一种山地轻便顶驱电控钻机的制作方法

1.本技术属于钻机领域，具体地说，尤其涉及一种山地轻便顶驱电控钻机。


背景技术：

2.目前传统的山地轻便钻机主要包括全电动山地钻机、全液压山地钻机两种，如果采用全电动山地钻机，则需要采用电池组进行供电，而如果要真正满足钻机实际的钻探需求，依照现有电池制造技术，需要大量电池组进行供电，不仅搬迁时任务繁重，而且电池组在使用一段时间后电能耗尽，且短时间内无法及时充满，影响钻探的效率。其次，尤为不足的是，电机带动动力头上下给进，无法与液压油缸带动动力头强力起拔相提并论。
3.如果采用全液压山地钻机，则需要根据钻进工艺的需求设计动力头回转马达，动力头回转马达需要多泵合流，且需要专门的泵站进行液压系统的动力来源，不仅液压系统管路较为复杂，而且极容易发热，过高的温度使得液压系统的高作效率下降，能耗损失大，严重影响钻机的工作性能。同时，采用专门的泵站还对山地钻机的轻便性造成影响，整机质量严重增加。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种山地轻便顶驱电控钻机，其能够解决现有山地轻便钻机的技术难题，可分解、易搬迁，能够将电控与液压技术有机地结合为一体。
5.为达到上述目的，本技术是通过以下技术方案实现的：
6.本技术中所述的一种山地轻便顶驱电控钻机，包括轻便底架，所述轻便底架的前端铰接有轻便桅杆的底端，轻便底架的后端通过桅杆后撑杆与轻便桅杆的顶端连接；所述轻便底架在靠近后端的位置处安装有柴油机，柴油机分别驱动有油泵、泥浆泵，油泵通过液压管路及控制柜与给进油缸连接，泥浆泵通过管路连通有高压水龙头，高压水龙头位于动力头的后端；所述给进油缸位于轻便桅杆上且驱动压条沿轻便桅杆移动，在压条上设有动力头滑板，动力头滑板与动力头连接，所述动力头上并联设置有两个伺服电机，伺服电机通过齿轮降速结构驱动动力头上的主轴转动；所述伺服电机通过电路与控制柜连接，控制柜连接有发电机。
7.进一步地讲，本技术中所述的压条具有与给进油缸外筒吻合的内弧，且压条通过内弧与给进油缸外筒固定连接；所述压条上还设置有与轻便桅杆连接的卡槽，并通过卡槽与轻便桅杆相对滑动。
8.进一步地讲，本技术中所述的轻便桅杆的两侧对称设置有给进油缸，轻便桅杆两侧的给进油缸均通过压条与动力头滑板连接。
9.进一步地讲，本技术中所述的发电机包括发电机a、发电机b，发电机a与发电机b单独或并联设置后与控制柜连接。
10.进一步地讲，本技术中所述的控制柜通过手动液压阀或plc液压控制模块控制给进油缸；所述控制柜内还设置有用于控制伺服电机转动扭矩和转速的控制模块。
11.与现有技术相比，本技术的有益效果是：
12.本技术通过将电控与液压技术有机地结合为一体，不仅解决了传统山地钻机自身重量较大的问题，而且还能够降低山地钻机自身液压系统的复杂性，在满足正常钻进的情况下，易于分解搬迁。
附图说明
13.图1是本技术的结构示意图。
14.图2是本技术控制柜的结构示意图。
15.图中：1、动力头；2、动力头滑板；3、压条；4、高压水龙头；5、轻便桅杆；6、给进油缸；7、桅杆后撑杆；8、柴油机；9、轻便底架；10、发电机a；11、发电机b；12、控制柜。
具体实施方式
16.下面结合实施例对本技术所述的技术方案作进一步地描述说明。需要说明的是，在下述段落可能涉及的方位名词，包括但不限于“上、下、左、右、前、后”等，其所依据的方位均为对应说明书附图中所展示的视觉方位，其不应当也不该被视为是对本技术保护范围或技术方案的限定，其目的仅为方便本领域的技术人员更好地理解本技术创造所述的技术方案。
17.在本说明书的描述中，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，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
18.实施例1
19.一种山地轻便顶驱电控钻机，包括动力头1、动力头滑板2、压条3、高压水龙头4、轻便桅杆5、给进油缸6、桅杆后撑杆7、柴油机8、轻便底架9、发电机、控制柜12，其中发电机与控制柜相对于轻便底架9独立设置，在动力头1上并联设置有两台伺服电机，伺服电机通过动力头1箱体内的齿轮降速机构驱动动力头1上的主轴转动；所述动力头1安装并固定于动力头滑板2上，动力头滑板2则通过螺栓连接于压条3，压条3具有与轻便桅杆5卡接并相对滑动的卡槽以及与给进油缸6外筒吻合并焊接的内弧。所述给进油缸6为两个且分列于轻便桅杆5的两侧，给进油缸6的伸缩端固定于轻便桅杆5的底端，给进油缸6动作时，给进油缸6的外筒能够通过压条3沿着轻便桅杆5带动动力头滑板2移动，动力头滑板2的移动能够带动动力头1的移动。所述轻便桅杆5的一端通过销轴铰接于轻便底架9的前端，轻便桅杆5的后端通过桅杆后撑杆7与轻便底架9的后端连接；在轻便底架9靠近后端的位置处设置有柴油机8，柴油机8的前端驱动有油泵，油泵通过液压管路连接有控制柜12及给进油缸6，柴油机8的后端驱动有泥浆泵，泥浆泵通过管路连接有高压水龙头4，高压水龙头4位于动力头1的后端。所述动力头1上并联设置的伺服电机通过电路、控制柜12与发电机连接，所述控制柜12内设置有控制伺服电机转动扭矩及转速的控制模块。所述控制柜12内还设置有手动液压阀或者plc液压控制模块，以实现对给进油缸6动作的控制。
20.实施例2
21.一种山地轻便顶驱电控钻机，其中所述的发电机包括发电机a10和发电机b11，发电机a10与发电机b11单独或者并联向动力头1上的伺服电机供电。其余部分的结构及连接关系与前述实施例中任意一项所述的结构及连接关系相同，为避免行文繁琐，此处不再赘述。
22.在上述实施例的基础上，本技术继续对其中涉及到的技术特征及该技术特征在本技术中所起到的功能、作用进行详细的描述，以帮助本领域的技术人员充分理解本技术的技术方案并且予以重现。
23.如图1所示，在本技术中，所述轻便底架9的前端通过销轴铰接有轻便桅杆5的底端，轻便底架9的后端通过桅杆后撑杆7连接于轻便桅杆5的顶端，通过桅杆后撑杆7能够对轻便桅杆5的倾斜角度进行调节。由于轻便桅杆5及其上所安装的动力头1、给进油缸6等均位于轻便底架9的前端，为了实现轻便底架9整体结构的稳定，将柴油机8安装于轻便底架9的后端，除实现柴油机8自身功能外，还能够起到轻便桅杆5配重的作用。所述柴油机8的前端直连有油泵，柴油机8的后端连接有泥浆泵，泥浆泵通过管路与位于动力头1后端的高压水龙头4连接。
24.在本技术中，所述轻便桅杆5的两侧对称设置有给进油缸6，给进油缸6的伸缩端固定于轻便桅杆5的底端。给进油缸6能够在被柴油机8驱动的油泵作用下实现自身动作，继而实现给进油缸6外筒的移动。由于给进油缸6外筒上焊接有与其吻合的压条3，给进油缸6的动作能够带动压条3通过自身卡槽沿轻便桅杆5移动。压条3上通过螺栓安装有动力头滑板2，动力头滑板2上安装有动力头1，动力头1包括被伺服电机通过齿轮降速结构驱动的主轴，伺服电机并联设置于动力头1上。通过伺服电机对动力头1上的主轴进行驱动，能够有效降低山地轻便顶驱电控钻机的液压系统复杂性，且通过发电机对伺服电机进行供电能够有效避免蓄电池等电量储存单元所带来的钻机整体重量增加。
25.在本技术中，所述的发电机包括独立设置于轻便底架9之外的发电机a10、发电机b11，发电机a10、发电机b11单独通过控制柜12向伺服电机供电，或者两者并联后向伺服电机供电。此外，控制柜12内还可通过控制模块等控制伺服电机转动扭矩和转速，以根据工艺需求设定相应的转动扭矩和转速。例如在钻进施工过程中，操作者可事先根据钻进工艺或地层实际情况，接合控制柜12所提供的不同直径及深度钻孔推荐的需求功率，在控制柜12上手动选择所需的发电机数量，然后选择对应的伺服电机的输出扭矩和转速。还可以根据不同规格钻杆的临界扭矩设置动力头1上主轴的最大输出扭矩。当井底突发卡钻事故时，保护钻杆不被拧断损坏。
26.如图2所示，本技术中所使用的控制柜应当包括显示参数与设定参数的plc触摸屏。操作者可根据自己的使用习惯，在控制柜12上通过右侧手动液压阀或通过左侧plc触摸屏选择控制给进油缸6带动动力头1上升下降正常给进钻进，或强力起拔钻杆。另外，本技术中可将泥浆泵离合的分离与脱开控制集中在控制柜12中，以实现远距离的操控。控制柜12独立设置于轻便底架9之外，且通过电路及集成的电路控制模块、液压管路及液压控制模块实现对山地轻便顶驱电控钻机的控制，能够有效降低钻进操作的难度以及改善工作环境。
27.本技术中所采用的电缆接头、液压管路接头均采用本领域中技术人员常规选择的快速接头，以实现拆卸组装时的快速连接与分离。
28.在采用上述结构后，本技术具有部件重量轻，钻机拆解、搬迁、组装过程更为简单，
且独立于轻便底架9之外设置的发电机、控制柜能够根据施工现场单独布置，可实现远程操控，有助于改善工作环境。
29.最后，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。