打井機的製作方法

2023-12-10 12:42:42

專利名稱：打井機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及鑽井機械設備，屬於礦山機械的技術領域，具體地說是一種打井機，它特別適合在紅層丘陵地區用於農田水利基本建設和群眾生活飲用打井開發地下水水資源。
背景技術：
我們知道，由於工業化進程的迅猛發展，人類生態自然環境遭到破壞，地表水受到汙染，可利用的水資源正在急劇減少，這是當今人類面臨的世界性重大課題。據有關資料表明，我國是世界上水資源嚴重匱乏的國家之一，我國大部份地區地表水水資源已日趨緊張，特別是在我國幅員遼闊的紅層丘陵地帶的農村地區，群眾生活飲用水都十分困難。為緩解當地生產、生活用水問題，各級政府正帶領群眾採取打井抽取地下水的措施，積極開發利用地下水水資源以緩解日趨緊張的供水矛盾。如果採用先進的地質鑽探機來打井，雖然具有省工省時、打井進度快的優點，但是地質鑽探機設備費用極其昂貴，打制每口井的設備消耗費用極高，一般農戶實在無力承受昂貴的設備費用，只能望「機」興嘆，有的地方礙於資金技術等原因，仍然沿用傳統的三叉滑輪和鑽子、手錘人工打井的作業方式，這種打井方式原始落後，勞動強度極大，特別是這種方式打成的井深度不夠，水量小水質差，很難達到飲用水的標準。中國專利CN2557680Y公開一種名稱為「民用打井機」的實用新型專利，它是在立軸上端固定裝有輪架，在輪架上裝有天輪，在立軸下端裝有接盤，接盤下端通過螺紋連接有至少一個鋼管，鋼管的下端裝有活頭，在輪架與接盤之間的立軸上活動套裝有重力錘，重力錘的上部掛裝有鋼絲繩，鋼絲繩的另一端通過天輪與減速機上的拐臂掛接，減速機通過傳動軸上的銷軸帶動拐臂繞行拉動鋼絲繩使重力錘提升到最高點時，銷軸與拐臂脫離，重力錘自然下落，錘擊接盤使活頭逐步深入地下，雖然這種「民用打井機」也能用於打井作業，但是由於它是以重力錘自然下落為動力使活頭逐步深入地下，它所打制的井的深度也極為有限，它只能勉強在土質較為疏鬆的地區使用，而在紅層丘陵地區打制深度井時卻很難使用。
實用新型內容本實用新型是在現有技術的基礎上提出一種結構簡單、製造安裝容易、生產成本低、操作方便、安全可靠、生產作業進度快、運行費用低的打井機，它是通過如下技術方案來實現的它主要包括機架、配裝於導杆座內的導杆、連接於導杆底端的導向鑽頭和由導杆接頭配裝於導杆頂端的固定套、安裝有進水管的進水管套，配裝於導杆座內的導杆既能隨導杆座一同旋轉，又能沿導杆座上下移動，在進水管套上裝置有加壓定滑輪和掛鈎，其特徵在於固定連接於導杆座的圓錐齒輪與由傳動皮帶輪帶動的圓錐齒輪軸相嚙合，裝配於機架的加壓轉軸上安裝有加壓捲筒，一端固定於機架並繞套於加壓定滑輪的加壓鋼繩的另一端繞固於加壓捲筒，裝置有定滑輪的升降機架固定安裝於機架上，由鏈輪傳動裝置帶動的升降轉軸上配裝有升降捲筒，一端掛裝於掛鈎並繞套於定滑輪的升降鋼繩的另一端繞固於升降捲筒，它打井工作時，由動力機經傳動皮帶輪一級減速後帶動圓錐齒輪軸轉動，再經相嚙合的圓錐齒輪二次減速後驅動導杆座帶動連接有導向鑽頭的導杆旋轉，同時，轉動加壓轉軸，加壓捲筒卷緊加壓鋼繩，由繞套於加壓定滑輪的加壓鋼繩通過導杆對導向鑽頭向下柔性加壓，進行打井生產作業，由高壓泵經進水管、進水管套、導杆內孔嚮導向鑽頭噴射高壓水，既可冷卻導向鑽頭，又將鑽出的巖粒土塊磨成泥漿狀向外溢流排出，導杆的長度可隨打井的深度加接延長，需提起導杆時，放鬆加壓鋼繩，由鏈輪傳動裝置減速後帶動配裝於升降轉軸上的升降捲筒轉動，卷緊升降鋼繩即可提起導杆。本實用新型是以柔性加壓的導向鑽頭為打井作業的動力，它特別適用於在土質較硬的紅層丘陵地區進行打井生產作業，並通過加長導杆可打制深度井，抽取符合飲用水國家標準的深層地下水。
本實用新型還具有如下技術特徵在升降轉軸上裝配有由中心齒輪、內齒圈和與之相互嚙合的一組行星齒輪構成的雙聯行星齒輪裝置，這種升降控制裝置可方便地操縱提升導杆並能自如地實現導杆停止定位，具有升降機構體積小、重量輕、承載能力強、工作平穩噪音小的優點。
相嚙合的圓錐齒輪軸和圓錐齒輪是準雙曲線螺旋圓錐齒輪副，它的優點是承載能力大、齒側間隙可調、工作平穩、噪音小。
加壓轉軸上固定安裝有與棘爪相配的棘輪，可防止在手動加壓時加壓捲筒反轉鬆動，能有效地防止打井作業時導杆跳竄晃動。在導向鑽頭的鑽杆體圓周上固定連接有一組鑽片，在鑽片的斜底邊上固定安裝有一組刀片，在鑽杆體圓周上設置有一組高壓噴水孔，使用這種特製的導向角度組合式鑽頭結構，能加快打井生產作業進度，確保井體的垂直度，高壓噴水既可冷卻導向鑽頭，又能快速將鑽碎的巖粒土塊磨成泥漿狀向外溢流排出，保證打井生產作業的正常進行。
一組鑽片44的數量為三個，並按等分位置固定焊接於鑽杆體的圓周表面，在打井實踐中有很好的使用效果。


圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1的C-C視圖(放大)；圖3是圖1的A-A視圖(放大)；圖4是圖1的B-B視圖(放大)；圖5是導向鑽頭的結構示意圖(放大)；圖6是圖5的D-D視圖。
具體實施方式
本實用新型提出的打井機是這樣實施的它主要包括機架3、配裝於導杆座31內的導杆2、連接於導杆2底端的導向鑽頭1和由導杆接頭23配裝於導杆2頂端的固定套22、安裝有進水管20的進水管套21，導杆座31由軸承支承安裝於機架3上，配裝於導杆座31內的導杆2既能隨導杆座31一同旋轉，又能沿導杆座31上下移動，在進水管套21上裝置有加壓定滑輪19和掛鈎17，固定連接於導杆座31的準雙曲線螺旋圓錐齒輪30與由傳動皮帶輪5帶動的準雙曲線螺旋圓錐齒輪軸6相嚙合構成具有二級減速的動力傳動裝置，由動力機經傳動皮帶4和準雙曲線螺旋圓錐齒輪30兩級減速後驅動導杆座31轉動並帶動連接於導杆2的導向鑽頭1旋轉進行打井工作，裝配於機架3的加壓轉軸26上安裝有加壓捲筒29、手輪27和省力杆32，一端固定於機架3並繞套於加壓定滑輪19的加壓鋼繩18的另一端繞固於加壓捲筒29，工人用手操縱手輪27或省力杆32轉動加壓轉軸26，使加壓捲筒29卷緊加壓鋼繩18，由繞套於加壓定滑輪19的加壓鋼繩18通過導杆2對導向鑽頭1柔性施加壓力，進行打井生產作業，在加壓轉軸26上固定安裝有與棘爪25相配的棘輪28，可防止在手動加壓時加壓捲筒29反轉鬆動，能有效地防止在打井作業時導杆2上下跳竄晃動，採用這種由加壓鋼繩18對導向鑽頭1柔性加壓的裝置，能使導向鑽頭1自如地適應不同地層地質的變化工況，裝置有定滑輪15、16的升降機架13固定安裝於機架3上，鏈輪傳動裝置7、8、9的大鏈輪9配裝於由軸承座支承於機架3的升降轉軸10上，在升降轉軸10上由軸承支承配裝有升降捲筒24，一端掛裝於掛鈎17並繞套於定滑輪15、16的升降鋼繩14的另一端繞固於升降捲筒24，在升降轉軸10上還裝配有由中心齒輪40、內齒圈36和與之相互嚙合的三個行星齒輪39構成的雙聯行星齒輪裝置，用作控制升降導杆，它的結構是這樣的內齒圈36固定安裝於與升降捲筒24做成一體的定位轂33內，配裝三個行星齒輪39的軸芯34固定連接於由軸承支承配裝於升降轉軸10的剎車轂35上，在定位轂33和剎車轂35上分別裝配有定位手柄12、剎車手柄11、定位銷38、剎車皮37和調節螺杆41，當同時鬆開定位手柄12和剎車手柄11，打井機處於正常打井作業狀態，這時由於定位轂33和剎車轂35都處於鬆開狀態，由軸承支承配裝於升降轉軸10上的升降捲筒24是呈自由遊動狀態的。根據打井的深度，需要加接延長導杆2的長度或由於其它工作原因需要提起導杆2時，可放鬆加壓鋼繩18，操縱剎車手柄11抱緊剎車轂35，經鏈輪傳動裝置7、8、9減速後驅動的升降轉軸10，將通過中心齒輪40、行星齒輪39、內齒圈36帶動定位轂33緩緩轉動，與定位轂33做成一體的升降捲筒24隨之緩緩轉動卷緊升降鋼繩14即可提起導杆2，當操縱定位手柄12抱緊定位轂33時即可使導杆2停止移動實現定位，在鑽井工作實踐中，在導向鑽頭1的鑽杆體42圓周表面按等分位置固定焊接三個鑽片44，在鑽片44的斜底邊上固定安裝有一組合金鋼刀片45，在鑽杆體42圓周上設置有三個高壓噴水孔43構成特製的導向角度組合式鑽頭結構，能明顯提高打井進度，確保井體的垂直度，由高壓泵經進水管20、進水管套21、導杆2內孔至高壓噴水孔43噴出的高壓水，既可冷卻導向鑽頭1，又能快速將鑽碎的巖粒土塊磨成泥漿狀向外溢流排出，保證打井生產作業的正常進行。
權利要求1.一種打井機，它主要包括機架(3)、配裝於導杆座(31)內的導杆(2)、連接於導杆(2)底端的導向鑽頭(1)和由導杆接頭(23)配裝於導杆(2)頂端的固定套(22)、安裝有進水管(20)的進水管套(21)，在進水管套(21)上裝置有加壓定滑輪(19)和掛鈎(17)，其特徵在於固定連接於導杆座(31)的圓錐齒輪(30)與由傳動皮帶輪(5)帶動的圓錐齒輪軸(6)相嚙合，裝配於機架(3)的加壓轉軸(26)上安裝有加壓捲筒(29)，一端固定於機架(3)並繞套於加壓定滑輪(19)的加壓鋼繩(18)的另一端繞固於加壓捲筒(29)，裝置有定滑輪(15、16)的升降機架(13)固定安裝於機架(3)上，由鏈輪傳動裝置(7、8、9)帶動的升降轉軸(10)上配裝有升降捲筒(24)，一端掛裝於掛鈎(17)並繞套於定滑輪(15、16)的升降鋼繩(14)的另一端繞固於升降捲筒(24)。
2.根據權利要求1所述的打井機，其特徵在於在升降轉軸(10)上裝配有由中心齒輪(40)、內齒圈(36)和與之相互嚙合的一組行星齒輪(39)構成的雙聯行星齒輪裝置。
3.根據權利要求1或2所述的打井機，其特徵在於相嚙合的圓錐齒輪軸(6)和圓錐齒輪(30)是準雙曲線螺旋圓錐齒輪副。
4.根據權利要求1或2所述的打井機，其特徵在於加壓轉軸(26)上固定安裝有與棘爪(25)相配的棘輪(28)。
5.根據權利要求1或2所述的打井機，其特徵在於在導向鑽頭(1)的鑽杆體(42)圓周上固定連接有一組鑽片(44)，在鑽片(44)的斜底邊上固定安裝有一組刀片(45)，在鑽杆體(42)圓周上設置有一組高壓噴水孔(43)。
6.根據權利要求5所述的打井機，其特徵在於一組鑽片(44)的數量為三個，並按等分位置固定焊接於鑽杆體(42)的圓周表面。
專利摘要本實用新型公開了一種打井機，它主要包括安裝於機架的導杆座、連接有鑽頭的導杆、由準雙曲線螺旋圓錐齒輪副構成的傳動裝置、由繞固於加壓捲筒的加壓鋼繩和棘輪構成的柔性加壓裝置和由雙聯行星齒輪構成的導杆升降控制裝置。本實用新型是以柔性加壓的導向鑽頭為打井動力，特別適用於在紅層丘陵地區打制深井開發利用地下水資源，抽取符合飲用水國家標準的深層地下水。本實用新型具有結構簡單、生產成本低、操作使用方便、運行安全可靠、工作平穩性好、打井作業進度快、費用低等顯著優點。
文檔編號E21B21/00GK2723661SQ20042006043
公開日2005年9月7日 申請日期2004年7月26日 優先權日2004年7月26日
發明者周永勝 申請人:周永勝