超大口徑鉆機鉆掘頭結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種超大口徑鉆機鉆掘頭結構，該結構有一個行走電機封閉殼，內安裝有行走電機，兩側分別連接著行走滾輪，行走滾輪與行走軌道匹配吻合；電機封閉殼內部配裝有掘進電機，連接著承載托盤及鉆掘機構封閉殼，電機軸與轉動套的上端通過固定鍵連接，轉動套的下端穿過鉆掘機構封閉殼的底端，連接著鉆掘刀架，轉動套的周圍安裝著軸承，在電機封閉殼下部的兩側，連接著承載滾輪，承載滾輪與承載軌道匹配吻合，在電機封閉殼的外圍安裝有觸碰開關，該結構巧妙地安裝在旋轉鉆架下部的導向軌道和承載軌道上，使得鉆井作業(yè)配合旋轉鉆架地轉動，能夠覆蓋整個的超大面積的作業(yè)面，結構簡單、節(jié)能、體積小、成本低。
【專利說明】超大口徑鉆機鉆掘頭結構

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鉆井機的鉆掘頭結構，尤其是一種超大口徑鉆機鉆掘頭結構。

【背景技術】
[0002]目前，用于鉆井作業(yè)的鉆井機，鉆井口徑大都比較小，并且鉆井的深度也不夠。這樣對鉆井作業(yè)非常的不利，不僅不能滿足鉆井的口徑要求，并且在鉆井作業(yè)過程中還浪費了過多的資源，一是現有的鉆機體積大，難以運輸，二是使用能量大，使鉆井成本增加，尤其對超大直徑的鉆井更是如此，三是大型鉆機的結構復雜，整機價格昂貴。比如地鐵工程中使用的鉆機就是如此。
[0003]目前，雖然有超大口徑鉆機出現，它的結構及作業(yè)原理是，它由旋轉轉架結構、鉆掘頭結構、吸排結構及旋轉連接裝置等部分組成,作業(yè)時,首先驅動旋轉鉆架轉動，在旋轉轉架大圓徑轉動的同時，其旋轉轉架結構上安裝的鉆掘頭結構與吸排結構，同時鉆掘頭結構自動自身轉動挖掘，吸排結構同步在軌道中跟隨鉆掘頭結構由小直徑到大直徑的來回移動，進行吸附及排渣，但是目前對超大口徑鉆機的具體結構均沒有詳細具體的解決，這些結構的解決目前還是一個很大的難題。
實用新型內容
[0004]為了解決在實際鉆井作業(yè)中，存在的鉆井鉆機的諸多問題，本實用新型提供一種超大口徑鉆機鉆掘頭結構，該鉆掘頭結構是超大鉆井口徑鉆機的關鍵結構之一，該結構巧妙地安裝在旋轉鉆架下部的導向軌道和承載軌道上，使得鉆井作業(yè)配合旋轉鉆架地轉動，能夠覆蓋整個的超大面積的作業(yè)面，結構簡單、節(jié)能、體積小、成本低，能夠很好地配合鉆井的鉆掘作業(yè)。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:該超大口徑鉆機鉆掘頭結構，包括行走軌道、行走滾輪、行走電機封閉殼、行走電機、掘進電機、電機封閉殼、電機軸、固定鍵、承載滾輪、承載軌道、鉆掘機構封閉殼、鉆掘刀架、轉動套、軸承、承載托盤、觸碰開關、電源線、鉆掘頭結構、旋轉鉆架；該超大口徑鉆機鉆掘頭結構，有一個碗狀的行走電機封閉殼，該行走電機封閉殼一端帶有法蘭，該法蘭與電機封閉殼的封閉端固定連接，行走電機封閉殼內安裝有行走電機，行走電機的通軸轉動配合穿過行走電機封閉殼的兩側，分別連接著行走滾輪，行走滾輪與行走軌道匹配吻合；電機封閉殼內部配裝有提供動力的掘進電機，電機封閉殼的法蘭順序連接著承載托盤及鉆掘機構封閉殼，電機軸轉動配合穿過承載托盤與十字形的轉動套的上端通過固定鍵連接，轉動套的下端轉動配合穿過鉆掘機構封閉殼的底端，其下部軸向的錐度內螺紋連接著鉆掘刀架，鉆掘刀架為“I”字形，它的上部是帶錐度的圓柱形，并設有螺紋結構，該螺紋結構與轉動套錐度內螺紋匹配吻合連接，鉆掘刀架的下部為圓盤形并焊接有刀頭，轉動套為十字形，它的周圍為一個垂直于轉動套軸向的平面托盤，平面托盤上下分別安裝著軸承，該軸承為平面推力球軸承，軸承的最底端頂壓著鉆掘機構封閉殼內的底端平面，軸承的最上端頂壓著承載托盤的下平面，從而承載托盤與鉆掘機構封閉殼把軸承和轉動套牢牢固定，使轉動套只能夠軸向轉動不能夠偏離軸線晃動，從而達到鉆掘刀架穩(wěn)定的鉆掘作業(yè)；所述的行走軌道和承載軌道是超大口徑鉆機旋轉架結構中的軌道結構，該旋轉架的軌道結構為一個矩形的框架結構，分為上下兩層，上層為2根行走軌道，下層為2根承載軌道，該超大口徑鉆掘頭結構就安裝在其行走軌道和承載軌道上，該行走軌道和承載軌道的兩端部為一個平面的豎立面；在電機封閉殼下部的兩側，通過橫軸橫向垂直的連接著承載滾輪，承載滾輪與承載軌道匹配吻合；在電機封閉殼的外圍兩側分別安裝有觸碰開關，使得該鉆機鉆掘頭結構能夠在行走時，觸碰到承載軌道的兩端及時通過觸碰開關改變行走電機的轉動方向，從而帶動整個鉆井鉆掘頭結構沿著承載軌道往復行走；在旋轉鉆架的轉動中，促使鉆掘刀架覆蓋整個作業(yè)面鉆掘作業(yè)；該超大口徑鉆機鉆掘頭結構的電源線，彈性螺旋吊掛在軌道架兩端之間的支撐桿上，其電源線與旋轉鉆架中的總電源線連接，該鉆掘頭結構在軌道架之間移動時，該彈性螺旋電源線能夠舒展或收縮，從而保證該鉆掘頭結構的供電。
[0006]本實用新型的主要運作原理是，在地面上設有控制超大口徑鉆機鉆掘頭結構的控制裝置，該控制裝置要通過旋轉驅動電機控制旋轉轉架的整體旋轉，同時更要控制鉆掘機頭機構的正常作業(yè)，使鉆掘頭不僅要由小直徑到大直徑的有規(guī)律的平行移動，即隨著旋轉轉架的圓周運動而平行移動，同時還要有自身的旋轉鉆掘作業(yè)，并且還有跟進和回撤運動，所以該實用新型結構比較復雜，它不僅在動態(tài)的環(huán)境下能夠很好地鉆掘作業(yè)，并且還能夠與吸排結構的吸排作業(yè)配合同步；在鉆掘頭結構的結構中，其中的行走電機負責它的平行往復移動，其中的掘進電機即負責鉆掘頭的旋轉鉆掘作業(yè)。
[0007]電流導線A、B、C通過L1、L2、L3端子順序電連接隔離開關QS，低壓斷路器QF及交流接觸器KM，交流接觸器KM的輸出端，分別接通行程控制器SA的輸入端a、b、c端和a’、b’、c’端，行程控制器SA的輸出端再分別通過熱繼電器接入電機Ml、M2的接線端子，電機外殼再接地，以上電路的控制原理是:當交流接觸器KM啟動時，電流通過行程控制器SA使電機正方向運轉，當鉆掘頭結構觸碰到限位點時，行程控制器通過開關觸點的轉換，促使電機Ml、M2反向轉動，反之電機又正轉。
[0008]該行程控制器SA通過其常開和常閉抽點變換完成電機Ml和M2的往返行進，從而促使鉆掘頭和吸排機頭的同步往返于承載軌道上，并完成鉆掘和吸排作業(yè)。
[0009]該電機Ml和M2分別為鉆掘頭結構的行走電機和吸排機頭的行走電機，見《超大口徑旋轉鉆機吸排機頭結構》中的附圖。
[0010]本實用新型的有益效果是，該鉆掘頭結構是超大鉆井口徑鉆機的關鍵結構之一，該結構安裝在旋轉鉆架下部的導向軌道和承載軌道上，使得該鉆掘頭結構配合旋轉鉆架地轉動鉆井作業(yè)，它能夠覆蓋整個的超大井底面積的作業(yè)面，其結構簡單、節(jié)能、體積小、成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0012]圖1:為超大口徑鉆機鉆掘頭結構的剖面結構示意圖。
[0013]圖2:為超大口徑鉆機鉆掘頭結構安裝在超大口徑鉆機旋轉鉆機的旋轉鉆架上的結構位置示意圖。
[0014]圖3:為超大口徑鉆機鉆掘頭結構電路結構示意圖。
[0015]圖1中:1.行走軌道，2.行走滾輪，3.行走電機封閉殼，4.行走電機，5.掘進電機，6.電機封閉殼,7.電機軸,8.固定鍵,9.承載滾輪,10.承載軌道,11.鉆掘機構封閉殼，12.鉆掘刀架，13.轉動套，14.軸承，15.承載托盤，16.觸碰開關。
[0016]圖2中:1.行走軌道，10.承載軌道，17.電源線，18.鉆掘頭結構，19.旋轉鉆架，20.吸排機頭。

【具體實施方式】
[0017]在圖中，該超大口徑鉆機鉆掘頭結構，包括行走軌道1、行走滾輪2、行走電機封閉殼3、行走電機4、掘進電機5、電機封閉殼6、電機軸7、固定鍵8、承載滾輪9、承載軌道10、鉆掘機構封閉殼11、鉆掘刀架12、轉動套13、軸承14、承載托盤15、觸碰開關16、電源線17、鉆掘頭結構18、旋轉鉆架19 ;該超大口徑鉆機鉆掘頭結構，有一個碗狀的行走電機封閉殼3，該行走電機封閉殼3—端帶有法蘭，該法蘭與電機封閉殼6的封閉端固定連接，行走電機封閉殼3內安裝有行走電機4，行走電機4的通軸轉動配合穿過行走電機封閉殼3的兩側，分別連接著行走滾輪2，行走滾輪2與行走軌道I匹配吻合；電機封閉殼6內部配裝有提供動力的掘進電機5,電機封閉殼6的法蘭順序連接著承載托盤15及鉆掘機構封閉殼11,電機軸7轉動配合穿過承載托盤15與十字形的轉動套13的上端通過固定鍵8連接，轉動套13的下端轉動配合穿過鉆掘機構封閉殼11的底端，其下部軸向的錐度內螺紋連接著鉆掘刀架12，鉆掘刀架12為“I”字形，它的上部是帶錐度的圓柱形，并設有螺紋結構，該螺紋結構與轉動套13錐度內螺紋匹配吻合連接，鉆掘刀架12的下部為圓盤形并焊接有刀頭，轉動套13為十字形，它的周圍為一個垂直于轉動套13軸向的平面托盤，平面托盤上下分別安裝著軸承14，該軸承14為平面推力球軸承，軸承的最底端頂壓著鉆掘機構封閉殼11內的底端平面，軸承14的最上端頂壓著承載托盤15的下平面，從而承載托盤15與鉆掘機構封閉殼11把軸承14和轉動套13牢牢固定，使轉動套13只能夠軸向轉動不能夠偏離軸線晃動，從而達到鉆掘刀架12穩(wěn)定的鉆掘作業(yè)；所述的行走軌道I和承載軌道10是超大口徑鉆機旋轉架結構中的軌道結構，該旋轉架的軌道結構為一個矩形的框架結構，分為上下兩層，上層為2根行走軌道1，下層為2根承載軌道10，該超大口徑鉆掘頭結構就安裝在其行走軌道I和承載軌道10上，該行走軌道I和承載軌道10的兩端部為一個平面的豎立面；在電機封閉殼6下部的兩側，通過橫軸橫向垂直的連接著承載滾輪9，承載滾輪9與承載軌道10匹配吻合；在電機封閉殼6的外圍兩側分別安裝有觸碰開關16,使得該鉆機鉆掘頭結構能夠在行走時，觸碰到承載軌道10的兩端及時通過觸碰開關16改變行走電機4的轉動方向，從而帶動整個鉆井鉆掘頭結構沿著承載軌道10往復行走；在旋轉鉆架19的轉動中，促使鉆掘刀架12覆蓋整個作業(yè)面鉆掘作業(yè)；該超大口徑鉆機鉆掘頭結構的電源線17，彈性螺旋吊掛在軌道架兩端之間的支撐桿上，其電源線與旋轉鉆架19中的總電源線連接，該鉆掘頭結構在軌道架之間移動時，該彈性螺旋電源線能夠舒展或收縮，從而保證該鉆掘頭結構的供電。
[0018]本實用新型的主要運作原理是，在地面上設有控制超大口徑鉆機鉆掘頭結構的控制裝置，該控制裝置要通過旋轉驅動電機控制旋轉轉架19的整體旋轉，同時更要控制鉆掘機頭機構的正常作業(yè)，使鉆掘頭不僅要由小直徑到大直徑的有規(guī)律的平行移動，即隨著旋轉轉架19的圓周運動而平行移動，同時還要有自身的旋轉鉆掘作業(yè)，并且還有跟進和回撤運動，所以該實用新型結構比較復雜，它不僅在動態(tài)的環(huán)境下能夠很好地鉆掘作業(yè)，并且還能夠與吸排結構的吸排作業(yè)配合同步；在鉆掘頭結構的結構中，其中的行走電機4負責它的平行往復移動，其中的掘進電機5即負責鉆掘頭的旋轉鉆掘作業(yè)。
[0019]在圖3中，電流導線A、B、C通過L1、L2、L3端子順序電連接隔離開關QS，低壓斷路器QF及交流接觸器KM，交流接觸器KM的輸出端，分別接通行程控制器SA的輸入端a、b、c端和a’、b’、c’端，行程控制器SA的輸出端再分別通過熱繼電器接入電機Ml、M2的接線端子，電機外殼再接地，以上電路的控制原理是:當交流接觸器KM啟動時，電流通過行程控制器SA使電機正方向運轉，當鉆掘頭結構觸碰到限位點時，行程控制器通過開關觸點的轉換，促使電機Ml、M2反向轉動,反之電機又正轉。
[0020]該行程控制器SA通過其常開和常閉抽點變換完成電機Ml和M2的往返行進，從而促使鉆掘頭和吸排機頭的同步往返于承載軌道上，并完成鉆掘和吸排作業(yè)。
[0021]該電機Ml和M2分別為鉆掘頭結構18的行走電機4和吸排機頭的行走電機，見《超大口徑旋轉鉆機吸排機頭結構》中的附圖。
【權利要求】
1.一種超大口徑鉆機鉆掘頭結構，包括行走軌道(I)、行走滾輪(2)、行走電機封閉殼(3)、行走電機(4)、掘進電機(5)、電機封閉殼(6)、電機軸(7)、固定鍵(8)、承載滾輪(9)、承載軌道(10)、鉆掘機構封閉殼(11)、鉆掘刀架(12)、轉動套(13)、軸承(14)、承載托盤(15)、觸碰開關(16)、電源線(17)、鉆掘頭結構(18)、旋轉鉆架(19);其特征是:該超大口徑鉆機鉆掘頭結構，有一個碗狀的行走電機封閉殼(3)，該行走電機封閉殼(3)—端帶有法蘭，該法蘭與電機封閉殼(6)的封閉端固定連接，行走電機封閉殼(3)內安裝有行走電機(4)，行走電機(4)的通軸轉動配合穿過行走電機封閉殼(3)的兩側，分別連接著行走滾輪(2)，行走滾輪(2)與行走軌道(I)匹配吻合；電機封閉殼(6)內部配裝有提供動力的掘進電機(5)，電機封閉殼(6)的法蘭順序連接著承載托盤(15)及鉆掘機構封閉殼(11)，電機軸(7)轉動配合穿過承載托盤(15)與十字形的轉動套(13)的上端通過固定鍵(8)連接，轉動套(13)的下端轉動配合穿過鉆掘機構封閉殼(11)的底端，其下部軸向的錐度內螺紋連接著鉆掘刀架(12)，鉆掘刀架(12)為“I”字形，它的上部是帶錐度的圓柱形，并設有螺紋結構，該螺紋結構與轉動套(13)錐度為螺紋匹配吻合連接，鉆掘刀架(12)的下部為圓盤形并焊接有刀頭，轉動套(13)為十字形，它的周圍為一個垂直于轉動套(13)軸向的平面托盤，平面托盤上下分別安裝著軸承(14)，該軸承(14)為平面推力球軸承，軸承的最底端頂壓著鉆掘機構封閉殼(11)內的底端平面，軸承(14)的最上端頂壓著承載托盤(15)的下平面；在電機封閉殼(6)下部的兩側，通過橫軸橫向垂直的連接著承載滾輪(9)，承載滾輪(9)與承載軌道(10)匹配吻合；在電機封閉殼(6)的外圍兩側分別安裝有觸碰開關(16);該超大口徑鉆機鉆掘頭結構的電源線(17)，彈性螺旋吊掛在軌道架兩端之間的支撐線上，其另一端與旋轉鉆架(19)中的總電源線連接。
2.根據權利要求1所述的超大口徑鉆機鉆掘頭結構，其特征是:所述的行走軌道(I)和承載軌道(10)是超大口徑鉆機旋轉架結構中的軌道結構，該旋轉架的軌道結構為一個矩形的框架結構，分為上下兩層，上層為(2)根行走軌道(1)，下層為(2)根承載軌道(10)，該超大口徑鉆掘頭結構就安裝在其行走軌道(I)和承載軌道(10)上,該行走軌道(I)和承載軌道(10)的兩端部為一個平面的豎立面。
3.根據權利要求1所述的超大口徑鉆機鉆掘頭結構，其特征是:電流導線A、B、C通過L1、L2、L3端子順序電連接隔離開關QS，低壓斷路器QF及交流接觸器KM，交流接觸器KM的輸出端，分別接通行程控制器SA的輸入端a、b、c端和a’、b’、c’端，行程控制器SA的輸出端再分別通過熱繼電器接入電機Ml、M2的接線端子，電機外殼再接地。
【文檔編號】E21B4/04GK203961778SQ201420392740
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權日:2014年7月16日
【發(fā)明者】李付星, 陳亮, 黃傳輝, 李沛霖, 李傳琪 申請人:徐州工程學院