一種長行程給進巖心鑽機的製作方法

2023-05-18 04:05:56

本實用新型涉及一種地質勘探設備，特別是一種長行程給進巖心鑽機。

背景技術：

傳統巖心鑽機迴轉器直接安裝在分動箱輸出軸端，受到高度及空間限制，迴轉器內給進油缸行程設計較短；另一方面，若不考慮高度限制，增加迴轉器內給進油缸行程，當迴轉器內給進油缸處於高位時，上部液壓卡盤夾持主動鑽杆在旋轉過程中又會產生晃動現象（因為上端沒有很好的定位），影響正常鑽進，所以傳統巖心鑽機給進行程較短是其弊端，也正是因為如此，使用範圍受到了限制，最近幾年國內在借鑑國外鑽探經驗的基礎上研發出新型長行程的全液壓巖心鑽機，來彌補傳統巖心鑽機給進行程短的弊端，但因為其價格較傳統巖心鑽機高出數倍（4倍以上），使用和推廣也受到限制。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出一種給進行程長、生產效率高，可避免發生孔內事故的長行程給進巖心鑽機。

本實用新型要解決的技術問題是通過以下技術方案實現的，一種長行程給進巖心鑽機，包括底座和安裝在底座上的巖心鑽機，其特點是：所述巖心鑽機包括安裝在底座上的機架，在機架上安裝有動力總成、變速箱總成、卷揚機總成、分動箱總成、離合器和長行程給進裝置，所述長行程給進裝置包括桅杆和滑動安裝在桅杆上的壓梁，在壓梁的上方設有上液壓卡盤，上液壓卡盤包括與壓梁固定相接的上卡盤殼體，在上卡盤殼體內安裝有立軸，所述壓梁上設有立軸通過的立軸通過孔，在壓梁的下方設有下卡盤，下卡盤包括外套在立軸下端部的保護套、與保護套固定相接的下卡盤體和夾持鑽杆的卡瓦組件，卡瓦組件包括沿下卡盤體周向分布的若干卡瓦和與卡瓦一一對應驅動卡瓦徑向移動的調節裝置，所述下卡盤體周向上設有與卡瓦配合的卡瓦安裝孔，在下卡盤的下方設有滑動安裝在桅杆上的下導向塊，下導向塊與保護套之間安裝有軸承，所述下導向塊通過導向杆與壓梁相接，導向杆與桅杆的軸向平行設置，所述下卡盤與壓梁之間設有迴轉器，迴轉器包括迴轉器殼體，在迴轉器殼體內設有通過可調萬向節與巖心鑽機分動箱總成輸出軸相接的迴轉器輸入軸，在迴轉器輸入軸上設有驅動立軸轉動的大弧齒齒輪，所述迴轉器與壓梁之間設有給進油缸，給進油缸的缸體與迴轉器殼體固定相接，給進油缸的活塞杆與壓梁相接；在迴轉器殼體的外壁上對稱設有2個調節鑽進角度的驅動臂，驅動臂與迴轉器殼體固定相接，在驅動臂與機架之間鉸接有主支撐。

本實用新型要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現，所述調節裝置為調節頂絲，在調節頂絲的螺杆中部設有外螺紋，在下卡盤體內設有與調節頂絲外螺紋配合的頂絲套；在調節頂絲遠離螺帽的一端設有驅動卡瓦徑向移動的驅動錐體，在卡瓦的外壁上設有與驅動錐體配合的燕尾槽，所述驅動錐體與卡瓦的接觸端設置為大端，驅動錐體遠離卡瓦的一端設置為小端。

本實用新型要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現，在下卡盤體與立軸之間設有傳扭機構，傳扭機構包括通過卡圈套裝在立軸上的傳扭套和與下卡盤體固定相接的連接套，連接套與傳扭套固定相接。

本實用新型要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現，在迴轉器的殼體上設有導向杆通過的導向杆通過孔。

與現有技術相比，本實用新型利用可調萬向節將分動箱總成輸出軸和迴轉器輸入軸進行調整連接，萬向節長度可隨時調整，實現迴轉裝置動力的傳遞；將立軸上端連接上液壓卡盤，下端連接下卡盤，使得立軸形成兩端雙定位中間傳扭的結構，實現立軸能穩定的旋轉；利用設置在迴轉器殼體外壁上的驅動臂，可控制迴轉器旋轉角度，能適用垂直孔鑽進和小角度斜孔鑽進。本實用新型減少了下鑽與停車倒杆輔助的時間，提高了生產效率，降低了孔內事故的發生率，在保證傳統巖心鑽機使用性能的前提下使迴轉器油缸給進行程能實現成倍增加。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1的左視結構示意圖；

圖3為長行程給進裝置的結構示意圖；

圖4為圖3中I處局部放大結構示意圖。

具體實施方式

一種長行程給進巖心鑽機，包括底座1和安裝在底座1上的巖心鑽機，所述巖心鑽機包括安裝在底座上的機架11，在機架11上安裝有動力總成4、變速箱總成6、卷揚機總成7、分動箱總成8、離合器5和長行程給進裝置10，所述長行程給進裝置包括桅杆12和滑動安裝在桅杆12上的壓梁，在壓梁的上方設有上液壓卡盤13，上液壓卡盤13包括與壓梁固定相接的上卡盤殼體，在上卡盤殼體內安裝有立軸15，所述壓梁上設有立軸15通過的立軸通過孔，在壓梁的下方設有下卡盤，下卡盤包括外套在立軸下端部的保護套18、與保護套18固定相接的下卡盤體17和夾持鑽杆的卡瓦組件，卡瓦組件包括沿下卡盤體周向分布的若干卡瓦21和與卡瓦21一一對應驅動卡瓦徑向移動的調節裝置，所述下卡盤體周向上設有與卡瓦配合的卡瓦安裝孔，在下卡盤的下方設有滑動安裝在桅杆上的下導向塊，下導向塊與保護套之間安裝有軸承20，所述下導向塊通過導向杆與壓梁相接，導向杆與桅杆的軸向平行設置，所述下卡盤與壓梁之間設有迴轉器14，迴轉器14包括迴轉器殼體，在迴轉器殼體內設有通過可調萬向節9與巖心鑽機分動箱總成輸出軸相接的迴轉器輸入軸，在迴轉器輸入軸上設有驅動立軸15轉動的大弧齒齒輪，所述迴轉器與壓梁之間設有給進油缸，給進油缸的缸體與迴轉器殼體固定相接，給進油缸的活塞杆與壓梁相接；在迴轉器殼體的外壁上對稱設有2個調節鑽進角度的驅動臂3，驅動臂3與迴轉器殼體固定相接，在驅動臂3與機架11之間鉸接有主支撐2。所述立軸15上套裝有與迴轉器大弧齒齒輪配合的傳動弧齒。本實用新型利用驅動臂帶動迴轉器轉動，實現迴轉器角度可控，進一步帶動桅杆整體傾斜實現小角度斜孔鑽進。在底座上設有斜孔鑽進時鎖緊桅杆的鎖緊機構，所述鎖緊機構包括設在底座上的弧形調節孔，在桅杆上設有與弧形調節孔配合通過螺栓鎖緊的桅杆鎖緊孔。所述軸承的下方設有與下導向塊固定相接的頂板19，其主要用於定位軸承，在保護套的外壁上設有與頂板19配合定位軸承20的定位沿。本實用新型通過四根導向杆將下導向塊和壓梁牢靠的連接成一整體構成四桿支架，通過兩組給進油缸對壓梁的作用能使該四桿支架在桅杆的導軌內上下穩定的滑動，實現導向。

本實用新型工作原理：將迴轉器殼體兩端對稱的驅動臂安裝在主支撐對應的孔座內，實現對整套迴轉器的位置定位，通過調整驅動臂角度後再對定位桅杆實現對施工所需鑽進角度的控制，採用可調萬向節將分動箱總成輸出軸和迴轉器輸入軸進行調整連接，萬向節長度可隨時調整，實現迴轉裝置動力的傳遞，實現了對主動鑽杆的傳扭，自定心夾緊或鬆開和油缸給進功能，主支撐安裝在機架上，機架可在底座上在滑移油缸作用下前後移動。

本實用新型立軸上端連接上液壓卡盤，下端連接下卡盤，上端通過壓梁內的一對角接觸球軸承對立軸上端進行定位，下端通過下導向塊內的一個角接觸球軸承對立軸下端進行定位，由於壓梁和下導向塊通過四根長導向杆連接成一體構成四桿支架並能在迴轉器殼體內導向孔內實現精確滑動並定位配合，立軸的旋轉通過齒輪傳動，最終構成了立軸兩端雙定位中間傳扭的結構，實現立軸能穩定的旋轉。

所述調節裝置為調節頂絲22，在調節頂絲22的螺杆中部設有外螺紋，在下卡盤體內設有與調節頂絲外螺紋配合的頂絲套；在調節頂絲遠離螺帽的一端設有驅動卡瓦徑向移動的驅動錐體，在卡瓦的外壁上設有與驅動錐體配合的燕尾槽，所述驅動錐體與卡瓦的接觸端設置為大端，驅動錐體遠離卡瓦的一端設置為小端。所述卡瓦外端設有與驅動錐體相配合的燕尾槽，通過擰卸調節頂絲，向外或向裡運動的同時通過驅動錐體帶動卡瓦一起運動，實現對圓周方向均布的每一塊卡瓦的手動調節；當需要調節下卡盤卡瓦並已經調節好後，卡瓦裡端合金塊抱緊鑽杆，外端通過反作用力的的傳遞經調節頂絲的螺紋和頂絲套作用在下卡盤體的內腔上。在下卡盤體與立軸之間設有傳扭機構，傳扭機構包括通過卡圈套裝在立軸上的傳扭套16和與下卡盤體固定相接的連接套23，連接套23與傳扭套16固定相接。在迴轉器的殼體上設有導向杆通過的導向杆通過孔。