专利名称：打井机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钻井机械设备，属于矿山机械的技术领域，具体地说是一种打井机，它特别适合在红层丘陵地区用于农田水利基本建设和群众生活饮用打井开发地下水水资源。
背景技术：
我们知道，由于工业化进程的迅猛发展，人类生态自然环境遭到破坏，地表水受到污染，可利用的水资源正在急剧减少，这是当今人类面临的世界性重大课题。据有关资料表明，我国是世界上水资源严重匮乏的国家之一，我国大部份地区地表水水资源已日趋紧张，特别是在我国幅员辽阔的红层丘陵地带的农村地区，群众生活饮用水都十分困难。为缓解当地生产、生活用水问题，各级政府正带领群众采取打井抽取地下水的措施，积极开发利用地下水水资源以缓解日趋紧张的供水矛盾。如果采用先进的地质钻探机来打井，虽然具有省工省时、打井进度快的优点，但是地质钻探机设备费用极其昂贵，打制每口井的设备消耗费用极高，一般农户实在无力承受昂贵的设备费用，只能望“机”兴叹，有的地方碍于资金技术等原因，仍然沿用传统的三叉滑轮和钻子、手锤人工打井的作业方式，这种打井方式原始落后，劳动强度极大，特别是这种方式打成的井深度不够，水量小水质差，很难达到饮用水的标准。中国专利CN2557680Y公开一种名称为“民用打井机”的实用新型专利，它是在立轴上端固定装有轮架，在轮架上装有天轮，在立轴下端装有接盘，接盘下端通过螺纹连接有至少一个钢管，钢管的下端装有活头，在轮架与接盘之间的立轴上活动套装有重力锤，重力锤的上部挂装有钢丝绳，钢丝绳的另一端通过天轮与减速机上的拐臂挂接，减速机通过传动轴上的销轴带动拐臂绕行拉动钢丝绳使重力锤提升到最高点时，销轴与拐臂脱离，重力锤自然下落，锤击接盘使活头逐步深入地下，虽然这种“民用打井机”也能用于打井作业，但是由于它是以重力锤自然下落为动力使活头逐步深入地下，它所打制的井的深度也极为有限，它只能勉强在土质较为疏松的地区使用，而在红层丘陵地区打制深度井时却很难使用。
实用新型内容本实用新型是在现有技术的基础上提出一种结构简单、制造安装容易、生产成本低、操作方便、安全可靠、生产作业进度快、运行费用低的打井机，它是通过如下技术方案来实现的它主要包括机架、配装于导杆座内的导杆、连接于导杆底端的导向钻头和由导杆接头配装于导杆顶端的固定套、安装有进水管的进水管套，配装于导杆座内的导杆既能随导杆座一同旋转，又能沿导杆座上下移动，在进水管套上装置有加压定滑轮和挂钩，其特征在于固定连接于导杆座的圆锥齿轮与由传动皮带轮带动的圆锥齿轮轴相啮合，装配于机架的加压转轴上安装有加压卷筒，一端固定于机架并绕套于加压定滑轮的加压钢绳的另一端绕固于加压卷筒，装置有定滑轮的升降机架固定安装于机架上，由链轮传动装置带动的升降转轴上配装有升降卷筒，一端挂装于挂钩并绕套于定滑轮的升降钢绳的另一端绕固于升降卷筒，它打井工作时，由动力机经传动皮带轮一级减速后带动圆锥齿轮轴转动，再经相啮合的圆锥齿轮二次减速后驱动导杆座带动连接有导向钻头的导杆旋转，同时，转动加压转轴，加压卷筒卷紧加压钢绳，由绕套于加压定滑轮的加压钢绳通过导杆对导向钻头向下柔性加压，进行打井生产作业，由高压泵经进水管、进水管套、导杆内孔向导向钻头喷射高压水，既可冷却导向钻头，又将钻出的岩粒土块磨成泥浆状向外溢流排出，导杆的长度可随打井的深度加接延长，需提起导杆时，放松加压钢绳，由链轮传动装置减速后带动配装于升降转轴上的升降卷筒转动，卷紧升降钢绳即可提起导杆。本实用新型是以柔性加压的导向钻头为打井作业的动力，它特别适用于在土质较硬的红层丘陵地区进行打井生产作业，并通过加长导杆可打制深度井，抽取符合饮用水国家标准的深层地下水。
本实用新型还具有如下技术特征在升降转轴上装配有由中心齿轮、内齿圈和与之相互啮合的一组行星齿轮构成的双联行星齿轮装置，这种升降控制装置可方便地操纵提升导杆并能自如地实现导杆停止定位，具有升降机构体积小、重量轻、承载能力强、工作平稳噪音小的优点。
相啮合的圆锥齿轮轴和圆锥齿轮是准双曲线螺旋圆锥齿轮副，它的优点是承载能力大、齿侧间隙可调、工作平稳、噪音小。
加压转轴上固定安装有与棘爪相配的棘轮，可防止在手动加压时加压卷筒反转松动，能有效地防止打井作业时导杆跳窜晃动。在导向钻头的钻杆体圆周上固定连接有一组钻片，在钻片的斜底边上固定安装有一组刀片，在钻杆体圆周上设置有一组高压喷水孔，使用这种特制的导向角度组合式钻头结构，能加快打井生产作业进度，确保井体的垂直度，高压喷水既可冷却导向钻头，又能快速将钻碎的岩粒土块磨成泥浆状向外溢流排出，保证打井生产作业的正常进行。
一组钻片44的数量为三个，并按等分位置固定焊接于钻杆体的圆周表面，在打井实践中有很好的使用效果。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的C-C视图(放大)；图3是图1的A-A视图(放大)；图4是图1的B-B视图(放大)；图5是导向钻头的结构示意图(放大)；图6是图5的D-D视图。
具体实施方式
本实用新型提出的打井机是这样实施的它主要包括机架3、配装于导杆座31内的导杆2、连接于导杆2底端的导向钻头1和由导杆接头23配装于导杆2顶端的固定套22、安装有进水管20的进水管套21，导杆座31由轴承支承安装于机架3上，配装于导杆座31内的导杆2既能随导杆座31一同旋转，又能沿导杆座31上下移动，在进水管套21上装置有加压定滑轮19和挂钩17，固定连接于导杆座31的准双曲线螺旋圆锥齿轮30与由传动皮带轮5带动的准双曲线螺旋圆锥齿轮轴6相啮合构成具有二级减速的动力传动装置，由动力机经传动皮带4和准双曲线螺旋圆锥齿轮30两级减速后驱动导杆座31转动并带动连接于导杆2的导向钻头1旋转进行打井工作，装配于机架3的加压转轴26上安装有加压卷筒29、手轮27和省力杆32，一端固定于机架3并绕套于加压定滑轮19的加压钢绳18的另一端绕固于加压卷筒29，工人用手操纵手轮27或省力杆32转动加压转轴26，使加压卷筒29卷紧加压钢绳18，由绕套于加压定滑轮19的加压钢绳18通过导杆2对导向钻头1柔性施加压力，进行打井生产作业，在加压转轴26上固定安装有与棘爪25相配的棘轮28，可防止在手动加压时加压卷筒29反转松动，能有效地防止在打井作业时导杆2上下跳窜晃动，采用这种由加压钢绳18对导向钻头1柔性加压的装置，能使导向钻头1自如地适应不同地层地质的变化工况，装置有定滑轮15、16的升降机架13固定安装于机架3上，链轮传动装置7、8、9的大链轮9配装于由轴承座支承于机架3的升降转轴10上，在升降转轴10上由轴承支承配装有升降卷筒24，一端挂装于挂钩17并绕套于定滑轮15、16的升降钢绳14的另一端绕固于升降卷筒24，在升降转轴10上还装配有由中心齿轮40、内齿圈36和与之相互啮合的三个行星齿轮39构成的双联行星齿轮装置，用作控制升降导杆，它的结构是这样的内齿圈36固定安装于与升降卷筒24做成一体的定位毂33内，配装三个行星齿轮39的轴芯34固定连接于由轴承支承配装于升降转轴10的刹车毂35上，在定位毂33和刹车毂35上分别装配有定位手柄12、刹车手柄11、定位销38、刹车皮37和调节螺杆41，当同时松开定位手柄12和刹车手柄11，打井机处于正常打井作业状态，这时由于定位毂33和刹车毂35都处于松开状态，由轴承支承配装于升降转轴10上的升降卷筒24是呈自由游动状态的。根据打井的深度，需要加接延长导杆2的长度或由于其它工作原因需要提起导杆2时，可放松加压钢绳18，操纵刹车手柄11抱紧刹车毂35，经链轮传动装置7、8、9减速后驱动的升降转轴10，将通过中心齿轮40、行星齿轮39、内齿圈36带动定位毂33缓缓转动，与定位毂33做成一体的升降卷筒24随之缓缓转动卷紧升降钢绳14即可提起导杆2，当操纵定位手柄12抱紧定位毂33时即可使导杆2停止移动实现定位，在钻井工作实践中，在导向钻头1的钻杆体42圆周表面按等分位置固定焊接三个钻片44，在钻片44的斜底边上固定安装有一组合金钢刀片45，在钻杆体42圆周上设置有三个高压喷水孔43构成特制的导向角度组合式钻头结构，能明显提高打井进度，确保井体的垂直度，由高压泵经进水管20、进水管套21、导杆2内孔至高压喷水孔43喷出的高压水，既可冷却导向钻头1，又能快速将钻碎的岩粒土块磨成泥浆状向外溢流排出，保证打井生产作业的正常进行。
权利要求1.一种打井机，它主要包括机架(3)、配装于导杆座(31)内的导杆(2)、连接于导杆(2)底端的导向钻头(1)和由导杆接头(23)配装于导杆(2)顶端的固定套(22)、安装有进水管(20)的进水管套(21)，在进水管套(21)上装置有加压定滑轮(19)和挂钩(17)，其特征在于固定连接于导杆座(31)的圆锥齿轮(30)与由传动皮带轮(5)带动的圆锥齿轮轴(6)相啮合，装配于机架(3)的加压转轴(26)上安装有加压卷筒(29)，一端固定于机架(3)并绕套于加压定滑轮(19)的加压钢绳(18)的另一端绕固于加压卷筒(29)，装置有定滑轮(15、16)的升降机架(13)固定安装于机架(3)上，由链轮传动装置(7、8、9)带动的升降转轴(10)上配装有升降卷筒(24)，一端挂装于挂钩(17)并绕套于定滑轮(15、16)的升降钢绳(14)的另一端绕固于升降卷筒(24)。
2.根据权利要求1所述的打井机，其特征在于在升降转轴(10)上装配有由中心齿轮(40)、内齿圈(36)和与之相互啮合的一组行星齿轮(39)构成的双联行星齿轮装置。
3.根据权利要求1或2所述的打井机，其特征在于相啮合的圆锥齿轮轴(6)和圆锥齿轮(30)是准双曲线螺旋圆锥齿轮副。
4.根据权利要求1或2所述的打井机，其特征在于加压转轴(26)上固定安装有与棘爪(25)相配的棘轮(28)。
5.根据权利要求1或2所述的打井机，其特征在于在导向钻头(1)的钻杆体(42)圆周上固定连接有一组钻片(44)，在钻片(44)的斜底边上固定安装有一组刀片(45)，在钻杆体(42)圆周上设置有一组高压喷水孔(43)。
6.根据权利要求5所述的打井机，其特征在于一组钻片(44)的数量为三个，并按等分位置固定焊接于钻杆体(42)的圆周表面。
专利摘要本实用新型公开了一种打井机，它主要包括安装于机架的导杆座、连接有钻头的导杆、由准双曲线螺旋圆锥齿轮副构成的传动装置、由绕固于加压卷筒的加压钢绳和棘轮构成的柔性加压装置和由双联行星齿轮构成的导杆升降控制装置。本实用新型是以柔性加压的导向钻头为打井动力，特别适用于在红层丘陵地区打制深井开发利用地下水资源，抽取符合饮用水国家标准的深层地下水。本实用新型具有结构简单、生产成本低、操作使用方便、运行安全可靠、工作平稳性好、打井作业进度快、费用低等显著优点。
文档编号E21B21/00GK2723661SQ20042006043
公开日2005年9月7日 申请日期2004年7月26日 优先权日2004年7月26日
发明者周永胜 申请人:周永胜