專利名稱：一種用于鉆機給進機構(gòu)的多級等推力套筒油缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鉆機，特別涉及一種鉆機的給進機構(gòu)。
背景技術(shù)：
長久以來，鉆機的給進機構(gòu)通常采用以下兩種方案雙作用單出桿油缸直給機構(gòu)和油缸鏈條給進機構(gòu)。如圖5所示，所述雙作用單出桿油缸直給機構(gòu)，其活塞桿B固定，缸筒A連接動力頭C并帶動其移動。該種傳動方式最直接，目前為大多數(shù)巖心鉆機所采用，但其缺點具體如下A. “軸向最大占用空間L2/軸向安裝空間Li”比過大。缸筒移動時尾端會伸出鉆機尾部，活動時占用了油缸安裝空間以外的空間，占用空間隨著行程S增大，約為油缸長度兩倍，為此不得不設(shè)置固定式或折疊式的防護罩，使鉆機長度增大，在狹小施工場地特別是坑道中多有不便。一般來講，這個比值L2/L1 2;B. “行程S/軸向最大占用空間L2”比過小。一般來講，雙作用單出桿油缸的S/ L2 ^ 1/2，即需要多大行程，油缸的最小長度就要做成多大，再加上缸頭缸尾及緩沖等結(jié)構(gòu)，油缸的最小長度就只會長不會短。C.因為是單出桿，所以活塞兩側(cè)的有效面積不等，導(dǎo)致在相同的壓力下，油缸的給進力與回拉力不等，為了使二者相同，設(shè)計者不得不增加控制油路，使油路設(shè)計變得復(fù)雜。而所述油缸鏈條給進機構(gòu)，及其倍力或倍速機構(gòu)，除繼承了如上雙作用單出桿油缸直給機構(gòu)的缺點外，又增加了以下缺點A.因增加鏈條(滾子鏈或起重鏈)及鏈輪(或槽輪)等，使傳動環(huán)節(jié)變復(fù)雜。B.增加了鏈輪及鏈條等摩擦副，降低了傳動效率。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種用于鉆機給進機構(gòu)的多級等推力套筒油缸，其可以在軸向最大占用空間一定的情況下，提供動力頭更大的行程。根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種用于鉆機給進機構(gòu)的多級等推力套筒油缸，包括一活塞桿；多級套筒油缸，同軸套置于所述活塞桿上，每一級油缸中的活塞固定在其所套置的那一級油缸的套筒或所述活塞桿的中部外側(cè)，所述鉆機的動力頭固定在最外側(cè)那一級油缸的套筒上，每一級油缸中的活塞與該級套筒為可相對軸向滑動。其中，所述各級油缸的套筒內(nèi)部空腔被該級油缸的活塞分為左腔和右腔，左腔和右腔分別設(shè)有油口，所述各級油缸的左腔油口同步進油或者所述各級油缸的右腔油口同步進油。根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述活塞桿內(nèi)部中空，對稱地形成左右兩個盲孔， 活塞桿的左右兩頭設(shè)有油口，分別與左右盲孔連通，所述盲孔的末端分別設(shè)置第一橫向油孔和第二橫向油孔，第一橫向油孔與套置在所述活塞桿上的第一級油缸左腔連通，第二橫向油孔與第一級油缸右腔連通。所述多級套筒油缸優(yōu)選為兩級套筒油缸。本實用新型的有益效果主要體現(xiàn)在本實用新型可施用于如巖心鉆機、水井鉆機、錨固鉆機等結(jié)構(gòu)的鉆塔或桅桿上，用以驅(qū)動動力頭沿鉆進軸線進行運動，并利用此技術(shù)控制鉆進與提升時通過動力頭施加到鉆桿上的出力。本實用新型的鉆機給進機構(gòu)的多級等推力套筒油缸，采用“整體式雙出頭中空活塞桿”通貫油缸全長，并作為油缸的安裝座，缸筒帶動動力頭移動時其活動范圍包含在安裝空間里，不額外占用空間；由于為多級結(jié)構(gòu)，所以在與現(xiàn)有技術(shù)的雙作用單出桿油缸直給機構(gòu)相同的行程下，其活動范圍更小，亦即其“軸向最大占用空間L2/軸向安裝空間Li”比大大縮小，本油缸的這種結(jié)構(gòu)會使這個比值L2/L1 = 1。本實用新型的鉆機給進機構(gòu)的多級等推力套筒油缸，其油缸級數(shù)越多，行程S越接近于軸向最大占用空間L2，在軸向最大占用空間L2 —定的情況下，提供動力頭的可用行程S越大。本實用新型的鉆機給進機構(gòu)的多級等推力套筒油缸，其第一級缸的左腔與右腔截面積相等，第二級缸的左腔與右腔截面積相等，使得左邊和右邊的總計液壓作用面積相等， 從而實現(xiàn)了等推力。

圖1是本實用新型的多級等推力套筒油缸的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的多級等推力套筒油缸的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的多級等推力套筒油缸中第二級油缸的油路示意圖；圖4是本實用新型的多級等推力套筒油缸的運動示意圖；圖5是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式
。如圖1至圖3所示，本實用新型的用于鉆機給進機構(gòu)的多級等推力套筒油缸包括活塞桿1、第一級油缸2、第二級油缸3和固定座4。第一級油缸2包括第一級套筒21，其內(nèi)部空腔被第一級活塞22分為第一級油缸左腔23和第一級油缸右腔M。第一級活塞22與第一級套筒21可相對進行軸向滑動。第二級油缸3包括第二級套筒31，其內(nèi)部空腔被第二級活塞32分為第二級油缸左腔33和第二級油缸右腔34。第二級活塞32固定安裝在第一級套筒21的中部外側(cè)。第二級活塞32與第二級套筒31可相對進行軸向滑動。第二級套筒31上設(shè)有第二級油缸左腔油口 35，其與第二級油缸左腔33連接，還設(shè)有第二級油缸右腔油口 36，其與第二級油缸右腔；34連接。活塞桿1為整體式雙出頭中空活塞桿，其內(nèi)部中空，對稱地形成左右兩個盲孔11。 活塞桿1的左右兩頭分別設(shè)有油口 15、16，左側(cè)油口 15與左側(cè)盲孔11連通，右側(cè)油口 16與右側(cè)盲孔11連通。第一級活塞22固定安裝在活塞桿1中部外側(cè)，所述盲孔11的末端直達第一級活塞22安裝位置處。在左右盲孔11的末端分別設(shè)置第一橫向油孔13和第二橫向油孔14。第一橫向油孔13使左側(cè)盲孔11與第一級油缸左腔23連通，第二橫向油孔14使右側(cè)盲孔11與第一級油缸右腔M連通。當(dāng)固定在固定座4上的動力頭需要左移時，可以使活塞桿1的油口 15和第二級油缸左腔油口 35同步進油。從油口 15進入的油液經(jīng)由左側(cè)盲孔11、第一橫向油孔13進入第一級油缸左腔23，使得第一級套筒21相對于活塞桿1向左滑動，直至第一級套筒21的右端抵在第一級活塞22上。從第二級油缸左腔油口 35進入的油液進入第二級油缸左腔33，使得第二級套筒31相對于第一級套筒21軸向向左滑動，直至第二級套筒31的右端抵在第二級活塞32上。如此可使動力頭移動到其行程的最左側(cè)，如圖4上側(cè)所示。當(dāng)固定在固定座4上的動力頭需要右移時，可以使活塞桿1的油口 16和第二級油缸右腔油口 36同步進油。從油口 16進入的油液經(jīng)由右側(cè)盲孔11、第二橫向油孔14進入第一級油缸右腔24，使得第一級套筒21相對于活塞桿1向右滑動，直至第一級套筒21的右端抵在第一級活塞22上。從第二級油缸右腔油口 36進入的油液進入第二級油缸右腔34，使得第二級套筒31相對于第一級套筒21軸向向右滑動，直至第二級套筒31的右端抵在第二級活塞32上。如此可使動力頭移動到其行程的最右側(cè)，如圖4下側(cè)所示。上面是以兩級油缸為例進行的說明，實際應(yīng)用中當(dāng)然還可以采用更多級油缸來實現(xiàn)。如圖4所示，動力頭的行程S計算公式可表達如下S = (l-l/2n)L2其中，整體式雙出頭中空活塞桿1通貫油缸全長，作為油缸的安裝座限定了安裝空間，由此，軸向安裝空間Ll與軸向最大占用空間L2相等，即Ll = L2 ；η表示油缸級數(shù)。貝U“行程S/軸向最大占用空間L2”的比值λ可表達為λ = S/L2 = 1-1/2η若對η分別取1、2、3后試算λ如下
權(quán)利要求1.一種用于鉆機給進機構(gòu)的多級等推力套筒油缸，其特征在于，包括一活塞桿；多級套筒油缸，同軸套置于所述活塞桿上，每一級油缸中的活塞固定在其所套置的那一級油缸的套筒或所述活塞桿的中部外側(cè)，所述鉆機的動力頭固定在最外側(cè)那一級油缸的套筒上，每一級油缸中的活塞與該級套筒為可相對軸向滑動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鉆機給進機構(gòu)的多級等推力套筒油缸，其特征在于，所述各級油缸的套筒內(nèi)部空腔被該級油缸的活塞分為左腔和右腔，左腔和右腔分別設(shè)有油口，所述各級油缸的左腔油口同步進油或者所述各級油缸的右腔油口同步進油。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鉆機給進機構(gòu)的多級等推力套筒油缸，其特征在于，所述活塞桿內(nèi)部中空，對稱地形成左右兩個盲孔，活塞桿的左右兩頭設(shè)有油口，分別與左右盲孔連通，所述盲孔的末端分別設(shè)置第一橫向油孔和第二橫向油孔，第一橫向油孔與套置在所述活塞桿上的第一級油缸左腔連通，第二橫向油孔與第一級油缸右腔連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一個權(quán)利要求所述的用于鉆機給進機構(gòu)的多級等推力套筒油缸，其特征在于，所述多級套筒油缸為兩級套筒油缸。
專利摘要本實用新型提供一種用于鉆機給進機構(gòu)的多級等推力套筒油缸，包括一活塞桿；多級套筒油缸，同軸套置于所述活塞桿上，每一級油缸中的活塞固定在其所套置的那一級油缸的套筒或所述活塞桿的中部外側(cè)，所述鉆機的動力頭固定在最外側(cè)那一級油缸的套筒上，每一級油缸中的活塞與該級套筒為可相對軸向滑動。本實用新型的多級等推力套筒油缸可以在軸向最大占用空間一定的情況下，提供動力頭更大的行程。
文檔編號E21B19/08GK202220567SQ201120327248
公開日2012年5月16日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者張向鋒, 張小三, 李立明, 梁有誠 申請人:北京天和眾邦勘探技術(shù)股份有限公司