水平孔或斜孔鉆具升降系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種水平孔或斜孔鉆具升降系統(tǒng)，第一、第二、第三定滑輪分別安裝在底架上方，其中第一定滑輪位于遠(yuǎn)離鉆孔的一端，第二、第三定滑輪等高并位于靠近鉆孔的一側(cè)，卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝在底架的中部；當(dāng)需要向鉆孔內(nèi)輸送鉆具時(shí)，第一鋼絲繩的一端固定在卷?yè)P(yáng)機(jī)上，另一端繞過(guò)第一定滑輪后與三角形連接環(huán)的其中一端相連；第二鋼絲繩分別依次繞過(guò)第二定滑輪、特制接頭的缺槽和定滑輪后，兩端頭分別與三角形連接環(huán)的另外兩端一一對(duì)應(yīng)相連；當(dāng)需要將鉆孔內(nèi)的鉆具提出孔外時(shí)，第一鋼絲繩的一端固定在卷?yè)P(yáng)機(jī)上，另一端直接套在特制接頭的螺栓上。能用于不同長(zhǎng)度的鉆具輸送或取出，大幅提高工效，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，方便操作，安全可靠，占地少。
【專利說(shuō)明】
水平孔或斜孔鉆具升降系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及地質(zhì)鉆探工程領(lǐng)域，具體涉及一種用于水平孔或斜孔鉆孔施工時(shí)起下鉆具的升降系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)目前，還沒(méi)有專用的升降系統(tǒng)用于水平孔或斜孔的鉆具起下，通用做法是:
[0003]第一，當(dāng)采用傳統(tǒng)的立軸式鉆機(jī)時(shí)，完全由人工將鉆具從孔內(nèi)抽出或人工強(qiáng)行向孔內(nèi)壓送。
[0004]第二，當(dāng)采用動(dòng)力頭式鉆機(jī)(頂驅(qū)式鉆機(jī))時(shí)，運(yùn)用動(dòng)力頭的動(dòng)力向孔內(nèi)一根一根地壓送或抽出鉆具。
[0005]存在問(wèn)題:
[0006]一、人工輸送或抽出鉆具，由于水平孔或斜孔阻力特大，需要多人合力完成，勞動(dòng)強(qiáng)度極大，效率低，而且不安全。
[0007]二、動(dòng)力頭(頂驅(qū))鉆機(jī)下入或抽出鉆具，雖然勞動(dòng)強(qiáng)度低，但由于鉆機(jī)主動(dòng)鉆桿長(zhǎng)度有限(一般在3米左右)，每次只能抽出(或送入)一根3米左右的鉆桿，不但效率極低，而且不能壓送(或抽出)大于3米的鉆具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，擬提供一種用于水平孔或斜孔鉆具起下的升降系統(tǒng)，能適用于不同長(zhǎng)度的鉆具輸送或取出，大幅提高工效，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，方便操作，安全可靠，占地少。
[0009]為此，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種水平孔或斜孔鉆具升降系統(tǒng)，包括底架，第一、第二、第三定滑輪，第一、第二鋼絲繩，三角形連接環(huán)，卷?yè)P(yáng)機(jī)和特制接頭，所述第一、第二、第三定滑輪分別通過(guò)各自的安裝架安裝在底架上方并在俯視投影上呈等腰三角形布置，其中第一定滑輪位于遠(yuǎn)離鉆孔的一端，第二、第三定滑輪等高并位于靠近鉆孔的一側(cè)，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝在底架的中部;所述特制接頭包括接手、提引環(huán)、螺母和螺栓，所述螺母活動(dòng)放置在提引環(huán)的內(nèi)腔中，接手的下端設(shè)置有螺紋用于與鉆桿相連，接手的上端由下向上伸入提引環(huán)的內(nèi)腔中與螺母相連，接手的側(cè)壁與提引環(huán)的下端口部之間留有間隙，螺母的外徑小于提引環(huán)的內(nèi)徑，但大于提引環(huán)的下端口部直徑;所述提引環(huán)的上端設(shè)有供鋼絲繩通過(guò)的缺槽，所述螺栓橫向穿過(guò)缺槽兩側(cè)的支耳并鎖緊在提引環(huán)上；
[0010]當(dāng)需要向鉆孔內(nèi)輸送鉆具時(shí)，所述第一鋼絲繩的一端固定在卷?yè)P(yáng)機(jī)上，另一端繞過(guò)第一定滑輪后與三角形連接環(huán)的其中一端相連;第二鋼絲繩分別依次繞過(guò)第二定滑輪、特制接頭的缺槽和定滑輪后，兩端頭分別與三角形連接環(huán)的另外兩端一一對(duì)應(yīng)相連；
[0011]當(dāng)需要將鉆孔內(nèi)的鉆具提出孔外時(shí)，所述第一鋼絲繩的一端固定在卷?yè)P(yáng)機(jī)上，另一端直接套在特制接頭的螺栓上。
[0012]作為上述方案的優(yōu)選，所述提引環(huán)的側(cè)壁上開(kāi)有與內(nèi)腔相通的兩缺口，兩缺口相對(duì)提引環(huán)的中心線對(duì)稱布置，螺母穿過(guò)缺口放入提引環(huán)的內(nèi)腔中。提引環(huán)采用一體結(jié)構(gòu)，減少零件數(shù)量，并能保證螺母的安裝。
[0013]進(jìn)一步，所述缺槽為弧形拱結(jié)構(gòu)，且弧形拱的頂部朝向上方，方便鋼絲繩布置及提引環(huán)受力。
[0014]更進(jìn)一步，所述底架采用矩形框架結(jié)構(gòu)，所述矩形框架的四個(gè)轉(zhuǎn)角位置處各設(shè)置有一根立柱，每根立柱配備有一根斜撐桿，所述第二、第三定滑輪一一對(duì)應(yīng)地安裝在靠近鉆孔一側(cè)的兩根立柱的頂部;遠(yuǎn)離鉆孔一側(cè)的兩根立柱頂部通過(guò)橫桿相連，所述第一定滑輪安裝在橫桿中部;所述底架的中部設(shè)置有兩根與橫桿平行的橫檔用于安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)和鉆機(jī)。簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低制造成本。
[0015]更進(jìn)一步，通過(guò)調(diào)整第一定滑輪的高度，來(lái)調(diào)整第一鋼絲繩與鉆孔中心線的夾角，以適用不同角度斜孔的施工。
[0016]工作原理:將接手下端與孔內(nèi)鉆桿進(jìn)行螺紋連接，當(dāng)需要向孔內(nèi)輸送鉆具時(shí)，第一鋼絲繩的一端固定在卷?yè)P(yáng)機(jī)上，另一端繞過(guò)第一定滑輪后與三角形連接環(huán)的其中一端相連;第二鋼絲繩分別依次繞過(guò)第二定滑輪、特制接頭的缺槽和定滑輪后，兩端頭分別與三角形連接環(huán)的另外兩端一一對(duì)應(yīng)相連;開(kāi)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，鋼絲繩收縮，即對(duì)提引環(huán)產(chǎn)生下壓力，提引環(huán)與接手上部端面接觸，并將下壓力傳遞給接手，接手將力傳遞給孔內(nèi)鉆具，即可達(dá)到向孔內(nèi)輸送鉆具的目的。
[0017]當(dāng)需要將孔內(nèi)鉆具提出孔外時(shí)，第一鋼絲繩的一端固定在卷?yè)P(yáng)機(jī)上，另一端直接套在特制接頭的螺栓上;開(kāi)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，鋼絲繩收縮，即對(duì)提引環(huán)產(chǎn)生上拉力，此時(shí)提引環(huán)的下端與螺母接觸，通過(guò)螺母，將力傳遞給接手，通過(guò)接手即可將孔內(nèi)鉆具提出。
[0018]本發(fā)明的有益效果:
[0019](一)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，無(wú)易損件，加工及使用成本低；
[0020](二)、既可以從孔內(nèi)提出鉆具，也可以向孔內(nèi)下壓鉆具，實(shí)現(xiàn)了一種機(jī)具兩種用途;
[0021](三)、大大減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了起下鉆具效率；
[0022](四)、占地面積小，易于安裝操作，工作安全可靠；
[0023](五)能適應(yīng)多角度鉆孔施工以及不同長(zhǎng)度鉆具的輸送或取出。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本發(fā)明用于向孔內(nèi)輸送鉆具時(shí)的狀態(tài)。
[0025]圖2為本發(fā)明用于將孔內(nèi)鉆具提出時(shí)的狀態(tài)。
[0026]圖3為第一、第二、第三定滑輪在底架上的安裝示意圖。
[0027]圖4為特制接頭的主視圖。
[0028]圖5為特制接頭的俯視圖。
[0029]圖6為圖5的A-A剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0031]結(jié)合圖1一圖3所示，一種水平孔或斜孔鉆具升降系統(tǒng)，主要由底架13、第一定滑輪5a、第二定滑輪5b、第三定滑輪5c、第一鋼絲繩6、第二鋼絲繩9、三角形連接環(huán)8、卷?yè)P(yáng)機(jī)7和特制接頭A等組成。
[0032]第一定滑輪5a、第二定滑輪5b、第三定滑輪5c分別通過(guò)各自的安裝架安裝在底架13上方并在俯視投影上呈等腰三角形布置，其中第一定滑輪5a位于遠(yuǎn)離鉆孔11的一端，第二定滑輪5b、第三定滑輪5c等高并位于靠近鉆孔11的一側(cè)。卷?yè)P(yáng)機(jī)7安裝在底架13的中部。
[0033]最好是，底架13采用矩形框架結(jié)構(gòu)，矩形框架的四個(gè)轉(zhuǎn)角位置處各設(shè)置有一根立柱13a，每根立柱13a配備有一根斜撐桿13b用于支撐立柱13a。第二定滑輪5b、第三定滑輪5c一一對(duì)應(yīng)地安裝在靠近鉆孔一側(cè)的兩根立柱13a的頂部，即靠近鉆孔一側(cè)的兩根立柱13a和兩根斜撐桿13b構(gòu)成了第二定滑輪5b、第三定滑輪5c的安裝架。遠(yuǎn)離鉆孔一側(cè)的兩根立柱13a頂部通過(guò)橫桿13c相連，第一定滑輪5a安裝在橫桿13c中部，即遠(yuǎn)離鉆孔一側(cè)的兩根立柱13a、兩根斜撐桿13b和一根橫桿13c構(gòu)成了第一定滑輪5a的安裝架。底架13的中部設(shè)置有兩根與橫桿13c平行的橫檔13d用于安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)7和鉆機(jī)，安裝時(shí)，底架13固定在地面上，卷?yè)P(yáng)機(jī)7和鉆機(jī)安裝在底架13的橫檔13d上，進(jìn)一步保證了底架13的穩(wěn)固性。
[0034]結(jié)合圖4一圖6所示，特制接頭A主要由接手1、提引環(huán)2、螺母3和螺栓4組成。特制接頭A的方位以靠近鉆孔11一側(cè)為下方，遠(yuǎn)離鉆孔11一側(cè)為上方，與底架A的方位描述有所不同。
[0035]螺母3活動(dòng)放置在提引環(huán)2的內(nèi)腔中，通過(guò)螺紋套裝在接手I的上端，增大接手I的端頭直徑，防止接手I從提引環(huán)2中脫出。接手I的下端設(shè)置有螺紋用于與鉆桿相連，接手I下端的錐度以及螺紋的參數(shù)與鉆桿匹配，通過(guò)螺紋與鉆桿連接在一起。
[0036]接手I的上端由下向上伸入提引環(huán)2的內(nèi)腔中與螺母3相連。接手I的側(cè)壁與提引環(huán)2的下端□部之間留有間隙，保證接手I與鉆桿10螺紋連接一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，提引環(huán)2不轉(zhuǎn)動(dòng)。螺母3的外徑小于提引環(huán)2的內(nèi)徑，但大于提引環(huán)2的下端口部直徑，保證接手I不能從提引環(huán)2中脫落。
[0037]提引環(huán)2的上端設(shè)有供鋼絲繩通過(guò)的缺槽2a，鋼絲繩從缺槽2a中通過(guò)，用于下降鉆具12時(shí)向下施加壓力。提引環(huán)2上端開(kāi)有螺栓過(guò)孔，螺栓4橫向穿過(guò)缺槽2a兩側(cè)的支耳2b并鎖緊在提引環(huán)2上。螺栓4的作用有二:一是在下降鉆具時(shí)，可以將鋼絲繩擋在弧形槽內(nèi)，不讓其滑出；二是在提升鉆具時(shí)，鋼絲繩正好套在螺栓4上，將提升力傳遞給提引環(huán)2，便于將鉆具提出孔外。
[0038]最好是，提引環(huán)2的側(cè)壁上開(kāi)有與內(nèi)腔相通的兩個(gè)缺口 2c，兩缺口 2c相對(duì)提引環(huán)2的中心線對(duì)稱布置，缺口 2c的寬度大于螺母3的直徑，螺母3穿過(guò)缺口 2c放入提引環(huán)2的內(nèi)腔中。一個(gè)缺口 2c也能滿足使用要求，設(shè)置兩個(gè)對(duì)稱的缺口 2c，目的是為了保證使用過(guò)程中受力平衡，并方便加工。提引環(huán)2采用一體結(jié)構(gòu)，減少零件數(shù)量，并能保證螺母3的安裝。當(dāng)然，提引環(huán)2也可以采用分體式結(jié)構(gòu)，再通過(guò)螺紋或卡扣連接組合在一起。
[0039]另外，缺槽2a為弧形拱結(jié)構(gòu)，且弧形拱的頂部朝向上方。當(dāng)然，缺槽2a也可以采用一字槽的結(jié)構(gòu)，但向孔內(nèi)輸送鉆具時(shí)，鋼絲繩在一字槽的邊緣位置處受力不好，容易發(fā)生斷
m
O
[0040]如圖1所示，特制接頭A的下端與鉆桿10的上端相連，鉆桿10的下端與鉆具12相連。當(dāng)需要向鉆孔內(nèi)輸送鉆具時(shí)，第一鋼絲繩6的一端固定在卷?yè)P(yáng)機(jī)7上，另一端繞過(guò)第一定滑輪5a后與三角形連接環(huán)8的其中一端相連。第二鋼絲繩9分別依次繞過(guò)第二定滑輪5b、特制接頭A的缺槽2a和定滑輪5c后，兩端頭分別與三角形連接環(huán)8的另外兩端一一對(duì)應(yīng)相連。開(kāi)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，第一鋼絲繩收縮，即對(duì)提引環(huán)產(chǎn)生下壓力，提引環(huán)與接手上部端面接觸，并將下壓力傳遞給接手，接手將力傳遞給孔內(nèi)鉆具，即可達(dá)到向孔內(nèi)輸送鉆具的目的。圖中I箭頭所示為向鉆孔內(nèi)輸送鉆具時(shí)的受力方向。
[0041]如圖2所示，當(dāng)需要將鉆孔內(nèi)的鉆具提出孔外時(shí)，第一鋼絲繩6的一端固定在卷?yè)P(yáng)機(jī)7上，另一端直接套在特制接頭A的螺栓4上。開(kāi)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，第一鋼絲繩6收縮，即對(duì)提引環(huán)產(chǎn)生上拉力，此時(shí)提引環(huán)的下端與螺母接觸，通過(guò)螺母，將力傳遞給接手，通過(guò)接手即可將孔內(nèi)鉆具提出。圖2中箭頭所示為將鉆具從鉆孔內(nèi)提出時(shí)的受力方向。
[0042]最好是，第一定滑輪5a的安裝架高度可調(diào)，通過(guò)調(diào)整第一定滑輪5a的高度，來(lái)調(diào)整第一鋼絲繩6與鉆孔中心線的夾角，以適用不同角度斜孔的施工。
[0043]具體安裝時(shí)，立柱13a與底架13采用螺栓連接，并保證垂直；四個(gè)斜撐桿13b與底架13、立柱13a采用螺栓連接;橫桿13c與兩根立柱13a通過(guò)螺栓連接;兩根橫檔13d與底架13采用螺栓連接。第一定滑輪5a、第二定滑輪5b、第三定滑輪5c分別與對(duì)應(yīng)的立柱13a通過(guò)短鋼繩帶U型扣聯(lián)接，第一鋼絲繩6、第二鋼絲繩9與三角形連接環(huán)8用短鋼繩帶U型扣聯(lián)接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水平孔或斜孔鉆具升降系統(tǒng)，其特征在于:包括底架(13)，第一、第二、第三定滑輪(5a、5b、5c)，第一、第二鋼絲繩(6、9)，三角形連接環(huán)(8)，卷?yè)P(yáng)機(jī)(7)和特制接頭(A)，所述第一、第二、第三定滑輪(5a、5b、5c)分別通過(guò)各自的安裝架安裝在底架(13)上方并在俯視投影上呈等腰三角形布置，其中第一定滑輪(5a)位于遠(yuǎn)離鉆孔的一端，第二、第三定滑輪(5b、5c)等高并位于靠近鉆孔的一側(cè)，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)(7)安裝在底架(13)的中部;所述特制接頭(A)包括接手(1)、提引環(huán)(2)、螺母(3)和螺栓(4)，所述螺母(3)活動(dòng)放置在提引環(huán)(2)的內(nèi)腔中，接手(I)的下端設(shè)置有螺紋用于與鉆桿(10)相連，接手(I)的上端由下向上伸入提引環(huán)(2)的內(nèi)腔中與螺母⑶相連，接手(I)的側(cè)壁與提引環(huán)(2)的下端口部之間留有間隙，螺母(3)的外徑小于提引環(huán)(2)的內(nèi)徑，但大于提引環(huán)(2)的下端口部直徑;所述提引環(huán)(2)的上端設(shè)有供鋼絲繩通過(guò)的缺槽(2a)，所述螺栓(4)橫向穿過(guò)缺槽(2a)兩側(cè)的支耳(2b)并鎖緊在提引環(huán)(2)上； 當(dāng)需要向鉆孔內(nèi)輸送鉆具時(shí)，所述第一鋼絲繩(6)的一端固定在卷?yè)P(yáng)機(jī)(7)上，另一端繞過(guò)第一定滑輪(5a)后與三角形連接環(huán)(8)的其中一端相連;第二鋼絲繩(9)分別依次繞過(guò)第二定滑輪(5b)、特制接頭(A)的缺槽(2a)和定滑輪(5c)后，兩端頭分別與三角形連接環(huán)(8)的另外兩端 對(duì)應(yīng)相連； 當(dāng)需要將鉆孔內(nèi)的鉆具提出孔外時(shí)，所述第一鋼絲繩(6)的一端固定在卷?yè)P(yáng)機(jī)(7)上，另一端直接套在特制接頭(A)的螺栓(4)上。2.按照權(quán)利要求1所述的水平孔或斜孔鉆具升降系統(tǒng)，其特征在于:所述提引環(huán)(2)的側(cè)壁上開(kāi)有與內(nèi)腔相通的兩缺口(2c)，兩缺口(2c)相對(duì)提引環(huán)(2)的中心線對(duì)稱布置，螺母(3)穿過(guò)缺口(2c)放入提引環(huán)(2)的內(nèi)腔中。3.按照權(quán)利要求1所述的水平孔或斜孔鉆具升降系統(tǒng)，其特征在于:所述缺槽(2a)為弧形拱結(jié)構(gòu)，且弧形拱的頂部朝向上方。4.按照權(quán)利要求1所述的水平孔或斜孔鉆具升降系統(tǒng)，其特征在于:所述底架(13)采用矩形框架結(jié)構(gòu)，所述矩形框架的四個(gè)轉(zhuǎn)角位置處各設(shè)置有一根立柱(13a)，每根立柱(13a)配備有一根斜撐桿(13b)，所述第二、第三定滑輪(5b、5c)—一對(duì)應(yīng)地安裝在靠近鉆孔一側(cè)的兩根立柱(13a)的頂部;遠(yuǎn)離鉆孔一側(cè)的兩根立柱(13a)頂部通過(guò)橫桿(13c)相連，所述第一定滑輪(5a)安裝在橫桿(13c)中部;所述底架(13)的中部設(shè)置有兩根與橫桿(13c)平行的橫檔(I 3d)用于安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)(7)和鉆機(jī)。5.按照權(quán)利要求1所述的水平孔或斜孔鉆具升降系統(tǒng)，其特征在于:通過(guò)調(diào)整第一定滑輪(5a)的高度，來(lái)調(diào)整第一鋼絲繩(6)與鉆孔中心線的夾角，以適用不同角度斜孔的施工。
【文檔編號(hào)】E21B15/04GK105888578SQ201610393036
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日
【發(fā)明人】任良治
【申請(qǐng)人】重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局208水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)