技術領域
本發明涉及一種地質鉆探設備，具體涉及一種用于科學鉆探的液壓驅動深孔巖心鉆機。
背景技術
隨著國民經濟的發展，對各種固體礦產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；還有一些地質科學鉆探的需要，滿足人類對地球深部組織結構的探測，以便及時了解地殼的運動變化，對地震等地質災害能做出及時的預警，減少災害帶來的損失。都需要足夠能力而又方便耐用的鉆探設備來裝備，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。
目前，傳統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動鉆機的回轉器、卷揚機作業，通過液壓傳動驅動給進系統作業。深孔巖心鉆機對動力要求大，傳統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事故概率更大；由于機械立軸式巖心鉆機的主要執行元件為機械傳動與變速，造成其傳動效率較低、變速機構復雜，從而造成了能耗大低效率的缺陷；而液壓給進系統受液壓缸行程限制，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，并且回轉器不能兼作擰卸工具，使得機械立軸式巖心鉆機的作業效率和作業安全性能受到了很大的限制。
液壓動力頭式巖心鉆機，其回轉、給進和升降鉆具等機構均用液壓驅動方式驅動，一般為履帶或車輛裝載，強調了鉆機的機動性，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，而且不能長行程的掃孔，增加了鉆孔塌孔及卡鉆的風險，增加了工作時間與作業成本；動力頭能實現高速回轉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。
更為先進的巖心鉆機是采用變頻電驅動的鉆機，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；頂驅不能實現適用于地質小口徑鉆探的高速回轉，沒有繩索取心打撈絞車，每次都要將整個鉆桿從孔內提出來取巖心，大大降低了鉆探的效率。
所以，為了克服現有鉆機的不足，需要設計一種用于科學鉆探的液壓驅動深孔巖心鉆機，該鉆機能夠實現頂驅回轉和轉盤回轉兩種作業方式，能夠滿足不同作業條件下的作業要求，提高了鉆探效率和鉆探安全性，能夠實現作業過程的高效便捷控制。
發明內容
本發明需要解決的技術問題就在于克服現有技術的缺陷，提供一種用于科學鉆探的液壓驅動深孔巖心鉆機，該鉆機能夠實現頂驅回轉和轉盤回轉兩種作業方式，能夠滿足不同作業條件下的作業要求，提高了鉆探效率和鉆探安全性，能夠實現作業過程的高效便捷控制。
為解決上述問題，本發明采用技術方案為：
一種用于科學鉆探的液壓驅動深孔巖心鉆機，鉆機包括平臺和平臺上的豎直井架，平臺上還設有動力站和司鉆房，平臺上還設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，鉆機包括頂驅回轉裝置和轉盤回轉裝置；頂驅回轉裝置包括頂驅，頂驅通過托架滑車與井架上的豎向導軌配合，頂驅回轉裝置還包括用于為轉盤回轉裝置作業讓開孔口的頂驅折疊機構，頂驅折疊機構通過折疊油缸將頂驅偏離孔口位置，允許轉盤回轉裝置進行鉆探作業；轉盤回轉裝置設有用于驅動轉盤轉動的電控變量液壓馬達，轉盤回轉裝置能夠獨立于頂驅進行鉆探作業。本發明的頂驅回轉裝置的作業實現高轉速和小扭矩的鉆探特點，轉盤回轉裝置實現低轉速大扭矩的鉆探特點，能夠滿足不同鉆探作業的需求，并且兩種作業方式的轉換方便，能夠提高鉆探作業的效率。
本發明為了實現頂驅回轉裝置的送鉆作業，較佳的技術方案有，托架滑車的左右兩側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。給進油缸根據鉆探要求控制頂驅的水平高度，從而實現鉆探過程的送鉆作業，頂驅兩側的兩個給進油缸能夠保持頂驅較佳的穩定性。
