一种轻便式全液压岩心钻机

摘要

本发明公开了一种轻便式全液压岩心钻机，基本型式为液压驱动及控制、长行程油缸给进的动力头式多功能轻便式全液压岩心钻机，它包括：电控柜、三台液压油泵(20)、液压操纵阀(23)、液压油箱及冷却器(22)、液压马达(1)、动力头(2)、水接头(3)、立柱(5)、导架(4)、支腿、两个升降油缸(16)、天车(7)、液压夹持器(18)及液压绳索取芯绞车(27)等组成部分；整机采取平面布局，模块化设计，拆装简便，部件重量轻便于搬迁，特别适宜山区或矿山坑道钻进。

说明书

技术领域：

本发明涉及液压岩心钻机技术领域，具体地讲是一种轻便式全液压岩心钻机，既适合地表、又适合坑道施工。

背景技术：

目前，坑道钻主要使用两种类型的钻探设备：一是使用专用的坑道钻机，如青岛生产的先锋牌钻机，该类型钻机施工深度浅(一般低于300m)、口径小(φ46mm)，虽然可以施工小倾角钻孔，但不能满足找矿投资方对坑道地质找矿工作的需求；二是使用XY-4型钻机和四角钻塔。该钻机体积重量大，不利于搬运、安装、拆卸，硐室需大于350m³，且小倾角钻孔难以施工，成本费用高，影响了地质找矿的经济效益。

动力头式全液压钻机主要有：阿特拉斯CS14型、长年LF70、LF90型、北京天和众邦勘探技术有限公司生产的勘探者一号YDX-3型、山东省地质探矿机械厂生产的XD-3、XD-5型。这类钻机钻进性能优越，效率高，但都是整体的，不易拆卸，搬迁不便离不开吊车，不适宜山区作业。

发明内容：

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种轻便式全液压岩心钻机，主要解决现有的钻机施工受限、成本高、不能拆卸从而不易搬运等问题。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：一种轻便式全液压岩心钻机，它包括底座，其特殊之处在于在底座上设绳索取芯绞车和立柱，在立柱的底部设液压夹持器，在液压夹持器上方的立柱上设活动导架，导架在立柱上可以上下滑动，动力头由销轴铰接于导架上，动力头可绕销轴旋转，液压马达直接与动力头主轴相连，动力头主轴通过变径接手与钻杆钻具相连，液压马达旋转带动动力头主轴及钻杆钻具旋转；水接头位于动力头下方与动力头主轴直接相连，在立柱的顶端设天车；支腿与底座和立柱连接，用来支撑和调整立柱倾斜度，立柱倾斜角度一般为30-90°，支腿包括支腿上节和支腿下节，支腿上节可在支腿下节内滑动，支腿下节的顶端与支腿上节的连接处设锁紧螺丝，支腿上节的上部设导正轮，天车、导正轮和绳索取芯绞车三者之间通过钢丝绳和打捞器相连接；在立柱和导架的两侧设两个升降大油缸，油缸伸缩推动导架上下移动，实现给进和提升；液压马达、两个升降大油缸、液压夹持器油缸、绳索取芯绞车马达分别与液压回路连接。

本发明的一种轻便式全液压岩心钻机，其所述的液压回路中的动力头液压马达经液压操作阀通过并联的三路液压合流阀与三台液压油泵连接，两个升降大油缸经液压操作阀通过并联的三路液压合流阀与三台液压油泵连接，液压夹持器油缸经蓄能器、液控单向阀、分流阀、液压操作阀通过并联的三路液压合流阀与三台液压油泵连接，绳索取芯绞车马达经液压操作阀通过液压油箱及冷却器与三台液压油泵连接；三台液压泵电机与电控柜联接。

本发明的一种轻便式全液压岩心钻机，其所述的液压夹持器包括两个相对的液压夹持器油缸，连接两卡瓦，实行夹紧和松开，在液压回路中设有分流阀，保证液压夹持器油缸同步；液控单向阀和蓄能器，防止因泄油使卡瓦松开。

本发明的一种轻便式全液压岩心钻机，其所述的水接头通过壳体、水套及密封与动力头主轴连接，由壳体、水套及密封实现向钻孔输送循环液。

本发明的一种轻便式全液压岩心钻机，其所述的支腿下节的底端设调整螺杆螺母，用来实现钻孔倾角微调。

本发明的一种轻便式全液压岩心钻机，其所述的手压油泵与三台液压油泵并联，可向液压操作阀供油。

本发明所述的一种轻便式全液压岩心钻机与已有技术相比如下积极进步，1、通过三路液压合流阀并联供油驱动液压马达回转或油缸升降，根据钻孔需要可以一个或两个或三个油泵同时使用，有利于节能，还能够实现流量组合，配合压力装置、变量装置可实现扭矩调节和无级变速功能；2、体质小重量轻，可拆卸性强，最大部件200公斤左右，搬迁方便，宜于山区或坑道作业；3、绳索取芯绞车由液压马达直接驱动卷筒，结构简单，体质小，能实现正反转，完成打捞岩心工作；4、夹紧装置采用双向供油，装有液控单向阀和蓄能器，夹持力大且稳定，能防止长时间停钻液压油内泄漏导致夹持力减小而跑管；5、采用的长行程伸缩式油缸给进装置，实现加减压、起下钻，有效降低了钻机桅杆高度，增强了钻机稳定性，钻进能力，孔径60毫米深度500米左右，孔径75毫米深度300米左右，调整支腿长度可改变立柱倾角能够实现小倾角钻进，钻孔倾角一般在30-90度；6、系统中安装了手摇泵，当动力机不能工作时仍可用手摇泵起出孔内钻具。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是本发明的液压原理图。

具体实施方式：

为了更好地理解与实施，下面结合附图给出具体实施例详细说明本发明一种轻便式全液压岩心钻机。

实施例1，参见图1、2、3，加工制成底座6，立柱5用方管等焊接并与底座铰接，支腿用钢管和调整螺杆螺母12等焊接并与底座6、立柱5铰接，用来支撑和调整立柱5倾斜度，立柱5倾斜角度一般为30-90°，支腿包括支腿上节9和支腿下节11，支腿上节9可在支腿下节11内滑动，支腿上节9可在支腿下节11内滑动，从而实现立柱倾斜，完成不同角度的钻进，调整螺杆螺母12起微调功能，在支腿下节11的顶端与支腿上节9的连接处安装锁紧螺丝10，支腿上节9的上部安装导正轮8，调整后拧紧锁紧螺丝10；在立柱5的下部活动安装导架4，导架4在立柱5上可以上下滑动，两个升降大油缸16分别固定于底座6和导架4两侧，两个升降大油缸16伸缩推动导架4上下移动，实现给进和提升，最大起重力160千牛，最大加压力100千牛，主轴最大行程1800毫米；在立柱5的底部固定安装液压夹持器18，两个相对的液压夹持器油缸14连接两卡瓦，实行夹紧和松开，在液压回路中有液控单向阀24和蓄能器25，防止因泄油使卡瓦松开；动力头2安装于导架4上由销轴17铰接于导架4上，动力头2可绕销轴17旋转，取岩心时松开螺母15搬开动力头2，可很方便的打捞岩心；水接头3位于动力头2下方与动力头主轴28直接相连，由壳体、水套及密封等实现向钻孔输送浆液；液压马达1通过花键直接与动力头主轴28相连，不需增加齿轮等变速装置，体质小结构简单，动力头主轴28通过变径接手与钻杆钻具相连，液压马达1旋转带动动力头主轴28及钻杆钻具旋转；在底座6上安装绳索取芯绞车27，绳索取芯绞车27由绳索取芯绞车马达13直接驱动卷筒，结构简单，体质小，能实现正反转，很容易完成打捞岩心工作；在立柱5的顶端安装天车7，天车7、导正轮8和绳索取芯绞车27三者之间通过钢丝绳与打捞器连接；液压马达1经液压操作阀23通过并联的三路液压合流阀21与三台液压油泵20连接，两个升降大油缸16经液压操作阀23通过并联的三路液压合流阀21与三台液压油泵20连接，液压夹持器油缸14经蓄能器25、液控单向阀24、分流阀19、液压操作阀23通过并联的三路液压合流阀21与三台液压油泵20连接，绳索取芯绞车马达13经液压操作阀23通过液压油箱及冷却器22与三台液压油泵20连接；三台液压油泵20是独立的，通过三路液压合流阀21并联供油，根据钻孔需要可以一个或两个或三个同时使用，有利于节能；将手压油泵26与三台液压泵20并联向液压操作阀23供油，最后将三台液压油泵电机与电控柜联接，由电控柜来控制三台液压油泵电机。

本发明所述的一种轻便式全液压岩心钻机，工作时，三台液压油泵通过三路液压合流阀并联经液压操作阀供油给动力头液压马达，液压马达旋转带动钻杆钻具旋转；同时液压操作阀使两个升降大油缸工作，使导架沿着立柱下滑，向钻孔加压实现钻进。取岩心时首先操作液压夹持器夹紧钻杆，卸开主轴下端与钻杆相连的接手，松开螺母搬开动力头，液压操作阀使绳索取芯绞车马达旋转带动绳索取芯绞车缠绕钢丝绳经导正轮、天车，把打捞器送入钻孔内打捞岩心；岩心打捞完毕，再把动力头搬回并锁紧螺母，把动力头升至最上端，增加钻杆(每根钻杆1.5米)，连接钻杆、接手，松开液压夹持器再次钻进。当停电动力机无法工作，用手压油泵向系统供油，液压操作阀使两个升降大油缸上升，把钻具提离孔底，起到安全作用。