专利名称：工程钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程打井和基桩打孔的机具，尤其是指GMDY-20型工程钻机。
在
背景技术：
中，这种工程钻机结构 由动力机、卷扬机、回转盘、变速箱、空心杆、钻头、底架和塔架组成，其功能仅具备回转钻或者仅具备冲击钻，在回转钻具中，有附助钻架，传动杆导向箱，主动钻杆、动力头卡盘，水龙头及辅助装置。在冲击钻具中，有单卷扬机及冲击辅助装置。在中国发明专利公告中，于1992年9月16日公开了一种“回转冲抓造孔机”，其目的是适应不同地层条件开采深层地下水和建筑基桩造孔质量高。其结构是包括挂卸器、卷扬机、动力机、变速箱、回转盘、空心杆、钻头、泥浆泵和冲抓锥头，其中回转钻井机和抓打井机用同一个塔架和底架。其结构是力图解决原来技术结构庞大和使用不便的问题，但仍以原来的机械结构为基础，工作效率较低，结构复杂，噪音大等缺点。
本实用新型的目的是针对上述背景技术中存在的问题，以现代技术研制一种工程钻机，达到总体设计新颖、构思独特、功能齐全、适应性广、钻透力强，适应各种不同地层，正反循环钻进，具有国内外同类机型领先水平的目的。
本实用新型的技术解决方案如下包括在机座7上装有可相对纵向移动的中机架21，中机架21上装配具有长行程的高门架2、步履装置13及其附件组成，其特点是，一机同时实现回转钻和冲机钻的门架2上装配由液压控制的动力头1，在动力头1中，双液压马达19输出分别经齿轮传动与轴38啮合联结，作回转钻进配合，在中机架21上装配由液压控制的作双绳提升冲击钻进配合的冲击卷扬机构。
本实用新型的技术解决方案还包括在冲击卷扬机构中，液压马达19输出连接传动轴27，传动轴27上装配冲击离合器33，并与齿轮啮合联结，由齿轮啮合差速器32，起双向平衡作用的差速器32两端装配冲击卷扬3，冲击卷扬3上的绳索18经门架2的轮17，联结作提升冲击钻进配合的冲击钻具20。
本实用新型的
如下图1是整体结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的右视工作示意图。
图4是图3的左视工作示意图。
图5是图1中A部放大示意图。
图6是图5的俯视图。
图7是图3的B部剖视放大示意图。
图8是图3的C部剖视放大示意图。
上述图中标号说明如下1-动力头，2-门架，3-冲击卷扬，4-减速箱，5-主卷扬，6-动力泵，7-机座，8-液压系统，9-冲击钻架，10-斜撑，11-短接，12-横移装置，13-步履装置，14-工作台，15-标牌，16-电器控制装置，17-轮，18-绳索，19-液压马达，20-钻具，21-中机架，22-提升油缸，23-横油缸，24-步履，25-纵油缸，26-孔板，27-传动轴，28、29、30-齿轮，31-行星齿轮，32-差速器，33-冲击离合器，34-轴齿轮，35、36、37-齿轮，38-轴，39-导向杆。
下面依附图作进一步详述参见图1和图2，机座7左右两侧装配触地横移装置12，机座7上面装配相对纵向移动的中机架21，在中机架21上面装配电器控制装置16、电动机6、液压系统8、主卷扬5及配套使用的减速箱4、还有冲击卷扬3、步履机构、长行程高门架2，其中门架2上装配工作台14、标牌15。液压系统8是现有技术中已有的，市场上销售的有GSD-50型钻机，GQ-15型钻机。本实用新型的门架2之间动力头1下面的短接11与钻具联结。全部动力通过电动机6和液压系统8提供，并控制整个设备正常运转。参见图3和图4，门架2装配由提升油缸22控制的动力头1作上下钻进和更换钻杆配合。门架2顶端装配两组滑轮17，通过冲击卷扬3上的绳索18联结冲击钻具20，冲击钻具20沿导向杆39作冲击打碎井内石块配合。其回转钻和冲击钻工作原理是这样，由液压系统中纵油缸25推动中机架21相对机座7移动，使中机架21上的孔板26随之移动，来实现回转钻和冲击钻交替使用，达到钻进的目的。参见图5和图6，这是能够纵横步履行驶机构，在中机架21纵向两侧装配共四个步履油缸24，油缸24中推杆下端连接步履装置13，作触地支撑整机配合。中机架21纵向两侧还装配一个纵油缸25，纵向缸25中推杆前端与机座7相连，推动机座7相对纵向移位，实现纵向步履移位，以及实现回转钻和冲击钻交替配合使用钻进的目的。在机座7横向两端装配横油缸23，横油缸23中推杆前端装配横移机构12，与可上下的步履装置13一起作整机横向步履移位配合。总之，实现工程钻机纵横移位打井方便的目的。参见图7，这是冲击卷扬3的结构示意图。液压马达1输出的传动轴27上装配冲击离合器33和齿轮28，齿轮28与齿轮29啮合，带动轴上齿轮30转动，齿轮30与行星齿轮31啮合，与行星齿轮31相连的差速器32带动左右两组冲击卷扬机3运行，其中行星齿轮31和差速器32都可在市场上购买到。这里利用液压马达19驱动两个卷扬机3工作，提升力和冲击效率提高，是本实用新型的特点之一。参见图8，这是回转动力头结构图，液压马达19输出轴齿轮34与齿轮35啮合，带动轴上齿轮36转动，齿轮36与齿轮37啮合，带动空心钻杆轴38转动，钻杆轴38下端接盘是更换钻进钻杆的接头。这是利用两个液压马达19驱动空心钻杆轴38作回转钻进配合，具有动力扭矩大和进给力强的功能，这是本实用新型的特点之二。
本实用新型的优点和效果如下1、由于本实用新型采用全液压系统驱动和控制回转钻进和冲击钻进，所以实现了同一个工程钻机上装备能够交替使用的回转钻进和冲击钻进，解决了过去一钻机一功能，工作效率低的问题。
2、由于采用双液压马达驱动空心钻杆轴钻进，所以驱动动力大，动力扭矩大，进给力强，解决了以往单马达机械传动，机构复杂，动力小，噪音大，钻进不平稳的问题。
3、由于采用液压马达驱动双冲击卷扬工作，所以双绳提升力加大一倍，冲击力相应加大，冲击效率高，解决了以前单绳提升冲击力小，工作效率低的问题。
4、由于采用效率高的回转钻和冲击钻，所以本实用新型在钻机的门架上，采用长行程高门架，减少了钻进时倒杆次数，装接钻杆无需移动机架。同时钻机在步履机构中采用了纵横移位机构，在施工现场任意迁移，就地任意转向，解决了原来只能纵向步履，横向拆机搬迁，工作效率低的问题。
5、本实用新型与同类国内钻机相比，无需附助钻架，无驱动变速箱，无传动杆导向箱，无动力头卡盘，只需更换接盘，便可使用国内各种钻具；由于采用液压作动力，所以大大减少了该机的机械传动零件及零件加工费用，从而降低了制造成本，这样整机重量减轻三分之一，运输便利。
6、由于本机采用液压动力，所以施工现场无噪音，无污染，大大减轻了工人劳动强度，达到了文明施工作业的目的。
7、本机主要技术参数如下钻孔直径φ2000mm，回转钻深度80M，冲击钻进深度80M，电机功率55KW，动力头回转0～33r·p·m，最大扭矩40KN·m，最大提升力300KN，最大给进力160KN，冲击卷扬最大提升力5500Kg，冲击次数0～20次/分，冲击提升速度0～3M/S。
权利要求1.工程钻机，包括在机座(7)上装有可相对纵向移动的中机架(21)，中机架(21)上装配具有长行程的高门架(2)、步履装置(13)，其特征是一机同时实现回转钻和冲机钻的门架(2)上装配由液压控制的动力头(1)，在动力头(1)中，双液压马达(19)输出分别经齿轮传动与轴(38)啮合联结，作回转钻进配合，在中机架(21)上装配由液压控制的作双绳提升冲击钻进配合的冲击卷扬机构。
2.根据权利要求1所述的工程钻机，其特征是在冲击卷扬机构中，液压马达(19)输出连接传动轴(27)，传动轴(27)上装配冲击离合器(33)，并与齿轮啮合联结，由齿轮啮合差速器(32)，起双向平衡作用的差速器(32)两端装配冲击卷扬(3)，冲击卷扬(3)上的绳索(18)经门架(2)的轮(17)，联结冲击钻具(20)。
专利摘要本实用新型涉及工程打井和基桩打孔的机具，目的是功能齐全、适应性广，提高钻进效率。结构是门架2上装配双液压马达19驱动的动力头1，作回转钻配合，中机架21上装配液压马达驱动的双冲击卷扬机构。优点是动力头回转功率0～30r·p·m，最大扭矩40KN·m，最大提升力300KN，最大给进力160KN，最大给进行程3200mm，回转提升速度0～5m/s，冲击次数0～20次/分，冲击提升速度0～3m/s。
文档编号E21B3/00GK2254479SQ9623597
公开日1997年5月21日 申请日期1996年6月14日 优先权日1996年6月14日
发明者杨力, 周永安, 朱家方, 沈元杰, 郗建中 申请人:西安华山工业公司