[實(shí)用新型]地質(zhì)探礦使用的多功能鉆塔

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920099298.0
• 申請(qǐng)日: 2009-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN201358720Y
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙樹山;趙盛雯;劉銀偉;王維;劉俊英;馮海權(quán);李玥珉;張志明;孫旭光;趙曉舟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 趙樹山
• 主分類號(hào): E21B15/00
• 分類號(hào): E21B15/00
• 代理公司: 齊齊哈爾鶴城專利事務(wù)所
• 代理人: 葉仲剛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種地質(zhì)探礦使用的多功能鉆塔。

背景技術(shù)

目前，我國(guó)在地質(zhì)探礦領(lǐng)域所使用的鉆塔主要有早期“北京冶金地質(zhì)機(jī)械修配廠”生產(chǎn)的14.5米四角斜塔，現(xiàn)在已由原來的角鋼結(jié)構(gòu)改進(jìn)成鋼管塔；還有22米直塔；此外就是近幾年各廠家和勘探單位自行設(shè)計(jì)制造的幾種簡(jiǎn)易鉆塔。如改自SPJ300水井鉆機(jī)用的A型塔，改自工程鉆的“門”字塔，及仿自國(guó)外的安在鉆機(jī)上的整體式塔機(jī)一體鉆塔等。

由于14.5米鉆塔是和北京-800鉆機(jī)配套用的，所以用在液壓立軸鉆機(jī)上就存在卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩與卷?yè)P(yáng)之間的夾角問題。有時(shí)定繩定在某一塔腳時(shí)還有拉彎塔腳的現(xiàn)象。另外它只能打大傾角的角度孔，再者就是其重量太大，建塔時(shí)即費(fèi)力又不安全。

22米直塔不能打角度孔，同樣存在重量大，建塔費(fèi)時(shí)費(fèi)力等不安全的現(xiàn)象。

改自SPJ300水井鉆機(jī)用的A字形鉆塔存在的主要問題是不能打角度孔，或只能打大傾角的角度孔。并且在地形狹小的山區(qū)建塔比較困難。特別是放塔一端在陡坡上或峭壁上時(shí)將無法建塔。

鉆塔和鉆機(jī)一體型鉆塔最大的特點(diǎn)就是輕便。雖然能打角度孔，但缺點(diǎn)是這種鉆塔只能用在一種型號(hào)的鉆機(jī)上，不能互換。另外缺少?gòu)?qiáng)度大的鉆桿依梁，施工深度較大的鉆孔時(shí)提升的鉆桿全部要放倒，安全隱患大，輔助時(shí)間長(zhǎng)，影響效率。

行業(yè)內(nèi)部人員公知，立軸式液壓鉆機(jī)特點(diǎn)在于回轉(zhuǎn)器軸心與卷?yè)P(yáng)中心有一距離(ε)，為了便于井口操作，鉆機(jī)上部可整體后移α距離。這樣，卷?yè)P(yáng)中心距井口中心線距離就會(huì)變?yōu)棣?α，見圖1。其中，L：為井口上天車中心和后天車外緣鋼絲繩中心距離，ε：為立軸中心與卷鼓中心距離，α：為鉆機(jī)移車距離。λ、1/2卷鼓長(zhǎng)度。為了使天車滑輪即能對(duì)準(zhǔn)井口，又能對(duì)準(zhǔn)鉆機(jī)卷?yè)P(yáng)中心。天車的結(jié)構(gòu)就要設(shè)計(jì)成前后兩個(gè)滑輪組，前滑輪組中心到后滑輪外緣鋼絲繩中心距離為L(zhǎng)＝ε+α。這樣就增加了天車的長(zhǎng)度，從而使桅桿式或框架式鉆塔類天車成為懸臂梁式結(jié)構(gòu)。其受力中心偏移出框架塔體外，造成鉆塔整體不穩(wěn)定，承載力不高。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種地質(zhì)探礦使用的多功能鉆塔，要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是建塔時(shí)安裝難度大，在地形狹小、陡峭的山區(qū)不能建塔，以及不能鉆任意角度孔的難題。要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提高該鉆塔整體的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。

為了解決第一個(gè)技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案，該多功能鉆塔包括鉆機(jī)、塔體、鉆桿依梁、天車、塔體斜支撐和塔基臺(tái)。

塔體為桅桿式桁架結(jié)構(gòu)，由多節(jié)分塔體構(gòu)成，相鄰兩節(jié)分塔體間用螺栓相連，連接面一側(cè)設(shè)有折疊鉸鏈，下塔體的底端為塔基臺(tái)。下塔體直接鉸接在塔基臺(tái)上，具體結(jié)構(gòu)是加長(zhǎng)塔體使其與豎直方向成一角度θ，并通過支撐鉸鏈直接安裝在塔基臺(tái)上，另一側(cè)用前右副支腿支撐在塔基臺(tái)上。油缸的底端鉸接在塔基臺(tái)上，頂端鉸接在下塔體上。

本設(shè)計(jì)的鉆塔設(shè)有多種支撐，包括前斜支承桿，后斜支承桿，前左副支腿、前右副支腿，后左副支腿，后右副支腿。塔體側(cè)后部由后右副支腿，后左副支腿通過鉸鏈支撐在塔基臺(tái)后部。

各種支撐由鋼管、調(diào)節(jié)絲杠組件及調(diào)節(jié)桿接頭焊接而成，副支腿上調(diào)節(jié)桿接頭由內(nèi)、外套管構(gòu)成，內(nèi)、外套管的管壁上設(shè)有一排線性等距排列的調(diào)節(jié)孔，兩套管和調(diào)節(jié)孔的間距取值不同。

下塔體還可以通過塔底座安裝在塔基臺(tái)上，塔底座設(shè)在下塔體的下方，與鉆機(jī)機(jī)架相鄰。塔底座的形狀為臺(tái)階狀，其上階梯上設(shè)有塔體支承座，下階梯上設(shè)有油缸鉸支座。下塔體的底端通過塔底座頂部的塔體支承座與塔底座鉸接。油缸的底端鉸接在下階梯上的油缸絞支座上，頂端鉸接在下塔體上。

在以上設(shè)計(jì)中，上部塔體支承座孔中心高度h接近鉆機(jī)卷?yè)P(yáng)軸線高度H減去卷?yè)P(yáng)剎車鼓半徑R，即接近或等于機(jī)架高度。ε為立軸中心與卷鼓中心的距離，其大小由鉆機(jī)架決定，在不影響鉆機(jī)移車的情況下塔體支承座盡量靠近鉆機(jī)機(jī)架。

為了解決本實(shí)用新型的第二個(gè)技術(shù)問題，即提高該鉆塔的穩(wěn)定性和適應(yīng)性，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案。

在天車梁上設(shè)有副支撐，天車梁為簡(jiǎn)支梁；其具體結(jié)構(gòu)是天車梁的一側(cè)固定在上塔體的頂部，另一側(cè)底部設(shè)有前、后兩個(gè)鉸支座，在塔體的中部裝有鉆桿依梁，在該鉆桿依梁頂面上也設(shè)有前、后兩個(gè)鉸支座，前斜支撐桿和后斜支撐桿分別鉸接在上、下對(duì)應(yīng)的鉸支座間。

在下塔體的上方再加裝一個(gè)中塔體和下鉆桿依梁，鉆桿依梁與下鉆桿依梁之間由前豎支撐桿和后豎支撐桿鉸接支撐。下鉆桿依梁與前左副支腿和后左副支腿的上端鉸接，下端分別支撐在塔基臺(tái)上。