超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)，有一個(gè)行走電機(jī)封閉殼，內(nèi)安裝有行走電機(jī)，兩側(cè)分別連接著行走滾輪，行走滾輪與行走軌道匹配吻合；吸排外殼配裝有彈性吸排管道，吸排外殼的法蘭順序連接著吸排筒，吸排筒下面連接有錐形的吸排罩，吸排罩下面連接著褶皺的可以伸縮的彈性裙；在吸排外殼下部的兩側(cè)，連接著承載滾輪，承載滾輪與承載軌道匹配吻合；在吸排外殼的外圍安裝有支撐桿；該結(jié)構(gòu)的電源線，另一端與旋轉(zhuǎn)鉆架中的總電源線連接，該結(jié)構(gòu)巧妙地安裝在旋轉(zhuǎn)鉆架下部的導(dǎo)向軌道和承載軌道上，使得鉆井作業(yè)配合旋轉(zhuǎn)鉆架地轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠覆蓋整個(gè)的超大面積的作業(yè)面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能、體積小、成本低，能夠很好地配合鉆井的掘進(jìn)作業(yè)。
【專利說明】超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉆井機(jī)的吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)，尤其是一種超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，用于鉆井作業(yè)的鉆井機(jī)，鉆井口徑大都比較小，并且鉆井的深度也不夠。這樣對(duì)探井及工程作業(yè)非常的不利，不僅不能滿足鉆井的口徑要求，在鉆井作業(yè)過程中還浪費(fèi)了過多的資源，一是現(xiàn)有的鉆機(jī)體積大，難以運(yùn)輸，二是使用能量大，使鉆井成本增加，尤其對(duì)超大直徑的鉆機(jī)更是如此，三是大型鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整機(jī)價(jià)格昂貴，比如地鐵工程中使用的鉆機(jī)就是如此。
[0003]目前，雖然有超大口徑鉆機(jī)出現(xiàn)，它的結(jié)構(gòu)及作業(yè)原理是，它由旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)、鉆掘頭結(jié)構(gòu)、吸排結(jié)構(gòu)及旋轉(zhuǎn)連接裝置等部分組成,作業(yè)時(shí),首先驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉆架轉(zhuǎn)動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)架大圓徑轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，其旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)上安裝的鉆掘頭結(jié)構(gòu)與吸排結(jié)構(gòu)，在同時(shí)自動(dòng)自身轉(zhuǎn)動(dòng)挖掘，吸排結(jié)構(gòu)同步在軌道中跟隨鉆掘頭結(jié)構(gòu)由小直徑到大直徑的來回往復(fù)移動(dòng)，進(jìn)行吸附及排渣，但是目前對(duì)超大口徑鉆機(jī)的具體結(jié)構(gòu)均沒有詳細(xì)具體的解決，這些結(jié)構(gòu)的解決目前還是較大的難題之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決在實(shí)際鉆井作業(yè)中，存在的鉆井鉆機(jī)的諸多問題，本發(fā)明提供一種超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)，該吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)是超大鉆井口徑鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)之一，該結(jié)構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)鉆架下部的導(dǎo)向軌道和承載軌道上，使得鉆井作業(yè)配合旋轉(zhuǎn)鉆架的轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠覆蓋整個(gè)的超大面積的作業(yè)面進(jìn)行吸排作業(yè)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能、體積小、成本低，能夠很好地配合鉆井的鉆掘作業(yè)。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)，包括行走軌道、行走滾輪、支撐桿、行走電機(jī)、彈性吸排管道、行走電機(jī)封閉殼、吸排外殼、承載滾輪、承載軌道、吸排筒、吸排罩、彈性裙、電源線、鋼環(huán)、彈性橡塑材料、旋轉(zhuǎn)鉆架，該超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)，有一個(gè)碗狀的行走電機(jī)封閉殼，該行走電機(jī)封閉殼一端帶有法蘭，該法蘭與管狀的吸排外殼的封閉端固定連接；行走電機(jī)封閉殼內(nèi)安裝有行走電機(jī)，行走電機(jī)的通軸穿過行走電機(jī)封閉殼的兩側(cè)，分別連接著行走滾輪，行走滾輪與行走軌道匹配吻合；吸排外殼上部橫向的配裝有彈性吸排管道，吸排外殼的下部法蘭順序連接著管狀的吸排筒、錐形的吸排罩和褶皺的可以彈性伸縮的彈性裙，該彈性群能夠貼近作業(yè)面更好地吸附泥沙，從而使渣土通過彈性吸排管道吸排出去。
[0006]所述的行走軌道和承載軌道是超大口徑鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)鉆架結(jié)構(gòu)中的軌道結(jié)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)鉆架的軌道結(jié)構(gòu)為一個(gè)矩形的框架結(jié)構(gòu)，分為上下兩層，上層為根行走軌道，下層為根承載軌道，該超大口徑吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)就安裝在其行走軌道和承載軌道上，該行走軌道和承載軌道的兩端部，為一個(gè)平面的豎直面，兩豎直面之間安裝有圓柱形支撐桿，該支撐桿承載著電源線和彈性吸排管道，使其能夠自如的壓縮和展開。
[0007]所述的吸排外殼，在它下部的兩側(cè)，通過橫軸橫向垂直的連接著承載滾輪，承載滾輪與承載軌道匹配吻合；在吸排外殼的外圍安裝有支撐桿，使得該鉆挖吸排機(jī)頭整體結(jié)構(gòu)能夠被行走電機(jī)拉動(dòng)行走，從而帶動(dòng)整個(gè)鉆井吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)沿著承載軌道來回行走；該超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)的電源線，彈性螺旋吊掛在軌道架兩端之間的支撐桿上，該電源線連接著行走電機(jī)，由于行走電機(jī)與安裝在鉆掘頭的導(dǎo)線同步連接，因此該鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)能夠與鉆機(jī)鉆掘頭同步行走；該吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)在軌道架之間移動(dòng)時(shí)，該彈性螺旋電源線能夠舒展或收縮，從而保證該吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)的供電。
[0008]所述的彈性吸排管道，是一種由鋼環(huán)做支撐筋的圓管形的彈性橡塑材料管道，它既有很好的伸縮彈性，又有著很好的鋼性，它由鋼環(huán)做彈性吸排管道外圍圓周內(nèi)的支撐筋，使彈性吸排管道能夠適應(yīng)較高的正負(fù)壓環(huán)境，既不會(huì)被壓癟，也不會(huì)被漲破；在彈性吸排管道的兩側(cè)，各設(shè)置有支撐桿，該支撐桿不僅能承擔(dān)螺旋形電源線，使其既能壓縮又能伸長，同時(shí)也能承擔(dān)彈性吸排管道兩側(cè)的承托環(huán)，承托著彈性吸排管道，不僅使其壓縮及伸長，又使它不至于打彎下垂，該彈性吸排管道穿過行走軌道和承載軌道折彎處，向上走與上部固定的吸排管道連通，通過地面上的吸排設(shè)備，通過吸排管道給與吸排機(jī)頭2-5個(gè)負(fù)壓，從而完成鉆機(jī)鉆掘頭挖出的細(xì)碎的泥、沙、水等碎渣的吸排作業(yè)。
[0009]本發(fā)明的主要運(yùn)作原理是，在地面上設(shè)有輸電控制裝置及負(fù)壓吸渣排渣控制裝置，輸電裝置需要有電源上下溝通，吸渣排渣裝置需要有管道上下溝通，就是要在鉆掘結(jié)構(gòu)鉆挖作業(yè)的同時(shí)，許多被挖的渣土需要及時(shí)的排吐出去，這就需要一個(gè)吸排結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)不僅要?jiǎng)討B(tài)的環(huán)境下能夠很好地吸排作業(yè)，并且還能夠與鉆掘頭15的移動(dòng)挖掘同步地沿著鉆掘頭挖掘地軌跡，同步地進(jìn)行吸排作業(yè)。
[0010]電流導(dǎo)線A、B、C通過L1、L2、L3端子順序電連接隔離開關(guān)QS，低壓斷路器QF及交流接觸器KM，交流接觸器KM的輸出端，分別接通行程控制器SA的輸入端a、b、c端和a’、b’、c’端，行程控制器SA的輸出端再分別通過熱繼電器接入電機(jī)Ml、M2的接線端子，電機(jī)外殼再接地，以上電路的控制原理是:當(dāng)交流接觸器KM啟動(dòng)時(shí)，電流通過行程控制器SA使電機(jī)正方向運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)鉆掘頭結(jié)構(gòu)觸碰到限位點(diǎn)時(shí)，行程控制器通過開關(guān)觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，促使電機(jī)Ml、M2反向轉(zhuǎn)動(dòng)，反之電機(jī)又正轉(zhuǎn)。
[0011]該行程控制器SA通過其常開和常閉觸點(diǎn)變換，完成電機(jī)Ml和M2的往返行進(jìn)，從而促使鉆機(jī)鉆掘頭和吸排機(jī)頭的同步往返于承載軌道上，并完成鉆掘和吸排作業(yè)。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，該吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)是超大鉆井口徑鉆挖的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)之一，該結(jié)構(gòu)巧妙地安裝在旋轉(zhuǎn)鉆架下部的導(dǎo)向軌道和承載軌道上，使得鉆井作業(yè)配合旋轉(zhuǎn)鉆架地轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠覆蓋整個(gè)的超大面積的作業(yè)面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能、體積小、成本低，能夠很好地配合鉆井的掘進(jìn)作業(yè)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0014]圖1:為超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2:為超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)安裝在超大口徑鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)鉆架上的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3:為超大口徑鉆機(jī)的彈性吸排管道縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4:為超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)的電路原理示意圖。
[0018]圖1中:1.行走軌道，2.行走滾輪，3.支撐桿，4.行走電機(jī)，5.彈性吸排管道，6.行走電機(jī)封閉殼，7.吸排外殼，8.承載滾輪，9.承載軌道，10.吸排筒，11.吸排罩，12.彈性裙。
[0019]圖2中:1.行走軌道，9.承載軌道，12.彈性裙，13.吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)，14.電源線，15.鉆機(jī)鉆掘頭，18.旋轉(zhuǎn)鉆架。
[0020]圖3中:16.鋼環(huán)，17.彈性橡塑材料。
[0021]圖4中:電機(jī)M2為行走電機(jī)4，電機(jī)Ml為鉆機(jī)鉆掘頭15的行走電機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0022]在圖1中，該超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)，包括行走軌道1、行走滾輪2、支撐桿3、行走電機(jī)4、彈性吸排管道5、行走電機(jī)封閉殼6、吸排外殼7、承載滾輪8、承載軌道9、吸排筒10、吸排罩11、彈性裙12、電源線14、鋼環(huán)16、彈性橡塑材料17、旋轉(zhuǎn)鉆架18，該超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)，有一個(gè)碗狀的行走電機(jī)封閉殼6，該行走電機(jī)封閉殼6 —端帶有法蘭，該法蘭與管狀的吸排外殼7的封閉端固定連接；行走電機(jī)封閉殼6內(nèi)安裝有行走電機(jī)4，行走電機(jī)4的通軸穿過行走電機(jī)封閉殼6的兩側(cè)，分別連接著行走滾輪2，行走滾輪2與行走軌道I匹配吻合；吸排外殼7上部橫向的配裝有彈性吸排管道5，吸排外殼7的下部法蘭順序連接著管狀的吸排筒10、錐形的吸排罩11和褶皺的可以彈性伸縮的彈性裙12，該彈性裙12能夠貼近作業(yè)面更好地吸附泥沙，從而使渣土通過彈性吸排管道5吸排出去。
[0023]在圖1、圖2中，所述的行走軌道I和承載軌道9是超大口徑鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)鉆架18結(jié)構(gòu)中的軌道結(jié)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)鉆架18的軌道結(jié)構(gòu)為一個(gè)矩形的框架結(jié)構(gòu)，分為上下兩層，上層為2根行走軌道1，下層為2根承載軌道9，該超大口徑吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)就安裝在其行走軌道I和承載軌道9上，該行走軌道I和承載軌道9的兩端部，為一個(gè)平面的豎直面，兩豎直面之間安裝有圓柱形支撐桿3，該支撐桿3承載著電源線14和彈性吸排管道4，使其能夠自如的壓縮和展開。
[0024]在圖1中，所述的吸排外殼7，在它下部的兩側(cè)，通過橫軸橫向垂直的連接著承載滾輪8，承載滾輪8與承載軌道9匹配吻合；在吸排外殼7的外圍安裝有支撐桿3，使得該鉆挖吸排機(jī)頭整體結(jié)構(gòu)能夠被行走電機(jī)拉動(dòng)行走，從而帶動(dòng)整個(gè)鉆井吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)沿著承載軌道9來回行走；該超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)的電源線14，彈性螺旋吊掛在軌道架兩端之間的支撐桿3上，該電源線14連接著行走電機(jī)4，由于行走電機(jī)4與安裝在鉆掘頭的導(dǎo)線同步連接，因此該鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)13能夠與鉆機(jī)鉆掘頭15同步行走；該吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)13在軌道架之間移動(dòng)時(shí)，該彈性螺旋電源線14能夠舒展或收縮，從而保證該吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)的供電。
[0025]在圖1，2，3中，所述的彈性吸排管道5，是一種由鋼環(huán)16做支撐筋的圓管形的彈性橡塑材料17管道，它既有很好的伸縮彈性，又有著很好的鋼性，它由鋼環(huán)16做彈性吸排管道5外圍圓周內(nèi)的支撐筋，使彈性吸排管道5能夠適應(yīng)較高的正負(fù)壓環(huán)境，既不會(huì)被壓癟，也不會(huì)被漲破；在彈性吸排管道5的兩側(cè)，各設(shè)置有支撐桿3，該支撐桿3不僅能承擔(dān)螺旋形電源線14，使其既能壓縮又能伸長，同時(shí)也能承擔(dān)彈性吸排管道5兩側(cè)的承托環(huán)，承托著彈性吸排管道5，不僅使其壓縮及伸長，又使它不至于打彎下垂，該彈性吸排管道5穿過行走軌道I和承載軌道9折彎處，向上走與上部固定的吸排管道連通，通過地面上的吸排設(shè)備，通過吸排管道給與吸排機(jī)頭2-5個(gè)負(fù)壓，從而完成鉆機(jī)鉆掘頭15挖出的細(xì)碎的泥、沙、水等碎渣的吸排作業(yè)。
[0026]在圖1，2，3中，本發(fā)明的主要運(yùn)作原理是，在地面上設(shè)有輸電控制裝置及負(fù)壓吸渣排渣控制裝置，輸電裝置需要有電源上下溝通，吸渣排渣裝置需要有管道上下溝通，就是要在鉆掘結(jié)構(gòu)鉆挖作業(yè)的同時(shí)，許多被挖的渣土需要及時(shí)的排吐出去，這就需要一個(gè)吸排結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)不僅要在動(dòng)態(tài)的環(huán)境下能夠很好地吸排作業(yè)，并且還能夠與鉆掘頭15的移動(dòng)同步地沿著鉆掘頭挖掘地軌跡，同步地進(jìn)行吸排作業(yè)。
[0027]電流導(dǎo)線A、B、C通過L1、L2、L3端子順序電連接隔離開關(guān)QS，低壓斷路器QF及交流接觸器KM，交流接觸器KM的輸出端，分別接通行程控制器SA的輸入端a、b、c端和a’、b’、c’端，行程控制器SA的輸出端再分別通過熱繼電器接入電機(jī)Ml、M2的接線端子，電機(jī)外殼再接地，以上電路的控制原理是:當(dāng)交流接觸器KM啟動(dòng)時(shí)，電流通過行程控制器SA使電機(jī)正方向運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)鉆掘頭結(jié)構(gòu)觸碰到限位點(diǎn)時(shí)，行程控制器通過開關(guān)觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，促使電機(jī)Ml、M2反向轉(zhuǎn)動(dòng)，反之電機(jī)又正轉(zhuǎn)。
[0028]該行程控制器SA通過其常開和常閉觸點(diǎn)變換，完成電機(jī)Ml和M2的往返行進(jìn)，從而促使鉆機(jī)鉆掘頭15和吸排機(jī)頭13的同步往返于承載軌道9上，并完成鉆掘和吸排作業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.一種超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)，包括行走軌道(I)、行走滾輪(2)、支撐桿(3)、行走電機(jī)(4 )、彈性吸排管道(5 )、行走電機(jī)封閉殼(6 )、吸排外殼(7 )、承載滾輪(8 )、承載軌道(9)、吸排筒(10)、吸排罩(11)、彈性裙(12)、電源線(14)、鋼環(huán)(16)、彈性橡塑材料(17)，其特征是:該超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)，有一個(gè)碗狀的行走電機(jī)封閉殼(6)，該行走電機(jī)封閉殼(6)—端帶有法蘭，該法蘭與管狀的吸排外殼(7)的封閉端固定連接；行走電機(jī)封閉殼(6)內(nèi)安裝有行走電機(jī)(4)，行走電機(jī)(4)的通軸穿過行走電機(jī)封閉殼(6)的兩側(cè)，分別連接著行走滾輪(2)，行走滾輪(2)與行走軌道(I)匹配吻合；吸排外殼(7)上部橫向的配裝有彈性吸排管道(5)，吸排外殼(7)的下部法蘭順序連接著管狀的吸排筒(10)、錐形的吸排罩(11)和褶皺的可以彈性伸縮的彈性裙(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的行走軌道(I)和承載軌道(9 )是超大口徑鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)鉆架(18 )結(jié)構(gòu)中的軌道結(jié)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)鉆架(18 )的軌道結(jié)構(gòu)為一個(gè)矩形的框架結(jié)構(gòu)，分為上下兩層，上層為2根行走軌道(I )，下層為2根承載軌道(9)，該超大口徑吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)就安裝在其行走軌道(I)和承載軌道(9)上，該行走軌道(I)和承載軌道(9)的兩端部，為一個(gè)平面的豎直面，兩豎直面之間安裝有圓柱形支撐桿(3)，該支撐桿(3)承載著電源線(14)和彈性吸排管道(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的吸排外殼(7)，在它下部的兩側(cè)，通過橫軸橫向垂直的連接著承載滾輪(8)，承載滾輪(8)與承載軌道(9)匹配吻合；在吸排外殼(7)的外圍安裝有支撐桿(3);該超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)的電源線(14)，彈性螺旋吊掛在軌道架兩端之間的支撐桿(3)上，該電源線(14)連接著行走電機(jī)(4)，行走電機(jī)(4)與安裝在鉆掘頭的導(dǎo)線同步連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的彈性吸排管道(5)，是一種由鋼環(huán)(16)做支撐筋的圓管形的橡塑復(fù)合材料管道(17)管道，它由鋼環(huán)(16)做彈性吸排管道(5)外圍圓周內(nèi)的支撐筋；在彈性吸排管道(5)的兩側(cè)，各設(shè)置有支撐桿(3)，該彈性吸排管道(5)穿在行走軌道(I)和承載軌道(9)折彎處，向上與上部固定的吸排管道連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大口徑鉆機(jī)吸排機(jī)頭結(jié)構(gòu)，其特征是:該電流導(dǎo)線A、B、C通過L1、L2、L3端子順序電連接隔離開關(guān)QS，低壓斷路器QF及交流接觸器KM，交流接觸器KM的輸出端，分別接通行程控制器SA的輸入端a、b、c端和a’、b’、c’端，行程控制器SA的輸出端再分別通過熱繼電器接入電機(jī)Ml、M2的接線端子，電機(jī)外殼再接地。
【文檔編號(hào)】E21B7/00GK104074464SQ201410339198
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】李付星, 陳亮, 李清偉, 黃傳輝, 李沛霖, 李傳琪 申請(qǐng)人:徐州工程學(xué)院