[實用新型]地源熱泵深孔鉆機

有效

• 申請號: 201220590474.2
• 申請日: 2012-10-28
• 公開（公告）號: CN203008777U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 石午江;郝慶林;任明俊;石允中;張巍;陳峰;史香蕓;石興
• 申請（專利權）人: 石午江
• 主分類號: E21B7/02
• 分類號: E21B7/02;E21B15/00;E21B19/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種施工機械，具體說是一種地源熱泵深孔的專用鉆機。?

背景技術

為減輕燃煤取暖造成的城市大氣污染，現在很多地方采用空調機。由于室內外溫差越大，空調機的熱泵效率越低、起動越困難，于是又利用地層深處的恒溫作為室外熱源。這就需要向地下鉆深孔，一般要鉆到200m左右或更深。?

鉆這種深孔目前沒有專用鉆機。各地一直采用現有的在地質勘探取樣時用的地質鉆來施工。這種鉆機也在農村用來打井。一個200m的井快則一天慢則三天鉆成，非常適用。但用來鉆地源熱泵項目的深孔就太慢了，因為一個工地不是只鉆一個孔而是成百上千個孔。陜西寶雞一工地鉆孔鉆了三年。為推廣節能減排的地源熱泵項目，必須設計制造大幅度提高鉆孔速度的專用深孔鉆機。?

為此讓我們首先分析目前采用的鉆孔方法及設備為什么鉆孔速度慢。原因是鉆機功能不適應。鉆200m深孔必須多次接長鉆桿?，F有底驅式小型地質鉆鉆孔時，2/3以上的時間用在接鉆桿上，而且都是人工完成。四個工人一臺鉆機，十分辛苦。如果把連接和拆卸鉆桿的工作由機械完成，不僅減輕了工人勞動強度，而且機械操作不必考慮鉆桿是否人工拿得動，可以做長一些，減少同樣鉆深尺寸下所需用鉆桿的根數，從而減少裝卸次數。頂驅方式也能省去接、拆驅動桿的麻煩，加快鉆進速度。壓縮2/3的非鉆進時間，就能將鉆孔速度提高數倍。?

發明內容

我們要解決的技術問題是：設計一種不燒油全電動的遙控操作的深孔鉆機，要求它具有足夠大施壓鉆進能力和足夠大的拔鉆力以及足夠大的轉動鉆頭扭?矩，裝卸鉆桿的工作全部由機械代替人力完成。?

我們解決上述技術問題的方法是：設計一種全電動的地源熱泵深孔鉆機，其由履帶行走系統、鉆機平臺、立柱、頂驅動力頭和電控系統構成，其特征在于：鉆機立柱上下兩端分別裝有頂驅鉆孔和底驅卸鉆桿裝置，立柱下端一側或兩側裝有鉆桿轉動吊架，吊架上裝有鉆桿夾頭，電控系統中裝有遙控接收裝置。?

附圖說明

通過附圖說明這種同時安裝了頂驅、底驅和鉆桿裝卸裝置的鉆機結構。?

圖1鉆機整體視圖圖????????2鉆桿轉動吊架結構?

圖3鉆桿吊架夾頭結構圖????4底驅卸鉆桿結構?

圖5下卡盤俯視圖?

圖中：1.立柱，2.底驅電機減速機，3.主卷揚機，4.起架卷揚機，5.電動支腿，6.電控箱，7.加壓卷揚機，8.鉆機平臺，9.履帶行走系統，10.鉆桿小卷揚機，11.下卡盤，12.卸鉆桿底驅裝置，13.鉆桿吊架，14.鉆桿，15.頂驅動力頭，16.鉆桿夾頭，17.吊架調整桿，18.丁字形轉動架，19.彈簧，20.夾頭常閉掛銷，21.鏈條，22.底驅中空軸，23.底驅轉盤擋軸。?

具體實施方式

鉆孔時利用鉆桿吊架14將鉆桿15吊至鉆機中心鉆孔位置，將鉆桿插入底驅中空軸23內，放松鉆桿小卷揚11，常開狀的鉆桿夾頭17自動松開脫離鉆桿，人工用扳手卡住鉆桿、下降頂驅動力頭16并使之正轉，動力頭下錐螺紋擰入鉆桿上端成為一體。在下卡盤12的下方將鉆頭裝到鉆桿上即可進行鉆孔。每續接一節鉆桿只需卡住下節鉆桿，反轉動力頭退出下節鉆桿后提升動力頭至立柱頂端，將續接鉆桿接入即可，鉆進時需要施壓可用加壓卷揚機8通過滑輪對頂驅?動力頭16加壓。頂驅動力頭中空軸上端裝有正反循環泥漿導流器。?

鉆至預定深度拆卸鉆桿過程如下：提升頂驅動力頭16將一節鉆桿提至卸鉆桿底驅裝置13上方。合起下卡盤12防止鉆桿下落，用扳手卡住要卸的鉆桿，反轉動力頭使之與鉆桿上端脫離，用扳手卡住下節鉆桿另一扳手卡住應卸的上節鉆桿并將此扳手置于卸鉆桿底驅轉盤上，反轉底驅裝置13使轉盤上擋軸24帶動扳手反轉使此節鉆桿與下節鉆桿脫離。用鉆桿吊架上夾頭17(彈簧20橫置掛在夾頭常閉掛銷21上，使其處于常閉狀態，鉆桿夾頭可通過改變其上彈簧與掛銷相連接位置使夾頭處于常開或常閉狀態。)夾住鉆桿，上提至頂端將鉆桿吊離卸下。下降動力頭正轉擰入下一節鉆桿，提至頂端重復上述過程。?

本新型鉆機一臺鉆機僅需要2名工人操作。遙控操作使操作工人得以從鉆機上脫身，便于上述裝卸鉆桿工作完成。本鉆機如果將鉆桿換成盒式吊管，就可以使用振沖器成孔。使用時隨振沖器鉆進土中不斷續接盒形吊管。盒形吊管可以是圓形，但方形容易加工多為方形，兩節之間插入銷子連接。續接時將電纜水管氣管納入盒中關上盒蓋，下端用銷子連接上端由盒式吊管壓頭壓住即成一封閉管狀長盒，保護電纜水管氣管同時抵制振沖器的反向轉動。振沖器成孔的速度比正反循環鉆孔快數十倍。?

本新型鉆機一舉將地源熱泵深孔的鉆進速度提高6～12倍。在減少了一半操作工人的同時大大降低了操作者的勞動強度。?