一种新型声频振动钻机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及浅层地质取样钻机，尤其涉及一种新型声频振动钻机。
【背景技术】
[0002]中国近年来开发了一些全液压声频振动特种取样钻机，如中国地质大学(北京)2007年开发了 SDR-100型声频振动钻机样机，振动深度30米，但整机布局及结构不尽合理、美观，柴油机冷却器总成缺少防护罩，桅杆无法滑移落地，动力头发热严重、减振效果差，液压油管布置较为杂乱，夹持器工作效果不佳等。
[0003]在此基础上，中国煤炭地质总局第二勘探局与中国地质大学(北京)联合开发了YSZ-50型声频振动钻机，经过试验和测试，振动深度可达50米，结构布局和美观度有了较大的改进:增加了柴油机冷却器总成的防护罩，桅杆可滑移落地，动力头结构做了大幅调整，激振力和减振效果明显提升，经过多项试验和测试，钻机各项性能指标达到设计要求，成为国内首台钻进深度达到50米的声频振动钻机，填补了国内该类钻机研制领域的空白，但是动力头使用寿命较短。
[0004]同时现有的声频钻机未采用模块化设计方案，结构布局不尽合理，底盘结构偏软偏轻，桅杆尺寸重量偏大，造成桅杆起落时机身不稳，动量较大；桅杆上未设计排架结构、油管布局散乱；桅杆上未设计绞车，造成现场吊装钻杆、工具等不便；车体上未设计钻杆箱，导致钻杆搬运靠人工进行，费力费时，桅杆下部未设计自动卸扣的夹持器，不便于钻杆的拧卸，增加辅助工作时间，降低了钻进效率。声频动力头的使用寿命较短，减振结构和材料不尽合理。
[0005]钻机液压功率计算选型偏大，造成油耗偏大，成本费用较高。液压系统尚未引入先导控制技术，造成能耗增大，并且管路杂乱。
[0006]故现有技术有待改进和发展。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构布局合理，提高液压系统的集成度并降低能耗；同时提升了整机操控的安全度和舒适度的新型声频振动钻机。
[0008]本实用新型的技术解决方案是:一种新型声频振动钻机，包括动力总成、行走总成、工具箱总成、桅杆动力头总成、操作台总成、液压系统总成、以及电控系统总成；
[0009]其中:动力总成由开设有散热窗的外罩包裹；
[0010]行走总成包括履带以及与履带相适配的底盘，在该底盘下方设有四个液压支腿；
[0011]工具箱总成包括工具箱以及与工具箱相邻设置的液压阀安装箱，在工具箱总成上方设有钻杆箱；
[0012]桅杆动力头总成包括桅杆和在其上滑动的声频动力头；声频动力头采用新型结构和减振材料，性能得到大幅提升，使用寿命进一步延长。
[0013]操作台总成，操作台总成包括固定操作台和孔口操作台，固定操作台和孔口操作台布置在工具箱和钻杆箱的对侧。
[0014]液压系统总成包括液压栗、液压阀、液压马达、油缸、压力表、液压胶管和液压油箱等。液压系统采用主栗、辅栗的双栗-双系统。主栗为负载敏感变量栗，驱动声频动力头、夹持器、绞车及履带行走马达；辅栗为定量齿轮栗，驱动支腿油缸、起塔油缸及滑移油缸。液压系统中采用了先导控制技术，通过下述的孔口操作台的先导阀来控制比例换向阀的动作。实现安全、节能及远距离控制。
[0015]操作台总成包括固定操作台和孔口操作台，固定操作台液压手柄控制四个支腿、桅杆的起落及桅杆的滑移。孔口操作台可以拉伸活动，将操作台移动到方便观察钻孔的位置，孔口操作台包括液压先导手柄和压力表，控制动力头、夹持器、绞车的动作并监测液压栗、振动、回转及给进工作时的压力。
[0016]电控系统总成包括电控箱和有线遥控盒。电控箱包括柴油机性能参数的显示仪表及报警灯、整机的钥匙开关、急停按钮及油门等，控制柴油机的启停和加速并监测柴油机的运行工况。有线遥控盒包括履带行走手柄、油门及急停按钮，控制整机的行走及柴油机的急
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[0017]在桅杆上设有用以布置液压管线的排架和拖链，使得液压管线布置顺畅。
[0018]在桅杆上设有用于吊升的绞车，方便钻杆和其它器具的辅助吊升。
[0019]在桅杆下部设有可自动卸扣的夹持器，方便钻杆的拆卸。
[0020]孔口操作台可以拉伸活动。
[0021]本实用新型的有益效果:
[0022]进一步优化提高声频钻机结构布局的合理性和美观度；进一步提高核心部件声频动力头的使用寿命；进一步优化提高液压系统的集成度并降低能耗；钻机采用了电控技术，提升了整机操控的安全度和舒适度。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的新型声频振动钻机主视图；
[0024]图2为本实用新型的新型声频振动钻机俯视图；
[0025]图3为本实用新型的新型声频振动钻机左视图。
【具体实施方式】
[0026]实施例:
[0027]参阅图1，图2以及图3，一种新型全液压声频振动钻机，包括动力总成7，动力总成7包括柴油机和冷却器，柴油机驱动液压栗，为整机提供液压原动力。液压油工作一段时间后温度升高，经过冷却器冷却后回到液压油箱。动力总成由外罩包裹起来，外罩上开有散热窗，对动力总成进行散热。动力总成的柴油机功率为llOkW，较YSZ-50型钻机功率降低了16%，进一步节能减排。
[0028]新型全液压声频振动钻机，包括行走总成4，行走总成4包括履带和底盘。履带的行走通过有线遥控盒12控制，最大爬坡角度为20°，适合于不平坦地形的运移。底盘由方管和槽钢焊接而成，承载钻机的上部结构。底盘四角安装四个支腿油缸8，用于将钻机支撑起来，调平机身。
[0029]新型全液压声频振动钻机，包括工具箱总成3，工具箱总成由工具箱和相邻的液压阀安装箱组成。两者排成一排，其上为钻杆箱6，钻杆箱内可容纳25根2米长的钻杆。
[0030]新型全液压声频振动钻机，包括桅杆一动力头总成1，桅杆动力头总成1通过起塔油缸2立起到竖直位置，桅杆可通过滑移油缸5在桅杆托板中滑动，实现滑移落地，确保机身稳定。通过给进油缸和链条拉动动力头，实现钻进和提升功能。给进行程3.lm，可一次加接2m长的钻杆。声频动力头通过两个对称布置偏心轴的高速旋转产生高频振动力，是该钻机的核心部件，声频动力头采用了侧面减振橡胶的新型结构，有效延长了使用寿命。
[0031]新型全液压声频振动钻机，包括操作台总成，操作台总成由固定操作台11和孔口操作台9组成，布置在工具箱和钻杆箱的对侧。固定操作台11紧邻电控箱10，控制支腿油缸8、起塔油缸2和滑移油缸5。孔口操作台布置了先导控制液压阀，控制夹持器13、动力头的回转、振动和给进动作。
[0032]工作时，先打开电控箱10的钥匙开关，发动动力总成7，然后操作有线遥控盒12，驱动行走总成4行走到预定孔位，通过固定操作台11的手柄控制四个液压支腿8，使履带底盘稍离开地面，调平钻机。然后通过起塔油缸2将桅杆动力头总成1立起到竖直位置，随后通过滑移油缸5将桅杆动力头总成1滑移落地。通过给进油缸的伸缩，牵引链条，带动声频动力头上下运动，实现钻进和提升。夹持器13用于钻杆的加接和拧卸，具有自动卸扣功能，减小了工人的劳动强度，提高了钻进效率。
[0033]本实用新型整机引入工业设计理念，结构紧凑，布局合理，外形美观。整机布局呈现模块化特点，分为七个总成，包括动力总成、行走总成、工具箱总成、桅杆动力头总成、操作台总成、液压系统总成及电控系统总成。可通过调整、更换不同的总成衍生出系列化钻机。比如将桅杆动力头总成处声频动力头换成回转型动力头、工具箱总成处换上泥浆栗，即可实现泥浆回转钻进，成为全液压回转型工程钻机。模块化的布局，也易于拆装和维护。
[0034]钻机液压系统总成采用负载敏感控制系统，高效节能。钻机液压功率经计算后优化降低了 16%，油耗也相应比例的降低。采用液压先导控制技术，实现了安全、节能及远距离控制。
[0035]钻机电控系统总成可实时监测发动机的转速、水温、机油压力、发动机启停、电瓶电压等信号并能进行调节，可实现桅杆起落的声光报警，采用有线控制技术，可远距离控制履带行走、能实时监测柴油机工况并实现急停，提高了钻机操作的舒适度和安全性。
[0036]同时整机引入工业设计理念，采用模块化设计方案，分为七大总成，可通过调整、更换不同的总成衍生出系列化钻机。整机结构紧凑、布局合理、外形美观。
[0037]钻机液压系统总成得到优化，采用液压先导控制技术，实现了液压系统的安全、节能和远距离控制。
[0038]钻机电控系统总成，可实时监测发动机的转速、水温、机油压力、发动机启停、电瓶电压等信号并能进行调节，可实现桅杆起落的声光报警，利用有线控制技术实现履带行走，提高了钻机操控的舒适度和安全性。
[0039]声频动力头采用新型结构和减振材料，性能有了更大幅度的提升，延长了动力头的使用寿命。
[0040]上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
【主权项】
1.一种新型声频振动钻机，其特征在于:包括动力总成、行走总成、工具箱总成、桅杆动力头总成、操作台总成、液压系统总成、以及电控系统总成； 其中:动力总成由开设有散热窗的外罩包裹； 行走总成包括履带以及与履带相适配的底盘，在该底盘下方设有四个液压支腿；工具箱总成包括工具箱以及与工具箱相邻设置的液压阀安装箱，在工具箱总成上方设有钻杆箱； 桅杆动力头总成包括桅杆和在其上滑动的声频动力头； 操作台总成，操作台总成包括固定操作台和孔口操作台，固定操作台和孔口操作台布置在工具箱和钻杆箱的对侧。2.根据权利要求1所述的新型声频振动钻机，其特征在于:在桅杆上设有用以布置液压管线的排架和拖链。3.根据权利要1或2所述的新型声频振动钻机，其特征在于:在桅杆上设有用于吊升的绞车。4.根据权利要1或2所述的新型声频振动钻机，其特征在于:在桅杆下部设有可自动卸扣的夹持器。5.根据权利要1或2所述的新型声频振动钻机，其特征在于:孔口操作台可以拉伸活动。
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型声频振动钻机，其特征在于：包括动力总成、行走总成、工具箱总成、桅杆动力头总成、操作台总成、液压系统总成、以及电控系统总成；其中：动力总成由开设有散热窗的外罩包裹；行走总成包括履带以及与履带相适配的底盘，在该底盘下方设有四个液压支腿；工具箱总成包括工具箱以及与工具箱相邻设置的液压阀安装箱，在工具箱总成上方设有钻杆箱；桅杆动力头总成包括桅杆和在其上滑动的声频动力头；操作台总成，操作台总成包括固定操作台和孔口操作台，固定操作台和孔口操作台布置在工具箱和钻杆箱的对侧。其有益效果：提高声频钻机结构布局的合理性和液压系统的集成度，以及整机操控的安全度和舒适度，延长其工作寿命。
【IPC分类】E21B49/02, E21B7/24, E21B3/02, E21B15/00
【公开号】CN205047145
【申请号】CN201520796305
【发明人】刘勤学, 赵晓冬, 吴浩
【申请人】中煤地第二勘探局有限责任公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月14日