本申請(qǐng)是于2015年5月4日提交的美國(guó)序列號(hào)14/702，853的部分繼續(xù)申請(qǐng)，并且要求于2014年9月25日提交的美國(guó)申請(qǐng)序列號(hào)為62/055，158以及于2015年2月23日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)62/119，316的權(quán)益。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及用于在地下鉆孔的鉆機(jī)，且更具體地涉及可穿越陸地到為了各種目的將孔鉆入地面的位置，即創(chuàng)建油井或水井，用于獲得巖芯樣本等的移動(dòng)式鉆機(jī)。

背景技術(shù)：

這種移動(dòng)式鉆機(jī)是已知的，但是不太適合于橫穿許多道路條件并且安全地越過(guò)具有陡峭坡度的區(qū)域的崎嶇地形。

這種鉆機(jī)通常在可能的鉆孔深度方面受到限制，因?yàn)殂@孔裝置不能充分穩(wěn)定以允許深井被鉆探，并且當(dāng)嘗試深鉆孔時(shí)垂直反作用力變得相當(dāng)大。

這種鉆機(jī)由于其復(fù)雜性而趨向于建設(shè)和維護(hù)起來(lái)相當(dāng)昂貴。

本發(fā)明的目的是提供通用目的的移動(dòng)式鉆機(jī)，比起先前的移動(dòng)式鉆機(jī)，其能夠容易且安全地越過(guò)更崎嶇的地形和變化的表面條件，允許支撐鉆頭的直立桅桿的通用定位，鉆頭可以沿著桅桿的長(zhǎng)度快速移動(dòng)，并且允許其側(cè)向傾斜和向前傾斜，以使傾斜的地形鉆出成角度的孔適應(yīng)到地下。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供移動(dòng)式鉆機(jī)，其可以用于通過(guò)牢固地穩(wěn)定鉆機(jī)以防傾翻運(yùn)動(dòng)而鉆出比常規(guī)移動(dòng)鉆機(jī)更深的孔。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種移動(dòng)式鉆機(jī)，其可以相對(duì)便宜地制造和維護(hù)，并且可以適于各種各樣的現(xiàn)場(chǎng)條件和用途。

本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種移動(dòng)式鉆機(jī)，其設(shè)置有用于操作者的可伸縮座，該可伸縮座允許在進(jìn)行操作鉆井的位置之間在鉆機(jī)的鉆井和運(yùn)動(dòng)期間具有良好的可見(jiàn)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的上述目的和本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的其它目的通過(guò)模塊化構(gòu)造的移動(dòng)式鉆機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)底盤(其可由各種類型的行走裝置支撐和驅(qū)動(dòng))包括車輪、再循環(huán)軌道或雪地驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)底盤支撐擱置在驅(qū)動(dòng)機(jī)架頂部上的主機(jī)架，并且由于僅需要移除或安裝幾個(gè)緊固件，快速地附接或從其拆卸。

主機(jī)架由固定在一起的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件制成，其可以形成X形，每個(gè)構(gòu)件在其一端具有伸縮式延伸部，從而能夠延伸細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件以增加主機(jī)架的穩(wěn)定性。

垂直支撐件安裝到每個(gè)伸縮式延伸部的端部，該垂直支撐件也是可延伸的，以使主機(jī)架升高或降低到地面和驅(qū)動(dòng)底盤之上。

支撐鉆頭的細(xì)長(zhǎng)桅桿在桅桿樞軸支撐件上安裝到主機(jī)架的一端上，該桅桿樞軸支撐件允許桅桿從在主機(jī)架上方延伸的水平位置擺動(dòng)回到在主機(jī)架的正前方的位置處的垂直鉆孔位置。

當(dāng)垂直定向時(shí)，桅桿也可在桅桿支撐件上進(jìn)行上下移動(dòng)，或當(dāng)處于收起的水平位置時(shí)進(jìn)行前后移動(dòng)。

鉆頭可沿著桅桿的長(zhǎng)度可進(jìn)行移動(dòng)，優(yōu)選地通過(guò)動(dòng)力缸和機(jī)械移動(dòng)裝置移動(dòng)，所述機(jī)械移動(dòng)配置加速了其相對(duì)于動(dòng)力缸的運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)。

滑動(dòng)底盤支撐動(dòng)力設(shè)備，動(dòng)力設(shè)備包括引擎和一個(gè)或多個(gè)液壓泵、燃料箱，用于液壓流體的儲(chǔ)水器和為液壓操作的各種致動(dòng)器提供動(dòng)力所需的其它部件，以及用于驅(qū)動(dòng)支撐在行走裝置上的驅(qū)動(dòng)底盤，諸如通過(guò)車輪，再循環(huán)軌道或雪地驅(qū)動(dòng)。

自提供動(dòng)力平板卡車可以可選地用作驅(qū)動(dòng)機(jī)架，在這種情況下，動(dòng)力設(shè)備不用于推進(jìn)鉆機(jī)，而是僅用于操作各種致動(dòng)器和鉆機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。

滑動(dòng)底盤可移動(dòng)地位于一對(duì)軌道上，所述一對(duì)軌道在其另一端處從桅桿支撐件附接到主機(jī)架，以被定位在距離主機(jī)架的另一端可變的距離處。

動(dòng)力設(shè)備的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)有助于促進(jìn)引擎和其他動(dòng)力設(shè)備部件的維護(hù)和/或更換，以及在如下所述傳輸時(shí)增加鉆機(jī)的穩(wěn)定性。

主機(jī)架可以在輪式或履帶式驅(qū)動(dòng)底盤上傳輸。

如上所述，鉆頭通過(guò)由雙作用動(dòng)力缸操作的機(jī)械運(yùn)動(dòng)被提供動(dòng)力，以在桅桿上的上下方向(以及當(dāng)桅桿處于水平位置時(shí)是前后移動(dòng))移動(dòng)，該動(dòng)力缸在其任一端具有成對(duì)的鏈輪，每對(duì)鏈輪中的每個(gè)鏈輪與繞過(guò)相應(yīng)鏈輪組的相應(yīng)鏈環(huán)嚙合。

動(dòng)力氣缸致動(dòng)器的通過(guò)氣缸桿在任一端固定到桅桿。由于當(dāng)氣缸被加壓時(shí)，氣缸沿著桅桿在任一方向移動(dòng)，所以鏈輪將鏈環(huán)推進(jìn)的距離遠(yuǎn)大于氣缸的行程距離。鉆頭附接到每個(gè)鏈環(huán)的一個(gè)段，并且與那些鏈段一起在桅桿的引導(dǎo)表面上移動(dòng)。每個(gè)鏈環(huán)的另一個(gè)段錨定到桅桿。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要方面，動(dòng)力設(shè)備、桅桿和桅桿上的鉆頭的前后水平運(yùn)動(dòng)可以在當(dāng)鉆機(jī)在向上或向下傾斜的地形上被驅(qū)動(dòng)時(shí)通過(guò)操作相關(guān)聯(lián)的致動(dòng)器幫助保持穩(wěn)定性。

也可以感測(cè)到由于處于上坡或下坡而引起的移動(dòng)式鉆機(jī)的重心的任何移動(dòng)，并且桅桿/鉆機(jī)頭/動(dòng)力裝置然后水平自動(dòng)移動(dòng)，并且桅桿/鉆機(jī)頭/動(dòng)力設(shè)備然后自動(dòng)地進(jìn)行水平移動(dòng)，使得鉆機(jī)的重心的任何移動(dòng)通過(guò)致動(dòng)各個(gè)相關(guān)聯(lián)的動(dòng)力缸而進(jìn)行補(bǔ)償，以便在合適的方向上移動(dòng)這些部件的位置。

也就是說(shuō)，當(dāng)鉆機(jī)下坡時(shí)，換檔移動(dòng)到后方，而當(dāng)鉆機(jī)上坡時(shí)，移動(dòng)為向前，以保持重心盡可能接近鉆機(jī)的重心。

操作者座椅可以安裝到鉆機(jī)，從主機(jī)架的一側(cè)擺出并且當(dāng)鉆機(jī)將被操作以允許操作者操作各種致動(dòng)器時(shí)向前移動(dòng)。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)式鉆機(jī)的示圖，其示出了通常安裝在動(dòng)力設(shè)備上無(wú)蓋板的情況。

圖1A是在圖中1示出的移動(dòng)式鉆機(jī)的側(cè)立面視圖。

圖2是在圖1和圖1A示出的移動(dòng)式鉆機(jī)的仰視圖。

圖3是包括在圖1和1A中示出的由動(dòng)力設(shè)備提供動(dòng)力的移動(dòng)式鉆機(jī)中的驅(qū)動(dòng)底盤的示圖。

圖3A是移動(dòng)式鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)底盤的示意圖，為了清楚起見(jiàn)，其示出了通常安裝在其上的無(wú)蓋板情況的驅(qū)動(dòng)底盤機(jī)架。

圖4是包括在圖1中示出移動(dòng)式鉆機(jī)中的驅(qū)動(dòng)底盤的俯視圖。

圖5是包括在圖1中示出移動(dòng)式鉆機(jī)中的主機(jī)架的示圖。

圖6是在圖5中示出的主機(jī)架的減小尺寸的俯視圖，其中用于操作者座椅的結(jié)構(gòu)支撐構(gòu)件處于縮回狀態(tài)。

圖7是如圖6所示的主機(jī)架的俯視圖，但是其中用于操作員座椅的操作員座椅結(jié)構(gòu)支撐構(gòu)件向外擺出和伸展。

圖8是在圖5中示出的主機(jī)架的縮小尺寸的視圖，其中在沒(méi)有操作者座椅結(jié)構(gòu)支撐構(gòu)件的情況下，其中垂直端部支撐件和水平延伸部都處于縮回位置。

圖9是如圖8所示的主機(jī)架的示意圖，其中垂直端部支撐件完全延伸。

圖10是水平延伸部完全移出的主機(jī)架的平面圖。

圖11是安裝到從其完全延伸的主機(jī)架的滑動(dòng)底盤的俯視圖，為了清楚起見(jiàn)，其上支撐有部件。

圖12是從主機(jī)架完全延伸的滑動(dòng)底盤的局部俯視圖。

圖13是從主機(jī)架完全延伸的滑動(dòng)底盤的側(cè)立面視圖，其中在適當(dāng)位置示出所有主要部件，并且以虛線的形式示出液壓軟管導(dǎo)向架。

圖14是從主機(jī)架完全延伸的滑動(dòng)底盤的局部俯視圖，并且在圖11中省略的支撐的部件示出在適當(dāng)位置。

圖14A是在主機(jī)架上示出處于完全縮回位置的滑動(dòng)底盤的示意圖。

圖14B是在主機(jī)架上處于完全縮回位置的滑動(dòng)底盤的俯視圖。

圖15是用于滑動(dòng)底盤的配合導(dǎo)軌部件的局部放大局部剖視圖。

圖16是包括在圖1的鉆機(jī)中的桅桿樞軸支撐件的主視圖。

圖16A是在圖16中示出的桅桿樞軸支撐件從前部放大的示意圖。

圖17是圖16中的截面A-A的視圖。

圖18是桅桿樞軸支撐件的縮小尺寸的俯視圖，其中桅桿在垂直方向上位于其上適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀?/p>

圖19是其上安裝有減摩覆蓋物的桅桿樞軸支撐件的后板的端部后視圖。

圖20是樞轉(zhuǎn)支撐件和桅桿的主視圖。

圖21是如圖20所示的樞轉(zhuǎn)支撐件和桅桿的側(cè)視圖。

圖22是如圖20所示的樞轉(zhuǎn)支撐件和桅桿的主視圖，其中桅桿向左傾斜。

圖23是如圖所示的樞轉(zhuǎn)支撐件和桅桿的側(cè)視圖。

圖24是滑動(dòng)底盤和主機(jī)架的一部分的縮小尺寸的局部視圖，其中桅桿和桅桿樞軸支撐件處于完全傾斜的右側(cè)位置。

圖25是滑動(dòng)底盤和主機(jī)架的縮小尺寸的側(cè)視圖，其中桅桿處于水平位置。

圖26是主機(jī)架的局部視圖，其中樞轉(zhuǎn)支撐件和桅桿處于垂直位置。

圖27是主機(jī)架的局部視圖，其中桅桿和樞轉(zhuǎn)支撐件處于過(guò)垂直傾斜位置。

圖28是桅桿樞軸支撐件、桅桿和鉆頭的示意性后視圖，其中桅桿在桅桿樞軸支撐件上抬高。

圖29是桅桿樞軸支撐件、桅桿和鉆頭的示意性后視圖，其中桅桿在樞轉(zhuǎn)支撐件上處于降低的位置。

圖30是桅桿樞軸支撐件、桅桿和鉆頭的俯視圖。

圖31是鉆頭驅(qū)動(dòng)裝置的局部示意性圖解視圖，用于在桅桿處于水平方向的情況下實(shí)現(xiàn)鉆頭在桅桿上的增加的移動(dòng)。

圖32是在圖31中示出的描述驅(qū)動(dòng)裝置鉆頭和桅桿的放大圖解表示。

圖33是根據(jù)本發(fā)明下降坡度的移動(dòng)式鉆機(jī)的圖解表示，其中可移動(dòng)部件在下降坡度時(shí)移動(dòng)以增加鉆機(jī)的穩(wěn)定性。

圖34是在圖32中示出的鉆機(jī)沿著坡度升高的圖解表示，其中可移動(dòng)部件定位成當(dāng)在上坡方向上越過(guò)坡度時(shí)增加鉆機(jī)的穩(wěn)定性。

圖35是操作者座椅和工業(yè)控制器的示意圖，其具有用于操作各種致動(dòng)器的控制閥和用于操作移動(dòng)式鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)部件的控制器手柄以及可選的遙控器的框圖描述。

圖36是鉆機(jī)的側(cè)立面視圖，其示出了常規(guī)平板車作為驅(qū)動(dòng)底盤的使用。

圖37是示出了使用履帶式驅(qū)動(dòng)器底盤的鉆機(jī)的側(cè)立面視圖。

圖38是使用圖37所示的履帶驅(qū)動(dòng)底盤的鉆機(jī)的仰視圖。

具體實(shí)施方式

在下面的詳細(xì)描述中，為了清楚起見(jiàn)，將使用某些特定術(shù)語(yǔ)，并且根據(jù)35USC 112的要求描述特定實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些術(shù)語(yǔ)并不旨在是限制性的，并且不應(yīng)當(dāng)應(yīng)被如此解釋，因?yàn)楸景l(fā)明能夠在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)采取許多形式和變型。

參照附圖，且特別參考圖1-圖5，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的移動(dòng)式鉆機(jī)10包括四個(gè)主要組件。

其可容易地彼此分離用于維護(hù)和維修或更換任何這些組件，這些組件需要維修或者具有不同配置的版本。

這些組件包括由以下描述的動(dòng)力設(shè)備16提供動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)底盤12類型，其是安裝有其擱置在地面或路面上的元件的行走裝置的鋼架13，這里示出為包括四個(gè)多個(gè)雙輪組15A、15B的輪式驅(qū)動(dòng)底盤。每組中的輪子的數(shù)量被示出為兩個(gè)，但是可以通過(guò)插入裝置改變，其在上文引用的于2015年5月4日提交的母案美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)14/702，853中示出。

驅(qū)動(dòng)底盤12支撐主機(jī)架14，主機(jī)架14通常由限定大致X形構(gòu)造(圖5)的交叉構(gòu)件25而被構(gòu)造，并且通過(guò)容納在附接板40(圖4)中的孔中的八個(gè)螺紋緊固件(未示出)附接到驅(qū)動(dòng)底盤12。

支撐在主機(jī)架14的左端的是滑動(dòng)底盤16，滑動(dòng)底盤16又安裝動(dòng)力裝置18，動(dòng)力裝置18優(yōu)選地包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)17，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)17驅(qū)動(dòng)提供液壓壓力源的一個(gè)或多個(gè)液壓泵19，燃料箱52和液壓流體儲(chǔ)水器54(圖1A)。液壓動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)車輪并操作其它液壓裝置，主要為本文所述的許多致動(dòng)器。液壓管線(未示出)可以通過(guò)截面大致為矩形的虛線所示的軌道T，以在滑動(dòng)底盤移動(dòng)時(shí)引導(dǎo)線。

支撐在主機(jī)架14的右端上的是細(xì)長(zhǎng)的桅桿20，當(dāng)桅桿20垂直定位時(shí)(如圖1-圖3所示)或水平定位時(shí)(圖25)，其承載鉆頭22可移動(dòng)地沿著桅桿20的長(zhǎng)度。桅桿20樞轉(zhuǎn)地安裝在桅桿樞軸支撐件21上，桅桿樞轉(zhuǎn)支撐件21樞轉(zhuǎn)地連接到固定在主機(jī)架14的一端上的一對(duì)短直立梁21A。

鉆頭22具有一個(gè)或多個(gè)鉆機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)24，每個(gè)鉆機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)24驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)(未示出)，該鉆機(jī)(未示出)隨著每個(gè)鉆孔段的鉆孔進(jìn)行而在桅桿20上向下推進(jìn)。

應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚起見(jiàn)，在附圖中省略了許多常規(guī)的細(xì)節(jié)，諸如具有支撐件、線路、閥門等的液壓管線。

驅(qū)動(dòng)底盤12包括常規(guī)的變速箱26和支撐在機(jī)架13下面的液壓發(fā)動(dòng)機(jī)組件28，機(jī)架13可以包括多個(gè)泵。常規(guī)的前差速器30和后差速器32由分別從變速箱28(圖2)的任一側(cè)延伸的驅(qū)動(dòng)軸34、36驅(qū)動(dòng)。

輪組15A、15B的對(duì)準(zhǔn)對(duì)由相應(yīng)的常規(guī)差速器30、32驅(qū)動(dòng)。

前差速器30以及相關(guān)聯(lián)的輪軸和輪組被支撐在能夠通過(guò)樞轉(zhuǎn)連接件48在機(jī)架13的一端上樞轉(zhuǎn)的副機(jī)架38(圖3和3A)上。

前輪組15B通過(guò)由動(dòng)力氣缸44和齒條46以及連桿47操作的常規(guī)轉(zhuǎn)向聯(lián)動(dòng)裝置50為可轉(zhuǎn)向的。

制動(dòng)優(yōu)選地通過(guò)液壓發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)中的內(nèi)部回路而進(jìn)行，但是也可以采用通過(guò)液壓致動(dòng)器的常規(guī)摩擦而制動(dòng)(未示出)。

四個(gè)安裝板40用緊固件(未示出)連接到機(jī)架13的頂部，緊固件(未示出)容納在每個(gè)板40中的成對(duì)的孔57中，以將主機(jī)架14固定在覆蓋驅(qū)動(dòng)器底盤12(圖4)的機(jī)架13的板56頂上的適當(dāng)位置。

如上文引用的專利申請(qǐng)中所述，輪胎組15A、15B附接到輪轂58。

參考圖5-圖10，示出了主機(jī)架14的細(xì)節(jié)，其包括以大致X形式焊接在一起的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件25，在中心交叉。

連接梁60、62加強(qiáng)右端并支撐一對(duì)保持桅桿20的桅桿樞軸支撐件21的直立柱21A。

在立柱21A的頂部具有孔65的軸承板64設(shè)置為包括在桅桿樞軸支撐件21中的大致U形結(jié)構(gòu)66，如下文進(jìn)一步描述。

軸承座68固定到橫梁60上，用于安裝用于在下文所述的樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)66的大動(dòng)力缸70(圖1)。

每個(gè)構(gòu)件25具有在其外端處伸縮在其中的延伸部72，該延伸部72連接到液壓雙作用致動(dòng)器缸74輸出桿76，輸出桿76可選擇性地制動(dòng)以向外移動(dòng)延伸部72以增加構(gòu)件25的有效長(zhǎng)度，用于增加穩(wěn)定性以抵抗對(duì)鉆機(jī)操作的反應(yīng)，如在圖10中示出。

每個(gè)延伸部72具有安裝到其上的可調(diào)節(jié)高度的支柱，其包括垂直安裝的動(dòng)力缸78，動(dòng)力缸78具有附接到輸出桿82的腳板80，以允許傾斜用來(lái)牢固地停靠在地面上。如圖9所示，桿82可以垂直延伸以在鉆孔時(shí)選擇性地抬高主機(jī)架14，或者如用軌道驅(qū)動(dòng)更換或維修驅(qū)動(dòng)器底盤12。

可以提供液壓軟管導(dǎo)軌85以在延伸部72以公知的方式移入和移出時(shí)控制液壓軟管(未示出)的移動(dòng)，其中軌道保持件86、87分別固定到構(gòu)件74和延伸部72以用于該目的。

主機(jī)架14還包括由動(dòng)力氣缸90操作的一個(gè)構(gòu)件25上的座椅擺動(dòng)連桿88和滑動(dòng)件92，滑動(dòng)件92使座椅支撐結(jié)構(gòu)94向外和向前擺動(dòng)，如圖6和7所示。這使操作者具有對(duì)可移動(dòng)部件(包括鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)和鉆井操作)的良好視覺(jué)。

圖11-圖15示出了滑動(dòng)底盤16在主機(jī)架14頂上的安裝和移動(dòng)的詳細(xì)情況。

一對(duì)平行的滑動(dòng)通道96固定到主機(jī)架構(gòu)件25上，并且可滑動(dòng)地容納一對(duì)滑動(dòng)底盤構(gòu)件98，其中插入的減摩層100圍繞箱梁102和通道96。

在部件98之間固定延伸的交叉件104、106、108的陣列為動(dòng)力設(shè)備18、燃料箱52和54提供支撐。大型液壓缸110在主機(jī)架14的上方縱向延伸，缸主體112在其端部固定到主機(jī)架14，其中輸出桿114連接到底盤16。這使得滑動(dòng)底盤16能夠被推動(dòng)到圖11-圖14所示的延伸位置(或者被完全移除)或移動(dòng)到圖14A、14B所示的完全縮回位置。

這使得包括動(dòng)力設(shè)備部件的安裝和更換的服務(wù)更簡(jiǎn)單和更快捷。

此外，這種換檔動(dòng)作用于在向上或向下坡度時(shí)增加鉆機(jī)的穩(wěn)定性，如下文將進(jìn)一步詳細(xì)描述。

參見(jiàn)圖16-圖23，可以看到桅桿20到桅桿樞軸支撐件21的可滑動(dòng)安裝的詳細(xì)情況。

包括焊接到樞轉(zhuǎn)連接器板65的一對(duì)板63的桅桿樞軸支撐結(jié)構(gòu)66固定到主機(jī)架14，樞轉(zhuǎn)地連接到主機(jī)架14(圖1)的一端處的直立構(gòu)件21A。

每個(gè)側(cè)板63上的凸臺(tái)116被容納在固定到主機(jī)架14(圖5)的直立構(gòu)件21A的上端處的板64中的孔65中。

動(dòng)力缸70輸出桿71(圖1)具有容納在相應(yīng)的管狀保持器118中的連接器軸73的端部，以允許當(dāng)動(dòng)力缸70被致動(dòng)時(shí)進(jìn)行樞轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)66的樞轉(zhuǎn)，(如在圖24-圖27中示例出)以使桅桿20從垂直(或稍微過(guò)垂直)部分?jǐn)[動(dòng)回到主機(jī)架14和滑動(dòng)底盤16上方延伸的水平位置。

固定到其上的板63和樞軸65不能旋轉(zhuǎn)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)允許樞轉(zhuǎn)到前方或后方但防止向其側(cè)面的運(yùn)動(dòng)的連接而安裝到機(jī)架構(gòu)件21，如圖16所示。

板65具有形成在其中的孔，其允許固定到樞轉(zhuǎn)背板122的旋轉(zhuǎn)筒120以突出到側(cè)板63之間的空間中。旋轉(zhuǎn)筒120允許樞轉(zhuǎn)背板122在板65上的任一側(cè)旋轉(zhuǎn)。固定到板65和端蓋120B的外管120A包圍旋轉(zhuǎn)管120。

一對(duì)輻射狀覆蓋件124A、124B固定到在連接器板65的上邊緣和下邊緣上延伸的樞轉(zhuǎn)背板122。

一對(duì)動(dòng)力缸126各自具有輸出桿128，輸出桿128在其上端通過(guò)樞軸130連接到固定連接器板65的相應(yīng)側(cè)。

每個(gè)氣缸體131的下端通過(guò)安裝延伸板132和樞軸134而附接到樞轉(zhuǎn)板122的相應(yīng)側(cè)。

樞軸背板122具有固定到其背側(cè)的由減摩材料制成的一對(duì)方形片材136，其中一對(duì)桅桿保持板138附接在間隔件136上。這產(chǎn)生了一對(duì)空間137，用于可滑動(dòng)地容納桅桿后板142的端部。

在桅桿后板142和樞轉(zhuǎn)背板122之間插入有減小摩擦材料的平坦間隔片材140。

因此，如圖18所示，桅桿20可滑動(dòng)地安裝到樞轉(zhuǎn)支撐件21，使得能夠根據(jù)桅桿20繞其樞轉(zhuǎn)軸線的方向來(lái)引導(dǎo)桅桿20的垂直或水平移動(dòng)。同時(shí)，這使得桅桿20與樞轉(zhuǎn)背板122一起旋轉(zhuǎn)，使得桅桿20能夠在任一方向上側(cè)向限制傾斜。

一對(duì)長(zhǎng)動(dòng)力缸144(最好參見(jiàn)圖20和圖22，但也在圖21、圖28和圖29中)包括輸出桿146和主體150，輸出桿146附接到固定到桅桿20的橫桿148，主體150通過(guò)樞軸支撐件152(圖21和圖23)附接到桅桿樞軸支撐件21以相對(duì)于桅桿樞軸支撐件21向上或向下(或前后)滑動(dòng)桅桿20。

雙作用動(dòng)力缸126A、126B被相反地致動(dòng)(如圖22所示)以使得桅桿能夠沿圖22中所示的左側(cè)的任一方向傾斜。

傾斜于右邊在圖24中示出。

如圖25和圖26所示，桅桿20可以定位在水平或垂直方向，同時(shí)具有能夠在縱向方向上水平或垂直移動(dòng)的能力。

如在圖27中示出，桅桿20可以傾斜越過(guò)豎直方向到有限的程度。

圖28-圖32示出了鉆頭22在桅桿20上的安裝的詳細(xì)情況，其允許鉆頭22沿著桅桿20的長(zhǎng)度前進(jìn)和縮回移動(dòng)。

機(jī)械運(yùn)動(dòng)本包括在內(nèi)以使鉆頭22能夠以致動(dòng)器運(yùn)動(dòng)的速度的兩倍的速度前行。

雙作用動(dòng)力缸152安裝在桅桿20內(nèi)，并且具有從缸體156的任一端突出的輸出桿154，每個(gè)端部錨定到桅桿20的端壁158。以眾所周知的方式，通過(guò)向雙作用缸152適當(dāng)?shù)厥┘右簤簤毫Γ左w156在桅桿20內(nèi)沿任一方向縱向移動(dòng)。

在缸體156的每一端，一對(duì)可旋轉(zhuǎn)鏈輪160安裝成可圍繞與缸體56的移動(dòng)方向垂直的公共軸線旋轉(zhuǎn)。

應(yīng)當(dāng)注意，在圖28、29中僅可見(jiàn)在缸體156的每一端上的兩個(gè)鏈輪160中的一個(gè)。

相應(yīng)的鏈環(huán)162A、162B圍繞每個(gè)鏈輪以正驅(qū)動(dòng)接合的方式延伸，使得每個(gè)鏈環(huán)的兩個(gè)段168A、168B在每個(gè)相應(yīng)的接合的鏈輪之間延伸。

三鉆頭22詳細(xì)說(shuō)明不形成本發(fā)明的一部分，并且在這里被描述以說(shuō)明本發(fā)明的鉆機(jī)10不僅可用于單個(gè)頭部而且可用于各種類型的鉆機(jī)設(shè)計(jì)以及鉆機(jī)保持器和驅(qū)動(dòng)器。

底板164可以設(shè)置成將鉆頭22的部件安裝在一起并沿著桅桿20的側(cè)部行進(jìn)。

一對(duì)I型梁引導(dǎo)構(gòu)件166A、166B固定在板162下方，其中腹板接合并被桅桿20的每一側(cè)上的臺(tái)階166特征捕獲。

當(dāng)鉆頭22沿著桅桿20的長(zhǎng)度移動(dòng)時(shí)，優(yōu)選地提供抗摩擦覆蓋物以最小化配合表面之間的摩擦。

如圖30的圖解所示，上部鏈段168A用連接器170附接到鉆頭22，使得當(dāng)缸主體156在缸主體156內(nèi)的活塞(圖中未示)的一側(cè)加壓時(shí)沿任一方向移動(dòng)時(shí)，鉆頭22與上部鏈段168A一起移動(dòng)。

下部鏈段168B通過(guò)連接器172被固定在相對(duì)靜止的結(jié)構(gòu)的一點(diǎn)。

這使得上部鏈段168A比氣缸主體156更快地移動(dòng)，但是在相同的方向上移動(dòng)。

參考圖32和圖33，滑動(dòng)底盤16在主機(jī)架14(固定到驅(qū)動(dòng)器底盤12)上的運(yùn)動(dòng)能力、在桅桿樞軸支撐件21上的桅桿20以及在桅桿20上的鉆頭22可用于在上坡或下坡時(shí)提高鉆機(jī)10的穩(wěn)定性。

也就是說(shuō)，當(dāng)上坡度時(shí)(如圖32所示)，滑動(dòng)底盤16、桅桿20和鉆頭22相對(duì)于驅(qū)動(dòng)底盤12在向上方向上移動(dòng)。當(dāng)傾斜坡度時(shí)，這抵消了發(fā)生的鉆機(jī)10的重心的移動(dòng)。

這將減少鉆機(jī)由于移動(dòng)到鉆機(jī)10的后部而導(dǎo)致翻轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。

圖33示出了下降坡道的鉆機(jī)10，并且滑動(dòng)底盤16、桅桿20以及鉆頭22向上移動(dòng)。這種重新平衡減小了鉆機(jī)10將向后翻倒的趨勢(shì)。

這些移動(dòng)可以通過(guò)相關(guān)聯(lián)的致動(dòng)器的手動(dòng)操作來(lái)執(zhí)行，或者可以通過(guò)包括重心傳感器174和對(duì)其作出響應(yīng)的致動(dòng)器控制176來(lái)自動(dòng)執(zhí)行。這將自動(dòng)地執(zhí)行到所需的程度和方向的移位，以限制由于被穿過(guò)的坡度而引起的鉆機(jī)10的重心的移動(dòng)。

圖35描述了鄰近操作者座位178的工業(yè)控制器176的使用，使得操作者在座位178中時(shí)能夠制動(dòng)各種致動(dòng)器。

此外，可以可選地使用市售的無(wú)線遙控器177，以允許操作者站在鉆機(jī)10旁邊的某處。

連接到閥門的驅(qū)動(dòng)控制器180也可以設(shè)置成通過(guò)操作連接的閥門的手柄182的運(yùn)動(dòng)來(lái)操作，以便增加或減小速度，或者向右或向左轉(zhuǎn)。合適的這種控制器是已知的并且是可商購(gòu)的。

獨(dú)立的制動(dòng)腳踏板184也可以與驅(qū)動(dòng)控制器180進(jìn)行相互作用，以便以常規(guī)方式便于進(jìn)行制動(dòng)。

應(yīng)當(dāng)理解，可以通過(guò)拆卸輪式驅(qū)動(dòng)器底盤并安裝安裝軌道或雪地驅(qū)動(dòng)的另一個(gè)驅(qū)動(dòng)底盤來(lái)使用軌道或雪地驅(qū)動(dòng)。

動(dòng)力設(shè)備能夠通過(guò)分離相同的動(dòng)力設(shè)備并安裝另一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)等進(jìn)行快速更換或維修。

取代結(jié)合有由動(dòng)力設(shè)備提供動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)底盤的鉆機(jī)，針對(duì)鉆機(jī)10A獨(dú)立獨(dú)立地向平板卡車提供動(dòng)力，如在圖36中示出。這在長(zhǎng)距離傳輸時(shí)可能是必要的。

如圖所示，滑動(dòng)底盤16(示出為具有適當(dāng)位置的蓋板186)優(yōu)選地移動(dòng)到其在主機(jī)架14上的縮回位置。

支撐構(gòu)件188固定到平臺(tái)車184的底座190和主機(jī)架14。

鉆孔操作可以使用卡車184來(lái)執(zhí)行，或者集成的驅(qū)動(dòng)底盤12可以獨(dú)立地運(yùn)輸以用于在現(xiàn)場(chǎng)支撐主機(jī)架。

圖37和圖38示出了通過(guò)固定到軌道板196(圖38)的構(gòu)件194連接到主機(jī)架14的再循環(huán)軌道驅(qū)動(dòng)機(jī)架192。