[0002] 岩芯即
岩石样品,岩芯钻探指的是使用环状的
钻头及相关工具,通过钻孔的方式取出从地表到预定深处的岩芯,进行岩芯钻探作业的设备即称岩芯钻探设备。岩芯钻探设备按钻探深度可分为百米级、五百米级、千米级等几个级别,千米级表示该可以满足深度为一千米的钻探需求。
[0003] 在岩芯钻探作业过程中,同一区域内,往往会预先设定好数个至数百个作业点,相邻的作业点间的距离一般为数百米至数千米不等。如何将岩芯钻探设备在不同的作业点之间安全、快捷地转场是个大问题,传统的千米级岩芯钻探设备的自重一般在10吨至20吨之间,转场方式主要是
履带自行或重型
卡车拖运两种。因此在钻探作业的先期,为满足钻探设备履带自行或者卡车拖运,一般要在作业区域内修路,要求路宽3.5米且平整硬实;无法修路的,甚至要通过
直升机吊运完成钻探设备转场。
发明内容
[0004] 为了客服现有千米级岩芯钻探设备在多个作业点间转场困难,本实用新型
专利提供一种模块式易于转场的千米级岩芯钻探设备,该设备是一种可拆卸的模块式结构,在设备性能和
稳定性不受影响的前提下,各个模块能够手工便捷地独立拆卸组装,单个模块重量不超过180kg,使用人工、牲畜即可完成转场,不需另外修路。
[0005] 本实用新型的技术方案是:将岩芯钻探设备分解为操作台、动
力头、泥浆
泵、
塔架总成、卷扬机、搅拌器、柴油
发动机总成七大功能模块,用以完成岩芯钻机的驱动
钻杆旋转、下压提升、固定钻杆、搅拌和灌注液体添加剂、取芯等动作。各功能模块通过快速接头或销轴或
螺纹连接,能够手工组装和拆卸,拆卸后的各模块能独立运输。各执行元件液压管路通过快速接头安装到操作台
接口处,各
液压泵通过弹性
法兰联轴器连接到
柴油发动机总成上,动力头通过销轴固定在塔架总成上,卷扬机通过
螺纹连接形式固定在塔架总成的底座上,泥浆泵、搅拌器可固定在塔架总成的底座。
[0006] 本实用新型的有益效果是,将岩芯钻探设备的功能分解为驱动杆旋转、下压和提升钻杆、固定钻杆、液体添加剂搅拌、灌注添加剂、从钻井中打捞岩芯管工6个动作,每个动作通过 动力头、搅拌器、卷扬机等相应的功能模块实现,各功能模块通过快速接头或销轴或螺纹连接形式完成组装或拆卸,从而在钻机转场运输时变整机运输为模块运输,单个模块重量不超过180kg,可以通过人力或牲畜搬运,避免了常规钻机履带行走或卡车拖运对道路的要求,适用于山区或
沼泽等恶劣路况。
附图说明
[0007] 图1是本实用新型的一种模块式易于转场的千米级岩芯钻探设备外形图。 [0008] 图1中,1.操作台;2.动力头;3.泥浆泵;4.塔架总成;5.卷扬机;6.搅拌器;7.柴油发动机总成。
[0009] 图1中,本实用新型的一种模块式易于转场的千米级岩芯钻探设备,包括操作台1、动力头2、泥浆泵3、塔架总成4、卷扬机5、搅拌器6、柴油发动机总成7七大功能模块,各功能模块通过快速接头或销轴或螺纹连接,能够手工组装和拆卸。各执行元件液压管路通过快速接头安装到操作台1接口处,各液压泵通过弹性法兰联轴器连接到柴油发动机总成
7上,动力头2通过销轴固定在塔架总成4上,卷扬机5通过螺纹连接形式固定在塔架总成的底座上,泥浆泵3、搅拌器6可固定在塔架总成4的底座或就地放置不固定。 [0010] 上述功能部件中,搅拌器6两件,柴油发动机总成7三件,其余各一件。操作台1集成了全部液压系统控制元器件、液压辅件及油源。液压泵也与操作台连接,工作时通过法兰式弹性联轴器安装在柴油发动机总成7上。塔架总成4包括套杆、底座等结构件和进给
液压缸、夹紧液压缸两部分液压执行元件。卷扬机5包括自身的结构件及卷扬机驱动
马达。 [0011] 设备运行前,将各执行元件上液压管路末端的快速接头安装到操作台1上接口处,将动力头2通过销轴固定在塔架总成4上,将各种液压泵安装到各柴油发动机总成7上,泥浆泵3、卷扬机5、搅拌器6均通过螺纹连接形式固定在塔架总成4的底座上。设备运行前,将各模块分别组装固定好。通过操作台1控制的
液压马达驱动动力头2,动力头2带动钻杆旋转,开始钻探;通过操作台1控制的进给液压缸的伸缩完成钻杆的下压与提升;通过操作台1控制的夹紧液压缸的伸缩实现对钻杆的顶紧与松开,固定钻杆;通过操作台1控制的液压马达驱动搅拌器6,搅拌各类液体添加剂;通过操作台1控制的液压马达驱动高压泥浆泵3,将搅拌好的液体添加剂灌注到钻井中;通过操作台1控制的液压马达驱动卷扬机
5,实现收、放
钢丝绳的动作,完成从钻井中打捞岩芯。
[0012] 转场时,各模块部件分别拆解运输。单个部件重量不超过180kg,其中操作台1、动力头2、泥浆泵3、塔架总成4、卷扬机5、搅拌器6、柴油发动机总成7重量分别为170kg、61kg、 89kg、180kg、140kg、10kg、145kg。