岩心钻机

摘要： 针对我国地质岩心钻探钻机培训的现状,综合分析国内外虚拟现实可视化现状,结合虚拟现实技术、Unity3D游戏引擎以及利用实物教具开发了一套区别于现有钻机仅限于钻机基本功能培训操作的模拟实训平台。平台由实物模型、可编程控制器、虚拟场景组成,本模拟实训平台一方面模拟操作钻机的相关动作;另一方面显示钻进过程中的相关数据,使学员熟练掌握钻进规程参数、孔内复杂事故的判断、预防和处理方法。经过多个虚拟场景的控制和实验测试,平台可稳定运行,学员可直观感受被控对象的运行,增强现场体验感,加深对地质岩心钻探的认识,降低了同程度下的培训成本。

摘要： 为实现岩心钻机作业自动化、智能化,提高钻机智能化水平,文中设计研发岩心钻机自动监控系统。该系统基于LabVIEW图形编程工具设计,结合数据记录与监控(datalogging and supervisory control,DSC)模块和工业控制通讯(OLE for process control,OPC)技术,通过对数据采集模块、钻进过程控制模块、钻井工况识别模块和通信连接模块的研发,进行了岩心钻机自动监控系统的硬件选型、软件设计,完成了岩心钻机计算机数据采集控制系统设计。通过搭建钻进试验测试平台,将传感器4,5,6,7通道用于传输模拟量信号,电源连接线路,在钻进试验中20 Hz变频器输出电源频率,40 r/min转速,1.95 MPa钻压,1.25 cm/s进尺速度,234.98 N·m立轴转矩。监测到的参数值与实际估计值相符合,达到监测岩心钻机的钻进过程相关参数的效果;试验平台模拟自动监控系统数据采集与指令输入,可以控制钻进过程;该岩心钻机自动化监控系统,可提高钻机设备钻进工作自动化、智能化水平。研究结果对进一步研究和开发岩心钻机自动监控系统的技术提供参考。

摘要： 随着深孔地质岩心钻进工作量的增加,人力成本也大幅提升,因此需要研制满足深孔地质钻探用管柱自动处理系统。本文介绍了管柱自动化处理系统国内外发展现状,重点阐述XD50DB钻机管柱处理系统组成、特点、功能、工艺流程以及野外试验情况,提出了对于适应全自动、无人化钻井要求所需要改进的几点建议。

摘要： 为了解决新疆地区铀矿勘探设备落后、劳动强度大、安全隐患多、钻效提升困难等难题,研制了XD-10DK型小口径电动顶驱钻机,该钻机采用了模块化设计、交流变频电机直驱、负载双通道、数字化检测、顶部驱动等多项先进技术。经过在准噶尔盆地车排子地区3个钻孔的现场试验,提高了铀矿勘探自动化程度和钻进效率、降低了工人的劳动强度、改善了工人的工作环境、保障了施工设备和人员安全。为新疆地区铀矿勘探乃至全国的岩心钻机更新换代提供了借鉴。

摘要： 桅杆是钻机的重要组成部分,本文对勘探技术所自主研制的4000 m地质岩心钻机桅杆进行了结构设计分析,为确保桅杆满足强度、风载等使用工况要求,在SolidWorks中完成桅杆的建模,运用ANSYS Workbench对桅杆装配体进行有限元分析,完成对桅杆结构强度和刚度的校核,并对其进行模态分析,得到前10阶固有频率和振型.与激振源进行对比,分析发现第1阶、第2阶固有频率与钻机转盘和起升系统频率有重叠,可能会发生共振.通过调节钻机转盘和起升系统转速避免发生共振,振动时最大变形处变形量较小,说明桅杆结构设计合理,能够满足实际应用要求,具有一定的工程应用价值.

摘要： 本文对5000 m地质岩心钻机卡钻状态的井架载荷进行了瞬态动力学仿真分析,首先分析了井架的结构特点,然后分析了井架在卡钻情况下受到的瞬态载荷,并对井架在这种特殊工况下的瞬态动力学响应进行了有限元仿真.根据仿真结果,得出了井架在卡钻这种特殊瞬态载荷作用下的危险点,对井架的结构设计及结构优化具有一定的指导意义.

摘要： 司钻室是岩心钻机的控制中枢,融多种功能于一体,能够显示各种钻井参数和电气参数,具有钻井控制、设备监控、通讯等功能,可为司钻人员提供安全、集中、方便、舒适、高效的工作环境.本文以H点、眼椭圆人机工程学理论为基础,对5000 m岩心钻机司钻室的座椅、仪表台、显示屏、操纵装置及空间布局进行了设计,提出了组合式、一体式、分布式三种布局,并基于人机环境和适应性等条件选择了最优方案.

摘要： 随着我国深部找矿、科学钻探以及新能源勘探等深孔钻探需求逐步增长,同时人工成本也大幅提升,亟需开发自动化程度较高的深部钻探成套装备.本文对国家重点研发课题"5000 m地质岩心钻机关键技术与装备研制"样机研制情况进行了概要介绍.该钻机双速顶驱等主要钻进部件采用交流变频驱动,自动井架工、铁钻工、猫道机等井口自动化作业装置采用液压驱动,钻进过程智能化控制,管柱作业基本实现自动化,可以满足金刚石取心钻进和牙轮全面钻进等多种施工工艺要求.

摘要： 通过对5000 m智能地质岩心钻机的控制内容以及工艺操作流程的分析,提出了控制系统的架构,搭建了系统控制网络,构建了统一的控制系统平台和人机界面;分析司钻操作形式的利弊,选择设计一体化司钻座椅作为钻机控制载体,并统筹布局了司钻座椅的控制功能,优化了钻机操控面板,兼容集成了视频监控系统.最终,钻机实现了对复杂钻机的控制系统集成和使用集成,从而降低司钻操作钻机的难度,缓解司钻的作业疲劳,提高司钻协同作业效率.

摘要： 为满足深部找矿、科学钻探以及新能源勘探等对深孔取心钻探装备的需求,开展了4000m地质岩心成套技术装备研究.4000m地质岩心钻机回转系统采用顶驱系统,实现高转速下取心钻进;在井架底部设计有转盘回转系统,可进行大扭矩低转速钻进以应对不同的工况需求;钻机塔架和升降系统能进行长立根提下钻,可缩短提下钻作业时间;钻机的电传电控系统采用了目前国际先进的全数字交流变频技术及自动化、智能化控制技术、计算机控制技术、现场总线通讯和程序控制技术等,实现回转系统的无级调速和司钻的智能化控制.研制的4000m交流变频电驱岩心钻机在天津东丽湖地热调查井(CGSD-01井)中应用,初步验证了其技术性能,具有操作简便、安全性与可靠性高、使用成本低等优点.本文介绍了4000m交流变频电驱岩心钻机的项目来源、国内外研究现状、总体技术方案、主要结构及特点、主要技术参数、野外生产试验应用等情况.

摘要： 本文以设计全液压动力头岩心钻机自动移摆管系统为目的,系统分析了起下钻动作过程,根据功能需求和技术参数要求,创新设计了一套新型自动移摆管系统,并对各个机构部件进行了设计计算,验证了系统部件的安全性和稳定性,以解决深孔岩心钻进起下钻效率低、劳动强度大、安全性差、钻进效率低等技术难题,提升我国地质钻探装备的技术水平.

摘要： 本文论述了地质岩心钻机在地质矿产资源勘探中的作用及意义,分析了现有机械立轴地质岩心钻机及液压动力头钻机的优缺点,论述了在人类面临节能减排和低碳生活严峻挑战形势下开发新型高效节能地质岩心钻机的意义,设计了新型钻机，并介绍其结构性能、优点、试制、配套应用技术及生产试验情况,预测了新型钻机未来市场前景及应用的经济效益.新研发的机械传动立轴型钻机具有不停车自动倒杆和不停车手动倒杆两种操控方式，并将目前在通用机械控制系统越来越广泛应用的电液控制方式引用到不停车倒杆的控制系统中。在自动倒杆时，还可实现电液程序控制连续倒杆给进，当达到设定单根钻进米数时，给进自动停止并鸣声提示。在手动倒杆时，由手动液控阀完成倒杆钻进。还可根据需要，按常规立轴操作方式控制给进，以满足复杂地层和特殊钻进的需要。

摘要： 根据我国地质勘探实际情况,研制了YDX-5型全液压岩心钻机,根据国内外岩心钻机发展趋势，结合国内施工特点，钻机总体技术方案采用国际流行的全液压(液压驱动+液压控制)方式。通过可靠的液压系统设计，使钻机的各个执行机构既易于简单操作，又便于维护检修；通过合理的润滑油路设计与采用适当的密封材料，解决一般动力头易发热、易漏油、减速箱易进泥浆等问题。YDX-5型全液压岩心钻机在野外生产示范试验中，展示了它的优良性能、高效率和高可靠性，证明了该钻机具有较好的经济技术效果。YDX-5型岩心钻机整体设计布局合理，性能优良，用途广泛，可靠性高，机械化程度大，制造质量总体水平高，对各种钻探工艺适应性强，特别是更适合钻探斜孔，是地质找矿较为理想的新一代深孔钻探设备。由于整机配套价格低廉(只有国外同类钻机价格的1/3左右)，因此，在我国深部地质找矿中具有良好的推广应用前景。

摘要： 通过分析深部地质岩心钻孔施工特点、国内地质岩心钻机的现状,借鉴石油钻井的前沿装备技术,研制适用于地质岩心钻探的深孔顶驱钻机,符合当今钻探技术发展的要求和创新理念,是今后深孔岩心钻机更新换代的发展方向,也将成为推动钻探技术发展的历史性新跨跃。

摘要： 通过对岩心钻机稳定性因素的系统研究,总结出了钻机工作工况,为桅杆结构力学模型的建立打下基础。根据项目要求,桅杆的稳定性分析和优化建议为结构设计提供理论依据,本文足基于极限状态法对桅杆结构系统进行分析计算,将其作为本文的主体部分。最后,得出有实际意义的结论。

摘要： 岩心钻机基本上都是使用卡瓦式液压卡盘,这种卡盘在制造时精度要求高,增加了加工成本,在使用过程中,维修不便,更换密封件十分麻烦且容易漏油,针对以上问题,对几种典型的卡瓦式液压卡盘进行了分析并提出了一种新式液压卡盘结构.

摘要： 通过对深部钻探地质岩心钻机国内外现状分析,提出了FYD-2200型分体塔式全液压动力头钻机的研制指导思想、设计方案路线,介绍了研制钻机的结构特点、主要技术参数及使用效果。

摘要： 本文主要介绍了TA-18型钻塔的适用范围、参数选定、结构设计、稳定性校核。本文介绍的TA一18型钻塔，主要针对JU一1000，HXY一1500等型号岩心钻机而研制开发的，它可作为同类型的其他钻机的配套设备。

摘要： 针对岩心钻探施工时循环使用的泥浆中的砂石对钻具磨损严重的情况,研制了新的专用泥浆净化设备。该除砂机的试制成功使国内岩心钻探配套设备中的泥浆除砂设备上了一个新台阶。

摘要： 本发明公开一种岩心取样钻机用液压动力头，主要由第一动力源驱动左传动轴和左齿轮，第二动力源驱动右传动轴和右齿轮，然后通过左齿轮、中间齿轮、右齿轮配合传动将动力扭矩输出到中间输出轴上，从而驱动中间输出轴上的钻杆扭进接头和套管扭进接头转动。应用本发明的液压动力头，效果是：实现在钻探过程中通过动力头旋转扭进方式自动交替布施两种不同直径的钻杆或/和套管的功能。本发明还公开一种岩心取样钻机，含上述液压动力头，效果是：可通过闭环控制实现无级调速，实时监测扭矩、转速、给进力和提升力等参数，避免采用人工布施套管的繁琐，大大提高施工效率与施工安全性。

摘要： 本发明公开了一种岩心取样钻机用夹持卸扣装置，包括两组夹持卸扣器、中间支撑架及旋转伸缩件；两组夹持卸扣器位于中间支撑架的两侧，夹持卸扣器包括旋转架、夹持卡瓦组和夹持伸缩组件，夹持卡瓦组包括两组夹持卡瓦，两组夹持卡瓦上均设有钻杆夹持口和套管夹持口；夹持伸缩组件包括两组夹持伸缩单件；旋转伸缩件包括两组旋转伸缩单件。应用本发明技术方案，效果是：整体结构精简；两组夹持卡瓦形成钻杆夹持腔和套管夹持腔，便于钻杆和套管的夹持；两组夹持卸扣器中的旋转架进行反向旋转，实现钻杆和/或套管的拆卸。本发明还公开一种岩心取样钻机，包含上述夹持卸扣装置，能够实现不同规格的钻杆和套管的夹持和拆卸，大大提高工作效率。

摘要： 本实用新型公开一种岩心取样钻机用液压动力头，主要由第一动力源驱动左传动轴和左齿轮，第二动力源驱动右传动轴和右齿轮，然后通过左齿轮、中间齿轮、右齿轮配合传动将动力扭矩输出到中间输出轴上，从而驱动中间输出轴上的钻杆扭进接头和套管扭进接头转动。应用本实用新型的液压动力头，效果是：实现在钻探过程中通过动力头旋转扭进方式自动交替布施两种不同直径的钻杆或/和套管的功能。本实用新型还公开一种岩心取样钻机，含上述液压动力头，效果是：可通过闭环控制实现无级调速，实时监测扭矩、转速、给进力和提升力等参数，避免采用人工布施套管的繁琐，大大提高施工效率与施工安全性。

摘要： 本实用新型公开了一种岩心取样钻机用夹持卸扣装置，包括两组夹持卸扣器、中间支撑架及旋转伸缩件；两组夹持卸扣器位于中间支撑架的两侧，夹持卸扣器包括旋转架、夹持卡瓦组和夹持伸缩组件，夹持卡瓦组包括两组夹持卡瓦，两组夹持卡瓦上均设有钻杆夹持口和套管夹持口；夹持伸缩组件包括两组夹持伸缩单件；旋转伸缩件包括两组旋转伸缩单件。应用本实用新型技术方案，效果是：整体结构精简；两组夹持卡瓦形成钻杆夹持腔和套管夹持腔，便于钻杆和套管的夹持；两组夹持卸扣器中的旋转架进行反向旋转，实现钻杆和/或套管的拆卸。本实用新型还公开一种岩心取样钻机，包含上述夹持卸扣装置，能够实现不同规格的钻杆和套管的夹持和拆卸，大大提高工作效率。

摘要： 本发明提供了一种岩心钻机夹持拧卸装置和岩心钻机，涉及装卸钻杆的技术领域，解决了夹持器和拧卸装置分体设置占用空间大的技术问题。用于夹持拧卸钻杆，包括上夹持部、拧卸部、安装座和下夹持部，可前后移动以松开、夹持所述钻杆的所述上夹持部和所述下夹持部上下对称设置，所述下夹持部安装于所述安装座内；所述拧卸部安装于所述安装座之上，所述上夹持部可转动的安装于所述拧卸部，以拧卸所述钻杆。本发明将对钻杆的夹持和拧卸集中于一体有效利用空间，并且通过前后移动以实现对钻杆的松开、夹持，更加有利于上夹持部和下夹持部对空间的利用。

摘要： 本发明涉及一种钻机，具体涉及一种手持岩心钻机，以及一种钻机工具组合，其具有带有电机(38)的驱动器(36)，其可耦接至工具主轴(64)以便驱动后者，其中，所述驱动器(36)实现了至少第一传动级(46)和第二传动级(48)，具有用于安装导向钻(24)的中心安装座(78)并具有用于安装钻头(18)的工具安装座(76)，其中，所述钻头(18)和所述导向钻(24)可彼此基本上同心安装，其中，所述导向钻(24)，特别是为了钻取导向孔，可借助于所述第一传动级(46)在第一转速范围内被驱动，且其中所述钻头(18)，特别是为了钻取岩心孔，可借助于所述第二传动级(48)在第二转速范围内被驱动。

摘要： 本发明提供了一种岩心钻机夹持拧卸装置和岩心钻机，涉及装卸钻杆的技术领域，解决了夹持器和拧卸装置分体设置占用空间大的技术问题。用于夹持拧卸钻杆，包括上夹持部、拧卸部、安装座和下夹持部，可前后移动以松开、夹持所述钻杆的所述上夹持部和所述下夹持部上下对称设置，所述下夹持部安装于所述安装座内；所述拧卸部安装于所述安装座之上，所述上夹持部以拧卸所述钻杆可转动的安装于所述拧卸部。本发明将对钻杆的夹持和拧卸集中于一体有效利用空间，并且通过前后移动以实现对钻杆的松开、夹持，更加有利于上夹持部和下夹持部对空间的利用。

摘要： 本发明提供了一种岩心钻机，属于钻井机械技术领域，包括钻台模块、钻机主体模块和司钻控制系统，钻机主体模块固定连接于待勘探施工场地上且靠近钻台模块，钻机主体模块有直立和放平两种状态，钻机主体模块呈直立状态时可连接于钻台模块上端，钻机主体模块连接有钻杆并用于勘探铀矿取芯和绳索钻具施工，钻台模块上具有适于避让钻机主体模块钻进的避让空间，钻机主体模块采用电动顶驱钻进，司钻控制系统设于钻台模块上，适于控制钻机主体模块运行。本发明提供的一种岩心钻机，具有在勘探铀矿取芯及后期绳索钻具施工时自动化程度高，电动顶驱方式钻进动力高，降低劳动强度，提高工作效率，钻进转速高，适于钻进硬岩矿的技术效果。

摘要： 本实用新型涉及一种便携式岩心钻机及绿色环保岩心取样系统，属于钻探设备技术领域，解决了现有钻机运输不便、岩心取样污染环境的问题。便携式岩心钻机包括固定架、转动轴、转动架、安装轴、连接杆、连接台、支撑柱、绕线轮、拉索、导向轮、安装架、钻杆、钻头、连接板和顶柱；转动架通过转动轴与固定架转动连接；安装轴设置在固定架上，安装轴上设置有用于驱动连接杆转动以使支撑柱转动的第一驱动机构；连接杆设置在连接台上；连接台设置在支撑柱上；支撑柱设置在转动架上；拉索绕过导向轮，且拉索两端分别与绕线轮和安装架连接；导向轮设置在顶柱顶部；连接板与安装架连接。本实用新型的结构简单，便于运输，绿色环保。

摘要： 本实用新型属于钻机设备技术领域，具体涉及一种加强型岩心钻机拖车平台，包括上塔体、下塔体、液压起塔组件、和拖车，还包括液压系统；拖车一端固定铰接有液压起塔组件和下塔体，另一端固定安装上塔体支架；液压起塔组件包括起塔油缸，起塔油缸伸出端与上塔体铰接，液压起塔组件与液压系统配合使用，起塔油缸完全伸出行程带动上塔体水平放置；液压系统包括液压泵站、支腿油缸和液压锁，液压锁设置在支腿油缸上，支腿油缸借助液压泵站提供动力，液压泵站与起塔油缸连接；减少因油液泄漏造成的潜在危险。