一種用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機，鉆機包括平臺和平臺上的豎直井架，平臺上還設(shè)有動力站和司鉆房，平臺上還設(shè)有主絞車和打撈絞車，鉆機包括頂驅(qū)回轉(zhuǎn)裝置和轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置；頂驅(qū)回轉(zhuǎn)裝置包括頂驅(qū)，頂驅(qū)通過托架滑車與井架上的豎向?qū)к壟浜?，頂?qū)回轉(zhuǎn)裝置還包括用于為轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置作業(yè)讓開孔口的頂驅(qū)折疊機構(gòu)；轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置設(shè)有用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的電控變量液壓馬達。頂驅(qū)折疊機構(gòu)包括折疊油缸和下段導(dǎo)軌；動力站是一個標準的集裝箱，司鉆房內(nèi)設(shè)有操縱臺。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)頂驅(qū)回轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)兩種作業(yè)方式，能夠滿足不同作業(yè)條件下的作業(yè)要求，提高了鉆探效率和鉆探安全性。
【專利說明】—種用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地質(zhì)鉆探設(shè)備，具體涉及一種用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，對各種固體礦產(chǎn)資源的需求日益增加，人們不得不向地表更深處尋找可用資源；還有一些地質(zhì)科學(xué)鉆探的需要，滿足人類對地球深部組織結(jié)構(gòu)的探測，以便及時了解地殼的運動變化，對地震等地質(zhì)災(zāi)害能做出及時的預(yù)警，減少災(zāi)害帶來的損失。都需要足夠能力而又方便耐用的鉆探設(shè)備來裝備，即要有鉆深孔的能力，又要有鉆相對較大直徑孔的能力。然而，能滿足這兩種能力的深孔可取心的鉆機并不多。
[0003]目前，傳統(tǒng)巖心鉆機主要包括機械立軸式巖心鉆機和液壓動力頭式巖心鉆機。機械立軸式巖心鉆機大多采用電動機或內(nèi)燃機提供動力，通過離合器、變速箱、分動箱等機械傳動形式驅(qū)動鉆機的回轉(zhuǎn)器、卷揚機作業(yè)，通過液壓傳動驅(qū)動給進系統(tǒng)作業(yè)。深孔巖心鉆機對動力要求大，傳統(tǒng)的機械鉆機受到機械傳動的限制不可能無限放大，不但笨重，各種操作手柄距離分散、鉆機操作人員不便操控，而且操作手柄需要很大的操作力，工人勞動強度加大。沒有鉆參顯示及報警，在深孔鉆進過程中孔內(nèi)事故概率更大；由于機械立軸式巖心鉆機的主要執(zhí)行元件為機械傳動與變速，造成其傳動效率較低、變速機構(gòu)復(fù)雜，從而造成了能耗大低效率的缺陷；而液壓給進系統(tǒng)受液壓缸行程限制，需要頻繁倒桿，容易造成孔底巖心堵塞，使得輔助工作時間加長，并且回轉(zhuǎn)器不能兼作擰卸工具，使得機械立軸式巖心鉆機的作業(yè)效率和作業(yè)安全性能受到了很大的限制。
[0004]液壓動力頭式巖心鉆機，其回轉(zhuǎn)、給進和升降鉆具等機構(gòu)均用液壓驅(qū)動方式驅(qū)動，一般為履帶或車輛裝載，強調(diào)了鉆機的機動性，對于中等及淺的鉆孔比較適用，對于深孔鉆進有以下缺陷:桅桿較短每次提取的鉆柱少，增加了起下鉆具時的輔助時間及工人的勞動強度；
雖然其給進行程大于機械立軸式巖心鉆機，但其給進行程仍然較小，不能夠滿足深孔鉆探要求，增加了加接鉆桿的次數(shù)，而且不能長行程的掃孔，增加了鉆孔塌孔及卡鉆的風(fēng)險，增加了工作時間與作業(yè)成本；動力頭能實現(xiàn)高速回轉(zhuǎn)以滿足小口徑金剛石鉆進工藝的要求，但是不能滿足深孔鉆進開孔時大直徑的要求，扭矩不夠。
[0005]更為先進的巖心鉆機是采用變頻電驅(qū)動的鉆機，目前用于石油及油氣鉆采的高端鉆機，價格昂貴，鉆機體型巨大，給搬遷帶來不便；頂驅(qū)不能實現(xiàn)適用于地質(zhì)小口徑鉆探的高速回轉(zhuǎn)，沒有繩索取心打撈絞車，每次都要將整個鉆桿從孔內(nèi)提出來取巖心，大大降低了鉆探的效率。
[0006]所以，為了克服現(xiàn)有鉆機的不足，需要設(shè)計一種用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機，該鉆機能夠?qū)崿F(xiàn)頂驅(qū)回轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)兩種作業(yè)方式，能夠滿足不同作業(yè)條件下的作業(yè)要求，提高了鉆探效率和鉆探安全性，能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)過程的高效便捷控制。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機，該鉆機能夠?qū)崿F(xiàn)頂驅(qū)回轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)兩種作業(yè)方式，能夠滿足不同作業(yè)條件下的作業(yè)要求，提高了鉆探效率和鉆探安全性，能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)過程的高效便捷控制。
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明采用技術(shù)方案為:
一種用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機，鉆機包括平臺和平臺上的豎直井架，平臺上還設(shè)有動力站和司鉆房，平臺上還設(shè)有用于提吊鉆具的主絞車和打撈巖心的打撈絞車，其特征在于，鉆機包括頂驅(qū)回轉(zhuǎn)裝置和轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置；頂驅(qū)回轉(zhuǎn)裝置包括頂驅(qū)，頂驅(qū)通過托架滑車與井架上的豎向?qū)к壟浜?，頂?qū)回轉(zhuǎn)裝置還包括用于為轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置作業(yè)讓開孔口的頂驅(qū)折疊機構(gòu)，頂驅(qū)折疊機構(gòu)通過折疊油缸將頂驅(qū)偏離孔口位置，允許轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置進行鉆探作業(yè)；轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置設(shè)有用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的電控變量液壓馬達，轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置能夠獨立于頂驅(qū)進行鉆探作業(yè)。本發(fā)明的頂驅(qū)回轉(zhuǎn)裝置的作業(yè)實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速和小扭矩的鉆探特點，轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置實現(xiàn)低轉(zhuǎn)速大扭矩的鉆探特點，能夠滿足不同鉆探作業(yè)的需求，并且兩種作業(yè)方式的轉(zhuǎn)換方便，能夠提高鉆探作業(yè)的效率。
[0009]本發(fā)明為了實現(xiàn)頂驅(qū)回轉(zhuǎn)裝置的送鉆作業(yè)，較佳的技術(shù)方案有，托架滑車的左右兩側(cè)分別與給進油缸的一端鉸接，給進油缸的另一端鉸接安裝在井架上端的天車底部。給進油缸根據(jù)鉆探要求控制頂驅(qū)的水平高度，從而實現(xiàn)鉆探過程的送鉆作業(yè)，頂驅(qū)兩側(cè)的兩個給進油缸能夠保持頂驅(qū)較佳的穩(wěn)定性。
[0010]本發(fā)明為了實現(xiàn)頂驅(qū)的折疊以允許轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置進行鉆探作業(yè)，較佳的技術(shù)方案還有，導(dǎo)軌包括位于同一豎直平面內(nèi)的上段導(dǎo)軌和下段導(dǎo)軌，下段導(dǎo)軌的上端與上段導(dǎo)軌的下端鉸接，允許下端導(dǎo)軌的下端能夠折疊；頂驅(qū)折疊機構(gòu)包括折疊油缸和下段導(dǎo)軌，折疊油缸的上端鉸接于井架的橫梁上，折疊油缸的下端與下段導(dǎo)軌的下端鉸接，頂驅(qū)在給進油缸的控制下進入下段導(dǎo)軌后，通過折疊油缸的收縮使下段導(dǎo)軌的下端向外側(cè)收取，從而帶動頂驅(qū)隨下段導(dǎo)軌折疊收起，將孔口讓出便于轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置進行鉆探作業(yè)。
[0011]本發(fā)明為了提高頂驅(qū)的鉆探動力和鉆探效果，較佳的技術(shù)方案還有，頂驅(qū)設(shè)有四個電控變量液壓馬達，四個電控變量液壓馬達的輸出軸通過齒輪箱驅(qū)動頂驅(qū)主軸轉(zhuǎn)動，四個電控變量液壓馬達能夠為頂驅(qū)提供充足的動力，并且電控變量液壓馬達能夠通過司鉆房進行便捷的控制，能夠高效控制頂驅(qū)的轉(zhuǎn)速；頂驅(qū)主軸與鉆桿連接；頂驅(qū)上端連接水龍頭，水龍頭通過頂驅(qū)主軸向孔內(nèi)輸送鉆井液，水龍頭外接泥漿輸送管，泥漿輸送管另一端與泥漿泵連通。
[0012]本發(fā)明為了能夠高效為鉆機的各個驅(qū)動結(jié)構(gòu)提供動力，較佳的技術(shù)方案還有，動力站內(nèi)設(shè)有油液散熱器和液壓油箱；油液散熱器為回收的油液降溫然后輸入液壓油箱內(nèi)，使油液重復(fù)使用。
[0013]動力站內(nèi)設(shè)有兩臺主電機，還設(shè)有分別與兩個主電機連接的電控柜，兩個主電機分別驅(qū)動兩組電控變量液壓泵，每組電控變量液壓泵都包括串接在一起的一個大排量泵和一個小排量泵，兩個大排量泵的油液合流后通過主閥組去驅(qū)動控制主要執(zhí)行器的工作，主要執(zhí)行器為頂驅(qū)、給進油缸、主絞車、轉(zhuǎn)盤，即主閥組為頂驅(qū)、給進油缸、主絞車、轉(zhuǎn)盤提供液壓驅(qū)動力；兩個小排量泵油液合流后通過輔助閥組驅(qū)動輔助執(zhí)行器，輔助執(zhí)行器包括打撈絞車、折疊油缸；輔助閥組驅(qū)動給進油缸的慢速給進，主閥組驅(qū)動給進油缸的快速給進。
[0014]動力站內(nèi)還設(shè)有一個輔助電機和輔助液壓泵組，輔助液壓泵組為三聯(lián)齒輪泵，輔助液壓泵組安裝在液壓油箱內(nèi)能夠節(jié)省空間，輔助液壓泵組的三個泵的作用為:一號泵為頂驅(qū)的4個液壓馬達及給進油缸的無桿腔補油，防止失速供油不足損壞液壓件；二號泵為系統(tǒng)提供先導(dǎo)控制油源；三號泵為主絞車送鉆提供控制油源。
[0015]本發(fā)明為了便于拆卸和運輸動力站，較佳的技術(shù)方案還有，動力站是一個標準的集裝箱，動力站與各個液壓執(zhí)行器之間用液壓管路連接，液壓管路接頭均為快速插拔接頭，便于鉆機拆裝運輸。
[0016]本發(fā)明為了實現(xiàn)鉆機的高效便捷控制，較佳的技術(shù)方案還有，司鉆房內(nèi)設(shè)有操縱臺；主閥組和輔助閥組均為電控閥組，主閥組和輔助閥組通過控制電路與司鉆房的操作臺連接；鉆機上的所有電控變量液壓馬達分別通過控制線路與操縱臺連接。操縱臺通過控制電路對主閥組、輔助閥組和執(zhí)行器進行控制，實現(xiàn)便捷高效的鉆機作業(yè)控制。
[0017]本發(fā)明為了保持頂驅(qū)的作業(yè)穩(wěn)定性和準確性，較佳的技術(shù)方案還有，托架滑車兩側(cè)與兩個給進油缸的連接處分別設(shè)有一個角度傳感器；給進油缸通過動力站內(nèi)的電控溢流閥和調(diào)速閥控制。當(dāng)角度傳感器顯示兩側(cè)的給進油缸位置不一致時，在司鉆房內(nèi)通過控制電控溢流閥和調(diào)速閥控制兩個給進油缸的長度，調(diào)整頂驅(qū)的作業(yè)位置。
[0018]本發(fā)明為了能夠高效控制主絞車以控制鉆機作業(yè)過程，較佳的技術(shù)方案還有，主絞車設(shè)有制動器，制動器包括開啟油缸和兩組剎車摩擦盤；開啟油缸通過管路與主閥組連通。開啟油缸打開后，剎車摩擦盤與剎車片分開，絞車能夠轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)送鉆作業(yè)，通過控制開啟油缸的開合頻率和時間來控制送鉆的速度和長度。
[0019]本發(fā)明為了能夠精確監(jiān)測和控制鉆機的作業(yè)過程，提高鉆探作業(yè)的安全性和作業(yè)效率，較佳的技術(shù)方案還有，司鉆房的操縱臺上設(shè)有觸摸顯示屏；井架頂端還設(shè)有繩索張力檢測裝置和繩索速度檢測裝置，繩索張力檢測裝置和繩索速度檢測裝置通過信號線路與操縱臺連接。觸摸顯示屏能過顯示鉆機作業(yè)的狀態(tài)信息，便于操控鉆機作業(yè)過程。
[0020]本發(fā)明用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機的工作過程為:
鉆機包括平臺的動力站為鉆機作業(yè)提供液壓動力，動力站內(nèi)的主閥組和輔助閥組由司鉆房通過控制電路控制，從而控制鉆機的各個執(zhí)行器的工作狀態(tài)；主絞車提吊鉆具，打撈絞車打撈巖心，鉆機的頂驅(qū)回轉(zhuǎn)裝置和轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置能夠進行兩種回轉(zhuǎn)鉆進作業(yè)；頂驅(qū)回轉(zhuǎn)裝置的頂驅(qū)由四個電控變量液壓馬達提供動力，頂驅(qū)折疊機構(gòu)的折疊油缸將頂驅(qū)提升偏離孔口，為轉(zhuǎn)盤鉆進作業(yè)讓出位置；轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置也由電控變量液壓馬達驅(qū)動作業(yè)。動力站是一個標準的集裝箱，動力站與各個液壓執(zhí)行器之間用液壓管路和快速插拔接頭連接，以實現(xiàn)動力站的便捷拆裝和運輸。
[0021]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為:
1、采用液壓驅(qū)動，同等功率的設(shè)備液壓傳動的體積更小，而且有過載保護能力。
[0022]2、有兩種回轉(zhuǎn)裝置即頂驅(qū)和轉(zhuǎn)盤，頂驅(qū)驅(qū)動可以實現(xiàn)高速小扭矩鉆進，適合小孔徑；轉(zhuǎn)盤驅(qū)動提供低速大扭矩，適合深孔鉆進開孔的需要，深孔鉆孔結(jié)構(gòu)需要上面大直徑向地底逐級減少孔直徑，便于下套管；因此能夠適合不同作業(yè)環(huán)境的要求。
[0023]3、兩種鉆進方式能夠便捷切換，而且有配套的給進控制機構(gòu)與之配合使用，能精確控制孔內(nèi)鉆頭壓力； 4、長行程的給進油缸可以長行程給進，頂驅(qū)可以長行程倒劃眼，提高鉆進效率，減少鉆孔事故；
5、配備了可以參數(shù)顯示的打撈巖心用的絞車，適合繩索取心鉆進工藝，大大提高深孔鉆探的效率，并有效減少了巖心打撈過程中的事故；
6、操縱臺有可設(shè)參數(shù)的觸摸顯示屏，對鉆機鉆進過程的參數(shù)數(shù)字顯示，有效指導(dǎo)司鉆工作，并帶有工業(yè)用控制器，收集各種傳感器信號，經(jīng)過運算處理，可以對鉆機一些參數(shù)進行保護限制，并能報警提醒。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機正視圖。
[0025]圖2為本發(fā)明用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機俯視圖。
[0026]圖3為本發(fā)明用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機的動力站正視圖。
[0027]圖4為本發(fā)明用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機的動力站俯視圖。
[0028]圖5為本發(fā)明用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機的動力站左視圖。
[0029]圖6為本發(fā)明用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖7為本發(fā)明圖6中A部分局部放大圖。
[0031]圖8為本發(fā)明圖6中B部分局部放大圖。
[0032]圖9為本發(fā)明圖6中C部分局部放大圖。
[0033]圖10為本發(fā)明圖6中D部分局部放大圖。
[0034]圖中:1、天車；2、吊桿；3、上段導(dǎo)軌；4、給進油缸；5、下段導(dǎo)軌；6、頂驅(qū)；7、井架；8、司鉆房；9、平臺；10、主絞車；11、動力站；12、打撈絞車；13、減速箱；14、轉(zhuǎn)盤；15、集裝箱；16、液壓泵組；17、輔助電機；18、液壓油箱；19、液壓油散熱器；20、測壓表；21、主電機；22、電控柜；23、油路連接閥塊；24、主閥組；25、輔助閥組；26、頂驅(qū)馬達組；27、頂驅(qū)補油閥組；28、轉(zhuǎn)盤馬達組；29、送鉆閥閥組；30、主絞車閥組；31、給進油缸同步控制閥組；32、給進調(diào)壓閥組；33、打撈絞車閥組；34、折疊油缸；35、送鉆控制閥；36、輔助泵組安全閥組；37、輔助電機及泵組；38、主電機及泵組；39、給進油缸同步控制油源閥。
【具體實施方式】
[0035]下列實施例將進一步說明本發(fā)明。
[0036]實施例1
如圖1至圖5所示，本發(fā)明采用技術(shù)方案為一種用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機，鉆機包括平臺9和平臺9上的豎直井架7，平臺9上還設(shè)有動力站11和司鉆房8，平臺
9上還設(shè)有用于提吊鉆具的主絞車10和打撈巖心的打撈絞車12，鉆機包括頂驅(qū)回轉(zhuǎn)裝置和轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置；頂驅(qū)回轉(zhuǎn)裝置包括頂驅(qū)6，頂驅(qū)6通過托架滑車與井架7上的豎向?qū)к壟浜?，頂?qū)回轉(zhuǎn)裝置還包括用于為轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置作業(yè)讓開孔口的頂驅(qū)6折疊機構(gòu)；轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置設(shè)有用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤14轉(zhuǎn)動的電控變量液壓馬達。托架滑車的左右兩側(cè)分別與給進油缸4的一端鉸接，給進油缸4的另一端鉸接安裝在井架7上端的天車I底部。
[0037]導(dǎo)軌包括位于同一豎直平面內(nèi)的上段導(dǎo)軌3和下段導(dǎo)軌5，下段導(dǎo)軌5的上端與上段導(dǎo)軌3的下端鉸接；頂驅(qū)6折疊機構(gòu)包括折疊油缸和下段導(dǎo)軌5，折疊油缸的上端鉸接于井架7的橫梁上，折疊油缸的下端與下段導(dǎo)軌5的下端鉸接。頂驅(qū)6設(shè)有四個電控變量液壓馬達，四個電控變量液壓馬達的輸出軸通過齒輪箱驅(qū)動頂驅(qū)6主軸轉(zhuǎn)動，頂驅(qū)6主軸與鉆桿連接；頂驅(qū)6上端連接水龍頭，水龍頭通過頂驅(qū)6主軸向孔內(nèi)輸送鉆井液，水龍頭外接泥漿輸送管，泥漿輸送管另一端與泥漿泵連通。
[0038]動力站11內(nèi)設(shè)有油液散熱器19和液壓油箱18 ;動力站11內(nèi)設(shè)有兩臺主電機21，還設(shè)有分別與兩個主電機21連接的電控柜22，兩個主電機21分別驅(qū)動兩組電控變量液壓泵16，電控變量液壓泵16上的管路設(shè)有測壓表20，每組電控變量液壓泵16都包括串接在一起的一個大排量泵和一個小排量泵，兩個大排量泵的油液合流后通過主閥組24去驅(qū)動控制主要執(zhí)行器工作，主要執(zhí)行器為頂驅(qū)6、給進油缸4、主絞車10、轉(zhuǎn)盤14 ;兩個小排量泵油液合流后通過輔助閥組25驅(qū)動輔助執(zhí)行器，輔助執(zhí)行器包括打撈絞車12、折疊油缸；動力站11內(nèi)還設(shè)有一個輔助電機17和輔助液壓泵組16，輔助液壓泵組16為三聯(lián)齒輪泵，輔助液壓泵組16安裝在液壓油箱18內(nèi)。動力站11是一個標準的集裝箱15，動力站11使用油路連接閥塊23與各個液壓執(zhí)行器之間路連接，液壓管路接頭均為快速插拔接頭。
[0039]司鉆房8內(nèi)設(shè)有操縱臺；主閥組24和輔助閥組25均為電控閥組，主閥組24和輔助閥組25通過控制電路與司鉆房8的操作臺連接；鉆機上的所有電控變量液壓馬達分別通過控制線路與操縱臺連接。托架滑車兩側(cè)與兩個給進油缸4的連接處分別設(shè)有一個角度傳感器；給進油缸4通過動力站11內(nèi)的電控溢流閥和調(diào)速閥控制。主絞車10設(shè)有制動器，制動器包括開啟油缸和兩組剎車摩擦盤；開啟油缸通過管路與主絞車閥組30連通，使主絞車動作與開啟制動器同步。司鉆房8的操縱臺上設(shè)有觸摸顯示屏；井架7頂端還設(shè)有繩索張力檢測裝置和繩索速度檢測裝置，繩索張力檢測裝置和繩索速度檢測裝置通過信號線路與操縱臺連接。
[0040]圖6為本發(fā)明的液壓系統(tǒng)圖，圖7至圖10為液壓系統(tǒng)的局部放大圖，圖中的各個閥組與執(zhí)行器采用管路連接，圖中主電機及泵組38和輔助電機及泵組38工作時提供液壓動力，主閥組24通過管路分別與頂驅(qū)馬達組26、轉(zhuǎn)盤馬達組28、送鉆控制閥35、送鉆閥閥組29、主絞車閥組30、給進油缸同步控制閥組31和給進油缸4連接；輔助閥組25通過管路分別與打撈絞車閥組33、折疊油缸34連接；輔助電機及泵組37為輔助泵組安全閥組36和頂驅(qū)補油閥組27供油液，輔助泵組安全閥組36為輔助泵組分別限制其液壓油壓力；液壓油箱18上設(shè)有液壓油散熱器19。給進油缸同步控制油源閥39，作用是為給進油缸同步控制提供控制壓力油。
[0041]最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機，鉆機包括平臺和平臺上的豎直井架，平臺上還設(shè)有動力站和司鉆房，平臺上還設(shè)有用于提吊鉆具的主絞車和打撈巖心的打撈絞車，其特征在于，鉆機包括頂驅(qū)回轉(zhuǎn)裝置和轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置；頂驅(qū)回轉(zhuǎn)裝置包括頂驅(qū)，頂驅(qū)通過托架滑車與井架上的豎向?qū)к壟浜?，頂?qū)回轉(zhuǎn)裝置還包括用于為轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置作業(yè)讓開孔口的頂驅(qū)折疊機構(gòu)；轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置設(shè)有用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的電控變量液壓馬達。
2.如權(quán)利要求1所述的用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機，其特征在于，托架滑車的左右兩側(cè)分別與給進油缸的一端鉸接，給進油缸的另一端鉸接安裝在井架上端的天車底部。
3.如權(quán)利要求2所述的用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機，其特征在于，導(dǎo)軌包括位于同一豎直平面內(nèi)的上段導(dǎo)軌和下段導(dǎo)軌，下段導(dǎo)軌的上端與上段導(dǎo)軌的下端鉸接；頂驅(qū)折疊機構(gòu)包括折疊油缸和下段導(dǎo)軌，折疊油缸的上端鉸接于井架的橫梁上，折疊油缸的下端與下段導(dǎo)軌的下端鉸接。
4.如權(quán)利要求3所述的用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機，其特征在于，頂驅(qū)設(shè)有四個電控變量液壓馬達，四個電控變量液壓馬達的輸出軸通過齒輪箱驅(qū)動頂驅(qū)主軸轉(zhuǎn)動，頂驅(qū)主軸與鉆桿連接；頂驅(qū)上端連接水龍頭，水龍頭通過頂驅(qū)主軸向孔內(nèi)輸送鉆井液，水龍頭外接泥漿輸送管，泥漿輸送管另一端與泥漿泵連通。
5.如權(quán)利要求4所述的用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機，其特征在于，動力站內(nèi)設(shè)有油液散熱器和液壓油箱； 動力站內(nèi)設(shè)有兩臺主電機，還設(shè)有分別與兩個主電機連接的電控柜，兩個主電機分別驅(qū)動兩組電控變量液壓泵，每組電控變量液壓泵都包括串接在一起的一個大排量泵和一個小排量泵，兩個大排量泵的油液合流后通過主閥組去驅(qū)動控制主要執(zhí)行器作業(yè)，主要執(zhí)行器為頂驅(qū)、給進油缸、主絞車、轉(zhuǎn)盤；兩個小排量泵油液合流后通過輔助閥組驅(qū)動輔助執(zhí)行器，輔助執(zhí)行器包括打撈絞車、折疊油缸； 動力站內(nèi)還設(shè)有一個輔助電機和輔助液壓泵組，輔助液壓泵組為三聯(lián)齒輪泵，輔助液壓泵組安裝在液壓油箱內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機，其特征在于，動力站是一個標準的集裝箱，動力站與各個液壓執(zhí)行器之間用液壓管路連接，液壓管路接頭均為快速插拔接頭。
7.如權(quán)利要求6所述的用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機，其特征在于，司鉆房內(nèi)設(shè)有操縱臺；主閥組和輔助閥組均為電控閥組，主閥組和輔助閥組通過控制電路與司鉆房的操作臺連接；鉆機上的所有電控變量液壓馬達分別通過控制線路與操縱臺連接。
8.如權(quán)利要求7所述的用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機，其特征在于，托架滑車兩側(cè)與兩個給進油缸的連接處分別設(shè)有一個角度傳感器；給進油缸通過動力站內(nèi)的電控溢流閥和調(diào)速閥控制。
9.如權(quán)利要求8所述的用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機，其特征在于，主絞車設(shè)有制動器，制動器包括開啟油缸和兩組剎車摩擦盤；開啟油缸通過管路與主閥組連通。
10.如權(quán)利要求9所述的用于科學(xué)鉆探的液壓驅(qū)動深孔巖心鉆機，其特征在于，司鉆房的操縱臺上設(shè)有觸摸顯示屏；井架頂端還設(shè)有繩索張力檢測裝置和繩索速度檢測裝置，繩索張力檢測裝置和繩索速度檢測裝置通過信號線路與操縱臺連接。
【文檔編號】E21B3/02GK103912217SQ201410144443
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】張偉, 賈軍, 劉躍進, 何磊, 吳金生, 趙遠剛, 應(yīng)忠卿, 杜江, 段玉剛, 潘飛, 朱江龍, 沈懷浦, 臧臣坤 申請人:中國地質(zhì)科學(xué)院探礦工藝研究所, 中國地質(zhì)裝備集團有限公司