全套管全回转钻机的制作方法

本实用新型涉及工程机械领域，尤其是涉及一种全套管全回转钻机。

背景技术：

相关技术中，全套管全回转钻机的扭矩偏小，难以实现大直径桩基础的施工。特别是海上风电桩的直径较大，采用传统的全套管全回转钻机无法进行施工。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种全套管全回转钻机，所述全套管全回转钻机可以解决大直径桩施工难的问题。

根据本实用新型实施例的全套管全回转钻机，包括：钻机主体；套管，所述套管可转动且可上下移动地设在所述钻机主体上，所述套管沿上下方向延伸；钻头，所述钻头设在所述套管的下端，所述钻头内限定出泥浆仓，所述泥浆仓与所述套管连通，所述钻头的直径为D，所述D满足：D≥5m；用于将所述泥浆仓内的泥浆排出的排浆机构。

根据本实用新型实施例的全套管全回转钻机，通过在套管的下端设置钻头，在套管高速转动时，可以通过套管将扭矩传递给钻头，实现桩基础的施工，同时将钻头的直径设置成不小于5米的，可以实现大直径桩施工。

根据本实用新型的一些实施例，所述排浆机构包括：空气压缩机；进气管，所述进气管的一端与所述空气压缩机相连且另一端穿过所述套管的内腔并伸入至所述泥浆仓内；排浆管，所述排浆管的一端位于所述套管的外部且另一端穿过所述套管的内腔并伸入至所述泥浆仓内。

根据本实用新型的一些可选实施例，所述全套管全回转钻机包括：泥浆分离机，所述排浆管的所述一端与所述泥浆分离机相连。

根据本实用新型的一些可选实施例，所述进气管的所述另一端具有多个排气支管，所述排浆管的所述另一端具有多个进浆支管。

根据本实用新型的一些可选实施例，所述全套管全回转钻机包括：固定支架，所述固定支架设在所述套管内，所述固定支架上具有第一固定孔和第二固定孔，所述进气管穿过所述第一固定孔且所述排浆管穿过第二固定孔。

可选地，所述第一固定孔和所述第二固定孔位于所述固定支架的径向相对两端。

可选地，所述固定支架为沿上下方向间隔设置的多个。

根据本实用新型的一些实施例，所述套管的直径为d，所述d、所述D满足：d＜D。

可选地，所述d、所述D满足：3d≤D≤6d。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的全套管全回转钻机的工作示意图。

附图标记：

全套管全回转钻机100；

钻机主体1；

套管2；

钻头3；泥浆仓31；

空气压缩机4；进气管5；排气支管51；排浆管6；进浆支管61；泥浆分离机7；

固定支架8；

海上平台200；

泥浆300。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的全套管全回转钻机100。

如图1所示，根据本实用新型实施例的全套管全回转钻机100，包括：钻机主体1、套管2、钻头3和排浆机构。

具体而言，套管2可转动且可上下移动地设在钻机主体1上，套管2沿上下方向延伸。钻机主体1具有动力机构，动力机构与套管2相连且适于驱动套管2高速转动和上下移动。钻头3设在套管2的下端，钻头3内限定出泥浆仓31，泥浆仓31与套管2连通，排浆机构用于将泥浆仓31内的泥浆300排出。

在全套管全回转钻机100工作时，套管2高速旋转同时向下移动，在套管2高速旋转的过程中，套管2将巨大的扭矩传递给钻头3，从而带动钻头3高速旋转，同时套管2也带动钻头3向下移动以掘进。在钻头3工作的过程中，钻头3的泥浆仓31内堆积泥浆300，排浆机构将泥浆仓31内的泥浆300排出至外部环境中。

其中，钻头3的直径为D，所述D满足：D≥5m。由此，可以实现大直径桩施工。例如，本实用新型的全套管全回转钻机100可以用于海上风电桩的施工。

根据本实用新型实施例的全套管全回转钻机100，通过在套管2的下端设置钻头3，在套管2高速转动时，可以通过套管2将扭矩传递给钻头3，实现桩基础的施工，同时将钻头3的直径设置成不小于5米，可以实现大直径桩施工。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1，排浆机构包括：空气压缩机4、进气管5和排浆管6。进气管5的一端与空气压缩机4相连且另一端穿过套管2的内腔并伸入至泥浆仓31内，排浆管6的一端位于套管2的外部且另一端穿过套管2的内腔并伸入至泥浆仓31内。由此，通过空气压缩机4将压缩空气通过进气管5通入钻头3内的泥浆仓31内，压缩空气将泥浆仓31内的泥浆300压入排浆管6内，并通过排浆管6排出至外部。该排浆机构简单、且易于实现排浆作业，排浆效率高。

根据本实用新型的一些可选实施例，参照图1，全套管全回转钻机100包括：泥浆分离机7，排浆管6的上述一端与泥浆分离机7相连。由此，从泥浆仓31排出的泥浆300可以通过泥浆分离机7进行水泥分离，减少泥浆300的外运，且可以减少对环境的影响。

根据本实用新型的一些可选实施例，参照图1，进气管5的上述另一端具有多个排气支管51，由此，可以增大进气管5的排气面积，使得进气管5排出的压缩空气排至泥浆仓31的不同部分，排浆管6的上述另一端具有多个进浆支管61，从而可以增大排浆管6与泥浆仓31的接触面积，增大单位时间的排浆量，从而可以提高排浆效率。

根据本实用新型的一些可选实施例，参照图1，全套管全回转钻机100包括：固定支架8，固定支架8设在套管2内，固定支架8上具有第一固定孔和第二固定孔，进气管5穿过第一固定孔且排浆管6穿过第二固定孔。由此，通过设置的固定支架8，可以对进气管5和排浆管6起到固定的作用，防止进气管5和排浆管6发生较大的晃动而影响排浆。

可选地，参照图1，第一固定孔和第二固定孔位于固定支架8的径向相对两端。由此，使得固定支架8的径向两端受力较为均匀，保持结构的稳定性。其中，所述固定支架8的径向是相对于套管2的径向而言。

可选地，参照图1，固定支架8为沿上下方向间隔设置的多个。由此，可以更好地将进气管5和排浆管6进行固定，保证进气管5和排浆管6的每部分均可以保持稳定而不发生晃动。其中，固定支架8的数量可以根据进气管5和排浆管6的实际长度而定。

根据本实用新型的一些实施例，套管2的直径为d，所述d、所述D满足：d＜D。由此，在实现大直径桩施工的同时，可以减少套管2的用料和占用的空间，降低成本。

可选地，所述d、所述D满足：3d≤D≤6d。由此，既可以实现大直径桩施工，同时可以保证套管2的刚度。

下面参照图1详细描述根据本实用新型一个实施例的全套管全回转钻机100。

参照图1，在本实施例中，全套管全回转钻机100包括上述的钻机主体1、套管2、钻头3、排浆机构、泥浆分离机7和固定支架8。套管2沿上下方向延伸，套管2可转动且可上下移动地设在钻机主体1上，钻头3设在套管2的下端，钻头3内限定出泥浆仓31，泥浆仓31与套管2连通。其中，钻头3的直径D＝5m，套管的直径d＝1.5m。

排浆机构包括上述的空气压缩机4、进气管5和进气管5，进气管5的一端与空气压缩机4相连且另一端穿过套管2的内腔并伸入至泥浆仓31内，排浆管6的一端位于套管2的外部且另一端穿过套管2的内腔并伸入至泥浆仓31内。进气管5的上述另一端具有多个排气支管51，排浆管6的上述另一端具有多个进浆支管61排浆管6的上述一端与泥浆分离机7相连。

固定支架8为多个且设在套管2内，多个固定支架8沿上下方向间隔设置。每个固定支架8上具有沿径向相对设置的第一固定孔和第二固定孔，进气管5穿过第一固定孔且排浆管6穿过第二固定孔。

参照图1，在全套管全回转钻机100应用于海上风电桩的施工时，钻机主体1支撑在海上平台200上，钻头3位于海上平台200的下方，空气压缩机4和全套管全回转钻机100均支撑在海上平台200上且位于钻机主体1的两侧。在全套管全回转钻机100施工作业时，钻机主体1驱动套管高速旋转并同时向下移动掘进，高速旋转的套管2将巨大的扭矩传递给钻头3，实现掘进。钻头3的泥浆仓31内产生的泥浆300，通过压缩空气产生的压力将泥浆仓31内的泥浆300通过排浆管6排出至泥浆分离机7内进行水泥分离。由此，可以实现海上风电桩的大直径桩施工。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。