專(zhuān)利名稱(chēng)：高速液壓鉆機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于地質(zhì)勘探鉆孔作業(yè)的液壓鉆機(jī)設(shè)備。
背景技術(shù)：
鉆機(jī)主要用于露天地質(zhì)勘探鉆孔及各種開(kāi)山作業(yè)時(shí)需要埋填炸藥的工程鉆孔。鉆機(jī)一般由主機(jī)、動(dòng)臂油缸、動(dòng)臂、斗桿油缸、鏈條、牽引馬達(dá)、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)、變速箱、拖板等組成， 主機(jī)由液壓系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、空壓機(jī)、電器控制系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)等組成。鉆臂與鉆桿均豎直設(shè)置且兩者相互平行，在鉆臂上開(kāi)有豎直的導(dǎo)向滑軌，拖板與鉆桿上端固定連接，由牽引馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鉆桿及拖板一起沿導(dǎo)向滑軌上行或下行，由旋轉(zhuǎn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)。目前使用的鉆機(jī)大多無(wú)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，而鉆機(jī)的鉆桿長(zhǎng)度都比較大，鉆桿的擺動(dòng)量大，易卡死。也有部分鉆機(jī)設(shè)置有鉆桿導(dǎo)向架，導(dǎo)向架套裝在鉆桿上并與鉆桿間隙配合，導(dǎo)向架及拖板均可在導(dǎo)向滑軌內(nèi)自由滑動(dòng)。導(dǎo)向架由油泵驅(qū)動(dòng)，通過(guò)動(dòng)靜滑輪組或排式鏈變速帶動(dòng)導(dǎo)向架上行或下行，其結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜且不能保證導(dǎo)向架隨鉆桿同步上行或下行，故障多。另外，鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)通過(guò)變速箱驅(qū)動(dòng)鉆桿，其變速箱是借用的汽車(chē)變速箱。該變速箱為兩級(jí)減速，其輸入端與旋轉(zhuǎn)馬達(dá)相連，輸出端與鉆桿相連，輸入軸和輸出軸的軸線重合。由于該變速器不是單獨(dú)為鉆機(jī)設(shè)計(jì)，致使鉆桿在鉆井作業(yè)中無(wú)法得到理想的轉(zhuǎn)速和扭矩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高速液壓鉆機(jī)，其導(dǎo)向架對(duì)鉆桿有較好的導(dǎo)向定位作用，減少鉆桿在工作過(guò)程中的擺動(dòng)量。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的一種高速液壓鉆機(jī)，包括主機(jī)(1)、鉆臂(2)、鉆桿(3)、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)(4)、牽引馬達(dá)(5)、拖板(6)和導(dǎo)向架(7)，所述鉆臂(2)上開(kāi)有豎直的導(dǎo)向滑軌(2a)，所述拖板(6)與鉆桿(3)上端固定連接，所述導(dǎo)向架(7)套裝在鉆桿(3)上并與所述鉆桿(3)間隙配合，關(guān)鍵在于在所述鉆桿(3)的左右兩側(cè)設(shè)置有拉桿(10)，所述拉桿(10)與導(dǎo)向滑軌(2a)平行；在所述拖板(6)上方設(shè)置有拉桿支撐架(8)，所述拉桿支撐架(8)擱置在所述拖板(6)上并與所述導(dǎo)向滑軌(2a)滑動(dòng)連接，所述拉桿(10)的上端穿過(guò)拖板(6)與拉桿支撐架(8)相連，該拉桿(10)的下端固定在所述導(dǎo)向架(7)上，所述導(dǎo)向架 (7)和拖板(6)均與所述導(dǎo)向滑軌(2a)滑動(dòng)連接。本發(fā)明是這樣工作的主機(jī)通過(guò)比例控制閥控制牽引馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鏈輪，鏈輪驅(qū)動(dòng)鏈條，鏈條帶動(dòng)拖板及鉆桿沿鉆臂上的導(dǎo)向滑軌上下滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)鉆桿提升與進(jìn)給動(dòng)作。鉆孔時(shí)，牽引馬達(dá)驅(qū)動(dòng)拖板和鉆桿一起沿導(dǎo)向滑軌下行，連為一體的導(dǎo)向架、拉桿和拉桿支撐架在重力作用下沿導(dǎo)向滑軌與拖板同步下行，導(dǎo)向架首先與導(dǎo)向滑軌下端設(shè)置的擋板接觸，停止下行，拖板和鉆桿繼續(xù)下行直至與導(dǎo)向架接觸后停止下行，導(dǎo)向架對(duì)鉆桿起導(dǎo)向定位作用，減小鉆桿擺動(dòng)量；鉆孔完成后，牽引馬達(dá)驅(qū)動(dòng)拖板和鉆桿一起上行，拖板在上行過(guò)程中與拉桿支撐架接觸，并通過(guò)拉桿帶動(dòng)導(dǎo)向架一起上行。主機(jī)通過(guò)電磁閥控制旋轉(zhuǎn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鉆桿在導(dǎo)向架內(nèi)旋轉(zhuǎn)。所述拉桿支撐架(8)包括拉桿支座(8a)和鋼板(8c)，所述拉桿支座(8a)為水平板，所述拉桿支撐架(8)通過(guò)拉桿支座(8a)與所述導(dǎo)向滑軌(2a)滑動(dòng)連接，所述鋼板(8c) 對(duì)稱(chēng)設(shè)置在拉桿支座(8a)的上下兩側(cè)，在所述拉桿支座(8a)與鋼板(8c)之間設(shè)置有減震墊(8b)，所述拉桿支座(8a)、減震墊(8b)和鋼板(8c)通過(guò)沉頭螺釘(8d)連接在一起，所述拉桿(10 )上端固定在所述拉桿支座(8a)上。支撐架通過(guò)鋼板與拖板上平面接觸，通過(guò)減震墊減小運(yùn)動(dòng)沖擊，起到減震作用。所述導(dǎo)向架(7)包括導(dǎo)向支座( 7a)、T型套筒(7b)、軸承(7c)和軸承端蓋(7d)，所述導(dǎo)向支座(7a)上開(kāi)有上大下小的沉臺(tái)圓孔，所述套筒(7b)及軸承(7d)由內(nèi)向外依次安裝在導(dǎo)向支座(7a)的沉臺(tái)圓孔內(nèi)，所述軸承端蓋(7d)設(shè)置在所述軸承(7c)的上方并通過(guò)其環(huán)向凸臺(tái)壓在軸承(7c)上，所述導(dǎo)向架(7)通過(guò)套筒(7b)與所述鉆桿(3)間隙配合，該導(dǎo)向架(7)通過(guò)導(dǎo)向支座(7a)與所述導(dǎo)向滑軌(2a)滑動(dòng)連接，所述拉桿(10)下端固定在所述導(dǎo)向支座(7a)上。導(dǎo)向架通過(guò)T型套筒與鉆桿間隙配合，套筒不易磨損，使用壽命較長(zhǎng)，可提高鉆機(jī)的鉆進(jìn)效率。所述旋轉(zhuǎn)馬達(dá)(4)通過(guò)變速箱(9)與所述鉆桿(3)相連，所述變速箱(9)包括箱體(91)、輸入軸(92)、輸出軸(93)和中間軸(94)，所述輸入軸(92)、輸出軸(93)和中間軸 (94)的軸線平行，所述輸入軸(92)上裝有小齒輪(95)，所述輸出軸(93)上裝有大齒輪(96) 且輸出軸(93)的兩端均伸出箱體(91)，所述中間軸(94)上裝有寶塔齒輪(97)，所述寶塔齒輪(97)由寶塔小齒輪(97b)和寶塔大齒輪(97a)組成，所述小齒輪(95)與寶塔大齒輪(97a) 嚙合，所述大齒輪(96)與寶塔小齒輪(97b)嚙合。旋轉(zhuǎn)馬達(dá)通過(guò)變速箱減速并驅(qū)動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，該變速器是專(zhuān)門(mén)為鉆機(jī)設(shè)計(jì)的帶寶塔齒輪的二級(jí)減速機(jī)構(gòu)，可根據(jù)鉆桿的轉(zhuǎn)速和扭矩需要進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以確保鉆桿在鉆井作業(yè)中得到理想的轉(zhuǎn)速和扭矩。寶塔齒輪便于加工及安裝。所述小齒輪(95)和寶塔小齒輪(97b)的齒數(shù)相同，所述大齒輪(96)與寶塔大齒輪 (97a)的齒數(shù)相同。方便了變速器的加工制造，同時(shí)減少了齒輪的型號(hào)，更便于零件管理。該發(fā)明的有益效果是
1)導(dǎo)向架對(duì)鉆桿有較好的導(dǎo)向定位作用，防止在工作過(guò)程中鉆桿擺動(dòng)，保護(hù)整體結(jié)構(gòu)。2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。3)故障點(diǎn)減少，工作更穩(wěn)定可靠。4 )導(dǎo)向架依靠自重下行，不需要?jiǎng)恿︱?qū)動(dòng)，進(jìn)一步節(jié)約了能源。5)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的帶寶塔齒輪的變速器，可根據(jù)鉆桿的轉(zhuǎn)速和扭矩需要進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，確保鉆桿在鉆井作業(yè)中得到理想的轉(zhuǎn)速和扭矩，提高了鉆機(jī)的鉆進(jìn)效率。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的右視圖。圖3是圖1中鉆桿、拉桿支撐架、拖板、導(dǎo)向架等零件的連接關(guān)系圖。圖4是圖3的A-A放大剖視圖。圖5是圖3的B-B放大剖視圖。
圖6是圖3中變速箱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是圖6的C-C放大剖視圖。圖8是圖6的D-D放大剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
如圖1、圖2所示的一種高速液壓鉆機(jī)，由主機(jī)1、鉆臂2、鉆桿3、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)4、牽引馬達(dá) 5、拖板6、導(dǎo)向架7、支撐架8、變速箱9、動(dòng)臂11、動(dòng)臂油缸12、斗桿油缸13、擋板14等組成。 鉆臂2上開(kāi)有豎直的導(dǎo)向滑軌加，拖板6與鉆桿3上端固定連接，導(dǎo)向架7套裝在鉆桿3上并與鉆桿3間隙配合。導(dǎo)向滑軌加與鉆桿3的軸線平行，兩者間隔設(shè)置，擋板14橫向設(shè)置在導(dǎo)向滑軌加的下端。旋轉(zhuǎn)馬達(dá)4通過(guò)變速箱9與鉆桿3相連，牽引馬達(dá)5通過(guò)動(dòng)力箱 17與鉆桿3相連。以上所述與現(xiàn)有的帶有導(dǎo)向架的鉆機(jī)結(jié)構(gòu)形式相同，在此不再贅述，其不同之處如下所述。如圖3所示，拉桿支撐架8位于拖板6上方并通過(guò)兩平行設(shè)置的拉桿10與導(dǎo)向架 7固定連接，拉桿支撐架8擱置在拖板6上并與導(dǎo)向滑軌加滑動(dòng)連接。拉桿10的軸線與鉆桿3及導(dǎo)向滑軌加平行，拉桿10對(duì)稱(chēng)設(shè)置在鉆桿3的左右兩側(cè)，拉桿10的上端穿過(guò)拖板6與拉桿支撐架8相連，該拉桿10的下端固定在導(dǎo)向架7上，以保證拉桿支撐架8和導(dǎo)向架7在上行或下行的過(guò)程中左右兩端受力平衡。如圖1所示，導(dǎo)向架7、拖板6及拉桿支撐架8均與導(dǎo)向滑軌加滑動(dòng)連接，三者均可沿著導(dǎo)向滑軌加自由滑動(dòng)。如圖4所示，拉桿支撐架8由拉桿支座8a、兩塊減震墊Sb、兩塊鋼板8c和一個(gè)沉頭螺釘8d組成。拉桿支座8a為水平板，拉桿支撐架8通過(guò)拉桿支座8a與導(dǎo)向滑軌滑動(dòng)連接，兩塊鋼板8c對(duì)稱(chēng)設(shè)置在拉桿支座8a的上下兩側(cè)，在拉桿支座8a與鋼板8c之間設(shè)置有減震墊8b，拉桿支座8a、減震墊8b和鋼板8c通過(guò)沉頭螺釘8d連接在一起。沉頭螺釘8d 的頭部朝下，由于拉桿支撐架8在上行或下行過(guò)程中通過(guò)鋼板8c與拖板6上平面貼合，因此選擇沉頭螺釘8d連接。如圖5所示，導(dǎo)向架7由導(dǎo)向支座7a、T型套筒7b、軸承7c和軸承端蓋7d、螺釘?shù)冉M成。導(dǎo)向支座7a上開(kāi)有上大下小的沉臺(tái)圓孔，套筒7b及軸承7c由內(nèi)向外依次安裝在導(dǎo)向支座7a的沉臺(tái)圓孔內(nèi)。套筒7b安裝時(shí)，大端在上、小端在下。軸承端蓋7d設(shè)置在軸承 7c的上方，其下平面上設(shè)置有環(huán)向凸臺(tái)。套筒7b、軸承7c在導(dǎo)向支座7a的沉臺(tái)圓孔內(nèi)安裝好后，套筒7b與導(dǎo)向支座7a在軸承7c的上方形成一橫向缺口，軸承端蓋7d的環(huán)向凸臺(tái)穿過(guò)橫向缺口并壓在軸承7d上。導(dǎo)向架7通過(guò)套筒7b與鉆桿3間隙配合，該導(dǎo)向架7通過(guò)導(dǎo)向支座7a與導(dǎo)向滑軌滑動(dòng)連接。結(jié)合圖4、圖5可知，拉桿10的上端通過(guò)螺母15和開(kāi)口銷(xiāo)16固定連接在拉桿支撐架8的拉桿支座8 a上，拉桿10的下端通過(guò)螺母15和開(kāi)口銷(xiāo)16固定連接在導(dǎo)向架7的導(dǎo)向支座7a上，三者形成一個(gè)整體在上行或下行過(guò)程中同步運(yùn)動(dòng)。圖6-8所示為鉆機(jī)的變速箱9，由箱體91、輸入軸92、輸出軸93、中間軸94、小齒輪 95、大齒輪96和寶塔齒輪97組成。輸入軸92、輸出軸93和中間軸94裝在箱體91內(nèi)且三者的軸線平行，輸入軸92上裝有小齒輪95，輸出軸93上裝有大齒輪96且輸出軸93的兩端均伸出箱體91，中間軸94上裝有寶塔齒輪97。寶塔齒輪97由寶塔小齒輪97b和寶塔大齒輪97a組成。小齒輪95與寶塔 大齒輪97a嚙合，大齒輪96與寶塔小齒輪97b嚙合，構(gòu)成了一個(gè)二級(jí)減速機(jī)構(gòu)。輸入軸92、輸出軸93和中間軸94上均裝有軸承、箱體91外設(shè)置有軸承端蓋。作為優(yōu)選，小齒輪95和寶塔小齒輪97b的齒數(shù)相同，均為24齒，大齒輪96與寶塔大齒輪97a的齒數(shù)相同，均為45齒。
權(quán)利要求
1.一種高速液壓鉆機(jī)，包括主機(jī)(1)、鉆臂(2)、鉆桿(3)、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)(4)、牽引馬達(dá)(5)、 拖板(6)和導(dǎo)向架(7)，所述鉆臂(2)上開(kāi)有豎直的導(dǎo)向滑軌(2a)，所述拖板(6)與鉆桿(3) 上端固定連接，所述導(dǎo)向架(7)套裝在鉆桿(3)上并與所述鉆桿(3)間隙配合，其特征在于 在所述鉆桿(3)的左右兩側(cè)設(shè)置有拉桿(10)，所述拉桿(10)與導(dǎo)向滑軌(2a)平行；在所述拖板(6)上方設(shè)置有拉桿支撐架(8)，所述拉桿支撐架(8)擱置在所述拖板(6)上并與所述導(dǎo)向滑軌(2a)滑動(dòng)連接，所述拉桿(10)的上端穿過(guò)拖板(6)與拉桿支撐架(8)相連，該拉桿 (10)的下端固定在所述導(dǎo)向架(7)上，所述導(dǎo)向架(7)和拖板(6)均與所述導(dǎo)向滑軌(2a) 滑動(dòng)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的高速液壓鉆機(jī)，其特征在于所述拉桿支撐架(8)包括拉桿支座(8a)和鋼板(8c )，所述拉桿支座(8a)為水平板，所述拉桿支撐架(8 )通過(guò)拉桿支座(8a) 與所述導(dǎo)向滑軌(2a)滑動(dòng)連接，所述鋼板(8c)對(duì)稱(chēng)設(shè)置在拉桿支座(8a)的上下兩側(cè)，在所述拉桿支座(8a)與鋼板(8c)之間設(shè)置有減震墊(8b)，所述拉桿支座(8a)、減震墊(8b)和鋼板(8c)通過(guò)沉頭螺釘(8d)連接在一起，所述拉桿(10)上端固定在所述拉桿支座(8a)上。
3.按照權(quán)利要求1所述的高速液壓鉆機(jī)，其特征在于所述導(dǎo)向架(7)包括導(dǎo)向支座 (7a)、T型套筒(7b)、軸承(7c)和軸承端蓋(7d)，所述導(dǎo)向支座(7a)上開(kāi)有上大下小的沉臺(tái)圓孔，所述套筒(7b)及軸承(7d)由內(nèi)向外依次安裝在導(dǎo)向支座(7a)的沉臺(tái)圓孔內(nèi)，所述軸承端蓋(7d)設(shè)置在所述軸承(7c)的上方并通過(guò)其環(huán)向凸臺(tái)壓在軸承(7c)上，所述導(dǎo)向架(7)通過(guò)套筒(7b)與所述鉆桿(3)間隙配合，該導(dǎo)向架(7)通過(guò)導(dǎo)向支座(7a)與所述導(dǎo)向滑軌(2a)滑動(dòng)連接，所述拉桿(10)下端固定在所述導(dǎo)向支座(7a)上。
4.按照權(quán)利要求1所述的高速液壓鉆機(jī)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)馬達(dá)(4)通過(guò)變速箱 (9)與所述鉆桿(3)相連，所述變速箱(9)包括箱體(91)、輸入軸(92)、輸出軸(93)和中間軸(94)，所述輸入軸(92)、輸出軸(93)和中間軸(94)的軸線平行，所述輸入軸(92)上裝有小齒輪(95)，所述輸出軸(93)上裝有大齒輪(96)且輸出軸(93)的兩端均伸出箱體(91 )， 所述中間軸(94)上裝有寶塔齒輪(97)，所述寶塔齒輪(97)由寶塔小齒輪(97b)和寶塔大齒輪(97a)組成，所述小齒輪(95)與寶塔大齒輪(97a)嚙合，所述大齒輪(96)與寶塔小齒輪 (97b)嚙合。
5.按照權(quán)利要求2所述的高速液壓鉆機(jī)，其特征在于所述小齒輪(95)和寶塔小齒輪 (97b)的齒數(shù)相同，所述大齒輪(96)與寶塔大齒輪(97a)的齒數(shù)相同。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高速液壓鉆機(jī)，包括主機(jī)(1)、鉆臂(2)、鉆桿(3)、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)(4)、牽引馬達(dá)(5)、拖板(6)、導(dǎo)向架(7)和拉桿支撐架(8)，所述鉆臂(2)上開(kāi)有豎直的導(dǎo)向滑軌(2a)，所述拉桿支撐架(8)位于拖板(6)上方并通過(guò)兩平行設(shè)置的拉桿(10)與所述導(dǎo)向架(7)固定連接，所述導(dǎo)向架(7)、拖板(6)及拉桿支撐架(8)均與所述導(dǎo)向滑軌(2a)滑動(dòng)連接。該發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能可靠，對(duì)鉆桿有較好的導(dǎo)向定位作用，防止在工作過(guò)程中鉆桿擺動(dòng)而發(fā)生故障。進(jìn)一步，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的帶寶塔齒輪的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)變速器，可根據(jù)鉆桿的轉(zhuǎn)速和扭矩需要進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，確保鉆桿在鉆井作業(yè)中得到理想的轉(zhuǎn)速和扭矩，提高了鉆機(jī)的鉆進(jìn)效率。
文檔編號(hào)E21B3/02GK102155156SQ20111002520
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者余光偉, 鄒晴 申請(qǐng)人:重慶勤牛工程機(jī)械有限責(zé)任公司