专利名称：多功能立轴式岩心钻机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种地质工程勘探设备，特别是一种多功能立轴式岩心钻机。
背景技术：
随着我国国民经济的高速发展，我国地质勘探、地热、水井、煤层气等的钻探施工行业也保持了多年高速增长，勘查开发投入相应持续增加。在地质勘探设备中立轴式岩心钻机仍为勘探市场的绝对主力军；而在水井、地热、煤层气等的钻探设备中，仍主要是使用传统的转盘式水井钻机。近年来，随着煤层气开发步伐的加快，煤层气开发用的钻探设备除价格较高的国外煤层气钻机和我国几家刚刚起步的全液压煤层气钻机外，主要用的还是传统转盘式水井钻机或浅层石油转盘钻机。就是说在地质勘探的钻探市场，使用较多的设备，主要还是立轴式岩心钻机和转盘式回转水井钻机。随着地质勘探、地热、水井和煤层气的开发走上了市场化管理，钻探设备性能的优劣，钻探设备成本投入的高低将在竞争中起着十分重要的位置。尤其，对于初期组建勘探队伍的创业者，更是关注钻探设备的性价比，钻探设备若能具备一机多能，将直接降低钻探项目的投入成本。千米以上XY系列立轴式岩心钻机的使用优势在于，以金刚石和硬质合金钻进为主的绳索取心钻探，在加压或减压钻进时，其可控性强并且钻进速度快；缺点是取心直径小，尤其是孔径相对较大的水井、地热、煤层气等的钻进，对转速较高、扭矩较小的立轴式岩心钻机来说，就显得力不从心，有小马拉大车的感觉。尽管一些施工单位也用立轴式岩心钻机，完成过较浅的水井、地热、煤层气、工程等的钻探项目。可多数施工情况，钻机都是在超负荷运转下工作，导致多数核心元件的损坏，况且钻机工作时稳定性也较差，较大口径钻探时立轴式岩心钻机的钻进能力也凸显不足。而300米以上的转盘式水井钻机和浅层石油转盘钻机，在水井钻探、地热钻探、煤层气开发等不同的施工情况下，由于转盘式水井钻机和浅层石油转盘钻机的转速较低，扭矩大，对水井、地热、煤层气等较大孔径钻进效果有明显的优势。但是，在用于岩心勘探施工时则存在不足，由于其转速低，以金刚石和硬质合金钻进的绳索取心勘探工艺施工，效果显得较差。而普通钻探施工常用卷扬悬吊钻具进行减压钻进的施工，其可控性不及立轴式岩心钻机的液压油缸控制，使用加压钻进时也难以实现。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种既能实现立轴式岩心钻机的钻进功能，又能实现转盘式回转水井钻机钻进功能的多功能立轴式岩心钻机。本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案是实现的，一种多功能立轴式岩心钻机，包括立轴式岩心钻机，其特点是:在立轴式岩心钻机的底座的前部固定有转盘，在转盘的中心钻具孔内安装有转盘补心，在转盘的后方设有与转盘固定相接的减速机构，减速机构包括竖向设置的输入轴，输入轴上套装有齿轮套，齿轮套通过中间传动齿轮与转盘的大齿轮相连，在输入轴的上端安装有万向联轴器，在万向联轴器的上方固定有与立轴式岩心钻机的立轴配合的立轴卡套，钻进方式1:立轴式岩心钻机的机体前移，立轴式岩心钻机的立轴与转盘的中心钻具孔对中后实施钻进，转盘作为孔口工作平台；钻进方式I1:立轴式岩心钻机的机体后移，立轴式岩心钻机的立轴竖向套装在立轴卡套内，动力经立轴式岩心钻机的立轴传到减速机构，从而带动转盘转动实施大口径、大扭矩的钻进。本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述中间传动齿轮设有两个，分别对称分布在输入轴轴线与转盘补心中心线的连接线两侧。与现有技术相比，本发明利用安装在立轴式岩心钻机底座前部的转盘，降低了设备的钻进速度，提高了扭矩，实现了对水井、地热和煤层气等较大孔径的钻进；通过转盘与设置在转盘后方减速机构的配合，使设备既具备立轴式岩心钻机可控性强、钻进速度快和效率高的钻进功能，又具备了转盘式回转水井钻机钻进扭矩大的钻进功能，大大提高了设备的钻进能力，降低了成本。
图1为本发明的结构示意 图2为转盘结构示意 图3为A-A向示图。
具体实施例方式—种多功能立轴式岩心钻机，包括立轴式岩心钻机，在立轴式岩心钻机的底座2的前部固定有转盘1，在转盘I的中心钻具孔内安装有转盘补心4，在转盘I的后方设有与转盘I固定相接的减速机构，减速机构包括竖向设置的输入轴7，输入轴7上套装有齿轮套8，齿轮套8通过中间传动齿轮6与转盘的大齿轮5相连，在输入轴7的上端安装有万向联轴器9，在万向联轴器9的上方固定有与立轴式岩心钻机的立轴11配合的立轴卡套10，钻进方式1:立轴式岩心钻机的机体3前移，立轴式岩心钻机的立轴11与转盘I的中心钻具孔对中后实施钻进，转盘I作为孔口工作平台；钻进方式I1:立轴式岩心钻机的机体3后移，立轴式岩心钻机的立轴11竖向套装在立轴卡套10内，动力经立轴式岩心钻机的立轴11传到减速机构，从而带动转盘I转动实施大口径、大扭矩的钻进。所述中间传动齿轮6设有两个，分别对称分布在输入轴7轴线与转盘补心4中心线的连接线两侧。所述输入轴7轴线与转盘补心4中心线相互平行设置，满足了立轴式岩心钻机的传动一致性，解决了立轴式岩心钻机与转盘的连接问题。所述的转盘补心包括了相同规格的传扭补心和锥度补心，以方便传扭钻进和上下钻具不同孔口的工作状态。在实施地质勘探的绳索取心钻进时，利用钻进方式I先将立轴式岩心钻机的机体3前移，使立轴式岩心钻机立轴11的中心与转盘I中心钻具孔的中心重合，然后进行钻探，仅将转盘I作为工作平台使用，完全表现出的是立轴式岩心钻机的参数能力；在实施地热、水井勘探和煤层气开发等的较大口径的钻进时，利用钻进方式II先将立轴式岩心钻机的机体3后移，使立轴式岩心钻机的立轴11套装在立轴卡套10内，利用立轴式岩心钻机的立轴11通过减速机构带动转盘补心4内的钻具转动,实现大孔径、大扭矩的钻进施工,完全表现出的是转盘式回转水井钻机的参数能力。本设备还可以针对不同的钻探工艺，发挥组合优势，改善传统转盘钻机无法自行加压钻进的缺陷，在深孔且孔径较大的钻探施工时，可采取分段施工，在浅孔钻进时先利用钻进方式I进行加压钻进，当钻进到深孔处时，升起立轴式岩心钻机的立轴，再利用钻进方式II，继续进行深孔的钻进。在新机制造时，立轴式岩心钻机的原压梁回转部分，分动箱部分、卷扬部分、变速离合部分、前后机架部分、动力部分、液压传动部分均不变，在原机的底座上增加转盘的安装位，在安装位内安装转盘就组成了新型的多功能立轴式岩心钻机。在旧机改造时，更换原钻机的底座，再加装转盘即可。
权利要求
1.一种多功能立轴式岩心钻机,包括立轴式岩心钻机,其特征在于:在立轴式岩心钻机的底座的前部固定有转盘，在转盘的中心钻具孔内安装有转盘补心，在转盘的后方设有与转盘固定相接的减速机构，减速机构包括竖向设置的输入轴，输入轴上套装有齿轮套，齿轮套通过中间传动齿轮与转盘的大齿轮相连，在输入轴的上端安装有万向联轴器，在万向联轴器的上方固定有与立轴式岩心钻机的立轴配合的立轴卡套， 钻进方式1:立轴式岩心钻机的机体前移，立轴式岩心钻机的立轴与转盘的中心钻具孔对中后实施钻进，转盘作为孔口工作平台；钻进方式I1:立轴式岩心钻机的机体后移，立轴式岩心钻机的立轴竖向套装在立轴卡套内，动力经立轴式岩心钻机的立轴传到减速机构，从而带动转盘转动实施大口径、大扭矩的钻进。
2.根据权利要求1所述的多功能立轴式岩心钻机，其特征在于:所述中间传动齿轮设有两个，分别对称分布在输入轴轴线与转盘补心中心线的连接线两侧。
全文摘要
一种多功能立轴式岩心钻机，包括立轴式岩心钻机，在立轴式岩心钻机的底座的前部固定有转盘，在转盘的中心钻具孔内安装有转盘补心，在转盘的后方设有与转盘固定相接的减速机构，减速机构包括竖向设置的输入轴，输入轴上套装有齿轮套，齿轮套通过中间传动齿轮与转盘的大齿轮相连，在输入轴的上端安装有万向联轴器，在万向联轴器的上方固定有与立轴式岩心钻机的立轴配合的立轴卡套。本发明利用安装在立轴式岩心钻机底座前部的转盘，使设备既具备立轴式岩心钻机可控性强、钻进速度快和效率高的钻进功能，又具备了转盘式回转水井钻机钻进扭矩大的钻进功能，大大提高了设备的钻进能力，降低了成本。
文档编号E21B3/02GK103147685SQ20131010422
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月28日 优先权日2013年3月28日
发明者马增福 申请人:连云港黄海机械股份有限公司