一种控制钻机钻孔垂直度的装置的制作方法

本实用新型涉及勘探设备领域，特别是指一种控制钻机钻孔垂直度的装置。

背景技术：

地质勘探行业钻井施工，在钻遇第四系松散地层时，目前国内行业内采用较多的为龙门回转钻机设备，这种钻机设备在钻井时主要依靠吊起的电机和钻杆本身的重量对钻头施加压力进行旋转钻进，钻头是破碎岩石的主要工具，需要一定的钻压和转速，通过钻杆把地面动力、扭矩等传递给钻头，使钻头不断旋转破坏岩石。传统钻机的钻头与钻杆周围没有固定或限位装置，可以随意转动，成孔的孔径远大于钻头直径，钻进时，无法控制其钻进的方向，很容易造成孔斜。在钻进粘土及粉细砂地层时，钻孔的垂直度相对还好，但遇到颗粒较大的地层如中砂、粗砂及卵石层时，钻头自然偏向周边较软的地层，从而无法控制钻孔的垂直度，倾斜严重时会与周围已完成的钻孔交叉，这是在施工过程中禁止出现的情况。

技术实现要素：

本实用新型提出一种控制钻机钻孔垂直度的装置，解决了现有技术中上述的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种控制钻机钻孔垂直度的装置，包括钻机平台，所述钻机平台包括平台本体、伸缩支腿、防陷板和垂直度限位孔，所述防陷板与所述伸缩支腿连接；所述伸缩支腿与所述平台本体连接；所述平台本体上设有所述垂直度限位孔，钻杆穿过所述垂直度限位孔与钻头连接。

进一步地，本实用新型所述的控制钻机钻孔垂直度的装置，还包括供油装置、液压控制装置、钻机支架和液动加压装置，所述钻机平台一端设有所述供油装置；所述钻机平台中部设有所述液压控制装置，所述液压控制装置与所述供油装置连接；所述钻机平台另一端设有所述钻机支架；所述钻机支架内设有所述液动加压装置，所述液动加压装置与所述供油装置和所述液压控制装置连接；所述液动加压装置下方与所述钻杆连接；所述钻杆下方与所述钻头连接。

进一步地，本实用新型所述的控制钻机钻孔垂直度的装置，还包括固定装置，所述固定装置包括固定支架、钢丝绳和收放电机，所述固定支架与所述钻机支架连接，所述固定支架上设有所述钢丝绳和所述收放电机，所述钢丝绳与所述收放电机连接。

进一步地，所述液动加压装置包括液动加压支架、液动加压油缸、动力头支架、动力头和动力头电机，所述液动加压支架与所述钻机支架滑动连接，所述液动加压支架与所述液动加压油缸一端连接，所述液动加压油缸另一端与所述钻机平台连接；所述液动加压支架内设有动力头支架；所述动力头支架内设有动力头；所述动力头支架上设有动力头电机，所述动力头电机与所述动力头连接，所述动力头下方与所述钻杆连接。

进一步地，所述钻机支架为门型支架，所述钻机支架内侧设有滑动轨道，所述液动加压支架通过滑动轨道与所述钻机支架连接；所述液动加压支架内侧设有限位滑轨，所述动力头支架内侧设有与所述限位滑轨匹配连接的限位滑槽。

进一步地，所述液动加压油缸包括油缸本体和活塞杆，所述油缸本体一端与所述钻机平台连接，所述油缸本体另一端与所述活塞杆一端连接，所述活塞杆另一端穿过所述液动加压支架且与所述液动加压支架连接；所述液动加压装置还包括缓冲弹簧，所述缓冲弹簧套设于所述活塞杆穿过所述液动加压支架的一端，且设置于所述活塞杆和所述液动加压支架之间。

进一步地，所述供油装置包括油箱和油泵，所述油箱通过油管与所述油泵连接，所述油泵与所述液压控制装置电连接，所述油泵通过油管与所述液动加压装置连接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型所述的控制钻机钻孔垂直度的装置，通过钻机平台、钻机支架和液动加压装置可以比较精确地控制钻进的方向，消除了钻头产生振动、摆动和跳动的现象及孔斜的现象，保证施工的正常进行，增加钻机的动力性能，缩短钻进时间，提高工作效率，另外还设有固定装置，可以实现固定设备，保证设备整体稳定，从而进一步保证施工的正常进行，同时结构比较简单，制造成本低，适宜大规模推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种控制钻机钻孔垂直度的装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种控制钻机钻孔垂直度的装置的另一结构示意图；

图3为本实用新型一种控制钻机钻孔垂直度的装置的另一结构示意图。

图中：

1、平台本体；2、伸缩支腿；3、防陷板；4、垂直度限位孔；5、钻杆；6、钻头；7、液压控制装置；8、钻机支架；9、固定支架；10、钢丝绳；11、收放电机；12、液动加压支架；13、动力头支架；14、动力头；15、动力头电机；16、油缸本体；17、活塞杆；18、缓冲弹簧；19、油箱；20、油泵；21、油管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3，本实用新型所述的一种控制钻机钻孔垂直度的装置，包括钻机平台，钻机平台包括平台本体1、伸缩支腿2、防陷板3和垂直度限位孔4，防陷板3与伸缩支腿2连接；伸缩支腿2与平台本体1连接；平台本体1上设有垂直度限位孔4，钻杆5穿过垂直度限位孔4与钻头6连接。

具体地，平台本体1的四角设置可伸缩的伸缩支腿2，可以根据具体情况实现调节，对钻进方向进行控制；在伸缩支腿2下方设置防陷板3，可以防止伸缩支腿2出现下沉。

其中，优选地，所述伸缩支腿2上设有长度刻度，从而可以通过数学计算精确计算倾斜角度及每个伸缩支腿2需要伸出的长度，更加快捷地调整到合适的倾斜角度。

其中，本实用新型所述的控制钻机钻孔垂直度的装置，还包括供油装置、液压控制装置7、钻机支架8和液动加压装置，钻机平台一端设有供油装置；钻机平台中部设有液压控制装置7，液压控制装置7与供油装置连接；钻机平台另一端设有钻机支架8；钻机支架8内设有液动加压装置，液动加压装置与供油装置和液压控制装置7连接；液动加压装置下方与钻杆5连接；钻杆5下方与钻头6连接。

其中，本实用新型所述的控制钻机钻孔垂直度的装置，还包括固定装置，固定装置包括固定支架9、钢丝绳10和收放电机11，固定支架9与钻机支架8连接，固定支架9上设有钢丝绳10和收放电机11，钢丝绳10与收放电机11连接。

具体地，固定支架9、钢丝绳10和收放电机11可以连接其它固定物体或锚固进地面中，防止钻杆5在受力时造成整个设备的前后或左右晃动，实现稳固。

其中，所述液动加压装置包括液动加压支架12、液动加压油缸、动力头支架13、动力头14和动力头电机15，液动加压支架12与钻机支架8滑动连接，液动加压支架12与液动加压油缸一端连接，液动加压油缸另一端与钻机平台连接；液动加压支架12内设有动力头支架13；动力头支架13内设有动力头14；动力头支架13上设有动力头电机15，动力头电机15与动力头14连接，动力头14下方与钻杆5连接。

其中，所述钻机支架8为门型支架，钻机支架8内侧设有滑动轨道，液动加压支架12通过滑动轨道与钻机支架8连接；液动加压支架12内侧设有限位滑轨，动力头支架13内侧设有与限位滑轨匹配连接的限位滑槽。

具体地，液动加压支架12通过滑动轨道与钻机支架8连接，液动加压支架12通过限位滑轨和限位滑槽与动力头支架13连接，动力头14设置在动力头支架13内，可以使动力头14按固定路线滑动，动力头14与钻杆5相连，动力头14按固定方向滑动，钻杆5同样也只在固定方向上运行，钻杆5发生将要倾斜时，有固定的轨道施加作用力防止倾斜，从而控制钻孔的垂直度，钻机支架8、液动加压支架12和动力头支架13设置固定的滑动路径，进行了限位，可以抑制钻进时钻杆5发生角度倾斜和晃动。

其中，所述液动加压油缸包括油缸本体16和活塞杆17，油缸本体16一端与钻机平台连接，油缸本体16另一端与活塞杆17一端连接，活塞杆17另一端穿过液动加压支架12且与液动加压支架12连接；液动加压装置还包括缓冲弹簧18，缓冲弹簧18套设于活塞杆17穿过液动加压支架12的一端，且设置于活塞杆17和液动加压支架12之间。

其中，所述供油装置包括油箱19和油泵20，油箱19通过油管21与油泵20连接，油泵20与液压控制装置7电连接，油泵20通过油管21与液动加压装置连接。

具体地，就位安装时，如果钻杆5的垂直度没有找正，钻孔过程中肯定会发生倾斜，而通过四个伸缩支腿2，可以对钻机进行找平找正，找正后通过四个伸缩支腿2的固定后，钻机不会在钻进过程中摇晃，从源头上保证钻孔的垂直度，防止孔斜现象的发生，另外防陷板3可以防止伸缩支腿2出现下沉的情况；在平台本体1上，靠近钻杆4下部，设置一个稍大于钻杆5外径的垂直度限位孔4，在钻进过程中，钻杆5只能在垂直度限位孔4的区域内活动，可以减少较大倾斜角度的发生。

本实用新型所述的控制钻机钻孔垂直度的装置，通过钻机平台、钻机支架8和液动加压装置可以比较精确地控制钻进的方向，消除了钻头6产生振动、摆动和跳动的现象及孔斜的现象，保证施工的正常进行，增加钻机的动力性能，缩短钻进时间，提高工作效率，另外还设有固定装置，可以实现固定设备，保证设备整体稳定，从而进一步保证施工的正常进行，同时结构比较简单，制造成本低，适宜大规模推广。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。