專利名稱：地源熱泵深孔鉆機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種施工機械，具體說是一種地源熱泵深孔的專用鉆機。
背景技術(shù)：
為減輕燃煤取暖造成的城市大氣污染，現(xiàn)在很多地方采用空調(diào)機。由于室內(nèi)外溫差越大，空調(diào)機的熱泵效率越低、起動越困難，于是又利用地層深處的恒溫作為室外熱源。這就需要向地下鉆深孔，一般要鉆到200m左右或更深。鉆這種深孔目前沒有專用鉆機。各地一直采用現(xiàn)有的在地質(zhì)勘探取樣時用的地質(zhì)鉆來施工。這種鉆機也在農(nóng)村用來打井。一個200m的井快則一天慢則三天鉆成，非常適用。但用來鉆地源熱泵項目的深孔就太慢了，因為一個工地不是只鉆一個孔而是成百上千個孔。陜西寶雞一工地鉆孔鉆了三年。為推廣節(jié)能減排的地源熱泵項目，必須設(shè)計制造大幅度提聞鉆孔速度的專用深孔鉆機。為此讓我們首先分析目前采用的鉆孔方法及設(shè)備為什么鉆孔速度慢。原因是鉆機功能不適應(yīng)。鉆200m深孔必須多次接長鉆桿?，F(xiàn)有底驅(qū)式小型地質(zhì)鉆鉆孔時，2/3以上的時間用在接鉆桿上，而且都是人工完成。四個工人一臺鉆機，十分辛苦。如果把連接和拆卸鉆桿的工作由機械完成，不僅減輕了工人勞動強度，而且機械操作不必考慮鉆桿是否人工拿得動，可以做長一些，減少同樣鉆深尺寸下所需用鉆桿的根數(shù)，從而減少裝卸次數(shù)。頂驅(qū)方式也能省去接、拆驅(qū)動桿的麻煩，加快鉆進速度。壓縮2/3的非鉆進時間，就能將鉆孔速度提高數(shù)倍。
發(fā)明內(nèi)容我們要解決的技術(shù)問題是:設(shè)計一種不燒油全電動的遙控操作的深孔鉆機，要求它具有足夠大施壓鉆進能 力和足夠大的拔鉆力以及足夠大的轉(zhuǎn)動鉆頭扭矩，裝卸鉆桿的工作全部由機械代替人力完成。我們解決上述技術(shù)問題的方法是:設(shè)計一種全電動的地源熱泵深孔鉆機，其由履帶行走系統(tǒng)、鉆機平臺、立柱、頂驅(qū)動力頭和電控系統(tǒng)構(gòu)成，其特征在于:鉆機立柱上下兩端分別裝有頂驅(qū)鉆孔和底驅(qū)卸鉆桿裝置，立柱下端一側(cè)或兩側(cè)裝有鉆桿轉(zhuǎn)動吊架，吊架上裝有鉆桿夾頭，電控系統(tǒng)中裝有遙控接收裝置。

通過附圖說明這種同時安裝了頂驅(qū)、底驅(qū)和鉆桿裝卸裝置的鉆機結(jié)構(gòu)。圖1鉆機整體視圖圖2鉆桿轉(zhuǎn)動吊架結(jié)構(gòu)圖3鉆桿吊架夾頭結(jié)構(gòu)圖 4底驅(qū)卸鉆桿結(jié)構(gòu)圖5下卡盤俯視圖圖中:1.立柱，2.底驅(qū)電機減速機，3.主卷揚機，4.起架卷揚機，5.電動支腿，
6.電控箱，7.加壓卷揚機,8.鉆機平臺,9.履帶行走系統(tǒng),10.鉆桿小卷揚機,11.下卡盤，12.卸鉆桿底驅(qū)裝置，13.鉆桿吊架，14.鉆桿，15.頂驅(qū)動力頭，16.鉆桿夾頭，17.吊架調(diào)整桿，18.丁字形轉(zhuǎn)動架，19.彈簧，20.夾頭常閉掛銷，21.鏈條，22.底驅(qū)中空軸，23.底驅(qū)轉(zhuǎn)盤擋軸。
具體實施方式
鉆孔時利用鉆桿吊架14將鉆桿15吊至鉆機中心鉆孔位置，將鉆桿插入底驅(qū)中空軸23內(nèi)，放松鉆桿小卷揚11，常開狀的鉆桿夾頭17自動松開脫離鉆桿，人工用扳手卡住鉆桿、下降頂驅(qū)動力頭16并使之正轉(zhuǎn)，動力頭下錐螺紋擰入鉆桿上端成為一體。在下卡盤12的下方將鉆頭裝到鉆桿上即可進行鉆孔。每續(xù)接一節(jié)鉆桿只需卡住下節(jié)鉆桿，反轉(zhuǎn)動力頭退出下節(jié)鉆桿后提升動力頭至立柱頂端，將續(xù)接鉆桿接入即可，鉆進時需要施壓可用加壓卷揚機8通過滑輪對頂驅(qū)動力頭16加壓。頂驅(qū)動力頭中空軸上端裝有正反循環(huán)泥漿導(dǎo)流器。鉆至預(yù)定深度拆卸鉆桿過程如下:提升頂驅(qū)動力頭16將一節(jié)鉆桿提至卸鉆桿底驅(qū)裝置13上方。合起下卡盤12防止鉆桿下落，用扳手卡住要卸的鉆桿，反轉(zhuǎn)動力頭使之與鉆桿上端脫離，用扳手卡住下節(jié)鉆桿另一扳手卡住應(yīng)卸的上節(jié)鉆桿并將此扳手置于卸鉆桿底驅(qū)轉(zhuǎn)盤上，反轉(zhuǎn)底驅(qū)裝置13使轉(zhuǎn)盤上擋軸24帶動扳手反轉(zhuǎn)使此節(jié)鉆桿與下節(jié)鉆桿脫離。用鉆桿吊架上夾頭17(彈簧20橫置掛在夾頭常閉掛銷21上，使其處于常閉狀態(tài)，鉆桿夾頭可通過改變其上彈簧與掛銷相連接位置使夾頭處于常開或常閉狀態(tài)。)夾住鉆桿，上提至頂端將鉆桿吊離卸下。下降動力頭正轉(zhuǎn)擰入下一節(jié)鉆桿，提至頂端重復(fù)上述過程。本新型鉆機一臺鉆機僅需要2名工人操作。遙控操作使操作工人得以從鉆機上脫身，便于上述裝卸鉆桿工作完成。本鉆機如果將鉆桿換成盒式吊管，就可以使用振沖器成孔。使用時隨振沖器鉆進土中不斷續(xù)接盒形吊管。盒形吊管可以是圓形，但方形容易加工多為方形，兩節(jié)之間插入銷子連接。續(xù)接時將電纜水管氣管納入盒中關(guān)上盒蓋，下端用銷子連接上端由盒式吊管壓頭壓住即成一封閉管狀長盒，保護電纜水管氣管同時抵制振沖器的反向轉(zhuǎn)動。振沖器成孔的速度比正反循環(huán)鉆孔快數(shù)十倍。本新型鉆機一舉將地源熱泵深孔的鉆進速度提高6 12倍。在減少了一半操作工人的同時大大降低了操作者的勞動強度。
權(quán)利要求1.一種地源熱泵深孔鉆機，其由履帶行走系統(tǒng)、鉆機平臺、立柱、頂驅(qū)動力頭和電控系統(tǒng)構(gòu)成，其特征在于:鉆機立柱上下兩端分別裝有頂驅(qū)鉆孔和底驅(qū)卸鉆桿裝置，立柱下端一側(cè)或兩側(cè)裝有鉆桿轉(zhuǎn)動吊架，吊架上裝有鉆桿夾頭，電控系統(tǒng)中裝有遙控接受裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地源熱泵深孔鉆機，其特征是:所說的鉆桿夾頭通過改變其上彈簧與掛銷相連接位置使夾頭處于常開或常閉狀態(tài)。
專利摘要一種采用機械裝卸鉆桿的地源熱泵深孔鉆機。鉆機的立柱上下兩端分別裝有頂驅(qū)鉆孔和底驅(qū)卸鉆桿裝置，立柱下端一側(cè)或兩側(cè)裝有鉆桿轉(zhuǎn)動吊架，吊架上有鉆桿夾頭，此夾頭裝鉆桿時處于常開狀態(tài)，卸鉆桿時處于常閉狀態(tài)。遙控操作使工人得以從鉆機上脫身，采用機械代替人力裝卸鉆桿。從而縮短了裝卸鉆桿的非鉆進工作時間，提高鉆進速度6倍以上。此鉆機可以用多節(jié)的盒式吊管代替鉆桿使用振沖器成孔，更將鉆孔速度提高數(shù)十倍。這種深孔鉆機減少操作工人一半的同時大大減輕了工人勞動強度。
文檔編號E21B15/00GK203008777SQ20122059047
公開日2013年6月19日 申請日期2012年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月28日
發(fā)明者石午江, 郝慶林, 任明俊, 石允中, 張巍, 陳 峰, 史香蕓, 石興 申請人:石午江