插接组装式水井钻的制造方法
【专利摘要】本发明涉及水井钻机，具体是一种插接组装式水井钻机，包括由槽钢和/或角铁制成的机架，固定在机架上的动力源、变速箱、卷扬机、回转机头以及塔架和位于回转机头中的主钻杆，在卷扬机的卷扬筒上固定缠绕有悬挂拉绳，该悬挂拉绳的一端穿过塔架上的导向轮后固定在提引器上，该提引器与提引头连接，该提引头下方固定有水龙头；所述动力源、卷扬机、变速箱和钻井机头均通过插接式连接架和锁紧限位装置固定在机架上，所述均通过插接机构和锁紧限位装置固定在机架上本发明由于所述结构而具有的优点是：结构简单、装卸快捷、利于搬运、提高了打井效率、单体重量轻、降低了劳动强度和打井无地域限制。
【专利说明】插接组装式水井钻机
【技术领域】
[0001]本发明涉及水井钻机，尤其是一种结构简单、装卸快捷、利于搬运、提高打井效率、降低劳动强度和无地域限制的的插接组装式水井钻机。
【背景技术】
[0002]水井钻机又叫做水井钻机设备，水井钻机具有不同的工作方式，主要为正循环和泵吸反循环式，水井钻机的工作原理很简单，主要是在大气压力的作用下，钻井液由沉淀池经回水沟沿着井孔的环状间隙流到井底，此时的转盘驱动钻杆，带动钻头旋转进行钻进，由泥浆泵抽吸建立的负压把碎屑泥浆吸入钻杆内腔，随后上升至水龙头，经泥浆泵排入沉淀池，沉淀后的钻井液继续流入井孔，这样如此周而复始，形成了反循环的钻进工作，此构成了水井钻机设备的工作原理。对于正循环式水井钻机，钻井液从钻杆进入，从井口流出，形成了正循环式水井钻机。而反循环式水井钻机的工作原理是，钻井液从钻杆吸出，从井口流入。
[0003]现有技术的水井钻机一般包括机架，位于机架上的动力源、用于升降钻杆的卷扬机、变速箱、具有三脚架的拉绳塔架和机头组成。然而，现有技术的动力源、用于升降钻杆的卷扬机、变速箱、具有三脚架的拉绳塔架和机头均是通过其自身底座与机架用螺栓固定连接，该连接方式在装卸时相当耗时耗力，且不便于运输。现有水井钻机一般通过运输车运送至施工打井地点，但是在我国丘陵或山区需要人工搬运，由于水井钻机相关部件的自身重量，无法搬运至需要的打井的地点，造成有些地方因为无法将水井钻机运输至打井点而放弃打井，使得小型水井钻机无法实现全面打井，具有地域局限性。
[0004]综上所述，现有技术的水井钻机结构复杂、体积庞大、重量大、不利于搬运、装卸费时费力、工人劳动强大和打井准备工作时间长，打井效率低。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种结构简单、装卸快捷、利于搬运、提高打井效率、降低劳动强度和无地域限制的的插接组装式水井钻机。
[0006]为实现上述目的而采用的技术方案是这样的，即一种插接组装式水井钻机，包括由槽钢和/或角铁制成的机架，固定在机架上的动力源、变速箱、卷扬机、回转机头以及塔架和位于回转机头中的主钻杆，在卷扬机的卷扬筒上固定缠绕有悬挂拉绳，该悬挂拉绳的一端穿过塔架上的导向轮后固定在提引器上，该提引器与提引头连接，该提引头下方固定有水龙头，该水龙头上安装有用于钻井液导流的水管，所述主钻杆的杆体插入回转机头中由回转机头控制其旋转；其特征在于:所述动力源、卷扬机、变速箱和钻井机头均通过插接式连接架和锁紧限位装置固定在机架上，所述均通过插接机构和锁紧限位装置固定在机架上；
所述动力源位于机架后方底部，变速箱与卷扬机水平并排位于机架后方顶部，回转机头位于机架前方顶部； 在动力源的输出轴I上的皮带轮或链轮I通过皮带或链条与变速箱的输入轴I上的带离合器的皮带轮或链轮II连接，变速箱的输出轴II通过万向连轴器I与回转机头的输入轴III上的万向联轴器II连接；变速箱的输出轴II还设置有输出齿轮，该输出齿轮与位于中间轴上的中间齿轮啮合，所述中间轴固定在位于变速箱外壳上的支承板上，所述中间齿轮与卷扬机的动力输入齿轮哨合；
所述插接式连接架又包括插接槽钢或角铁，所述插接槽钢或角铁的底边为插接部；在变速箱安装部处机架上固定有限位插接块，该限位插接块与机架之间形成与插接部匹配的插接腔，所述插接部插入插接腔中竖向定位；
所述锁紧限位装置又包括固定在紧邻回转机头安装部处机架上的合页，该合页的合页片II固定在紧邻回转机头安装部处机架上，另外一片合页片I外力作用下沿转轴转动，在合页片I的上面板上固定有锁紧螺杆安装座，锁紧螺杆穿过锁紧螺杆安装座上的螺纹孔并与该螺纹孔螺纹连接。
[0007]本发明由于上述结构而具有的优点是:钻井部件的连接方式由原来的螺栓连接改为插接锁紧，能够实现快速装卸，每一部件可单独运输，利于搬运，降低了工人的劳动强度，打井无地域限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。
[0009]图1为本发明的结构示意图。
[0010]图2为本发明机架与基座一体的结构示意图。
[0011]图3为本发明机架与基座连接处的结构示意图。
[0012]图4为本发明基座的结构不意图。
[0013]图5为本发明动力源连接在机架处的结构示意图。
[0014]图6为本发明变速箱连接在机架处的结构示意图。
[0015]图7为本发明回转机头连接在机架处的结构示意图。
[0016]图8为本发明卷扬机连接在机架处的结构示意图。
[0017]图9为本发明插接式连接架与机架连接处的结构示意图。
[0018]图10为本发明锁紧限位装置的结构示意图。
[0019]图中:图中:1、机架;101、机架插接块;102、基座;103、框架;104、纵支撑管;105、横支撑管；106、插接腔；107、机架限位块；108、合页；101、；2、动力源；3、插接式连接架；301、插接槽钢或角铁；302、插接部；303、限位插接块；304、插接腔；4、变速箱；401、输入轴I ;402、带离合器的皮带轮或链轮II ;403、输出轴II ;404、万向连轴器I ;405、输出齿轮；406、中间齿轮；5、卷扬机；501、动力输入齿轮；6、锁紧限位装置；601、合页片II ;602、转轴；603、合页片I ;604、锁紧螺杆安装座；605、锁紧螺杆；606、固定通孔；7、回转机头；701、输入轴III ;702、定位合页；703、合页轴；704、合页片III ;705、合页片IV ;706、万向联轴器II ；8、主钻杆；9、皮带或链条；10、悬挂拉绳；11、提引头；12、水龙头；13、水管；14、塔架；1401、外臂;1402、内臂;1403、导向轮；15、加压装置；1501、手轮。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
参见附图1至10，图中的插接组装式水井钻机，包括由槽钢和/或角铁制成的机架1，固定在机架1上的动力源2、变速箱4、卷扬机5、回转机头7以及塔架14和位于回转机头7中的主钻杆8，在卷扬机5的卷扬筒上固定缠绕有悬挂拉绳10，该悬挂拉绳10的一端穿过塔架14上的导向轮后固定在提引器上，该提引器与提引头11连接，该提引头11下方固定有水龙头12，该水龙头12上安装有用于钻井液导流的水管13，所述主钻杆8的杆体插入回转机头7中由回转机头7控制其旋转；其特征在于:所述动力源2、卷扬机5、变速箱4和钻井机头7均通过插接式连接架3和锁紧限位装置6固定在机架上，所述均通过插接机构和锁紧限位装置6固定在机架上；
所述动力源2位于机架1后方底部，变速箱4与卷扬机5水平并排位于机架1后方顶部，回转机头7位于机架1前方顶部；
在动力源2的输出轴I 201上的皮带轮或链轮I 202通过皮带或链条9与变速箱4的输入轴I 401上的带离合器的皮带轮或链轮II 402连接，变速箱4的输出轴II 403通过万向连轴器I 404与回转机头7的输入轴III 701上的万向联轴器II 706连接；变速箱4的输出轴II 403还设置有输出齿轮405，该输出齿轮405与位于中间轴上的中间齿轮406啮合，所述中间轴固定在位于变速箱4外壳上的支承板上，所述中间齿轮406与卷扬机5的动力输入齿轮501啮合；
所述插接式连接架3又包括插接槽钢或角铁301，所述插接槽钢或角铁301的底边为插接部302 ;在变速箱安装部5处机架4上固定有限位插接块303，该限位插接块303与机架4之间形成与插接部302匹配的插接腔304，所述插接部302插入插接腔304中竖向定位；所述锁紧限位装置6又包括固定在紧邻回转机头安装部5处机架4上的合页，该合页的合页片II 601固定在紧邻回转机头安装部5处机架4上，另外一片合页片I 603外力作用下沿转轴602转动，在合页片I 603的上面板上固定有锁紧螺杆安装座604，锁紧螺杆605穿过锁紧螺杆安装座604上的螺纹孔并与该螺纹孔螺纹连接。在该实施例中，插接组装式钻机，装卸方便，省工省时。用螺纹连接时，安装机器操作工人要先对孔，再一个一个螺丝的拧紧；拆卸机器又要一个一个的螺丝拧松，相当的费时。由于螺丝的经常拧紧拧松，螺丝也容易损坏，还容易因此引起施工过程中的螺丝脱落，甚至掉入井中造成卡钻等事故。插接装卸螺丝相对少很多，且螺丝一般不拧松拧紧，所以螺丝基本不会松动。由于插接组装式钻机，是将各个插接部分，做成标准化模块后进行装卸的，所以在施工或搬运过程中如果那个模块损坏，可以直接从厂家买回该模块，就可以直接使用，大大的减少用户成本和维修维护时间。
[0021]上述实施例中，优选地:所述合页片II 601的板体上设置有固定通孔606，通过穿过固定通孔606的固定螺栓将该合页片II 601固定在紧邻回转机头安装部5处机架4上。
[0022]上述实施例中，优选地:所述机架1底部固定有机架插接块101，该机架插接块101上插接有基座102 ；
所述基座102又包括
通过五根中空管体围合成的日字型框架103，框架103—相对中空管体为纵支撑管104，另外三根中空管体为横支撑管105 ；
所述横支撑管105的管体外壁上均设置有向外凸起的机架限位块107，该机架限位块107与管体外壁之间形成有插接腔106，该插接腔106与机架插接块101匹配；
在最临近一纵支撑管104的机架插接块101与该纵支撑管104之间设置有限位锁紧的合页108，该合页108的一片合页片与纵支撑管104固定，合页108的另一片合页片与机架1固定。在该实施例中，由焊管焊接而成，与机架的连接为接触面积大受力好的弧形公母扣，加合页定位实现快速与机架装卸。作用在于增加了钻机宽度，从而加强了钻机平稳性，钻井施工中机架不会摇晃，便于钻机安装，减少钻井施工的平整场地，便于增加钻机的配重，可以快捷平稳地移动工位。基座可以增加机架强度，钻井施工过程中机器基本不会移位。
[0023]上述实施例中，优选地:所述机架插接块101为弧形块，与之匹配的限位块机架限位块107也为弧形块。
[0024]上述实施例中，优选地:所述塔架14为独臂塔，该独臂塔又包括外臂1401，位于外臂1401内腔中的内臂1402，位于内臂1402顶部的导向轮1403，所述外臂1401通过合页或位于外臂1401上的安装座固定在机架1上。在该实施例中，与汽车起重机的臂相似，用上下两个合页与机架连接。但这里是人力拉钢丝绳将内臂拉伸出来，以自身重量缩回外臂内。缩回后便于搬运和装卸起落塔架。伸出后就有钻井施工所需要的高度。还有一个很大的优点是，当卡钻时可以将塔缩回后超负荷起钻。因为缩回后的强度是伸出的4倍以上。装卸比三脚塔省几倍的时间。当配合三脚塔使用时，可以用独臂塔起放三脚塔。快速安全轻松。起放塔可以从两个方向进行，在条件限制的地方可以选择起落塔的施工方向，所以实用性很强。内臂顶端有滑轮，用于支承钢丝绳起重及导向。为防止因自身重量缩回时内臂与外臂撞击变形，内外臂顶端都有一个保护带，撞击后不会影响独臂塔的伸缩。
[0025]上述实施例中，优选地:所述回转机头7外壳侧壁设置有加压装置15，通过设置在加压装置15上的手轮1501对主钻杆8加压。在该实施例中，主钻杆的水龙头上设置有至少有一个滑轮，加压时，加压装置上有钢丝绳，钢丝绳一端固定在加压卷筒上，一端固定有挂钩，加压时将钢丝绳拉出，经过主钻杆的水龙头上的滑轮，导向后挂到回转机头的加压装置对面的机头上，搬动手轮旋转收紧钢丝绳就可以对主钻杆进行加压。这是一种加压方式，还可以用液压驱动手轮加压；还可以将独臂塔作为导轨加压水龙头处，这样可以扶正主钻干，使主钻干不摇晃，钻孔也直。
[0026]上述实施例中，优选地:所述回转机头7外壳侧壁或者位于回转机头7底部的插接式连接架3与定位合页702的一片合页片III 704固定，该定位合页702的另一片合页片IV 705固定在机架1上，该定位合页702的合页轴703固定在合页片III 704上，所述合页轴703插入合页片IV 705上的通孔中，外力作用下整个回转机头7在合页片IV 705上的通孔中旋转。在该实施例中，该结构可以使机头完全尚开钻井的孔口，打开机头后，最大钻孔直径的钻头可以直接从机架中提出。相比液压移机让开孔口制造成本低。还可以方便的更换不同变比的机头，达到高转速或者大转矩的使用要求。大转矩时的机器体积重量和成本相对岩心钻机小很多，因为没有专门的体积庞大的减速机，该减速由大传动比的机头就可以替代。
[0027]锁紧限位装置的安装方向根据实际需要而定，附图不得解释为对本发明的限定。
[0028]显然，上述所有实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明所述实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范畴。
[0029]综上所述，由于上述结构，结构简单、装卸快捷、利于搬运、提高了打井效率、降低了劳动强度和打井无地域限制。
【权利要求】
1.一种插接组装式水井钻机，包括由槽钢和/或角铁制成的机架(I)，固定在机架(I)上的动力源(2)、变速箱(4)、卷扬机(5)、回转机头(7)以及塔架(14)和位于回转机头(7)中的主钻杆(8)，在卷扬机(5)的卷扬筒上固定缠绕有悬挂拉绳(10)，该悬挂拉绳(10)的一端穿过塔架(14)上的导向轮后固定在提引器上，该提引器与提引头(11)连接，该提引头(11)下方固定有水龙头(12)，该水龙头(12)上安装有用于钻井液导流的水管(13)，所述主钻杆(8)的杆体插入回转机头(7)中由回转机头(7)控制其旋转；其特征在于:所述动力源(2)、卷扬机(5)、变速箱(4)和钻井机头(7)均通过插接式连接架(3)和锁紧限位装置(6)固定在机架上，所述均通过插接机构和锁紧限位装置(6)固定在机架上； 所述动力源(2)位于机架(I)后方底部，变速箱(4)与卷扬机(5)水平并排位于机架(I)后方顶部，回转机头(7)位于机架(I)前方顶部； 在动力源(2)的输出轴I (201)上的皮带轮或链轮I (202)通过皮带或链条(9)与变速箱(4)的输入轴I (401)上的带离合器的皮带轮或链轮II (402)连接，变速箱(4)的输出轴II (403)通过万向连轴器I (404)与回转机头(7)的输入轴111(701)上的万向联轴器II(706)连接；变速箱(4)的输出轴II (403)还设置有输出齿轮(405)，该输出齿轮(405)与位于中间轴上的中间齿轮(406)啮合，所述中间轴固定在位于变速箱(4)外壳上的支承板上，所述中间齿轮(406)与卷扬机(5)的动力输入齿轮(501)啮合； 所述插接式连接架(3)又包括插接槽钢或角铁(301 )，所述插接槽钢或角铁(301)的底边为插接部(302);在变速箱安装部(5)处机架(4)上固定有限位插接块(303)，该限位插接块(303)与机架(4)之间形成与插接部(302)匹配的插接腔(304)，所述插接部(302)插入插接腔(304)中竖向定位； 所述锁紧限位装置(6)又包括固定在紧邻回转机头安装部(5)处机架(4)上的合页，该合页的合页片II (601)固定在紧邻回转机头安装部(5)处机架(4)上，另外一片合页片I(603)外力作用下沿转轴(602)转动，在合页片I(603)的上面板上固定有锁紧螺杆安装座(604)，锁紧螺杆(605)穿过锁紧螺杆安装座(604)上的螺纹孔并与该螺纹孔螺纹连接。
2.根据权利要求书I所述的插接组装式水井钻机，其特征在于:所述合页片II(601)的板体上设置有固定通孔(606 )，通过穿过固定通孔(606 )的固定螺栓将该合页片II (601)固定在紧邻回转机头安装部(5)处机架(4)上。
3.根据权利要求书I所述的插接组装式水井钻机，其特征在于:所述机架(I)底部固定有机架插接块(101)，该机架插接块(101)上插接有基座(102 ); 所述基座(102)又包括 通过五根中空管体围合成的日字型框架(103)，框架(103)—相对中空管体为纵支撑管(104)，另外三根中空管体为横支撑管(105); 所述横支撑管(105)的管体外壁上均设置有向外凸起的机架限位块(107)，该机架限位块(107)与管体外壁之间形成有插接腔(106)，该插接腔(106)与机架插接块(101)匹配； 在最临近一纵支撑管(104)的机架插接块(101)与该纵支撑管(104)之间设置有限位锁紧的合页(108)，该合页(108)的一片合页片与纵支撑管(104)固定，合页(108)的另一片合页片与机架(I)固定。
4.根据权利要求书3所述的插接组装式水井钻机，其特征在于:所述机架插接块(101)为弧形块，与之匹配的限位块机架限位块(107)也为弧形块。
5.根据权利要求书I所述的插接组装式水井钻机，其特征在于:所述塔架(14)为独臂塔，该独臂塔又包括外臂(1401)，位于外臂(1401)内腔中的内臂(1402)，位于内臂(1402)顶部的导向轮(1403)，所述外臂(1401)通过合页或位于外臂(1401)上的安装座固定在机架(I)上。
6.根据权利要求书I所述的插接组装式水井钻机，其特征在于:所述回转机头(7)外壳侧壁设置有加压装置(15)，通过设置在加压装置(15)上的手轮(1501)对主钻杆(8)加压。
7.根据权利要求书I或6所述的插接组装式水井钻机，其特征在于:所述回转机头(7)外壳侧壁或者位于回转机头(7)底部的插接式连接架(3)与定位合页(702)的一片合页片III(704)固定，该定位合页(702)的另一片合页片IV(705)固定在机架(I)上，该定位合页(702 )的合页轴(703 )固定在合页片III (704 )上，所述合页轴(703 )插入合页片IV (705 )上的通孔中，外力作用下整个回转机头(7)在合页片IV(705)上的通孔中旋转。
【文档编号】E21B15/00GK104278946SQ201410559770
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月19日 优先权日:2014年10月19日
【发明者】唐浪钦 申请人:唐浪钦