，動力頭( 通過鋼絲繩分別連接有波浪補(bǔ)償配重箱(3)和卷揚(yáng)機(jī)組；在塔架(1)側(cè)邊設(shè)有驅(qū)動裝置(5)，驅(qū)動裝置( 分別與動力頭(2) 和卷揚(yáng)機(jī)組(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)，其特征在于，所述的塔架(1)主要由底座(la)、設(shè)置在底座(Ia)上由兩節(jié)相到連接的由H型鋼制成的支架構(gòu)成的塔身(Ib) 以及設(shè)置在塔身(Ib)頂部的塔頂(Ic)組成，在塔頂(Ic)上沿水平長度方向分布有四組定滑輪組(Id)；在塔身(Ib)上設(shè)有連接地面與塔頂(Ic)的安全梯(Ie)；在塔頂(Ic)頂部外圍設(shè)有安全護(hù)欄(If)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)，其特征在于，所述的塔頂(Ic)由支撐架(Ig)和設(shè)置在支撐架(Ig)上的橫梁(Ih)組成，在橫梁(Ih)兩端與塔身(Ib)之間設(shè)有斜支撐桿(Ii)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)，其特征在于，所述的動力頭(2)由支架( )、設(shè)置在支架Oa)下部且朝下延伸的鉆桿(2b)、設(shè)置在支架Qa) —側(cè)的液壓馬達(dá)(2c)、設(shè)置在支架Qa)另一側(cè)與液壓馬達(dá)Oc)重量相適應(yīng)的平衡塊Od)及傳動機(jī)構(gòu) (6)組成；所述的鉆桿Ob)通過傳動機(jī)構(gòu)(6)與液壓馬達(dá)Oc)連接；所述的鉆桿Ob)上部管路連接有泥漿泵(加)，泥漿泵Oe)與驅(qū)動裝置( 連接；在支架Oa)上部設(shè)有滑輪 (2f)，在支架Qa)兩側(cè)沿豎直方向分別設(shè)有鋼繩導(dǎo)向孔Og)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)，其特征在于，所述的傳動機(jī)構(gòu)(6) 由傳動軸(6)、設(shè)置在傳動軸(6a)上的傳動齒輪(6b)、主動齒輪(6c)和從動齒輪(6d)構(gòu)成，主動齒輪(6c)設(shè)置在液壓馬達(dá)Oc)的動力輸出軸上，所述的從動齒輪(6d)設(shè)置在鉆桿Qb)上，對應(yīng)的傳動齒輪(6b)、主動齒輪(6c)和從動齒輪(6d)之間相互嚙合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)，其特征在于，所述的傳動齒輪 (6b)由主傳動齒輪(6e)、高速傳動齒輪(6f)和低速傳動齒輪(6g)組成，從動齒輪(6d)由高速從動齒輪(6h)和低速從動齒輪(6i)組成；主傳動齒輪(6e)和主動齒輪(6c)嚙合，高速傳動齒輪(6f)和高速從動齒輪(6h)相對應(yīng)，低速傳動齒輪(6g)和低速從動齒輪(6i)相對應(yīng)，在傳動齒輪(6b)側(cè)邊的支架Oa)上設(shè)有與傳動齒輪(6b)相對應(yīng)的調(diào)節(jié)撥叉(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)，其特征在于，所述的高速傳動齒輪(6f)和低速傳動齒輪(6g)位于高速從動齒輪(6h)和低速從動齒輪(6i)之間，所述的調(diào)節(jié)撥叉(7)位于高速傳動齒輪(6f)和低速傳動齒輪(6g)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)，其特征在于，所述的調(diào)節(jié)撥叉(7) 由底板(7a)，設(shè)置在底板(7a)上的調(diào)節(jié)長孔(7b)，設(shè)置在底板(7a) —側(cè)且與調(diào)節(jié)長孔 (7b)相對應(yīng)的支座(7c)，活動設(shè)置在支座(7c)上的調(diào)節(jié)桿(7d)和設(shè)置在底板(7a)另一側(cè)的撥塊(7e)組成，撥塊(7e)穿過調(diào)節(jié)長孔(7b)與調(diào)節(jié)桿(7d)固定連接，撥塊(7e)位于高速傳動齒輪(6f)和低速傳動齒輪(6g)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)，其特征在于，所述的塔架(1)上設(shè)有導(dǎo)軌(8)，所述的波浪補(bǔ)償配重箱C3)活動設(shè)置在導(dǎo)軌(8)上，所述的波浪補(bǔ)償配重箱 (3)的重量約為動力頭( 和鉆具總重量的二分之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一所述的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)，其特征在于，所述的驅(qū)動裝置(5)由依序連接的柴油機(jī)(fe)、液壓泵(5b)和控制箱(5c)組成，控制箱(5c)分別與動力頭( 和卷揚(yáng)機(jī)組(4)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)，屬于海上鉆探技術(shù)領(lǐng)域，其技術(shù)要點包括塔架，其中所述的塔架上活動設(shè)有動力頭，動力頭與鉆具連接，動力頭通過鋼絲繩分別連接有波浪補(bǔ)償配重箱和卷揚(yáng)機(jī)；在塔架側(cè)邊設(shè)有驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置分別與動力頭和卷揚(yáng)機(jī)組連接；本實用新型旨在提供一種結(jié)構(gòu)合理、使用方便且效果好的波浪補(bǔ)償分離式液壓鉆機(jī)；用于海上鉆探。
文檔編號E21B15/02GK202325270SQ201120395358
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者嚴(yán)義鵬, 劉永, 孔明, 康樹茂, 李剛, 林吉兆, 梁文成, 祝劉文, 胡長友, 譚志勇, 郭贊杰, 麥若綿, 黃志偉 申請人:中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司