一种千米级岩心钻机的制作方法

本发明属于钻探设备技术领域，具体涉及一种千米级岩心钻机。

背景技术：

岩心钻机主要有立轴式钻机和全液压动力头钻机两种，立轴式钻机虽然可以施工一些小倾角钻孔，但是很难满足倾角较大、角度变换范围较广的斜孔钻探，并且立轴式钻机体积大，重量较大，不利于搬运、安装和拆卸，因此，全液压的动力头钻机克服了立轴式钻机的上述缺点，被广泛应用在野外、山区等环境较为恶劣的地方。随着钻孔深度加大，现有的岩心钻机钻杆较短，钻进效率低，很难适应深空的钻探。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有的岩心钻机中存在的问题，提供一种千米级岩心钻机，钻机拆卸方便，可钻深度达千米以上。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种千米级岩心钻机，包括动力总成和机架总成，所述的动力总成包括操作台、液压油箱、柴油机以及若干个发动机；

所述的机架总成包括双轨底座、大架导轨、动力头和动力头鞍座，所述的大架导轨的一端通过导轨旋转轴与双轨底座转轴连接，大架导轨的另一端固定连接的第一级桅杆，大架导轨与导轨旋转轴的连接端还设置有钻杆夹持器，大架导轨的两侧设置有驱动动力头鞍座沿大架导轨滑动的鞍座油缸，动力头鞍座上设置有动力头；第一级桅杆的另一端还连接有第二级桅杆，所述的动力头鞍座与双轨底座之间连接有大架起升杆，与第一级桅杆相连接的大架导轨连接端与双轨底座之间连接有中间支撑杆，与第二级桅杆向连接的第一级桅杆连接端与双轨底座之间连接有外支撑杆，中间支撑杆与外支撑杆之间的双轨底座上还设置有卷扬机，所述的双轨底座上还设置有用于支撑大架导轨的支撑柱，支撑柱的上端面设置成倾斜斜面，并在倾斜斜面上设置有橡胶垫；

所述的第一级桅杆上设置有导向定位槽，导向定位槽通过两组支腿与第一级桅杆固定连接，所述的导向定位槽的两端均设置成向第一级桅杆倾斜的坡口结构，导向定位槽其中一侧的边缘板的高度低于另外一侧的边缘板的高度；

所述的卷扬机包括横跨固定于双轨底座上的一对双支撑角铁，双支撑角铁的两端固定设置有一对支撑侧板，两支撑侧板之间设置有滚筒和双向丝杆，所述的支撑侧板包括第一支撑侧板和第二支撑侧板，第一支撑侧板中设置有U型安装槽，所述的滚筒的转轴一端通过轴承安装在第二支撑侧板，并穿过所述的第二支撑侧板连接驱动马达，另一端通过轴承安装在第一支撑侧板上，并穿过第一支撑侧板的U型安装槽；所述的双向丝杆一端通过轴承安装在第二支撑侧板上，另一端通过轴承安装在第一支撑侧板上，并穿过所述的U型安装槽；穿过U型安装槽的滚筒的转轴端部与双向丝杆的端部通过链轮链条机构连接；第一支撑侧板和第二支撑侧板之间还连接有两根导向光杆，导向光杆上套设有与双向丝杆配合的丝杆导向座，丝杆导向座安装有导轮支板，导轮支板上安装有两个并排设置的导向轮。

优选地，所述的中间支撑杆设置有两根，两根中间支撑杆的上端部同时铰接连接大架导轨，下端部分别固定在双轨底座，形成三角形支撑结构；与第二级桅杆向连接的第一级桅杆连接端连接有长度与双轨底座的轨间距相同的铰链横杆，铰链横杆中间固定在第一级桅杆上，外支撑杆设置有两根，两根外支撑杆的上端部分别铰接连接在铰链横杆的端部，下端部分别铰链连接在双轨底座上，形成四边形支撑结构。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.在双轨底座上设置有支撑柱，便于在安装和拆卸岩心钻机时，对大架导轨进行支撑，同时桅杆采用两级桅杆，增加桅杆长度，提高取心内管的取心长度，取心效率更高，节约时间，，并设置有中间支撑杆和外支撑杆分别支撑两级桅杆；

2.通过在钻杆上设置有钻杆导向定位槽，能够在更换钻杆的时候，通过钢绳将钻杆拖入钻杆导向定位槽中，然后再连接钻杆，钻杆上端部通过导向定位槽导向定位作用，使得钻杆与钻杆的连接更加方便，且钻杆上端部有导向定位槽的限制作用，钻杆也减少了掉下来的风险，因此安装时更加安全；

3.通过设置有双向丝杆引导钢丝有序的来回卷绕，使得绕线更加均匀，滚筒的缠绕量更多，适用于千米以上的钻机绕线，同时在第一支撑侧板上设置有U型安装槽，能够维修和保养时更加方便的拆装滚筒和双向丝杆，操作简单且方便。

附图说明

图1是本发明的千米级岩心钻机结构示意图。

图2是本发明的机架总成结构示意图。

图3是本发明的导向定位槽结构示意图。

图4是本发明的导向定位槽主视图。

图5是本发明的卷扬机结构示意图。

附图标记：

100-机架总成，101-双轨底座，102-导轨旋转轴，103-大架导轨，104-第一级桅杆，105-第二级桅杆，106-外支撑杆，107-中间支撑杆，108-大架起升杆，109-支撑柱，109a-橡胶垫，120-夹持器，130-鞍座油缸，140-动力头鞍座，150-动力头，160-卷扬机，161-双支撑角铁，162a-第一支撑侧板，162c-U型安装槽，162-第二支撑侧板，163-驱动马达，164-滚筒，165-双向丝杆，166-导向光杆，167-导轮支板，168-丝杆导向座，169-导向轮,170-导向定位槽，171-坡口结构，172-支腿，173-边缘板；

200-动力总成，201-操作台，202-液压油箱，203-发动机，204-柴油机。

具体实施方式

参照图1-5，本发明的一种千米级岩心钻机，包括动力总成200和机架总成100，所述的动力总成200包括操作台201、液压油箱202、柴油机204以及若干个发动机203。

机架总成100包括双轨底座101、大架导轨103、动力头150和动力头鞍座140，所述的大架导轨103的一端通过导轨旋转轴102与双轨底座101转轴连接，大架导轨103的另一端固定连接的第一级桅杆104，大架导轨103与导轨旋转轴102的连接端还设置有钻杆夹持器120，大架导轨103的两侧设置有驱动动力头鞍座140沿大架导轨103滑动的鞍座油缸130，动力头鞍座140上设置有动力头150；第一级桅杆104的另一端还连接有第二级桅杆105，所述的动力头鞍座140与双轨底座101之间连接有大架起升杆108，与第一级桅杆104相连接的大架导轨103连接端与双轨底座101之间连接有中间支撑杆107，与第二级桅杆105向连接的第一级桅杆104连接端与双轨底座101之间连接有外支撑杆106，中间支撑杆107与外支撑杆106之间的双轨底座101上还设置有卷扬机160，所述的双轨底座101上还设置有用于支撑大架导轨103的支撑柱109，支撑柱109的上端面设置成倾斜斜面，并在倾斜斜面上设置有橡胶垫109a。

中间支撑杆107设置有两根，两根中间支撑杆107的上端部同时铰接连接大架导轨103，下端部分别固定在双轨底座101，形成三角形支撑结构；与第二级桅杆105向连接的第一级桅杆104连接端连接有长度与双轨底座101的轨间距相同的铰链横杆，铰链横杆中间固定在第一级桅杆104上，外支撑杆106设置有两根，两根外支撑杆106的上端部分别铰接连接在铰链横杆的端部，下端部分别铰链连接在双轨底座101上，形成四边形支撑结构。

第一级桅杆104上设置有导向定位槽170，导向定位槽170通过两组支腿172与第一级桅杆104固定连接，所述的导向定位槽170的两端均设置成向第一级桅杆104倾斜的坡口结构171，导向定位槽170其中一侧的边缘板173的高度低于另外一侧的边缘板173的高度。

通过在导向定位槽170两端设置成坡口结构171，在下端部时更加容易将钻杆通过导向定位槽170中，上端部设置成坡口结构171，能够防止钻杆与钢绳的连接端在通过该位置时出现卡壳现象。而将导向定位槽170的边缘板173设置成一侧较高另一侧较低的结构，能够更加方便的将钢绳放入到导向定位槽170中，在保证导向定位的作用下，更加方便操作。

所述的卷扬机160包括横跨固定于双轨底座101上的一对双支撑角铁161，双支撑角铁161的两端固定设置有一对支撑侧板，两支撑侧板之间设置有滚筒164和双向丝杆165，所述的支撑侧板包括第一支撑侧板162a和第二支撑侧板162b，第一支撑侧板162a中设置有U型安装槽162c，所述的滚筒164的转轴一端通过轴承安装在第二支撑侧板162b，并穿过所述的第二支撑侧板162b连接驱动马达163，另一端通过轴承安装在第一支撑侧板162a上，并穿过第一支撑侧板162a的U型安装槽162c；所述的双向丝杆165一端通过轴承安装在第二支撑侧板162b上，另一端通过轴承安装在第一支撑侧板162a上，并穿过所述的U型安装槽162c；穿过U型安装槽162c的滚筒164的转轴端部与双向丝杆165的端部通过链轮链条机构连接；第一支撑侧板162a和第二支撑侧板162b之间还连接有两根导向光杆166，导向光杆166上套设有与双向丝杆165配合的丝杆导向座168，丝杆导向座168安装有导轮支板167，导轮支板167上安装有两个并排设置的导向轮169。

本发明通过在大架导轨103的末端设置第一级桅杆104，在第一级桅杆104的末端设置第二级桅杆105，从而形成两级桅杆结构，增加了取芯时取芯内管的可拖拽距离，便于在深空钻探过程中，方便的进行取芯操作。同时第一级桅杆104通过中间支撑杆107支撑，第二级桅杆105通过外支撑杆106支撑，保证了足够的支撑强度，中间支撑杆107采用三角形支撑结构，结构牢固、稳定；第二级桅杆105端部的桅杆导轮，外支撑杆106采用四边形的支撑结构，绕过桅杆导轮的钢绳可以穿过外支撑杆106之间连接到卷扬机160上，中间不会形成干涉。

通过在双轨底座101上设置的支撑柱109，可在安装和拆卸时，将大架导轨103靠在支撑柱109上，然后轴连接以及大架起升杆108的连接，拆卸也是同样的原理，使得大架起升杆108的安装更加方便。