一種深孔巖心鉆機制造技術

本發明專利技術公開一種深孔巖心鉆機，給進回拉機構包括固定在桅桿上的進給回拉伸縮油缸、用于連接鉆柱的動力頭回轉組件，進給回拉伸縮油缸的伸縮桿連接有隨其同步移動的第一滑輪，第一滑輪配套有第一繩索，第一繩索的一端固定在桅桿上，另一端由上繞過第一滑輪后與動力頭回轉組件相連接，第一滑輪同軸連接有第二滑輪，桅桿上還設有分別間隔設置在第二滑輪上方和下方的第三滑輪和第四滑輪，第二滑輪配套有第二繩索，第二繩索一端固定在桅桿上，另一端依次由下繞過第二滑輪、由上繞過第三滑輪、由下繞過第四滑輪后與動力頭回轉組件相連接，有效提高整個裝置的長行程主動給進回拉能力，在鉆進、劃眼、倒劃眼、提大鉆等工況時大大提高效率。率。率。

【技術實現步驟摘要】
一種深孔巖心鉆機


[0001]本專利技術涉及深孔地質鉆探
，特別是涉及一種深孔巖心鉆機。

技術介紹

[0002]目前深孔用巖心鉆機主要有3種型式，一種是立軸式巖心鉆機，需單獨配套四角塔、A型塔等井架，體積做的比較大，鉆進需要主動鉆桿，鉆進行程短(一般只有800mm左右)，鉆探效率低，取心率低；另一種是石油頂驅鉆機型式，利用石油鉆機的底盤、鉆塔、滑軌等，配上電頂驅進行作業，這種型式可實現長行程給進，但不能主動給進，為被動給進，即需要加重鉆桿或鉆鋌加壓，并且結構復雜、體積重量大，安裝拆卸時間長，整體成本高；還有一種是全液壓巖心鉆機，具有長行程給進能力，但行程一般只有一根鉆桿長的距離(3500mm或5000mm)，并且提下鉆一次只能提2根或3根鉆桿，長度一般在6至9米，鉆桿常擺放于地面，在鉆進深孔時效率還是低，尤其是超過1500米時，孔越深鉆探效率越低。
[0003]影響巖心鉆探效率主要是3個方面，一是鉆進工況，行程越長越好，比如說給進行程3米，即鉆進一個回次最多鉆進3米，就只能停止鉆進，進行上下扣，取心等輔助作業，如果鉆進行程9米，即鉆進一個回次最多可鉆進9米，這時也要停止鉆進，進行上下扣，取心等輔助作業。9米的行程只有1次輔助作業，3米的行程有3次輔助作業，每次輔助作業時間相差不多，如鉆540米深的孔，9米的行程理論上只需60個回次，也就是60個輔助時間回次，3米的行程需180個回次，即需180個輔助時間回次。兩者相比，長行程鉆機鉆完相同鉆孔所需輔助時間用的少，效率就高；二是提鉆工況，給進行程越長越好，原理同上，即輔助時間少，鉆探效率高；三是鉆進效果，長行程鉆進取心質量好，不易發生孔內事故，鉆進效率高。因此如何能夠有效提升鉆進行程，是本領域技術人員面臨的技術問題。

技術實現思路

[0004]本專利技術的目的是提供一種深孔巖心鉆機，以解決上述現有技術存在的問題，有效提高整個裝置的長行程主動給進回拉能力，在鉆進、劃眼、倒劃眼、提大鉆等工況時大大提高效率，有效避免孔內事故發生，提高取心率。
[0005]為實現上述目的，本專利技術提供了如下方案：本專利技術提供一種深孔巖心鉆機，包括底盤、用于提升或下拉鉆柱的給進回拉機構、安裝在所述底盤上的桅桿，所述給進回拉機構包括固定在所述桅桿上的進給回拉伸縮油缸、用于連接所述鉆柱的動力頭回轉組件，所述進給回拉伸縮油缸的伸縮桿朝上伸出其缸體，且所述伸縮桿連接有隨其同步移動的第一滑輪，所述第一滑輪配套有第一繩索，所述第一繩索的一端固定在所述桅桿上，另一端由上繞過所述第一滑輪后與所述動力頭回轉組件相連接，所述第一滑輪同軸連接有第二滑輪，所述桅桿上還設有分別間隔設置在所述第二滑輪上方和下方的第三滑輪和第四滑輪，所述第二滑輪配套有第二繩索，所述第二繩索一端固定在所述桅桿上，另一端依次由下繞過所述第二滑輪、由上繞過所述第三滑輪、由下繞過所述第四滑輪后與所述動力頭回轉組件相連接。
[0006]優選的，所述桅桿上設有沿桅桿軸向方向延伸的軌道，所述動力頭回轉組件包括可移動設置在所述軌道上的動力頭回轉塊，所述第一繩索和所述第二繩索分別固定在所述動力頭回轉塊上下兩端。
[0007]優選的，所述動力頭回轉組件還包括位于所述動力頭回轉塊下方且用于夾住所述鉆柱的液壓吊卡，所述液壓吊卡與所述動力頭回轉塊之間連接有單臂吊環，所述單臂吊環的兩端分別鉸接在所述動力頭回轉塊上的動力頭和所述液壓吊卡上。
[0008]優選的，所述動力頭回轉塊配套有拔管器，所述拔管器包括固定在所述底盤上的拔管器本體，所述拔管器本體上設有若干環繞在所述鉆柱周圍的夾持油缸，所述夾持油缸上設有朝所述鉆柱水平伸出的伸縮桿，所述伸縮桿的端部設有用于夾持所述鉆柱的夾持卡瓦，所述拔管器本體上還設有若干用于將其起升的起拔油缸，各所述起拔油缸環繞在所述鉆柱周圍。
[0009]優選的，所述底盤上還設有用于將上下鉆柱分開或連接的孔口擰卸機構，所述孔口擰卸機構包括上夾緊機構及位于其下方的下夾緊機構，所述上夾緊機構和所述下夾緊機構均包括兩相對設置的夾緊油缸，所述上夾緊機構還設有繞孔口周向轉動的轉動架、驅動所述轉動架轉動的擰卸油缸，所述上夾緊機構上的兩所述夾緊油缸安裝在所述轉動架上，所述擰卸油缸的伸縮桿連接在所述上夾緊機構上的一所述夾緊油缸的缸體上，所述下夾緊機構上的兩所述夾緊油缸均固定在所述下夾緊機構的本體上，各所述夾緊油缸的活塞桿端部固定有用于夾持所述鉆柱的夾持卡瓦。
[0010]優選的，所述底盤配套有平行設置在其下方的支撐平臺，所述底盤和所述支撐平臺之間均布有若干平臺連桿，所述平臺連桿的兩端分別鉸接在所述底盤和所述支撐平臺上，且所述支撐平臺上設有用于驅動所述底盤繞所述平臺連桿靠近或遠離所述支撐平臺的平臺伸縮油缸。
[0011]優選的，所述底盤上沿其延伸方向上的兩端分別設有成對的水平伸縮油缸，每對中兩所述水平伸縮油缸的伸縮桿沿垂直于所述底盤的延伸方向水平伸縮，且伸縮方向相反，每對中兩所述水平伸縮油缸的伸縮桿端部均設有支腿油缸，所述支腿油缸的伸縮桿沿豎直方向伸出并抵接在地面上。
[0012]優選的，所述桅桿包括鉸接在一起的上桅桿和下桅桿，且所述上桅桿和所述下桅桿之間連接有用于保持兩者展開狀態的限位結構，所述底盤上設有用于驅動所述下桅桿帶所述上桅桿起升至豎直狀態的起塔油缸，且所述底盤上還成對設有與所述上桅桿相連接的支撐桿，所述第一繩索和所述第二繩索分別固定在所述下桅桿和所述上桅桿上。
[0013]優選的，所述上桅桿的頂部設有用于吊起所述鉆柱的工具絞車，所述工具絞車下方設有用于供所述鉆柱搭靠的二層臺，所述二層臺上設有防止所述鉆柱滑動的防滑結構。
[0014]優選的，所述下桅桿上設有用于沿水平方向移動所述鉆柱的移擺管機構，所述移擺管機構包括用于握持所述鉆柱的機械手，所述機械手配套有供其沿水平X和Y方向移動的移擺管軌道，所述機械手可移動設置在所述移擺管軌道上。
[0015]本專利技術相對于現有技術取得了以下技術效果：
[0016]第一，首先通過動力頭回轉組件可移動設置在桅桿上，利用桅桿對動力頭回轉組件進行限位及導向，回拉提升時，進給回拉伸縮油缸的伸縮桿帶第一滑輪朝上移動，由于第一繩索的一端固定在桅桿上，另一端由上繞過第一滑輪，使得第一滑輪朝上移動時，能夠帶
第一繩索隨第一滑輪的轉動而朝上延伸，進而第一繩索未固定的一端帶動力頭回轉組件朝上移動，進給下降時，進給回拉伸縮油缸的伸縮桿帶第二滑輪朝下移動時，能夠帶第二繩索隨第二滑輪的轉動朝下延伸，第三滑輪和第四滑輪對第二繩索的移動進行換向，且隨第二繩索的移動而轉動，且第二繩索未固定的一端帶動力頭回轉組件朝下移動，根據滑輪移動倍速的原理，即，第一滑輪和第二滑輪移動一定的距離后，第一繩索和第二繩索帶動力頭回轉組件移動第一滑輪和第二滑輪移動距離的雙倍量，不僅摒棄傳統用絞車提下鉆的技術路線，既可以給進加壓鉆進，也可以強力起拔鉆具，而且有效提高整個裝置的長行程主動給進回拉能力，在鉆進、劃眼、倒劃眼、提大鉆等工況時大大提高效率，有效避免孔內事故發生，提高取心率。
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種深孔巖心鉆機，其特征在于，包括底盤、用于提升或下拉鉆柱的給進回拉機構、安裝在所述底盤上的桅桿，所述給進回拉機構包括固定在所述桅桿上的進給回拉伸縮油缸、用于連接所述鉆柱的動力頭回轉組件，所述進給回拉伸縮油缸的伸縮桿朝上伸出其缸體，且所述伸縮桿連接有隨其同步移動的第一滑輪，所述第一滑輪配套有第一繩索，所述第一繩索的一端固定在所述桅桿上，另一端由上繞過所述第一滑輪后與所述動力頭回轉組件相連接，所述第一滑輪同軸連接有第二滑輪，所述桅桿上還設有分別間隔設置在所述第二滑輪上方和下方的第三滑輪和第四滑輪，所述第二滑輪配套有第二繩索，所述第二繩索一端固定在所述桅桿上，另一端依次由下繞過所述第二滑輪、由上繞過所述第三滑輪、由下繞過所述第四滑輪后與所述動力頭回轉組件相連接。2.根據權利要求1所述的深孔巖心鉆機，其特征在于，所述桅桿上設有沿桅桿軸向方向延伸的軌道，所述動力頭回轉組件包括可移動設置在所述軌道上的動力頭回轉塊，所述第一繩索和所述第二繩索分別固定在所述動力頭回轉塊上下兩端。3.根據權利要求2所述的深孔巖心鉆機，其特征在于，所述動力頭回轉組件還包括位于所述動力頭回轉塊下方且用于夾住所述鉆柱的液壓吊卡，所述液壓吊卡與所述動力頭回轉塊之間連接有單臂吊環，所述單臂吊環的兩端分別鉸接在所述動力頭回轉塊上的動力頭和所述液壓吊卡上。4.根據權利要求3所述的深孔巖心鉆機，其特征在于，所述動力頭回轉塊配套有拔管器，所述拔管器包括固定在所述底盤上的拔管器本體，所述拔管器本體上設有若干環繞在所述鉆柱周圍的夾持油缸，所述夾持油缸上設有朝所述鉆柱水平伸出的伸縮桿，所述伸縮桿的端部設有用于夾持所述鉆柱的夾持卡瓦，所述拔管器本體上還設有若干用于將其起升的起拔油缸，各所述起拔油缸環繞在所述鉆柱周圍。5.根據權利要求4所述的深孔巖心鉆機，其特征在于，所述底盤上還設有用于將上下鉆柱分開或連接的孔口擰卸機構，所述孔口擰卸機構包括上夾緊機構及位于其下方的下夾緊機構，所述上夾緊機構和所述下夾緊機構均包括兩相對設置的夾緊油缸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉凡柏，任啟偉，伍曉龍，李文秀，趙遠，
申請(專利權)人：中國地質科學院勘探技術研究所，
類型：發明
國別省市：