专利名称：轻便车载钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油地球物理勘探钻机，特别涉及一种轻便车载钻机； 该钻机主要应用在打地震炮井，以及其他用途小口径钻井。
背景技术：
目前石油勘探钻机都是由汽车底盘、工作平台、泥桨泵、井架、人字架、 动力头、加压装置、钻具和液压系统组成，进行野外勘探打井。其结构复杂、 装置成本高、工作效率低、柴油消耗量大、外形尺寸大，存在不利于移运且 维护量大的技术问题；尤为重要的是外形尺寸大难以进入树林、果园打井， 从而造成勘探布点空白、采集资料差的问题，在农田作业中压地面积大和对 农田破坏大导致赔偿费用高。 发明内容
本实用新型的目的在于，为克服以往钻机结构复杂、外形尺寸大、难以进 入树林、果园打井，从而造成勘探布点空白、采集资料差、在农田作业中压 地面积大和对农田破坏大导致赔偿费用高等问题，而提出的一种结构简单、 轻便、移动方便的轻便车载钻机技术方案。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是 一种轻便车载钻机，包括带 有输出动力轮的轻便机动车和钻体，钻体固定在轻便机动车底盘上；所述钻 体包括钻机底座、动力传动主轴总成、变速箱总成、泥浆离心泵总成、钻 机井架升降总成、升降轴总成、钻杆动力头总成；所述动力传动主轴总成、 变速箱总成、泥浆离心泵总成、钻机井架升降总成、升降轴总成固定在钻机 底座上；所述动力传动主轴总成包括一个传动主轴，在所述传动主轴上通过 轴承装有动力输入轮，并且还装有滑套式爪牙离合器、泥浆离心泵驱动轮、 升降轴总成动力驱动轮、变速箱总成动力驱动轮，所述滑套式爪牙离合器用 于将动力输入轮动力传递到传动主轴，其一端与动力输入轮固定连接，另一端与动力传动主轴滑动连接；所述钻机井架升降总成包括下支撑臂和上支撑 臂，下支撑臂一端通过活动销连接在钻机底座上，下支撑臂另一端与上支撑 臂一端通过销轴连接，上支撑臂另一端连接钻杆动力头总成，在所述销轴上 装有动力中间传动轮；所述轻便机动车的动力轮通过传动皮带与动力传动主 轴的动力输入轮连接，所述泥浆离心泵驱动轮通过传动皮带与泥浆离心泵总 成连接，所述升降轴总成动力驱动轮通过传动皮带与升降轴总成连接，升降 轴总成的升降轴上缠有钢丝绳，钢丝绳通过固定在钻机底座上的桅杆顶部连 接钻杆动力头总成，所述变速箱总成动力驱动轮通过传动皮带与变速箱总成 动力输入轮连接；所述变速箱总成还设有变速输出轮，所述变速输出轮通过 传动皮带与井架升降总成的动力中间传动轮连接，所述的动力中间传动轮通 过皮带与钻杆动力头总成的动力输入轮连接。 本实用新型的有益效果是-
1. 本实用新型尤为突出的特点是外型小巧能适应小空间作业，克服以往 钻机结构复杂、外形尺寸大，在乡村小道和农田行走困难，难以进入树林、 果园打井，从而造成勘探布点空白、采集资料差的问题，在农田作业中压地 面积大和对农田破坏大导致赔偿费用高；
2. 所有动力采用V型三角带传动、拆装方便、传动平稳，结构简单、噪 音小、维修方便；
3. 井架由方型钢管焊接而成，结构紧凑、坚固、变形小；钻井时井架成 三角形坚固、稳定；
4. 采用爪牙式离合器滑套来控制动力的传入，结构结单，操作方便； 5.升降机构采用皮带张紧来控制钻具的升降速度，其结构便于操作。
通过内地勘探实践证明本实用新型钻机在内陆平原施工中与目前物探钻 机相比较具有钻井效率高、机动灵活、外形小巧、结构简单、定位可靠、装 拆方便、传动平稳、便于野外工地搬迁等优点；本钻机安装在农用三轮汽车 底盘上具有极强的适应性，能适应复杂的地质地表的地震钻探。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构主视图示意图2是本实用新型的结构俯视图示意图3是动力传动主轴总成结构示意图； 图4是钻杆动力头总成结构示意图； 图5是钻杆动力头总成结构侧视示意图； 图6是中间传动轮装配关系示意图； 图7是张紧轮控制机构结构示意图。
具体实施方式
实施例，
参见图l、图2、图3和图5， 一种轻便车载钻机实施例，包括带有输出 动力轮的轻便机动车1和钻体，钻体固定在轻便机动车底盘上1-1;本实施例 轻便机动车采用的是目前在广大农村广泛使用的农用三轮汽车或拖拉机(包 括运输用手扶拖拉机)，三轮汽车或拖拉机上的发动机带有输出动力轮l-2; 所述钻体包括钻机底座2、动力传动主轴总成3、变速箱总成4、泥浆离心 泵总成5、钻机井架升降总成6、升降轴总成7、钻杆动力头总成8;所述动 力传动主轴总成、变速箱总成、泥浆离心泵总成、钻机井架升降总成、升降 轴总成固定在钻机底座上；所述动力传动主轴总成包括一个传动主轴3-1，在 传动主轴上通过轴承3-2装有动力输入轮3-3，并且还装有滑套式爪牙离合器 3-4、泥浆离心泵驱动轮3-5、升降轴总成动力驱动轮3-6、变速箱总成动力 驱动轮3-7，所述滑套式爪牙离合器用于将动力输入轮动力传递到传动主轴， 其一端3-4-1与动力输入轮固定连接，另一端3-4-2通过键3-8与动力传动 主轴滑动连接，它通过操纵与之相连的离合器操纵杆9实现动力传递；所述 钻机井架升降总成包括下支撑臂6-1和上支撑臂6-2，下支撑臂一端通过活动 销6-3连接在钻机底座上，下支撑臂另一端与上支撑臂一端通过销轴6-4连 接，上支撑臂另一端连接钻杆动力头总成，在所述销轴上装有动力中间传动 轮6-5;所述轻便机动车的动力轮通过传动皮带与动力传动主轴的动力输入轮 连接，所述泥浆离心泵驱动轮通过传动皮带与泥浆离心泵总成连接，所述升降轴总成动力驱动轮通过传动皮带与升降轴总成上的升降轴皮带轮7-1连接， 升降轴总成的升降轴上缠有钢丝绳17，钢丝绳通过固定在钻机底座上的桅杆 11顶部连接钻杆动力头总成上的吊环8-12，将钻杆动力头总成悬空挂住，所 述变速箱总成动力驱动轮通过传动皮带与变速箱总成动力输入轮4-1连接； 所述变速箱总成还设有变速输出轮4-2，所述变速输出轮通过传动皮带与井架 升降总成的动力中间传动轮6-5连接，所述的动力中间传动轮通过皮带与钻 杆动力头总成的动力输入轮8-l连结；所述的升降轴总成除了包括一个升降 轴总成皮带轮外还包括安装有一个手轮7-2;在钻机底座上设有支撑钻杆动力 头总成的桅杆11;上述所有动力传动皮带都采用V型三角皮带。
本实施例钻杆动力头总成参见图4和图5，包括动力头壳体8-2、在壳体 的上、下端分别固定有上端盖8-3和下端盖8-4，在上端盖上固定有一个弯管 接头，自上端盖内延伸出下端盖安装有大齿轮轴8-5,大齿轮轴上装有伞齿轮 8-6，在壳体的侧面安装有小齿轮轴8-7,小齿轮轴装有小伞齿轮8-8和动力 输入轮8-1，两个伞齿轮在壳体内相互啮合，在上端盖与大齿轮轴接触面上装 有水封环8-9，在壳体外侧一端通过焊接一个支架8-10安装有导向滑轮8-11， 工作时钻杆动力头总成通过导向滑轮靠住桅杆上下滑动。
本实施例在升降轴总成动力驱动轮与升降轴总成皮带轮之间设置有控制 钻杆动力头总成和钻杆上下运动的张紧轮控制机构参见图7，包括两个导向轮 12、中间导向轮13和张紧轮14;两个导向轮12固定在钻机底座上传动主轴 一侧，两个导向轮的作用是将皮带包住升降轴总成动力驱动轮而不容易脱落， 中间导向轮13固定在在升降轴总成动力驱动轮与升降轴总成中间的钻机底座 上，张紧轮14设置在导向轮12和中间导向轮13之间，所述张紧轮上设有摇 摆臂15，摇摆臂固定在钻机底座上，所述摇摆臂连结操作手柄16，升降轴总 成动力驱动轮与升降轴总成的连接皮带通过上述导向轮和张紧轮，操作手柄
控制摇摆臂以钻机底座上的固定点为中心来回摆动进而控制皮带的松紧，实 现控制钻杆动力头总成和钻杆上下运动的速度，动力头动力来源于三角皮带 传动。本实施例钻机动力头总成下端的钻机底座上安装有钻杆拆卸机构，由槽钢 和钢板焊接而成。
本实施例钻机介质利用的是泥浆，泥浆离心泵总成中采用IQ100-180A型 离心式泥浆泵，结构简单实用。
本实施例钻机井架升降总成中的下支撑臂和上支撑臂由方型钢管焊接而 成，结构紧凑、坚固、变形小；钻井时井架成三角形，通过下支撑臂和上支 撑臂之间的所述销轴实现折叠；而且井架与轴结合部位都镶有衬套和黄油嘴 便于维修和润滑。
本实施例桅杆采用直径60mm壁厚3.5mm无缝钢管制作而成，桅杆与底 座采用轴销连结，通过轴销桅杆可以折卧在底座上便于机动车行走。 本实施例钻机底座采用槽钢焊接而成。
本实施例升降机构所采用的皮带张紧来控制钻具的升降速度，其结构便于 操作。
本实施例变速箱有倒档、 一档、二档、三档，利用换挡来控制打井速度 和拆装钻杆。
本实施例工作过程是首先由农用三轮汽车的柴油机输出皮带轮将动力通
过V型三角带传递到钻机动力传动主轴总成；通过钻机的滑套式爪牙离合器
来控制动力的输入与切断，当滑套式爪牙离合器结合时，传动主轴将动力分
三路同时传递，第一路由泥浆离心泵驱动轮直接传递给泥浆离心泵水泵；第
二路由升降轴总成动力驱动轮直接传递给升降轴总成的升降轴，升降轴总成
的升降轴上巻有钢丝绳17，钢丝绳绕过桅杆顶部与钻杆动力头总成上的吊环 8-12连接，通过张紧轮控制皮带的松紧实现钻杆动力头总成钻具的升降速度 控制；第三路由变速箱总成动力驱动轮传递给变速箱离合器总成动力输入皮
带轮，经变速箱变速后由变速箱动力输出皮带轮传递给井架动力中间传动轮， 再由井架动力中间传动轮直接传递给钻杆动力头总成，驱使钻杆动力头总成 中的大齿轮轴旋转，大齿轮轴上连接有钻具来完成钻井工艺过程。
权利要求1.轻便车载钻机，包括带有输出动力轮的轻便机动车和钻体，钻体固定在轻便机动车底盘上；所述钻体包括钻机底座、动力传动主轴总成、变速箱总成、泥浆离心泵总成、钻机井架升降总成、升降轴总成、钻杆动力头总成；所述动力传动主轴总成、变速箱总成、泥浆离心泵总成、钻机井架升降总成、升降轴总成固定在钻机底座上；其特征在于，所述动力传动主轴总成包括一个传动主轴，在所述传动主轴上通过轴承装有动力输入轮，并且还装有滑套式爪牙离合器、泥浆离心泵驱动轮、升降轴总成动力驱动轮、变速箱总成动力驱动轮，所述滑套式爪牙离合器用于将动力输入轮动力传递到传动主轴，其一端与动力输入轮固定连接，另一端与动力传动主轴滑动连接；所述钻机井架升降总成包括下支撑臂和上支撑臂，下支撑臂一端通过活动销连接在钻机底座上，下支撑臂另一端与上支撑臂一端通过销轴连接，上支撑臂另一端连接钻杆动力头总成，在所述销轴上装有动力中间传动轮；所述轻便机动车的动力轮通过传动皮带与动力传动主轴的动力输入轮连接，所述泥浆离心泵驱动轮通过传动皮带与泥浆离心泵总成连接，所述升降轴总成动力驱动轮通过传动皮带与升降轴总成连接，升降轴总成的升降轴上缠有钢丝绳，钢丝绳通过固定在钻机底座上的桅杆顶部连接钻杆动力头总成，所述变速箱总成动力驱动轮通过传动皮带与变速箱总成动力输入轮连接；所述变速箱总成还设有变速输出轮，所述变速输出轮通过传动皮带与井架升降总成的动力中间传动轮连接，所述的动力中间传动轮通过皮带与钻杆动力头总成的动力输入轮连接。
2. 根据权利要求1所述的轻便车载钻机，其特征在于，所述轻便机动车 是农用三轮汽车或拖拉机。
3. 根据权利要求1所述的轻便车载钻机，其特征在于，所述动力传动皮 带都采用V型三角皮带。
4. 根据权利要求1所述的轻便车载钻机，其特征在于，所述钻杆动力头 总成，包括动力头壳体、在壳体的上、下端分别固定有上端盖和下端盖，在 上端盖上固定有一个弯管接头，自上端盖内延伸出下端盖安装有大齿轮轴，大齿轮轴上装有伞齿轮，在壳体的侧面安装有小齿轮轴，小齿轮轴装有小伞 齿轮和动力输入轮，两个伞齿轮在壳体内相互啮合，在上端盖与大齿轮轴接 触面上装有水封环，在壳体外侧一端安装有导向滑轮，工作时钻杆动力头总 成通过导向滑轮靠住桅杆上下滑动；动力头动力来源于三角皮带传动。
5. 根据权利要求1所述的轻便车载钻机，其特征在于，所述升降轴总成 动力驱动轮与升降轴总成皮带轮之间设置有张紧轮控制机构，包括两个导向 轮、中间导向轮和张紧轮；两个导向轮固定在钻机底座上传动主轴一侧，中 间导向轮固定在在升降轴总成动力驱动轮与升降轴总成中间的钻机底座上， 张紧轮设置在导向轮和中间导向轮之间，所述张紧轮上设有摇摆臂，摇摆臂 固定在钻机底座上，所述摇摆臂连结操作手柄，升降轴总成动力驱动轮与升 降轴总成的连接皮带通过上述导向轮和张紧轮，操作手柄控制摇摆臂以钻机 底座上的固定点为中心来回摆动进而控制皮带的松紧，实现控制钻杆动力头 总成和钻杆上下运动的速度。
6. 根据权利要求1所述的轻便车载钻机，其特征在于，所述钻机动力头 总成下端钻机底座上安装有钻杆拆卸机构，钻杆拆卸机构由槽钢和钢板焊接 而成。
7. 根据权利要求1所述的轻便车载钻机，其特征在于，所述泥浆离心泵 总成中泥浆泵采用离心式泥浆泵。
8. 根据权利要求1所述的轻便车载钻机，其特征在于，所述钻机井架升 降总成中的下支撑臂和上支撑臂由方型钢管焊接而成，通过下支撑臂和上支 撑臂之间的所述销轴实现折叠。
9. 根据权利要求1所述的轻便车载钻机，其特征在于，所述钻机底座采 用槽钢焊接而成。
10. 根据权利要求1所述的轻便车载钻机，其特征在于，所述桅杆采用 无缝钢管制作而成，桅杆与底座采用轴销连结，通过轴销桅杆可以折卧在底座上。
专利摘要本实用新型涉及一种轻便车载钻机；包括轻便机动车和钻体；所述钻体包括钻机底座、动力传动主轴总成、变速箱总成、泥浆离心泵总成、钻机井架升降总成、升降轴总成、钻杆动力头总成；所述动力传动主轴总成包括一个传动主轴，在传动主轴上通过轴承装有动力输入轮、滑套式爪牙离合器、泥浆离心泵驱动轮、升降轴总成动力驱动轮、变速箱总成动力驱动轮，所述钻机井架升降总成包括下支撑臂和上支撑臂，下支撑臂另一端与上支撑臂一端通过销轴连接，在所述销轴上装有动力中间传动轮；本实用新型优点1.外型小巧能适应小空间作业，结构简单、噪音小、维修方便，能适应复杂的地质地表的地震钻探；2.所有动力采用V型三角带传动、拆装方便、传动平稳。
文档编号E21B15/00GK201221314SQ20082012606
公开日2009年4月15日 申请日期2008年6月25日 优先权日2008年6月25日
发明者旺 刘, 常学军, 张占军, 张永生, 戴树敏, 郭君武, 胜 陈, 黄大平 申请人:中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司东部勘探事业部华北物探公司