專利名稱：無液循環(huán)快速鉆井機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉆探技術(shù)領(lǐng)域，特別是水井鉆探機(jī)械，一種無液循環(huán)快速鉆井機(jī)。
背景技術(shù)：
黃土地層在西北分布很廣，進(jìn)行泥漿循環(huán)構(gòu)筑給水管井，成井造價高、施工周期長，而且會因泥漿的滲透堵塞，使構(gòu)筑的井變成根本無水的“干井”，中國專利公開了一種“水井鉆機(jī)”(專利申請?zhí)?5201902.7)，它主要由提升系統(tǒng)和鉆進(jìn)系統(tǒng)組成，鉆進(jìn)系統(tǒng)的吊環(huán)固定在上殼體上，電機(jī)和減速傳動機(jī)構(gòu)都裝在密封箱體內(nèi)，減速傳動機(jī)構(gòu)的輸出軸通過法蘭與鉆桿連接，鉆桿上有螺旋葉片，鉆桿與螺旋葉片的外部有下殼體，鉆桿和螺旋葉片的頂端露出下殼體，上殼體、密封箱體和下殼體通過螺栓連接為一整體。該發(fā)明鉆井時不需要泥漿系統(tǒng)，不破壞水層，具有鉆井成本低，操作方便的優(yōu)點(diǎn)，其缺陷是鉆進(jìn)與提升是一套機(jī)構(gòu)，鉆機(jī)動力部分也要進(jìn)入鉆井且取土后通過卷揚(yáng)機(jī)提出，缺少必要的導(dǎo)向裝置和鉆井配套機(jī)構(gòu)，很難打出較深的井，操作的人工強(qiáng)度太大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷提供一種鉆進(jìn)深度超過60米、孔徑大于600毫米、成井快速高效、勞動強(qiáng)度較低的無液循環(huán)快速鉆井機(jī)。
本發(fā)明按下述方案實現(xiàn)一種無液循環(huán)快速鉆井機(jī)，包括運(yùn)載車輛，車輛后部裝有鉆塔架，鉆塔架的底座鉸接于車輛尾部支架上，并裝有可使其平躺和直立的液壓支撐機(jī)構(gòu)，鉆塔架的頂端裝有吊架，在鉆塔架的外側(cè)裝有移動式動力頭，動力頭內(nèi)裝有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)驅(qū)動一鉆桿鉸接頭，鉆桿鉸接頭鉸接有外平鉆桿，外平鉆桿外套裝有活動鉆頭，活動鉆頭與鉆桿之間有自動鎖緊機(jī)構(gòu)，在活動鉆頭之上，鉆桿上還套裝有鉆頭打撈投放器，車輛后部設(shè)有用于提升鉆頭打撈投放器、動力頭的卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)及輔助卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)；上述活動鉆頭是雙翼短螺旋鉆頭，它的頂部有打撈矛頭，中部是雙翼螺旋葉片，底端有小螺旋片和與鉆桿配合的自鎖口；上述活動鉆頭是雙開門鉆頭，它的頂部有打撈矛頭，中部是盛土箱，盛土箱下部呈錐形，沿錐形母線向下線性排列有兩排對稱的葉片，每排葉片前對應(yīng)的盛土箱錐形部分開口，底端有小螺旋片和與鉆桿配合的自鎖口；上述活動鉆頭與鉆桿之間的自動鎖緊機(jī)構(gòu)包括固定于鉆桿上的橫銷和位于活動鉆頭底端的“”形自鎖口；上述鉆頭打撈投放器包括一可在鉆桿外滑動的套筒，套筒的外緣對稱的鉸接有數(shù)個下垂的掛鉤，套筒的上部接提升機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下述特點(diǎn)1.本發(fā)明在黃土區(qū)，在無需任何循環(huán)介質(zhì)的條件下可鉆進(jìn)60米，排土30～60噸。
2.與傳統(tǒng)泥漿鉆進(jìn)分級擴(kuò)孔工藝技術(shù)相比，具有鉆進(jìn)效率高、施工周期短、造價低的優(yōu)點(diǎn)。
3.本發(fā)明在施工中，配屬人員少、裝備少，施工周期短。
4.操作簡單、機(jī)械化程度高。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視示意圖；圖3是本發(fā)明鉆桿、鉆頭及其配套機(jī)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明雙翼短螺旋鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行更詳細(xì)的描述如圖所示，本發(fā)明包括一運(yùn)載車輛1，類似于吊車，在作業(yè)時可伸出液壓支撐腿12，后部車廂的尾部安裝有鉆塔架11，鉆塔架11鉸接在車廂尾部支架上，有兩個液壓缸4、5控制鉆塔架在鉆井作業(yè)時直立，在非作業(yè)或行駛時橫臥；鉆塔架頂端連接吊架11-1，該吊架與鉆塔架成鈍角，其頂端裝有輔助吊鉤6，其中部裝有動力頭吊鉤7，鉆塔架的外側(cè)裝有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上安裝動力頭8，動力頭的底部扣接在導(dǎo)軌之上并可沿導(dǎo)軌移動；動力頭內(nèi)裝有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)驅(qū)動一鉆桿鉸接頭9，在鉆井時，該鉸接頭與鉆桿13上端鉸接，動力頭下底上還裝有打撈器吊鉤10；本發(fā)明的鉆桿是外平鉆桿，分多節(jié)，每節(jié)之間采用插裝后加橫銷的連接方式，最底端的一節(jié)稱為導(dǎo)向節(jié)22，導(dǎo)向節(jié)頂端有小鉆頭，其上部有一個橫銷21，外平鉆桿外套裝有活動鉆頭，活動鉆頭有兩種，一種是雙翼短螺旋鉆頭，它的頂部有打撈矛頭23，中部是雙翼螺旋葉片24，底端有小螺旋片25和與鉆桿配合的自鎖口26；另一種是雙開門鉆頭，它的頂部有打撈矛頭16，中部是盛土箱17，盛土箱下部呈錐形，沿錐形母線向下線性排列有兩排對稱的葉片19，每排葉片前對應(yīng)的盛土箱錐形部分開口18，底端有小螺旋片25和與鉆桿配合的自鎖口20；自鎖口實際上是一個開口向下的“”形開口，當(dāng)活動鉆頭下落至鉆桿導(dǎo)向節(jié)22時，導(dǎo)向節(jié)上的橫銷21進(jìn)入口內(nèi)，旋轉(zhuǎn)時橫銷正好進(jìn)入“”形開口的水平槽內(nèi)，保證鉆桿帶動活動鉆頭順時針轉(zhuǎn)動時，活動鉆頭不會上下移動，反時針旋轉(zhuǎn)時活動鉆頭可以與鉆桿分離，這就是活動鉆頭與鉆桿13之間的自動鎖緊機(jī)構(gòu)的簡單原理；上述鉆頭打撈投放器14實際上是一個可在鉆桿外滑動的套筒，套筒的外緣對稱的鉸接有數(shù)個下垂的掛鉤15，套筒的上部接提升機(jī)構(gòu)，當(dāng)打撈投放器14下滑至活動鉆頭的打撈矛頭部位，依靠重力的作用掛鉤15先張開，后鉤在矛頭的背面，向上提升時可將活動鉆頭提起，往下放時，又可以輕松打開。
鉆頭打撈投放器14的提升是依靠位于動力頭下的吊鉤10和位于車廂上的鉆頭打撈器提升卷揚(yáng)機(jī)3實現(xiàn)的。
動力頭的提升是依靠位于吊架的吊鉤7和位于車廂上的動力頭卷揚(yáng)機(jī)2實現(xiàn)的。
輔助吊鉤6主要用于吊裝鉆桿，它依靠位于車廂上的輔助卷揚(yáng)機(jī)28驅(qū)動。
鉆進(jìn)控制臺27位于車廂后部，作業(yè)時，控制一定鉆進(jìn)深度后，停止鉆進(jìn)，反時針方向轉(zhuǎn)動鉆桿使活動鉆頭與鉆桿分離，操作打撈投放器將活動鉆頭提出鉆孔，人工排土后再將活動鉆頭放入鉆孔內(nèi)，順時針轉(zhuǎn)動鉆桿，此時鉆桿上的橫銷21鎖住活動鉆頭，繼續(xù)鉆進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種無液循環(huán)快速鉆井機(jī)，包括運(yùn)載車輛(1)，車輛后部裝有鉆塔架(11)，鉆塔架的底座鉸接于車輛尾部支架上，并裝有可使其平躺和直立的液壓支撐機(jī)構(gòu)，鉆塔架的頂端裝有吊架(11-1)，其特征在于在鉆塔架的外側(cè)裝有移動式動力頭(8)，動力頭內(nèi)裝有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)驅(qū)動一鉆桿鉸接頭(9)，鉆桿鉸接頭(9)鉸接有外平鉆桿(13)，外平鉆桿外套裝有活動鉆頭，活動鉆頭與鉆桿(13)之間有自動鎖緊機(jī)構(gòu)，在活動鉆頭之上，鉆桿(13)上還套裝有鉆頭打撈投放器(14)，車輛后部設(shè)有用于提升鉆頭打撈投放器(14)、動力頭(8)的卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)及輔助卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的無液循環(huán)快速鉆井機(jī)，其特征在于上述活動鉆頭是雙翼短螺旋鉆頭，它的頂部有打撈矛頭(23)，中部是雙翼螺旋葉片(24)，底端有小螺旋片(25)和與鉆桿配合的自鎖口(26)。
3.如權(quán)利要求1所述的無液循環(huán)快速鉆井機(jī)，其特征在于上述活動鉆頭是雙開門鉆頭，它的頂部有打撈矛頭(16)，中部是盛土箱(17)，盛土箱下部呈錐形，沿錐形母線向下線性排列有兩排對稱的葉片(19)，每排葉片前對應(yīng)的盛土箱錐形部分開口(18)，底端有小螺旋片和與鉆桿配合的自鎖口(20)。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的無液循環(huán)快速鉆井機(jī)，其特征在于上述活動鉆頭與鉆桿之間的自動鎖緊機(jī)構(gòu)包括固定于鉆桿上的橫銷(21)和位于活動鉆頭底端的“”形自鎖口(20)、(26)。
5.如權(quán)利要求1所述的無液循環(huán)快速鉆井機(jī)，其特征在于上述鉆頭打撈投放器(14)包括一可在鉆桿外滑動的套筒，套筒的外緣對稱的鉸接有數(shù)個下垂的掛鉤(15)，套筒的上部接提升機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明是一種無液循環(huán)快速鉆井機(jī)，包括運(yùn)載車輛，車輛后部裝有鉆塔架，鉆塔架的底座鉸接于車輛尾部支架上，并裝有可使其平躺和直立的液壓支撐機(jī)構(gòu)，鉆塔架的頂端裝有吊架，鉆塔架的外側(cè)裝有移動式動力頭，動力頭內(nèi)裝有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)驅(qū)動一鉆桿鉸接頭，鉆桿鉸接頭鉸接有外平鉆桿，外平鉆桿外套裝有活動鉆頭，活動鉆頭與鉆桿之間有自動鎖緊機(jī)構(gòu)，在活動鉆頭之上，鉆桿上還套裝有鉆頭打撈投放器，車輛后部設(shè)有用于提升鉆頭打撈投放器、動力頭的卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)及輔助卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)。
文檔編號E21B3/00GK1601046SQ200410085359
公開日2005年3月30日 申請日期2004年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月14日
發(fā)明者呂光輝 申請人:中國人民解放軍68612部隊