專利名稱：一種機械式軟啟動長行程鉆機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種工程機械，尤其涉及一種機械式軟啟動長行程鉆機。
背景技術：
巖心鉆機經過近百年的發展與改進，又經過實際工作的篩選，現在基本上形成了立軸回轉、機械卡盤夾緊并帶動鉆桿回轉、液壓油缸給進；利用行星絞車進行升降；動力機通過離合器、變速箱、分動箱、型行連接分別驅動鉆進或升降工作端點，成為當今國內外巖心鉆機通用的一種機型。實踐表明，這種機型是行之有效的，是一種比較完善的型式，可以較好地滿足當今鉆進工藝的要求。但是立軸鉆機也存在缺陷，具體為在遇到復雜地層，硬啟動時，鉆桿的突然啟動并迅速到達高速，這會引起巖心的機械破碎或者堵心，嚴重時可能造成鉆桿斷裂、損壞鉆頭等鉆探事故；在立軸式鉆機鉆進過程中，由于單次給進長度只能達到600mm，一根；^的鉆桿，最少得需要倒桿5次，因頻繁的啟動，鉆頭頻繁地提離孔底而造成了孔內事故；目前的立軸式鉆機的鉆孔傾角為80° 90°，受鉆塔的制約很難實現小傾角鉆進；在鉆機的鉆進過程中，不可避免地要進行提大鉆，在提大鉆的程序中，要頻繁地操作卷揚機的手把，把全部鉆桿提離孔底，操作者勞動強度非常大，動作重復性高；以及，卷揚機軸線和天車滑輪軸線垂直，且鋼絲繩運動方向與桅桿軸線、鉆孔軸線垂直， 不利于鋼絲繩能整齊地盤(纏)繞，鋼絲繩運動方向與鉆孔軸線有一夾角會使鋼絲繩壘疊的缺陷。為了適用金剛石長壽命鉆頭鉆進，特別是在基巖鉆進中，需要穩定的長行程給進， 又出現了動力頭式巖心鉆機，這類鉆機多采用液壓馬達驅動鉆桿回轉，有的利用夾持卡盤回轉鉆桿，給進行程增大到了 3 細，有利于穩定地鉆進工作。但是液壓鉆機也存在成本高、現場維修需要專門的技術人員、處理孔內事故能力差、傳動效率低等缺點。
實用新型內容對比上述兩種鉆機，可以看出在今后將是機械傳動與液壓傳動長期共存的狀態， 為此本實用新型目的在于提供一種機械式軟啟動長行程鉆機。為實現上述目的，所述機械式軟啟動長行程鉆機包括卷揚機、滑輪機構、動力頭、 動力驅動模塊和液壓傳動模塊，其特點是還包括，桅桿式鉆機架；以及，液力耦合器，動力驅動模塊中離合器經所述液力耦合器與變速箱配合連接；所述卷揚機橫向布置。優選的是，所述機械式軟啟動長行程鉆機還包括助力機構，所述助力機構與卷揚機的手把配合連接，以協助操作人員對所述手把的操控；所述動力驅動模塊中的液壓泵與助力機構配合連接，以向所述助力機構提供動力。本實用新型的有益效果在于，應用所述機械式軟啟動長行程鉆機，在離合器和變速箱之間加入液力耦合器，可延長啟動時間，由原來的1 2s延長至10 22s，減少了由硬啟動引起的鉆探事故；所采用的桅桿式鉆機架上的動力頭行程可達到3. 3m，使所述鉆機實現長行程工作；卷揚機橫向布置，有利于鋼絲繩能整齊盤繞或纏繞，采用助力機構輔助操作卷揚機，以減輕操作人員的勞動強度；所述鉆機比現有的液壓鉆機的成本小，節省資金；所述鉆機的軟啟動、長行程性能必將深受工人們的歡迎，是地質找礦較為理想的鉆探設備。
圖1示出了機械式軟啟動長行程鉆機的結構示意圖。圖2示出了動力驅動模塊的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
做進一步說明。如圖1和圖2所示，所述機械式軟啟動長行程鉆機包括桅桿式鉆機架13、滑輪機構 12、動力頭15、卷揚機10、助力機構9、動力驅動模塊和液壓傳動模塊。所述桅桿式鉆機架13的主體包括導軌和滑鍵14，副桅桿11固定于所述主體的頂部，所述導軌和滑鍵14與動力頭15配合連接，使所述動力頭15在導軌上上下滑動。采用桅桿式鉆機架13上的動力頭15行程可達到3. 3m，使所述鉆機實現長行程工作。所述滑輪機構與所述副桅桿11的左右兩端配合連接，通過所述滑輪機構12實現相關器具的升降。所述卷揚機10橫向布置，有利于鋼絲繩能整齊盤繞或纏繞，采用助力機構9輔助操作卷揚機，以減輕操作人員的勞動強度。所述動力驅動模塊包括順次配合連接的且固定在鉆架1上的動力機7、液壓泵6、 離合器5、液力耦合器4、變速箱3和分動箱2，所述分動箱2分別與卷揚機10以及動力頭15 配合連接，以向卷揚機10、和動力頭15提供動力。所述液壓泵6與助力機構9配合連接， 以向助力機構9提供動力；所述離合器5和變速箱3之間加入液力耦合器4，可延長啟動時間，由原來的1 2s延長至10 22s，減少了由硬啟動引起的鉆探事故。所述卷揚機10與滑輪機構12配合連接，以驅動所述滑輪機構12的運轉；所述助力機構9與卷揚機10的手把配合連接，以協助操作人員對所述手把的操控，尤其是在提大鉆的情況下，要頻繁地操作卷揚機10的手把，把全部鉆桿提離孔底，操作者勞動強度非常大，動作重復性高，所述助力機構9在操作過程提供輔助動力，減輕了操作人員的勞動強度。所述液壓傳動模塊包括起塔油缸8和給進油缸16，所述動力驅動模塊中的液壓泵 6分別與起塔油缸8和給進油缸16配合連接，以向起塔油缸8和給進油缸16提供動力。所述起塔油缸8與桅桿式鉆機架13的主體的上端固連，以控制所述桅桿式鉆機架10以主動錐齒輪軸為旋轉中心進行旋轉，且轉角范圍為45° 90°，進而實現所述動力頭15進行小傾角鉆進；所述給進油缸16與動力頭15的下端固連，以控制動力頭15沿所述導軌的上下滑動。進一步的，所述鉆機比現有的液壓鉆機的成本小，節省資金。
權利要求1.一種機械式軟啟動長行程鉆機，包括卷揚機、滑輪機構、動力頭、動力驅動模塊和液壓傳動模塊，其特征在于還包括，桅桿式鉆機架；以及，液力耦合器，動力驅動模塊中離合器經所述液力耦合器與變速箱配合連接； 所述卷揚機橫向布置。
2.根據權利要求1所述機械式軟啟動長行程鉆機，其特征在于還包括助力機構，所述助力機構與卷揚機的手把配合連接，以協助操作人員對所述手把的操控；所述動力驅動模塊中的液壓泵與助力機構配合連接，以向所述助力機構提供動力。
專利摘要本實用新型公開了一種機械式軟啟動長行程鉆機，其包括卷揚機、滑輪機構、動力頭、動力驅動模塊和液壓傳動模塊，還包括，桅桿式鉆機架；以及，液力耦合器，動力驅動模塊中離合器經液力耦合器與變速箱配合連接；卷揚機橫向布置。應用所述機械式軟啟動長行程鉆機，在離合器和變速箱之間加入液力耦合器，可延長啟動時間，減少了由硬啟動引起的鉆探事故；桅桿式鉆機架上的動力頭行程可達到3.3m，使鉆機實現長行程工作；卷揚機橫向布置，有利于鋼絲繩能整齊盤繞或纏繞，采用助力機構輔助操作卷揚機，以減輕操作人員的勞動強度；鉆機比現有的液壓鉆機的成本小，節省資金。
文檔編號E21B3/02GK202012289SQ20112004618
公開日2011年10月19日 申請日期2011年2月23日 優先權日2011年2月23日
發明者劉秀美, 孫建華, 張永勤, 梁健, 王漢寶 申請人:中國地質科學院勘探技術研究所