专利名称：具有长给进行程的立轴式钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种立轴式钻机，特别是一种能提供长给进行程的立轴式钻机。
背景技术：
如图1、图2所示，现在国内广泛使用的立轴式钻机的立轴行程均在45(MM至 800MM之间，两个行程油缸A装于立轴箱B的两侧，负责钻杆的给进和提升。该些钻机转速和扭矩的传输路线是分动箱输出端圆锥齿轮一一立轴导管——立轴——卡盘——主动钻杆——钻具。上述立轴式钻机的不足之处在于a、钻杆的给进提升的距离由行程油缸的行程决定，因行程油缸A直接安装于立轴箱B上，且传递扭矩和转速的立轴也装在立轴箱内，所以行程油缸的行程就受限于立轴箱与地面的高度，因而传统的立轴式钻机的行程较短。一根普通钻杆的长度一般在4. 7m左右，绳索钻杆在: 左右，立轴式钻机完成一根钻杆的钻进需要上下倒杆6至10次，而且倒杆时需停机才能完成，影响钻具与孔底研磨，岩心也容易产生机械性破坏，这会给钻探过程带来操作忙烦，容易造成孔内塌陷钻探事故。b、主动钻杆没有导向，开钻时，为避免主动钻杆高速产生离心力，往往钻进转速低，进给速度慢，而且钻进过程中产生晃动等。C、受行程油缸直径的限制，立轴式钻机的钻进、提升能力小(一般为 30kN"l35kN)o近年来，市场从国外引进了全液压钻机，其一次给进行程为!Μ以上，这样不仅降低了劳动强度，而且提高了钻进效率。但是这种全液压钻机也存在不足a、全液压钻机的动力传输是由油泵传给液压马达，再由液压马达传递给钻具，消耗能量多，但往往获得的效率仅在30%至40%左右，而立轴式钻机的机械效率在70%左右，因此全液压钻机的动力是立轴式钻机的两倍，增加了施工使用成本。b、全液压钻机本身的价值高(从九十万到一百八十万不等)，是立轴式钻机的8倍左右，技术操作要求高，维修难度大，最不经济合算，一般用户难以承受。c、起下钻具不方便，处理孔内事故能力差，如不能打吊锤等。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种能提供长给进行程的立轴式钻机。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是一种具有长给进行程的立轴式钻机，包括经上机架及下机架安装在底盘上的钻机主体，该钻机主体至少包括卷扬机、分动箱及立轴箱，一钻塔支承架铰接于卷扬机及分动箱上，且该钻塔支承架上铰接有钻塔，该钻塔的中部活动设有推进器，一长给进油缸装于该钻塔内部，且该长给进油缸的活塞杆固定于钻塔的一端，该长给进油缸的给进油缸筒与推进器连接在一起；该钻机主体的立轴箱和推进器在同一轴心线上，且立轴箱与推进器的芯轴之间设置有主动钻杆。在该钻塔的下部设有导轨，推进器经该导轨设置在钻塔上。该钻塔的顶端设有天车，连接于钻机主体的卷扬机上的钢丝绳经天车上的滑轮后向下延伸，该上机架与下机架之间设置导轨。在主动钻杆与推进器的芯轴连接处设有退丝微调机构。该钻塔支承架与钻塔之间设置有起塔油缸，该底盘上设有用于支承放塔状态钻塔的塔架。在钻塔支承架与上机架之间设置有变幅油缸，该钻塔与立轴箱之间设有同步回转机构。与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为①、本实用新型在传统立轴式钻机的基础上，在钻塔内部设置一长给进油缸，且其活塞杆设置于钻塔一端，其给进油缸筒连接活动设于钻塔中部的推进器，将主动钻杆设于立轴箱与推进器之间，这样不仅可加长钻杆的给进行程，达到全液压钻机的钻进效率，而且由于是在传统立轴式钻机基础上进行的改进，因而本实用新型使用成本和生产成本低，操作简单，维修方便；②、本实用新型在钻塔的下部设有导轨，推进器经导轨安装于钻塔上，在长给进油缸及钻机主体经立轴箱提供的动力联合作用下，设于立轴箱与推进器之间的主动钻杆随导轨平稳运行，从而增加了主动钻杆的导向，相应获得进给最佳转速和最快的进给速度，且保证了钻探过程中的高效和平稳；③、本实用新型采用的长给进油缸为大油缸结构，使得本实用新型给进、提升能力加强，增强了处理孔内事故的能力。
[0016]图1为现有立轴式钻机的主视图。[0017]图2为现有立轴式钻机的右视图。[0018]图3为本实用新型具有长给进行程的立轴式钻机的立体结构图。[0019]图4为本实用新型的主视图。[0020]图5为本实用新型的左视图。[0021]图6为本实用新型斜孔施工状态示意图。[0022]图7为本实用新型直孔施工状态示意图。[0023]图8为本实用新型运输状态侧视图。[0024]图9为本实用新型运输状态俯视图。
具体实施方式如图3-图9所示，本实用新型具有长给进行程的立轴式钻机，包括经上机架10及下机架9安装在底盘11上的钻机主体7，该钻机主体7至少包括卷扬机12、分动箱13及立轴箱14，一钻塔支承架3铰接于卷扬机12及分动箱13上，该钻塔支承架3上铰接有钻塔 4。该钻塔4可为桅杆式钻塔，也可为各种塔式钻塔。在本实施例中，该钻塔4采用桅杆式钻塔来进行说明。该钻塔4的中部设有推进器5，一长给进油缸6装于钻塔4内部，其活塞杆61固定于钻塔4的一端(在本实施例中，该长给进油缸6倒装于钻塔4内部，该活塞杆61 固定于钻塔4的底部，但并不局限于此，该长给进油缸6也可正装于钻塔4内部，则该活塞杆61可固定于钻塔4的上端)，其给进油缸筒62与推进器5连接在一起，这样，推进器5在长给进油缸6的带动下可上下移动。为使推进器5的上下移动更加平稳，在钻塔4的下部还设有导轨51，该推进器5卡设在该导轨51上，使推进器5能沿导轨51上下移动。该钻机主体7的立轴箱14和推进器5在同一轴心线上，且立轴箱14与推进器5的芯轴之间设置有主动钻杆17，这样，钻机主体7经立轴箱14将动力传递给主动钻杆17，同时在长给进油缸6的作用下，推进器5促使主动钻杆17经立轴箱14平稳向下移动。在主动钻杆17与推进器5的芯轴连接处还设有退丝微调机构。如图4所示，该钻塔4的顶端设有天车18，连接于钻机主体7的卷扬机上的钢丝绳19经天车18上的滑轮后向下延伸，当主动钻杆17工作时，该钢丝绳19偏离施工孔，使钢丝绳19的存在不影响主动钻杆17的动作。该立轴式钻机的上机架10与下机架9之间设置导轨，使上机架10能沿导轨相对下机架9移动，当需提升或下放钻具时，上机架10相对下机架9后移一定距离，使钢丝绳19对正施工孔，以方便更换钻具。(见图3)为使竖塔及放塔方便，该钻塔支承架3与钻塔4之间还设置有起塔油缸16，用于搬迁时放下钻塔，施工时竖塔。该底盘11上还设有塔架15，当钻塔4放下后，落于塔架15 上，以方便整体移动。在钻塔支承架3与上机架10之间设置有变幅油缸1，用于斜孔施工的变幅；该钻塔4与立轴箱14之间还设有同步回转机构2，以保证了立轴箱14与钻塔4的同步回转。
权利要求1.一种具有长给进行程的立轴式钻机，包括经上机架及下机架安装在底盘上的钻机主体，该钻机主体至少包括卷扬机、分动箱及立轴箱，一钻塔支承架铰接于卷扬机及分动箱上，且该钻塔支承架上铰接有钻塔，其特征在于，该钻塔的中部活动设有推进器，一长给进油缸装于该钻塔内部，且该长给进油缸的活塞杆固定于钻塔的一端，该长给进油缸的给进油缸筒与推进器连接在一起；该钻机主体的立轴箱和推进器在同一轴心线上，且立轴箱与推进器的芯轴之间设置有主动钻杆。
2.根据权利要求1所述的具有长给进行程的立轴式钻机，其特征在于，在钻塔的下部设有导轨，推进器经该导轨设置在钻塔上。
3.根据权利要求1或2所述的具有长给进行程的立轴式钻机，其特征在于，该长给进油缸倒装于该钻塔内部，且该长给进油缸的活塞杆固定于钻塔的底部。
4.根据权利要求1或2所述的具有长给进行程的立轴式钻机，其特征在于，该长给进油缸正装于该钻塔内部，且该长给进油缸的活塞杆固定于钻塔的上端。
5.根据权利要求1所述的具有长给进行程的立轴式钻机，其特征在于，该钻塔的顶端设有天车，连接于钻机主体的卷扬机上的钢丝绳经天车上的滑轮后向下延伸；该上机架与下机架之间设置导轨。
6.根据权利要求1所述的具有长给进行程的立轴式钻机，其特征在于，在主动钻杆与推进器的芯轴连接处设有退丝微调机构。
7.根据权利要求1所述的具有长给进行程的立轴式钻机，其特征在于，该钻塔支承架与钻塔之间设置有起塔油缸，该底盘上设有用于支承放塔状态钻塔的塔架。
8.根据权利要求1所述的具有长给进行程的立轴式钻机，其特征在于，在钻塔支承架与上机架之间设置有变幅油缸，该钻塔与立轴箱之间设有同步回转机构。
专利摘要一种具有长给进行程的立轴式钻机，包括经上机架及下机架安装在底盘上的钻机本体，该钻机主体至少包括卷扬机、分动箱及立轴箱，一钻塔支承架铰接于卷扬机及分动箱上，且该钻塔支承架上铰接有钻塔，该钻塔的中部活动设有推进器，一长给进油缸装于该钻塔内部，且该长给进油缸的活塞杆固定于钻塔的一端，该长给进油缸的给进油缸筒与推进器连接在一起；该钻机主体的立轴箱和推进器在同一轴心线上，且立轴箱与推进器的芯轴之间设置有主动钻杆。在该钻塔的下部设有导轨，推进器经该导轨设置在钻塔上。本实用新型既有效加长了主动钻杆的给进行程，也增加了主动钻杆的导向，使其相应获得进给最佳转速和最快的进给速度，且保证了钻探过程中的高效和平稳。
文档编号E21B7/02GK202047747SQ201120169749
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者吴有林, 张勇斌, 董国军 申请人:张勇斌