一种多驱动方式的电动水平定向钻机的制作方法

本申请涉及一种多驱动方式的电动水平定向钻机，属于机械自动化工程机械。

背景技术：

1、水平定向钻机作为非开挖钻机广泛应用于油气输运、供水、排污、电力、通信等领域的管道铺设，它可以极大程度缓解传统开挖作业施工带来的交通阻塞、地面破坏、施工噪音等诸多问题。随着经济的发展，非开挖钻机将在基础设施建设中发挥越来越重要的作用。

2、传统水平定向钻机以柴油发动机作为动力源，连接液压泵将机械能转化为液压能，再通过阀、管路传递给液压马达、油缸等液压执行元件，从而实现水平定向钻机的动力输出、行走、泥浆泵等功能。能量传递路径为：柴油燃烧热能→机械能→液压能→机械能，能源能量转化率低于25%，能耗高，使用成本高，且施工过程发动机尾气排放大、噪音污染大。随着国家电网的建设完善，用电成本逐渐降低，电驱水平定向钻机城镇施工，网电接入便捷性提高，施工经济性提高。

3、现有技术中，水平定向钻机设置网电接口可用于连接电网，利用电能驱动机器运行，可大大避免发动机尾气排放，噪音污染的情况。但此类水平定向钻机在在实际生产中也存在不足之处。如专利号为cn 218177149 u，名称为一种新能源非开挖钻机，通过设置电箱与驱动电机连接，进而为液压泵提高驱动力，进行钻机各功能动作的运行。电箱通过连接外部电网进行电源供给，在电网未覆盖或紧急情况下，通过电池组进行钻机的应急处理。但电池组的电源持续性不高，不能应对突发情况下，钻机的安全撤离。另外钻机各功能动作全部由液压驱动也存在生产成本的上升，在钻机各功能动作中，钻机的行走、车架变幅和虎钳属于大功率作业，通过液压驱动可实现降低成本的目的，但是钻杆的旋转、进给以及泥浆泵的运行功率相对较小，选择液压驱动则会导致成本上升，并且全液压驱动的钻机在日常维护中成本高，亦增加了生产成本的上升。因此亟需一种多驱动方式的电动水平定向钻机，在满足生产的同时，降低生产成本。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题与不足，本申请提供的一种多驱动方式的电动水平定向钻机，通过设置发电机组为电控箱进行供电，可用于在野外或电网未覆盖区域施工时，作为电源进行设备施工的动力。同时设置液压驱动装置，通过液压泵电机与电控箱连接，驱动液压泵为钻机行走、变幅等钻机功能动作提供液压驱动，满足钻机生产的同时，也降低了生产成本。

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种多驱动方式的电动水平定向钻机，包括：底盘，底盘上设有钻架，钻架上设有钻杆动力装置；底盘的一端安装有泥浆泵装置；钻杆夹持装置，安装于钻架的一端，用于配合钻杆动力装置进行钻杆拆卸或安装；液压驱动装置，设有液压泵，液压泵的输出端通过液压阀与钻杆夹持装置和底盘连接，输入端连接有液压泵电机；电源装置，设有发电机组和电控箱；发电机组与电控箱电性连接；电控箱分别与钻杆动力装置、泥浆泵装置和液压泵电机连接。电控箱上设有网电接口。底盘上设有电池组、电池组和电控箱电性连接。钻杆夹持装置的下端的钻架上安装有地锚座；钻杆动力装置包括进给装置和回转装置；进给装备包括推拉座和进给电机，进给电机和回转装置固定安装于推拉座，推拉座滑动安装于钻架，且进给电机的动力端连接有输出齿轮，钻架设有齿条，输出齿轮与钻架的齿条形成齿轮传动连接；进给电机和回转电机分别与电控箱电性连接。泥浆泵装置包括泥浆泵电机和泥浆泵，泥浆泵电机一端与电控箱电性连接，另一端作为动力端与泥浆泵连接。

3、具体的，钻架的一端与底盘铰接，另一端的下端通过变幅油缸与底盘连接，通过改变油缸长度进行钻架相对底盘的角度调节；变幅油缸与液压阀连接。

4、具体的，底盘采用液压马达驱动四轮一带形式；液压马达与液压阀连接。

5、具体的，钻杆夹持单元为虎钳；虎钳安装于钻架上侧的一端，虎钳与液压阀连接。

6、具体的，底盘设有支腿单元，支腿单元包括支腿油缸和支腿；支腿铰接于底盘，支腿油缸一端与底盘铰接，另一端与支腿铰接，且其油缸的两个液压接口与液压阀连接。

7、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

8、本申请通过设置发电机组给电控箱供电，实现钻机在野外或电网未覆盖区域施工，提高钻机的使用范围。通过设置电池组作为钻机备用电源，可用于钻机在电网施工区域进行施工时，电网停电，而使用发电机组会造成尾气和噪音污染。采用电池组作为钻机应急状态下使用，减少停机时间，避免工程工期延长和影响配套施工的进程。

9、本申请通过设置电力驱动和液压驱动双驱动方式进行钻机功能动作驱动。设置液压泵进行钻机的行走、变幅和虎钳的动作驱动，可取代驱动电机进行电力驱动，利用液压驱动的体积小，驱动力大，调速方便等特点满足钻机生产的同时，降低了生产成本。

技术特征：

1.一种多驱动方式的电动水平定向钻机，包括：

2.根据权利要求1所述的一种多驱动方式的电动水平定向钻机，其特征在于：所述钻架的一端与底盘铰接，另一端的下端通过变幅油缸与底盘连接，通过改变油缸长度进行钻架相对底盘的角度调节；所述变幅油缸与液压阀连接。

3.根据权利要求1所述的一种多驱动方式的电动水平定向钻机，其特征在于：所述底盘采用液压马达驱动四轮一带形式；所述液压马达与液压阀连接。

4.根据权利要求1所述的一种多驱动方式的电动水平定向钻机，其特征在于：所述钻杆夹持装置为虎钳；所述虎钳安装于钻架上侧的一端，虎钳与液压阀连接。

5.根据权利要求1所述的一种多驱动方式的电动水平定向钻机，其特征在于：所述底盘设有支腿单元，所述支腿单元包括支腿油缸和支腿；所述支腿铰接于底盘，所述支腿油缸一端与底盘铰接，另一端与支腿铰接，支腿油缸与液压阀连接。

技术总结
本技术涉及一种多驱动方式的电动水平定向钻机，属于工程机械技术领域；为解决现有纯电力驱动的水平定向钻机存在体积大，生产成本高的问题。本钻机包括底盘，底盘一端设有钻架，钻架上设有钻杆动力装置，另一端安装有泥浆泵装置；钻杆夹持装置，安装于钻架的一端，用于钻杆拆卸或安装；液压驱动装置，设有液压泵，其输出端分别与钻杆夹持装置和底盘连接，输入端连接有液压泵电机；电源装置，设有发电机组和电控箱；发电机组为电控箱供电；电控箱分别与钻杆动力装置、泥浆泵装置和液压泵电机连接。本申请的水平定向钻机体积小，生产成本低。

技术研发人员：陈凤钢,李兵,王永会,王超文,程熙,石姚姚
受保护的技术使用者：江苏谷登重型机械科技股份有限公司
技术研发日：20221009
技术公布日：2024/1/12