专利名称：轻便地震钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种轻便地震钻机。主要用于地球物理勘探钻井，特别适用于平原水网，河沼湖汊等交通不便地区的物探钻井，钻进深度为15～25米。
本实用新型属于地震勘探钻井机械范畴。现有的地质钻机，均只能在普通的地表和地层条件下发挥其技术特点，而且占地多，且不能在水网纵横，河湖交错的地区施工，给大面积地质勘探，寻找矿藏带来了许多困难。
本实用新型的目的在于克服各种地震钻机的不足之处，提供一种适于湖沼河汊等交通不便地表条件使用并尽可能少损害农田的理想的地震勘探钻机。
本实用新型由钻井动力头、绞车及刹带，井架及滑轮组、水泵、底架及钻具等组成，不仅重量轻(总重209公斤)、解体安装方便(不需使用任何工具快速拆装)、便于人力分散搬移，而且钻机为旋转动力头钻井，使用安全、工作可靠、生产效率高。
本实用新型的目的是通过如下措施来达到的采用旋转动力头式钻井方式，自重加压连续钻进，省去了复杂的加压系统，撇弃了常用的笨重的转盘结构，操作简单、钻井效率高。
采用单位马力重量小而性能优良的国产汽油机作钻机动力。
采用质轻强度高的材料(如铝合金)制造零件。
采用铝合金管制成正三棱柱状井架，承受钻井动力头、钻具重量及吊机升降运动导向作用，不仅重量轻而且结构稳定。
采用螺杆泵供水，它与排量、压力相当的往复泵相比，重量仅为三分之一。为尽可能减轻整机的重量和工作可靠起见，还去掉了结构复杂、易出故障的水泵离合器而采用皮带驰张离合结构。
采用铰链及挡块、压板、挂钩等将座机(水泵及绞车的动力)、水泵、井架与底架联接，定位准确、坚固可靠、拆装方便。
采用行星齿轮机构的机动绞车配合凸轮压紧的剖分式刹带控制钻具的提升、下降和制动，工作可靠，操作省力。
钻机动力头回转器采用蜗轮蜗杆减速，结构紧凑，传动比大。
采用框架滚子结构的扶正叉导向和平衡钻机转动的扭矩。
钻机底架采用三大足板接触地面，便于放平放稳及在较软地面上不致下陷。
下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述
图1为本实用新型的整机结构示意图。
图2为本实用新型的回转器部分的结构示意图。
图3为本实用新型的绞车部分传动示意图。
图4为本实用新型的控制刹带的结构示意图。
图5为本实用新型的吊机扶正叉结构示意图。
本实用新型附图编号井架(1)、动滑轮(2)、回转器(3)、提架(4)、钻井动力(5)、扶正叉(6)、底架(7)、绞车(8)、刹带(9)、螺杆泵(10)、动力皮带(11)、水泵绞车动力(12)、莲蓬头(13)、进水管(14)、高压水管(15)、钻机传动皮带(16)、钢丝绳(17)、蜗杆(18)、蜗轮(19)、牙嵌(20)、主轴(21)、水套(22)、蜗轮轴(23)、主轴接头(24)、中心轮(25)、行星轮支架(26)、内齿圈(27)、行星轮(28)、绞车轴(29)、滚筒(30)。
参见
图1、图2、图3、图4、图5，可以看出，钻机的外形尺寸为1300×850×4100(毫米)，配用了两台175F汽油机作为钻井动力(5)和水泵绞车动力(12)的动力。钻井动力(5)、回转器(3)由提架(4)联结为一体(称为吊机)，它挂在动滑轮(2)的吊钩上，并通过扶正叉(6)锁套在井架(1)的井架杆上，它给吊机上下运动提供导向以及平衡钻机工作时的转动力矩。
从图2可以看出，回转器包括蜗轮蜗杆减速箱及主轴水套两部分。汽油机的动力经钻机传动皮带(16)传到蜗杆(18)，蜗杆是与蜗轮(19)啮合的，但蜗轮是套在蜗轮轴(23)上可自由转动的，只有当操作拨叉使牙嵌(20)离合器接合时，动力才能使蜗轮轴转动，蜗轮轴下方通过花键与主轴(21)相联，主轴的下端通过主轴接头(24)连接钻杆钻头进行钻井。主轴是中空的，水泵(10)经动力皮带(11)驱动，压出的水经高压水管(15)进入主轴外面的水套(22)，并通过主轴上的进水孔进入管内，经钻杆到达井底带动钻井泥屑顺井壁上返地面。
钻机绞车为行星齿轮机构，其机构由四件构件组成，即中心轮(25)、行星轮(28)、内齿圈(27)、行星轮支架(26)。滚筒(30)是与内齿圈固联在一起的；刹带(9)为剖分式结构(见附图4)，采用凸轮机构压紧，可靠安全，分别控制滚筒(制动用)和行星轮支架(提升用)。动力由一级三角皮带传动减速和一副齿轮传动减速传到绞车轴(29)，中心轮通过花键安装在绞车轴上同它一起转动。当扳紧制动刹带时，绞车滚筒与内齿圈不能转动，动力只能通过中心轮带动引星轮在内齿圈上滚动；当我们扳紧提升刹带时，行星支架不能转动了，行星齿轮只能自转，动力则经中心轮、行星轮带动内齿圈(亦即滚筒)转动，卷绕钢丝绳提升吊机和钻具；当两刹带同时处于放松状态时，由于吊机钻具重力作用自由下降，自由钻进和通井时，绞车就处于此种状态。但需注意，在任何时候都不能同时压紧两副刹带，以免造成绞车损坏。
使用本钻机钻井，首先把钻机底架(7)在规定的井位上放平(底架为三足板触地，足板与足柱采用螺栓铰接，能够随地放稳，但尽可能使井架(1)保持垂立，必须在安放底架时使面板尽可能水平)；井架立在底架的井架座上，有挡块、压板定位，挂钩联接，井架顶上固定有三个定滑轮，它们与动滑轮(2)组成滑轮组并通过绕过它们的钢丝绳实现省力、改变力方向、吊放吊机及钻具；吊机就挂在钢丝绳(17)一端的动滑轮的吊钩上，钢丝绳绕过滑轮组后另一端挂在绞车滚筒上；吊机两边的扶正叉(6)套在井架杆上；高压水管(15)一端接螺杆泵出水接头，另一端接在回转器的水套接头上；绞车(8)及刹带(9)是用螺栓紧固在底架面板上，水泵绞车动力(12)则通过挡铁定位，绞链、压板安装在底架面板上；螺杆泵(10)也是以铰链联接装在底架面板的前方，它可以绕销轴转一定角度以控制皮带的张驰实现水泵的离合；螺杆泵进水端则通过进水管(14)接莲蓬头(13)。按以上顺序将钻机各部件装配到位并固定牢，再认真检查一遍确认一切正常后即可开机工作。
权利要求1.一种由动力头、井架、绞车、水泵、及钻具所组成的轻便地震钻机，其特征是a.钻机的动力头是由汽油机通过皮带传到蜗轮蜗杆减速箱，其蜗轮轴与回转器的主轴通过花键联接，将动力输出、带动主轴下端所联接的钻具工作。b.钻机的绞车为行星齿轮传动机构并通过刹带装置控制钻具升降。c.钻机井架为正三棱柱的框形结构，井架杆为铝合金管平行三杆。d.钻机的供水系统采用单螺杆泵。e.钻机设计有安装整个机组的底架，绞车固联在底架面板上，井架通过底架上的卡槽、档块、固定钩安装在井架座上，座机和水泵也通过铰链、压板、档块安装在底架面板上，座机是绞车和水泵的动力。
2.根据权利要求1所述的轻便地震钻机，其特征是钻机的提升系统是由固定于井架顶上的三个定滑轮与一个动滑轮组成的滑轮组、钢丝绳和绞车实现对吊机和钻具的提升和下降。
3.根据权利要求1或2所述的轻便地震钻机，其特征是蜗轮蜗杆减速箱的蜗轮轴上设计有控制主轴离合的牙嵌离合器。
4.根据权利要求1所述的轻便地震钻机，其特征是钻机绞车上设计有偏心凸轮压紧的剖分式刹带。
5.根据权利要求1所述的轻便地震钻机，其特征是钻机井架采用轻质高强度材料(铝合金管)制成。
6.根据权利要求1所述的轻便地震钻机、其特征是钻机回转器两边装有方框结构的扶正叉套在井架杆上起平衡转矩和吊机上下运动导向的作用。
7.根据权利要求1所述的轻便地震钻机。其特征是钻机供水系统的螺杆泵的定子为橡胶材料制成。
专利摘要本实用新型是一种轻型物探钻机，是为地震勘探炮井施工的需要而设计的轻便型人力分散搬移的高效率钻机。钻机为旋转动力头式自重加压连续钻进，并配以单螺杆泵供水，行星齿轮机动绞车和剖分式刹带控制吊机及钻具的升、降、停，各部件均以铰销、挡块、压拨、挂钩等与底架联接，可迅速解体为吊机，座机、井架、底架、水泵五个部分，便于野外施工中的频繁搬移。该机适用于非岩石地层，特别是水网
文档编号E21B3/00GK2073025SQ9021771
公开日1991年3月13日 申请日期1990年8月7日 优先权日1990年8月7日
发明者邓三明, 尹昌华, 冯立顶, 庄锦方, 彭长荣 申请人:江汉石油管理局地球物理勘探处