本實用新型屬于地質(zhì)勘探設(shè)備領(lǐng)域，具體來說，涉及一種頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)。

背景技術(shù)：

圖1所示為當(dāng)今地勘行業(yè)用得最為普遍的一種巖心鉆機(jī)，其主要由以下部分組成：輸入動力101、變速箱102、機(jī)架103、卷揚104、動力分配箱105、鉆桿106、動力頭107、給進(jìn)油缸108、導(dǎo)向桿109和錐齒輪箱111。

現(xiàn)有巖心鉆機(jī)各部分的作用如下(輸入動力101、變速箱102、機(jī)架103不作敘述)：

1、卷揚104一般與施工現(xiàn)場就地搭建的鉆塔配合使用，主要用于起吊鉆桿106，以方便鉆桿106裝入動力頭107中或從動力頭107中拆取出來。

2、動力分配箱105用于將變速箱103傳過來的動力分配到錐齒輪箱111和卷揚104。

3、錐齒輪箱111將動力分配箱105傳過來的動力轉(zhuǎn)變方向后傳給主軸108。

4、主軸108中空，以便裝入鉆桿106，主軸108的上端與動力頭107相連接，能將錐齒輪箱111傳過來的動力傳給動力頭107。

5、動力頭107接受錐齒輪箱111通過主軸108傳過來的動力帶動鉆桿106旋轉(zhuǎn)。

6、給進(jìn)油缸110使動力頭107上下運動。

7、鉆桿106在動力頭107的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，在給進(jìn)油缸110的 作用下產(chǎn)生上下運動，向下為鉆進(jìn)，向上則為取出。

8、導(dǎo)向桿109保證動力頭107上下運動的方向一致。

現(xiàn)有巖心鉆機(jī)的工作過程如下：開啟普通巖心鉆機(jī)，運行普通巖心鉆機(jī)的卷揚104，與塔頂滑輪和吊繩相配合，吊起未進(jìn)入工作狀態(tài)的鉆桿106，裝入到普通巖心鉆機(jī)的動力頭107中，松開吊繩；運行動力頭107和給進(jìn)油缸110，使鉆桿106往下鉆進(jìn)；當(dāng)一根鉆桿的有效鉆入長度全部鉆入地下后，就再次運行卷揚104裝入另一根鉆桿并與前面已鉆入地下的鉆桿相連接，繼續(xù)鉆進(jìn)，直至達(dá)到目標(biāo)鉆入深度。當(dāng)達(dá)到目標(biāo)鉆入深度后，停止鉆進(jìn)，按照上述裝入鉆桿的過程反過來操作，逐根取出鉆桿，即完成整個鉆探操作過程。

普通巖心鉆機(jī)有以下一些不足之處：

1、操作繁瑣、工作效率較低。動力頭向上運動的距離受給進(jìn)油缸行程的限制，上下運動距離有限，向上運動距離過大也會使動力頭的穩(wěn)定性變得很差，所以一根鉆桿全部鉆入地下，動力頭需要上下往復(fù)運行幾次才能完成；且裝入鉆桿時，一次只能裝一根。

2、動力浪費較大。輸入動力經(jīng)過多次傳遞，且由橫向旋轉(zhuǎn)運動變成了豎向旋轉(zhuǎn)運動，造成了大量動力浪費。

3、鉆進(jìn)力量有限。在鉆進(jìn)時，給進(jìn)油缸收縮，壓著鉆桿鉆機(jī)，但給進(jìn)油缸形成的壓力主要來自普通巖心鉆機(jī)靠動力頭一端自身的重量，當(dāng)鉆桿在地底碰到較硬的巖質(zhì)時，甚至可以將普通巖心鉆機(jī)靠動力頭的一端頂起來。

4、難以實現(xiàn)集成控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決背景技術(shù)中的問題，本實用新型提供了一種頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)，包括鉆塔、塔頂滑輪組、塔座、集成式動力頭、鉆桿、主卷揚、主吊繩、導(dǎo)向滑輪和導(dǎo)向繩索；塔頂滑輪組位于鉆塔頂部，主吊繩從主卷揚伸出，穿過塔頂滑輪組并與集成式動力頭連接；導(dǎo)向繩索位于集成式動力頭兩側(cè)，其上下兩端均固定連接使其繃緊；導(dǎo)向滑輪安裝在集成式動力頭兩側(cè)，每側(cè)的上端和下端各有兩個滑輪，這兩個滑輪為并列布置，導(dǎo)向繩索夾在這兩個滑輪之間。

作為一種改進(jìn)，所述頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)還包括副卷揚和副吊繩，用于起吊鉆桿或巖心樣塊。

本實用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)的集成式動力頭包括整體箱、動力頭、變速箱、輸入動力和配重塊；動力頭、變速箱和輸入動力均安裝在整體箱內(nèi)；動力頭位于整體箱底部，并與下方的鉆桿連接；變速箱位于動力頭正上方且兩者相連，輸入動力位于變速箱正上方且兩者相連；配重塊位于整體箱內(nèi)部，可適當(dāng)增減其數(shù)量以調(diào)整集成式動力頭的重量。

本實用新型再進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)還包括液壓油缸；液壓油缸的一端與塔座固定連接；導(dǎo)向繩索的上端與鉆塔的頂部固定連接，下端繞過定滑輪后與液壓油缸的另一端連接。

本實用新型更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)還包括液壓油缸和油缸掛耳；油缸掛耳位于吊鉤的兩側(cè)，兩側(cè)各裝有一副液壓油缸，液壓油缸的下端跟集成式動力頭相連。

由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型使得鉆機(jī)可一次可裝入多根鉆桿(根據(jù)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)的工藝參數(shù)而定)，操作簡單； 集成式動力頭向上運動的距離大幅度提升，使其往返一次可鉆入多根鉆桿；輸入動力傳遞過程縮短，且不改變動力的傳遞方向，動力浪費極少，工作效率大幅提高；鉆進(jìn)力量可以通過改變集成式動力頭內(nèi)的配重塊數(shù)量而改變；容易實現(xiàn)集成控制；導(dǎo)軌滑輪夾住導(dǎo)向繩索的結(jié)構(gòu)使得其導(dǎo)向性能變得更優(yōu)，且在集成式動力頭形成反旋轉(zhuǎn)的時候不會對導(dǎo)向繩索造成損傷；在導(dǎo)向繩索末端增設(shè)液壓油缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，既能保證導(dǎo)向繩索時刻處于繃緊狀態(tài)，又能保證導(dǎo)向繩索不會因繃緊力超出其承受范圍而導(dǎo)致其繃斷；在吊鉤與集成式動力頭之間增設(shè)液壓油缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可有效避免頂驅(qū)式鉆機(jī)在拆裝鉆桿時對主軸和鉆桿的螺紋造成損傷。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中部件4的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖2中A部分的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖2中B部分的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

實施例

如圖2所示，一種頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)，包括鉆塔1、塔頂滑輪組2、塔座3、集成式動力頭4、鉆桿5、主卷揚6、主吊繩7、導(dǎo)向滑輪8和導(dǎo)向繩索9；塔頂滑輪組2位于鉆塔1頂部，主吊繩7從主卷揚6伸出，穿過塔頂滑輪組2并與集成式動力頭4連接；導(dǎo)向繩索8位于集成式動力頭4兩側(cè)，其上下兩端均固定連接使其繃緊；導(dǎo)向滑輪9安裝在集成式動力頭4兩側(cè)，每 側(cè)的上端和下端各有兩個滑輪，這兩個滑輪為并列布置，導(dǎo)向繩索8夾在這兩個滑輪之間；所述頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)還包括副卷揚10和副吊繩11，用于起吊鉆桿或巖心樣塊。

如圖3所示，所述頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)的集成式動力頭4包括整體箱401、動力頭402、變速箱403、輸入動力404和配重塊206；動力頭402、變速箱403和輸入動力404均安裝在整體箱401內(nèi)；動力頭402位于整體箱401底部，并與下方的鉆桿連接；變速箱403位于動力頭402正上方且兩者相連，輸入動力404位于變速箱403正上方且兩者相連；配重塊206位于整體箱201內(nèi)部，可適當(dāng)增減其數(shù)量以調(diào)整集成式動力頭4的重量。

如圖4所示，所述頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)還包括液壓油缸12；液壓油缸12的一端與塔座3固定連接；導(dǎo)向繩索9的上端與鉆塔1的頂部固定連接，下端繞過定滑輪13后與液壓油缸12的另一端連接。

如圖5所示，所述頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)還包括液壓油缸14和油缸掛耳15；油缸掛耳15位于吊鉤16的兩側(cè)，兩側(cè)各裝有一副液壓油缸14，液壓油缸14的下端跟集成式動力頭4相連。

工作時，開啟主卷揚6，通過主吊繩7及塔頂滑輪組2將集成式動力頭4停在適當(dāng)位置；啟動副卷揚10，通過副吊繩11及塔頂滑輪組2吊起未進(jìn)入工作狀態(tài)的鉆桿5，鉆桿5的下端與已鉆入地底的鉆桿相連接，松開副吊繩11(還可再次裝入鉆桿，鉆桿裝入數(shù)量根據(jù)頂驅(qū)式巖心鉆機(jī)的工藝參數(shù)而定)，將鉆桿5的上端與集成式動力頭4相連接；開啟集成式動力頭4，帶動鉆桿5旋轉(zhuǎn)，逐漸松開主卷揚6，集成式動力頭4在重力作用下壓著鉆桿5向下旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，導(dǎo)向裝置(即導(dǎo)向滑輪8與導(dǎo)向繩索9)保證了集成式 動力頭4的每次鉆進(jìn)方向一致。當(dāng)達(dá)到目標(biāo)鉆入深度后，啟動主卷揚6，讓集成式動力頭4停在適當(dāng)位置，即停止鉆進(jìn)。按照上述裝入鉆桿的過程反過來操作，逐根取出鉆桿，即完成整個鉆探操作過程。

本實用新型不局限于上述的優(yōu)選實施方式，任何人應(yīng)該得知在本實用新型的啟示下做出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本實用新型具有相同或者相近似的技術(shù)方案，均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。