超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有一個行走電機封閉殼，內(nèi)安裝有行走電機，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；電機封閉殼內(nèi)部配裝有掘進電機，連接著承載托盤及鉆掘機構(gòu)封閉殼，電機軸與轉(zhuǎn)動套的上端通過固定鍵連接，轉(zhuǎn)動套的下端穿過鉆掘機構(gòu)封閉殼的底端，連接著鉆掘刀架，轉(zhuǎn)動套的周圍安裝著軸承，在電機封閉殼下部的兩側(cè)，連接著承載滾輪，承載滾輪與承載軌道匹配吻合，在電機封閉殼的外圍安裝有觸碰開關(guān)，該結(jié)構(gòu)巧妙地安裝在旋轉(zhuǎn)鉆架下部的導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，能夠覆蓋整個的超大面積的作業(yè)面，結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)能、體積小、成本低。
【專利說明】超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種鉆井機的鉆掘頭結(jié)構(gòu)，尤其是一種超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，用于鉆井作業(yè)的鉆井機，鉆井口徑大都比較小，并且鉆井的深度也不夠。這樣對鉆井作業(yè)非常的不利，不僅不能滿足鉆井的口徑要求，并且在鉆井作業(yè)過程中還浪費了過多的資源，一是現(xiàn)有的鉆機體積大，難以運輸，二是使用能量大，使鉆井成本增加，尤其對超大直徑的鉆井更是如此，三是大型鉆機的結(jié)構(gòu)復雜，整機價格昂貴。比如地鐵工程中使用的鉆機就是如此。
[0003]目前，雖然有超大口徑鉆機出現(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,首先驅(qū)動旋轉(zhuǎn)鉆架轉(zhuǎn)動，在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)架大圓徑轉(zhuǎn)動的同時，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)，同時鉆掘頭結(jié)構(gòu)自動自身轉(zhuǎn)動挖掘，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移動，進行吸附及排渣，但是目前對超大口徑鉆機的具體結(jié)構(gòu)均沒有詳細具體的解決，這些結(jié)構(gòu)的解決目前還是一個很大的難題。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了解決在實際鉆井作業(yè)中，存在的鉆井鉆機的諸多問題，本實用新型提供一種超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)，該鉆掘頭結(jié)構(gòu)是超大鉆井口徑鉆機的關(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，能夠覆蓋整個的超大面積的作業(yè)面，結(jié)構(gòu)簡單、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]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)，包括行走軌道、行走滾輪、行走電機封閉殼、行走電機、掘進電機、電機封閉殼、電機軸、固定鍵、承載滾輪、承載軌道、鉆掘機構(gòu)封閉殼、鉆掘刀架、轉(zhuǎn)動套、軸承、承載托盤、觸碰開關(guān)、電源線、鉆掘頭結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)鉆架；該超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)，有一個碗狀的行走電機封閉殼，該行走電機封閉殼一端帶有法蘭，該法蘭與電機封閉殼的封閉端固定連接，行走電機封閉殼內(nèi)安裝有行走電機，行走電機的通軸轉(zhuǎn)動配合穿過行走電機封閉殼的兩側(cè)，分別連接著行走滾輪，行走滾輪與行走軌道匹配吻合；電機封閉殼內(nèi)部配裝有提供動力的掘進電機，電機封閉殼的法蘭順序連接著承載托盤及鉆掘機構(gòu)封閉殼，電機軸轉(zhuǎn)動配合穿過承載托盤與十字形的轉(zhuǎn)動套的上端通過固定鍵連接，轉(zhuǎn)動套的下端轉(zhuǎn)動配合穿過鉆掘機構(gòu)封閉殼的底端，其下部軸向的錐度內(nèi)螺紋連接著鉆掘刀架，鉆掘刀架為“I”字形，它的上部是帶錐度的圓柱形，并設(shè)有螺紋結(jié)構(gòu)，該螺紋結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)動套錐度內(nèi)螺紋匹配吻合連接，鉆掘刀架的下部為圓盤形并焊接有刀頭，轉(zhuǎn)動套為十字形，它的周圍為一個垂直于轉(zhuǎn)動套軸向的平面托盤，平面托盤上下分別安裝著軸承，該軸承為平面推力球軸承，軸承的最底端頂壓著鉆掘機構(gòu)封閉殼內(nèi)的底端平面，軸承的最上端頂壓著承載托盤的下平面，從而承載托盤與鉆掘機構(gòu)封閉殼把軸承和轉(zhuǎn)動套牢牢固定，使轉(zhuǎn)動套只能夠軸向轉(zhuǎn)動不能夠偏離軸線晃動，從而達到鉆掘刀架穩(wěn)定的鉆掘作業(yè)；所述的行走軌道和承載軌道是超大口徑鉆機旋轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)中的軌道結(jié)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)架的軌道結(jié)構(gòu)為一個矩形的框架結(jié)構(gòu)，分為上下兩層，上層為2根行走軌道，下層為2根承載軌道，該超大口徑鉆掘頭結(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平面的豎立面；在電機封閉殼下部的兩側(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；在電機封閉殼的外圍兩側(cè)分別安裝有觸碰開關(guān)，使得該鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)能夠在行走時，觸碰到承載軌道的兩端及時通過觸碰開關(guān)改變行走電機的轉(zhuǎn)動方向，從而帶動整個鉆井鉆掘頭結(jié)構(gòu)沿著承載軌道往復行走；在旋轉(zhuǎn)鉆架的轉(zhuǎn)動中，促使鉆掘刀架覆蓋整個作業(yè)面鉆掘作業(yè)；該超大口徑鉆機鉆掘頭結(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，其電源線與旋轉(zhuǎn)鉆架中的總電源線連接，該鉆掘頭結(jié)構(gòu)在軌道架之間移動時，該彈性螺旋電源線能夠舒展或收縮，從而保證該鉆掘頭結(jié)構(gòu)的供電。
[0006]本實用新型的主要運作原理是，在地面上設(shè)有控制超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)的控制裝置，該控制裝置要通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機控制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)架的整體旋轉(zhuǎn)，同時更要控制鉆掘機頭機構(gòu)的正常作業(yè)，使鉆掘頭不僅要由小直徑到大直徑的有規(guī)律的平行移動，即隨著旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)架的圓周運動而平行移動，同時還要有自身的旋轉(zhuǎn)鉆掘作業(yè)，并且還有跟進和回撤運動，所以該實用新型結(jié)構(gòu)比較復雜，它不僅在動態(tài)的環(huán)境下能夠很好地鉆掘作業(yè)，并且還能夠與吸排結(jié)構(gòu)的吸排作業(yè)配合同步；在鉆掘頭結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中，其中的行走電機負責它的平行往復移動，其中的掘進電機即負責鉆掘頭的旋轉(zhuǎn)鉆掘作業(yè)。
[0007]電流導線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Ml、M2的接線端子，電機外殼再接地，以上電路的控制原理是:當交流接觸器KM啟動時，電流通過行程控制器SA使電機正方向運轉(zhuǎn)，當鉆掘頭結(jié)構(gòu)觸碰到限位點時，行程控制器通過開關(guān)觸點的轉(zhuǎn)換，促使電機Ml、M2反向轉(zhuǎn)動，反之電機又正轉(zhuǎn)。
[0008]該行程控制器SA通過其常開和常閉抽點變換完成電機Ml和M2的往返行進，從而促使鉆掘頭和吸排機頭的同步往返于承載軌道上，并完成鉆掘和吸排作業(yè)。
[0009]該電機Ml和M2分別為鉆掘頭結(jié)構(gòu)的行走電機和吸排機頭的行走電機，見《超大口徑旋轉(zhuǎn)鉆機吸排機頭結(jié)構(gòu)》中的附圖。
[0010]本實用新型的有益效果是，該鉆掘頭結(jié)構(gòu)是超大鉆井口徑鉆機的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)之一，該結(jié)構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)鉆架下部的導向軌道和承載軌道上，使得該鉆掘頭結(jié)構(gòu)配合旋轉(zhuǎn)鉆架地轉(zhuǎn)動鉆井作業(yè)，它能夠覆蓋整個的超大井底面積的作業(yè)面，其結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)能、體積小、成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0012]圖1:為超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2:為超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)安裝在超大口徑鉆機旋轉(zhuǎn)鉆機的旋轉(zhuǎn)鉆架上的結(jié)構(gòu)位置示意圖。
[0014]圖3:為超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖1中:1.行走軌道，2.行走滾輪，3.行走電機封閉殼，4.行走電機，5.掘進電機，6.電機封閉殼,7.電機軸,8.固定鍵,9.承載滾輪,10.承載軌道,11.鉆掘機構(gòu)封閉殼，12.鉆掘刀架，13.轉(zhuǎn)動套，14.軸承，15.承載托盤，16.觸碰開關(guān)。
[0016]圖2中:1.行走軌道，10.承載軌道，17.電源線，18.鉆掘頭結(jié)構(gòu)，19.旋轉(zhuǎn)鉆架，20.吸排機頭。

【具體實施方式】
[0017]在圖中，該超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)，包括行走軌道1、行走滾輪2、行走電機封閉殼3、行走電機4、掘進電機5、電機封閉殼6、電機軸7、固定鍵8、承載滾輪9、承載軌道10、鉆掘機構(gòu)封閉殼11、鉆掘刀架12、轉(zhuǎn)動套13、軸承14、承載托盤15、觸碰開關(guān)16、電源線17、鉆掘頭結(jié)構(gòu)18、旋轉(zhuǎn)鉆架19 ;該超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)，有一個碗狀的行走電機封閉殼3，該行走電機封閉殼3—端帶有法蘭，該法蘭與電機封閉殼6的封閉端固定連接，行走電機封閉殼3內(nèi)安裝有行走電機4，行走電機4的通軸轉(zhuǎn)動配合穿過行走電機封閉殼3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；電機封閉殼6內(nèi)部配裝有提供動力的掘進電機5,電機封閉殼6的法蘭順序連接著承載托盤15及鉆掘機構(gòu)封閉殼11,電機軸7轉(zhuǎn)動配合穿過承載托盤15與十字形的轉(zhuǎn)動套13的上端通過固定鍵8連接，轉(zhuǎn)動套13的下端轉(zhuǎn)動配合穿過鉆掘機構(gòu)封閉殼11的底端，其下部軸向的錐度內(nèi)螺紋連接著鉆掘刀架12，鉆掘刀架12為“I”字形，它的上部是帶錐度的圓柱形，并設(shè)有螺紋結(jié)構(gòu)，該螺紋結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)動套13錐度內(nèi)螺紋匹配吻合連接，鉆掘刀架12的下部為圓盤形并焊接有刀頭，轉(zhuǎn)動套13為十字形，它的周圍為一個垂直于轉(zhuǎn)動套13軸向的平面托盤，平面托盤上下分別安裝著軸承14，該軸承14為平面推力球軸承，軸承的最底端頂壓著鉆掘機構(gòu)封閉殼11內(nèi)的底端平面，軸承14的最上端頂壓著承載托盤15的下平面，從而承載托盤15與鉆掘機構(gòu)封閉殼11把軸承14和轉(zhuǎn)動套13牢牢固定，使轉(zhuǎn)動套13只能夠軸向轉(zhuǎn)動不能夠偏離軸線晃動，從而達到鉆掘刀架12穩(wěn)定的鉆掘作業(yè)；所述的行走軌道I和承載軌道10是超大口徑鉆機旋轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)中的軌道結(jié)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)架的軌道結(jié)構(gòu)為一個矩形的框架結(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10，該超大口徑鉆掘頭結(jié)構(gòu)就安裝在其行走軌道I和承載軌道10上，該行走軌道I和承載軌道10的兩端部為一個平面的豎立面；在電機封閉殼6下部的兩側(cè)，通過橫軸橫向垂直的連接著承載滾輪9，承載滾輪9與承載軌道10匹配吻合；在電機封閉殼6的外圍兩側(cè)分別安裝有觸碰開關(guān)16,使得該鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)能夠在行走時，觸碰到承載軌道10的兩端及時通過觸碰開關(guān)16改變行走電機4的轉(zhuǎn)動方向，從而帶動整個鉆井鉆掘頭結(jié)構(gòu)沿著承載軌道10往復行走；在旋轉(zhuǎn)鉆架19的轉(zhuǎn)動中，促使鉆掘刀架12覆蓋整個作業(yè)面鉆掘作業(yè)；該超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)的電源線17，彈性螺旋吊掛在軌道架兩端之間的支撐桿上，其電源線與旋轉(zhuǎn)鉆架19中的總電源線連接，該鉆掘頭結(jié)構(gòu)在軌道架之間移動時，該彈性螺旋電源線能夠舒展或收縮，從而保證該鉆掘頭結(jié)構(gòu)的供電。
[0018]本實用新型的主要運作原理是，在地面上設(shè)有控制超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)的控制裝置，該控制裝置要通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機控制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)架19的整體旋轉(zhuǎn)，同時更要控制鉆掘機頭機構(gòu)的正常作業(yè)，使鉆掘頭不僅要由小直徑到大直徑的有規(guī)律的平行移動，即隨著旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)架19的圓周運動而平行移動，同時還要有自身的旋轉(zhuǎn)鉆掘作業(yè)，并且還有跟進和回撤運動，所以該實用新型結(jié)構(gòu)比較復雜，它不僅在動態(tài)的環(huán)境下能夠很好地鉆掘作業(yè)，并且還能夠與吸排結(jié)構(gòu)的吸排作業(yè)配合同步；在鉆掘頭結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中，其中的行走電機4負責它的平行往復移動，其中的掘進電機5即負責鉆掘頭的旋轉(zhuǎn)鉆掘作業(yè)。
[0019]在圖3中，電流導線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Ml、M2的接線端子，電機外殼再接地，以上電路的控制原理是:當交流接觸器KM啟動時，電流通過行程控制器SA使電機正方向運轉(zhuǎn)，當鉆掘頭結(jié)構(gòu)觸碰到限位點時，行程控制器通過開關(guān)觸點的轉(zhuǎn)換，促使電機Ml、M2反向轉(zhuǎn)動,反之電機又正轉(zhuǎn)。
[0020]該行程控制器SA通過其常開和常閉抽點變換完成電機Ml和M2的往返行進，從而促使鉆掘頭和吸排機頭的同步往返于承載軌道上，并完成鉆掘和吸排作業(yè)。
[0021]該電機Ml和M2分別為鉆掘頭結(jié)構(gòu)18的行走電機4和吸排機頭的行走電機，見《超大口徑旋轉(zhuǎn)鉆機吸排機頭結(jié)構(gòu)》中的附圖。
【權(quán)利要求】
1.一種超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)，包括行走軌道(I)、行走滾輪(2)、行走電機封閉殼(3)、行走電機(4)、掘進電機(5)、電機封閉殼(6)、電機軸(7)、固定鍵(8)、承載滾輪(9)、承載軌道(10)、鉆掘機構(gòu)封閉殼(11)、鉆掘刀架(12)、轉(zhuǎn)動套(13)、軸承(14)、承載托盤(15)、觸碰開關(guān)(16)、電源線(17)、鉆掘頭結(jié)構(gòu)(18)、旋轉(zhuǎn)鉆架(19);其特征是:該超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)，有一個碗狀的行走電機封閉殼(3)，該行走電機封閉殼(3)—端帶有法蘭，該法蘭與電機封閉殼(6)的封閉端固定連接，行走電機封閉殼(3)內(nèi)安裝有行走電機(4)，行走電機(4)的通軸轉(zhuǎn)動配合穿過行走電機封閉殼(3)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；電機封閉殼(6)內(nèi)部配裝有提供動力的掘進電機(5)，電機封閉殼(6)的法蘭順序連接著承載托盤(15)及鉆掘機構(gòu)封閉殼(11)，電機軸(7)轉(zhuǎn)動配合穿過承載托盤(15)與十字形的轉(zhuǎn)動套(13)的上端通過固定鍵(8)連接，轉(zhuǎn)動套(13)的下端轉(zhuǎn)動配合穿過鉆掘機構(gòu)封閉殼(11)的底端，其下部軸向的錐度內(nèi)螺紋連接著鉆掘刀架(12)，鉆掘刀架(12)為“I”字形，它的上部是帶錐度的圓柱形，并設(shè)有螺紋結(jié)構(gòu)，該螺紋結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)動套(13)錐度為螺紋匹配吻合連接，鉆掘刀架(12)的下部為圓盤形并焊接有刀頭，轉(zhuǎn)動套(13)為十字形，它的周圍為一個垂直于轉(zhuǎn)動套(13)軸向的平面托盤，平面托盤上下分別安裝著軸承(14)，該軸承(14)為平面推力球軸承，軸承的最底端頂壓著鉆掘機構(gòu)封閉殼(11)內(nèi)的底端平面，軸承(14)的最上端頂壓著承載托盤(15)的下平面；在電機封閉殼(6)下部的兩側(cè)，通過橫軸橫向垂直的連接著承載滾輪(9)，承載滾輪(9)與承載軌道(10)匹配吻合；在電機封閉殼(6)的外圍兩側(cè)分別安裝有觸碰開關(guān)(16);該超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)的電源線(17)，彈性螺旋吊掛在軌道架兩端之間的支撐線上，其另一端與旋轉(zhuǎn)鉆架(19)中的總電源線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的行走軌道(I)和承載軌道(10)是超大口徑鉆機旋轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)中的軌道結(jié)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)架的軌道結(jié)構(gòu)為一個矩形的框架結(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(10)，該超大口徑鉆掘頭結(jié)構(gòu)就安裝在其行走軌道(I)和承載軌道(10)上,該行走軌道(I)和承載軌道(10)的兩端部為一個平面的豎立面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大口徑鉆機鉆掘頭結(jié)構(gòu)，其特征是:電流導線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Ml、M2的接線端子，電機外殼再接地。
【文檔編號】E21B4/04GK203961778SQ201420392740
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】李付星, 陳亮, 黃傳輝, 李沛霖, 李傳琪 申請人:徐州工程學院