專利名稱：無(wú)液循環(huán)快速鉆井機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鉆探技術(shù)領(lǐng)域，特別是水井鉆探機(jī)械，一種無(wú)液循環(huán)快速鉆井機(jī)。
背景技術(shù)：
黃土地層在西北分布很廣，進(jìn)行泥漿循環(huán)構(gòu)筑給水管井，成井造價(jià)高、施工周期長(zhǎng)，而且會(huì)因泥漿的滲透堵塞，使構(gòu)筑的井變成根本無(wú)水的“干井”，中國(guó)專利公開(kāi)了一種“水井鉆機(jī)”(專利申請(qǐng)?zhí)?5201902.7)，它主要由提升系統(tǒng)和鉆進(jìn)系統(tǒng)組成，鉆進(jìn)系統(tǒng)的吊環(huán)固定在上殼體上，電機(jī)和減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都裝在密封箱體內(nèi)，減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸通過(guò)法蘭與鉆桿連接，鉆桿上有螺旋葉片，鉆桿與螺旋葉片的外部有下殼體，鉆桿和螺旋葉片的頂端露出下殼體，上殼體、密封箱體和下殼體通過(guò)螺栓連接為一整體。該實(shí)用新型鉆井時(shí)不需要泥漿系統(tǒng)，不破壞水層，具有鉆井成本低，操作方便的優(yōu)點(diǎn)，其缺陷是鉆進(jìn)與提升是一套機(jī)構(gòu)，鉆機(jī)動(dòng)力部分也要進(jìn)入鉆井且取土后通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)提出，缺少必要的導(dǎo)向裝置和鉆井配套機(jī)構(gòu)，很難打出較深的井，操作的人工強(qiáng)度太大。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷提供一種鉆進(jìn)深度超過(guò)60米、孔徑大于600毫米、成井快速高效、勞動(dòng)強(qiáng)度較低的無(wú)液循環(huán)快速鉆井機(jī)。
本實(shí)用新型按下述方案實(shí)現(xiàn)一種無(wú)液循環(huán)快速鉆井機(jī)，包括運(yùn)載車輛，車輛后部裝有鉆塔架，鉆塔架的底座鉸接于車輛尾部支架上，并裝有可使其平躺和直立的液壓支撐機(jī)構(gòu)，鉆塔架的頂端裝有吊架，在鉆塔架的外側(cè)裝有移動(dòng)式動(dòng)力頭，動(dòng)力頭內(nèi)裝有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)一鉆桿鉸接頭，鉆桿鉸接頭鉸接有外平鉆桿，外平鉆桿外套裝有活動(dòng)鉆頭，活動(dòng)鉆頭與鉆桿之間有自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，在活動(dòng)鉆頭之上，鉆桿上還套裝有鉆頭打撈投放器，車輛后部設(shè)有用于提升鉆頭打撈投放器、動(dòng)力頭的卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)及輔助卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)；上述活動(dòng)鉆頭是雙翼短螺旋鉆頭，它的頂部有打撈矛頭，中部是雙翼螺旋葉片，底端有小螺旋片和與鉆桿配合的自鎖口；上述活動(dòng)鉆頭是雙開(kāi)門鉆頭，它的頂部有打撈矛頭，中部是盛土箱，盛土箱下部呈錐形，沿錐形母線向下線性排列有兩排對(duì)稱的葉片，每排葉片前對(duì)應(yīng)的盛土箱錐形部分開(kāi)口，底端有小螺旋片和與鉆桿配合的自鎖口；上述活動(dòng)鉆頭與鉆桿之間的自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)包括固定于鉆桿上的橫銷和位于活動(dòng)鉆頭底端的“”形自鎖口；上述鉆頭打撈投放器包括一可在鉆桿外滑動(dòng)的套筒，套筒的外緣對(duì)稱的鉸接有數(shù)個(gè)下垂的掛鉤，套筒的上部接提升機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下述特點(diǎn)1.本實(shí)用新型在黃土區(qū)，在無(wú)需任何循環(huán)介質(zhì)的條件下可鉆進(jìn)60米，排土30～60噸。
2.與傳統(tǒng)泥漿鉆進(jìn)分級(jí)擴(kuò)孔工藝技術(shù)相比，具有鉆進(jìn)效率高、施工周期短、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)。
3.本實(shí)用新型在施工中，配屬人員少、裝備少，施工周期短。
4.操作簡(jiǎn)單、機(jī)械化程度高。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視示意圖；圖3是本實(shí)用新型鉆桿、鉆頭及其配套機(jī)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型雙翼短螺旋鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行更詳細(xì)的描述如圖所示，本實(shí)用新型包括一運(yùn)載車輛1，類似于吊車，在作業(yè)時(shí)可伸出液壓支撐腿12，后部車廂的尾部安裝有鉆塔架11，鉆塔架11鉸接在車廂尾部支架上，有兩個(gè)液壓缸4、5控制鉆塔架在鉆井作業(yè)時(shí)直立，在非作業(yè)或行駛時(shí)橫臥；鉆塔架頂端連接吊架11-1，該吊架與鉆塔架成鈍角，其頂端裝有輔助吊鉤6，其中部裝有動(dòng)力頭吊鉤7，鉆塔架的外側(cè)裝有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上安裝動(dòng)力頭8，動(dòng)力頭的底部扣接在導(dǎo)軌之上并可沿導(dǎo)軌移動(dòng)；動(dòng)力頭內(nèi)裝有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)一鉆桿鉸接頭9，在鉆井時(shí)，該鉸接頭與鉆桿13上端鉸接，動(dòng)力頭下底上還裝有打撈器吊鉤10；本實(shí)用新型的鉆桿是外平鉆桿，分多節(jié)，每節(jié)之間采用插裝后加橫銷的連接方式，最底端的一節(jié)稱為導(dǎo)向節(jié)22，導(dǎo)向節(jié)頂端有小鉆頭，其上部有一個(gè)橫銷21，外平鉆桿外套裝有活動(dòng)鉆頭，活動(dòng)鉆頭有兩種，一種是雙翼短螺旋鉆頭，它的頂部有打撈矛頭23，中部是雙翼螺旋葉片24，底端有小螺旋片25和與鉆桿配合的自鎖口26；另一種是雙開(kāi)門鉆頭，它的頂部有打撈矛頭16，中部是盛土箱17，盛土箱下部呈錐形，沿錐形母線向下線性排列有兩排對(duì)稱的葉片19，每排葉片前對(duì)應(yīng)的盛土箱錐形部分開(kāi)口18，底端有小螺旋片25和與鉆桿配合的自鎖口20；自鎖口實(shí)際上是一個(gè)開(kāi)口向下的“”形開(kāi)口，當(dāng)活動(dòng)鉆頭下落至鉆桿導(dǎo)向節(jié)22時(shí)，導(dǎo)向節(jié)上的橫銷21進(jìn)入口內(nèi)，旋轉(zhuǎn)時(shí)橫銷正好進(jìn)入“”形開(kāi)口的水平槽內(nèi)，保證鉆桿帶動(dòng)活動(dòng)鉆頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，活動(dòng)鉆頭不會(huì)上下移動(dòng)，反時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)活動(dòng)鉆頭可以與鉆桿分離，這就是活動(dòng)鉆頭與鉆桿13之間的自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單原理；上述鉆頭打撈投放器14實(shí)際上是一個(gè)可在鉆桿外滑動(dòng)的套筒，套筒的外緣對(duì)稱的鉸接有數(shù)個(gè)下垂的掛鉤15，套筒的上部接提升機(jī)構(gòu)，當(dāng)打撈投放器14下滑至活動(dòng)鉆頭的打撈矛頭部位，依靠重力的作用掛鉤15先張開(kāi)，后鉤在矛頭的背面，向上提升時(shí)可將活動(dòng)鉆頭提起，往下放時(shí)，又可以輕松打開(kāi)。
鉆頭打撈投放器14的提升是依靠位于動(dòng)力頭下的吊鉤10和位于車廂上的鉆頭打撈器提升卷?yè)P(yáng)機(jī)3實(shí)現(xiàn)的。
動(dòng)力頭的提升是依靠位于吊架的吊鉤7和位于車廂上的動(dòng)力頭卷?yè)P(yáng)機(jī)2實(shí)現(xiàn)的。
輔助吊鉤6主要用于吊裝鉆桿，它依靠位于車廂上的輔助卷?yè)P(yáng)機(jī)28驅(qū)動(dòng)。
鉆進(jìn)控制臺(tái)27位于車廂后部，作業(yè)時(shí)，控制一定鉆進(jìn)深度后，停止鉆進(jìn)，反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)鉆桿使活動(dòng)鉆頭與鉆桿分離，操作打撈投放器將活動(dòng)鉆頭提出鉆孔，人工排土后再將活動(dòng)鉆頭放入鉆孔內(nèi)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)鉆桿，此時(shí)鉆桿上的橫銷21鎖住活動(dòng)鉆頭，繼續(xù)鉆進(jìn)。
權(quán)利要求1.一種無(wú)液循環(huán)快速鉆井機(jī)，包括運(yùn)載車輛(1)，車輛后部裝有鉆塔架(11)，鉆塔架的底座鉸接于車輛尾部支架上，并裝有可使其平躺和直立的液壓支撐機(jī)構(gòu)，鉆塔架的頂端裝有吊架(11-1)，其特征在于在鉆塔架的外側(cè)裝有移動(dòng)式動(dòng)力頭(8)，動(dòng)力頭內(nèi)裝有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)一鉆桿鉸接頭(9)，鉆桿鉸接頭(9)鉸接有外平鉆桿(13)，外平鉆桿外套裝有活動(dòng)鉆頭，活動(dòng)鉆頭與鉆桿(13)之間有自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，在活動(dòng)鉆頭之上，鉆桿(13)上還套裝有鉆頭打撈投放器(14)，車輛后部設(shè)有用于提升鉆頭打撈投放器(14)、動(dòng)力頭(8)的卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)及輔助卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)液循環(huán)快速鉆井機(jī)，其特征在于上述活動(dòng)鉆頭是雙翼短螺旋鉆頭，它的頂部有打撈矛頭(23)，中部是雙翼螺旋葉片(24)，底端有小螺旋片(25)和與鉆桿配合的自鎖口(26)。
3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)液循環(huán)快速鉆井機(jī)，其特征在于上述活動(dòng)鉆頭是雙開(kāi)門鉆頭，它的頂部有打撈矛頭(16)，中部是盛土箱(17)，盛土箱下部呈錐形，沿錐形母線向下線性排列有兩排對(duì)稱的葉片(19)，每排葉片前對(duì)應(yīng)的盛土箱錐形部分開(kāi)口(18)，底端有小螺旋片和與鉆桿配合的自鎖口(20)。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的無(wú)液循環(huán)快速鉆井機(jī)，其特征在于上述活動(dòng)鉆頭與鉆桿之間的自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)包括固定于鉆桿上的橫銷(21)和位于活動(dòng)鉆頭底端的“”形自鎖口(20)、(26)。
5.如權(quán)利要求1所述的無(wú)液循環(huán)快速鉆井機(jī)，其特征在于上述鉆頭打撈投放器(14)包括一可在鉆桿外滑動(dòng)的套筒，套筒的外緣對(duì)稱的鉸接有數(shù)個(gè)下垂的掛鉤(15)，套筒的上部接提升機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種無(wú)液循環(huán)快速鉆井機(jī)，包括運(yùn)載車輛，車輛后部裝有鉆塔架，鉆塔架的底座鉸接于車輛尾部支架上，并裝有可使其平躺和直立的液壓支撐機(jī)構(gòu)，鉆塔架的頂端裝有吊架，鉆塔架的外側(cè)裝有移動(dòng)式動(dòng)力頭，動(dòng)力頭內(nèi)裝有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)一鉆桿鉸接頭，鉆桿鉸接頭鉸接有外平鉆桿，外平鉆桿外套裝有活動(dòng)鉆頭，活動(dòng)鉆頭與鉆桿之間有自動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，在活動(dòng)鉆頭之上，鉆桿上還套裝有鉆頭打撈投放器，車輛后部設(shè)有用于提升鉆頭打撈投放器、動(dòng)力頭的卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)及輔助卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)E21B7/02GK2737927SQ20042001391
公開(kāi)日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2004年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月14日
發(fā)明者呂光輝 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍68612部隊(duì)