钻机钻进过程中地面发电机及泵机的减震系统的制作方法

本发明涉及一种减震系统，具体是一种在钻机钻进过程中减轻地面发电机与泵机震动的减震系统。

背景技术：

在矿井勘探与开发过程中，时常需要利用利用钻机进行钻进操作。在现场试验研究过程中，钻机的震源主要由两部分组成，一是钻头钻进过程中产生的震动，另外是发电机与泵机等机组产生的震动，而结合现场试验实际可知，机组中的其他设备产生的微小震动基本可以忽略，主要震动源为发电机与泵机的震动。钻机的发电机与泵机产生的震动作用在地面上，对于试验结果的准确性有一定的干扰，需要尽量降低该震动。故而，如何能够有效降低钻进机组的发电机与泵机产生的震动，减少对试验结果准确性的干扰，成为研究中所要解决的技术问题。此外，在试验过程中发现，钻进机组工作时间较长，产生的巨大震动和噪声严重危害现场工作人员和试验人员的身体健康。因此，通过研发安装减震效果良好的减震装置，有效降低钻进机组产生的震动和噪声，改善现场工作环境，对于整个项目和相关试验研究都有积极的影响。

在现有的机组减震技术中，普遍采用安装螺栓将工作机组安装在刚性部件上，产生震动后，采用加固安装螺栓来限制震动幅度，该减震装置结构复杂，但减震效果较差，而且市场上的很多机组减震装置，只能做到单一方向的减震缓冲。然而，由于实际机组震动方向并不唯一，所以减震效果并不明显。且现有的减震机组无法实时监测震动频率的具体数值，当机组震动超过一定频率时，也没有报警提示装置，对于控制机组震动也带来很多不便。

为了克服以上技术问题，亟需一种钻机钻进过程中有效减轻地面发电机与泵机震动的减震系统。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是为了克服上述技术问题，提供一种用于能够在钻机钻进过程中有效减轻地面发电机与泵机震动的减震系统，减震效果良好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：钻机钻进过程中地面发电机及泵机的减震系统，包括固定座及固定在固定座上的机箱外壳，机箱外壳与固定座间形成容纳发电机及泵机的容置腔，固定座下表面通过第一减震部件与第一承重座相连，第一承重座下表面设置有上连接板，还包括上表面设置有下连接板的第二承重座，上连接板和下连接板之间设置有若干个第二减震部件，第一减震部件与第二减震部件相互垂直设置。

进一步的，第一减震部件包括上减震模块及下减震模块，上减震模块及下减震模块的两侧分别通过连接臂相连，下减震模块与上减震模块的结构相同，上减震模块与下减震模块以连接臂的水平方向的中轴线为中轴线对称设置，上减震模块包括连接块，连接块上设置有矩形管孔，矩形管孔中央设置有矩形内管，矩形管孔四个内角处分别设置有柔性材料柱，柔性材料柱被矩形内管挤压在矩形管孔内壁上，矩形管孔、柔性材料柱及矩形内管三者的轴线相互平行。

优选的，第一减震部件中的连接臂包括第一连接臂及第二连接臂，上减震模块的矩形内管的两侧分别与第一连接臂及第二连接臂的一端相连，下减震模块的矩形内管的两侧分别与第一连接臂及第二连接臂的另一端相连。

具体的，第一减震部件的上减震模块的连接块为倒凸字形，下减震模块的连接块为凸字形，固定座的侧壁设置有第一插接槽，第一插接槽与上减震模块的连接块相适配，固定座的侧边还连接有第一固定板，第一承重座的侧壁开设有第二插接槽，第二插接槽与下减震模块的连接块相适配，第一承重座的侧边还连接第二固定板。

优选的，第二减震部件与第一减震部件的结构相同，第二减震部件包括上减震模块及下减震模块，上减震模块及下减震模块的两侧分别通过连接臂相连，下减震模块与上减震模块的结构相同，上减震模块与下减震模块以连接臂的水平方向的中轴线为中轴线对称设置，上减震模块包括连接块，连接块上设置有矩形管孔，矩形管孔中央设置有矩形内管，矩形管孔四个内角处分别设置有柔性材料柱，柔性材料柱被矩形内管挤压在矩形管孔内壁上，矩形管孔、柔性材料柱及矩形内管三者的轴线相互平行，设置第二减震部件的柔性材料柱的轴线垂直于第一减震部件的柔性材料柱的轴线。

优选的，柔性材料为橡胶。

进一步的，第二减震部件的上减震模块的连接块为倒凸字形，下减震模块的连接块为凸字形，上连接板的侧壁设置有第三插接槽，第三插接槽与上减震模块的连接块相适配，上连接板的侧边还连接有第三固定板，下连接板的侧边还连接有第四插接槽，第四插接槽与下减震模块的连接块相适配，下连接板的侧边还连接第四固定板。

具体的，还包括设置在第二减震部件的上减震模块上的第二振动频率检测器，第二振动频率检测器包括第二检测器支架及第二霍尔角度传感器，第二检测器支架固定在上减震模块第二减震部件的上减震模块的连接块上，第二减震部件的连接臂上固定有开设有第二插接孔的第二固定橡胶块，第二霍尔角度传感器固定在第二检测器支架上，第二霍尔角度传感器的转轴端部与第二插接孔相适配。

进一步的，还包括设置在第一减震部件的上减震模块上的第一振动频率检测器，第一振动频率检测器包括第一检测器支架及第一霍尔角度传感器，第一检测器支架固定在上减震模块第一减震部件的上减震模块的连接块上，第一减震部件的连接臂上固定有开设有第一插接孔的第一固定橡胶块，第一霍尔角度传感器固定在第一检测器支架上，第一霍尔角度传感器的转轴端部与第一插接孔相适配。

本发明的有益效果是：结构设计合理，通过第一、二减震部件实现对钻机钻进过程地面发电机与泵机组成的试验机组的震动的明显缓冲，从而一定程度上降低试验机组工作过程中产生的震动对于第一、二承重座的冲击，减少对试验结果准确性的干扰；第一、二减震部件的安装结构较为合理，第一、二减震部件震动出现损坏的情况下，容易通过拆卸固定板将其取下进行更换；由于第一减震部件的柔性材料柱的轴线垂直于第二减震部件的柔性材料柱的轴线，因此第二减震部件的矩形内管和第一减震部件的的矩形内管可转动方向垂直，在对发电机与泵机震动方向不明确的情况下，可以满足不同方向的减震需求；此外，当发电机与泵机的震动超过一定频率时，还可以通过安装在减震装置上的震动频率检测器进行报警提示，更利于控制发电机与泵机的震动，利用一﹑二两级减震部件达到双重多方位的减震效果，减震效果好，便于安装维修，节省人力物力，降低成本。本发明适用于钻机钻进过程中对发电机与泵机进行减震。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明第一减震部件的结构示意图；

图3是本发明第一减震部件的布置结构示意图；

图4是本发明第一减震部件的安装结构示意图；

图5是本发明第一减震部件的安装剖视结构示意图；

图6是本发明第二减震部件的结构示意图；

图7是本发明第二减震部件的布置结构示意图；

图8是本发明图7的局部结构示意图；

图9是本发明第二减震部件的安装结构示意图；

图10是本发明第二减震部件的安装剖视结构示意图；

图11是本发明第一振动频率检测器的安装结构示意图；

图12是本发明第一固定橡胶块的结构示意图；

图13是本发明第二振动频率检测器的安装结构示意图；

图14是本发明第二固定橡胶块的结构示意图；

其中，1.机箱外壳，2.固定座，3.第一承重座，4.第一减震部件，7.第二承重座，9.第二减震部件，10.第一震动频率检测器，11.第二震动频率检测器，21.第一插接槽，22.第一螺纹孔，31.第二插接槽，32.第二螺纹孔，41.上减震模块，42.下减震模块，43.第一连接臂，44.第二连接臂，451.连接块，452.矩形内管，453.橡胶柱，4511.矩形管孔，61.第一固定板，62.第二固定板，63.第三固定板，64.第四固定板，81.上连接板，82.下连接板，811.第三插接槽，821.第四插接槽，812.第三螺纹孔，822.第四螺纹孔，91.上减震模块，92.下减震模块，93.第一连接臂，94.第二连接臂，951.连接块，952.矩形内管，953.橡胶柱，9511.矩形管孔，101.第一检测器支架，102.第一霍尔角度传感器，103.第一固定橡胶块，104.第一插接孔，111.第二检测器支架，112.第二霍尔角度传感器，113.第二固定橡胶块，114.第二插接孔。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本发明的技术方案。

实施例1

如图1，本发明的钻机钻进过程中地面发电机及泵机的减震系统，包括固定座2及固定在固定座2上的机箱外壳1，机箱外壳1与固定座2间形成容纳发电机及泵机的容置腔，图1中机箱外壳1内部的两大部件即为发电机和泵机。使用时，可以将机箱外壳1打开，将发电机和泵机放入其中，使用完后可以打开机箱外壳1将相应机组拆卸下来，便于安装使用。固定座2下方依次设置有第一承重座3及第二承重座7，固定座2和第一承重座3之间设置有若干个第一减震部件4，第一承重座3的下表面固定有若干个上连接板81，第二承重座7的上表面固定有若干个下连接板82，上连接板81和下连接板82之间设置有若干个第二减震部件9。

上连接板81和下连接板82的一一对应，以便能够保持承重座平衡性，提高减震效果。上连接板81若为偶数个，以第一承重座3的中轴线为基准对称设置，下连接板82为偶数个，以第二承重座7的中轴线为基准对称设置；若上连接板81为奇数个，一个设置于第一承重座3的中轴线上，其余对称设置在中轴线两侧，同理，若下连接板82为奇数个，一个设置于第二承重座7的中轴线上，其余对称设置在第二承重座7中轴线两侧，以便保持平衡，提高减震性能。

如图2-5所示，第一减震部件4包括上减震模块41及下减震模块42，上减震模块41及下减震模块42的两侧分别通过连接臂相连，下减震模块42与上减震模块41的结构相同，上减震模块41与下减震模块42以连接臂的水平方向的中轴线为轴线对称设置。上减震模块41包括连接块451，连接块451上设置有矩形管孔4511，矩形管孔4511中央插设有矩形内管452，矩形管孔4511四个内角处设置有一根橡胶柱453，橡胶柱453被矩形内管452挤压在矩形管孔4511内壁上，即每根橡胶柱453被挤压在矩形管孔4511的两个孔壁以及矩形内管452的一个外壁之间，矩形管孔4511、橡胶柱453及矩形内管452三者的轴线相互平行，从而使得矩形内管相对连接块转动的过程中，会挤压橡胶柱，橡胶柱可以对矩形内管的转动产生缓冲作用，实现减震效果。此外，也可以选择任意柔性材料柱代替橡胶柱，如硅胶柱等，但兼顾到成本低廉与实现效果良好的考虑，优选橡胶柱。

具体而言，为了提高连接臂的连接稳定性，连接臂包括第一连接臂43及第二连接臂44，上减震模块41的矩形内管452的两侧分别与第一连接臂43及第二连接臂44的一端相连，下减震模块42的矩形内管452的两侧分别与第一连接臂43及第二连接臂44的另一端相连。

考虑到便于安装及拆卸，以及安装稳固性，将第一减震部件4的上减震模块41的连接块451设计为倒凸字形，下减震模块42的连接块451呈凸字形。

固定座2的侧壁设置有第一插接槽21，第一插接槽21与上减震模块41的连接块451相适配，即第一插接槽21也呈倒凸字形，将上减震模块41的连接块451插入到第一插接槽21，即可实现固定效果。固定座2的侧边还开设有若干个第一螺纹孔22，第一固定板61上开设有第一固定孔，通过与第一螺纹孔22相匹配的第一螺丝将第一固定板61固定在固定座2的侧壁。当将连接块451插入到第一插接槽21后，利用第一固定板61封闭第一插接槽21，防止连接块451脱离第一插接槽21，实现固定效果。

第一承重座3的侧壁开设有第二插接槽31，第二插接槽31与下减震模块42的连接块451相适配，即第二插接槽31也呈凸字形，将下减震模块42的连接块451插入到第二插接槽31实现固定作用。第一承重座3的侧边还开设有若干个第二螺纹孔32，第一承重座3的侧壁通过第二螺丝固定有第二固定板62，第二固定板62上开设有第二固定孔，第二螺丝穿过第二固定孔拧入第二螺纹孔32。与第一固定板的作用类似，当将连接块插入到第二插接槽31后，利用第二固定板62封闭第二插接槽31，防止连接块451脱离第二插接槽31，实现固定效果。

如此设计，将发电机和泵机组成的试验机组固定在固定座上，电机和泵机工作过程中产生的震动直接作用在固定座上，固定座小幅度相对第一承重座上下运动，使得矩形内管相对连接块转动，挤压橡胶柱，橡胶柱对矩形内管的转动产生缓冲作用，从而通过第一减震部件实现对试验机组震动的缓冲，一定程度上降低试验机组工作过程中产生的震动对于第一承重座的冲击，减少对试验结果准确性的干扰。结构设计合理，在第一减震部件出现损坏的情况下，可以卸下第一固定板、第二固定板，拔出第一减震部件进行维修或更换，重新固定第一固定板、第二固定板，而无需更换整体系统，节约成本。

为了达到多方位减震效果，第一减震部件4与第二减震部件9设置方向上互相垂直，具体而言，即第一减震部件4的橡胶柱453的轴线垂直于第二减震部件9的橡胶柱953的轴线。

如图6-10所示，第二减震部件9与第一减震部件4的结构相同，第二减震部件9包括上减震模块91、下减震模块92，上减震模块91与下减震模块92的两侧分别通过连接臂相连，下减震模块92与上减震模块91的结构相同，二者以连接臂的水平方向中轴线为轴线对称设置。上减震模块91包括连接块951，连接块951上设置有矩形管孔9511，矩形管孔9511中央插设有矩形内管952，矩形管孔9511四个内角处设置有一根橡胶柱953，橡胶柱953被矩形内管952挤压在矩形管孔9511内壁上，即每根橡胶柱953被挤压在矩形管孔9511的两个孔壁以及矩形内管952的一个外壁之间，矩形管孔9511、橡胶柱953及矩形内管952三者的轴线相互平行。

具体而言，为了提高连接臂的连接稳定性，连接臂包括第一连接臂93及第二连接臂94，上减震模块91的矩形内管952的两侧分别与第一连接臂93及第二连接臂94的一端相连，下减震模块92的矩形内管952的两侧分别与第一连接臂93及第二连接臂94的另一端相连。

考虑到便于安装及拆卸，以及安装稳固性，将第一减震部件9的上减震模块91的连接块951设计为倒凸字形，下减震模块92的连接块951呈凸字形。上连接板81的侧壁和下连接板82的侧壁分别开设有第三插接槽811和第四插接槽821，第三插接槽811和第四插接槽821分别呈倒凸字形和凸字形，分别与上减震模块91的连接块951及下减震模块92的连接块951相适配。第二减震部件9的上减震模块91的连接块951插入第三插接槽811，第二减震部件9的下减震模块92的连接块951插入第四插接槽821。上连接板81的侧边和下连接板82的侧边分别开设有第三螺纹孔812和第四螺纹孔822，上连接板81的侧壁还设置有第三螺纹孔812，第三固定板63上开设有第三固定孔，通过与第三螺纹孔812相匹配的第三螺丝将第三固定板63固定在上连接板81的侧壁上。下连接板82的侧壁还设置有第四螺纹孔822，第四固定板64上开设有第四固定孔，通过与第四螺纹孔822相匹配的第四螺丝将第四固定板64固定在下连接板82的侧壁上。

如此设计，第一减震部件的橡胶柱的轴线垂直于第二减震部件的橡胶柱的轴线，因此第二减震部件的矩形内管和第一减震部件的的矩形内管可转动方向垂直，因此可以提供不同方向的减震需求。

实施例2

如图11-14所示，为了丰富本发明的性能，使得系统具有震动频率检测功能，在机组震动频率超过一定频率阈值后，可以及时通过安装在减震装置上的震动频率检测器进行报警，以便提示工作人员进行相应保护操作，因此设计本系统还包括振动频率检测器，振动频率检测器可以只设置第一减震部件4的上减震模块41或第二减震部件9的上减震模块91上，也可以在两种上减震模块上同时设置。

本例中的结构和实施例1的结构基本相同，区别在于：第一减震部件4的减震模块41上设有第一振动频率检测器10，第一振动频率检测器10包括第一检测器支架101、第一霍尔角度传感器102，第一检测器支架101固定在上减震模块41的连接块451上，第一霍尔角度传感器102的主体部分固定在第一检测器支架101上，第一减震部件4的连接臂上如第一连接臂43的上端固定有第一固定橡胶块103，第一固定橡胶块103上开设有第一插接孔104，第一霍尔角度传感器102的转轴端部与第一插接孔104相适配，基于固定性好的考虑，优选设计转轴端部呈矩形，第一霍尔角度传感器102的转轴的矩形端部插设在矩形的第一插接孔104内即可。如此设计，当发电机与泵机等机组产生的震动导致第一减震部件运动时，第一连接臂的上端相对连接块转动，并通过第一霍尔角度传感器感测第一连接臂的上端相对连接块转动的发生，并连续监测上述情况的发生频率，从而得到固定座的振动频率，从而方便在振动频率过高的时候，进行报警。

同样的，第二减震部件9的上减震模块91上套设有第二振动频率检测器11，第二振动频率检测器11包括第二检测器支架111、第二霍尔角度传感器112，第二检测器支架111固定在上减震模块91的连接块951上，第二霍尔角度传感器112的主体部分固定在第二检测器支架111上，第二减震部件9的连接臂上如第一连接臂93的上端固定有第二固定橡胶块113，第二固定橡胶块113上开设有第二插接孔114，第二霍尔角度传感器112的转轴端部与第二插接孔114相适配，基于固定性好的考虑，优选设计转轴端部呈矩形，第二霍尔角度传感器112的转轴的矩形端部插设在矩形的第二插接孔114内即可。如此设计，当发电机与泵机等机组产生的震动导致第二减震部件运动时，第一连接臂的上端相对连接块转动，并通过第二霍尔角度传感器感测第一连接臂的上端相对连接块转动的发生，并连续监测上述情况的发生频率，从而得到固定座的振动频率，从而方便在振动频率过高的时候，进行报警。