[实用新型]地质探矿使用的多功能钻塔

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地质探矿使用的多功能钻塔。

背景技术

目前，我国在地质探矿领域所使用的钻塔主要有早期“北京冶金地质机械修配厂”生产的14.5米四角斜塔，现在已由原来的角钢结构改进成钢管塔；还有22米直塔；此外就是近几年各厂家和勘探单位自行设计制造的几种简易钻塔。如改自SPJ300水井钻机用的A型塔，改自工程钻的“门”字塔，及仿自国外的安在钻机上的整体式塔机一体钻塔等。

由于14.5米钻塔是和北京-800钻机配套用的，所以用在液压立轴钻机上就存在卷扬机钢丝绳与卷扬之间的夹角问题。有时定绳定在某一塔脚时还有拉弯塔脚的现象。另外它只能打大倾角的角度孔，再者就是其重量太大，建塔时即费力又不安全。

22米直塔不能打角度孔，同样存在重量大，建塔费时费力等不安全的现象。

改自SPJ300水井钻机用的A字形钻塔存在的主要问题是不能打角度孔，或只能打大倾角的角度孔。并且在地形狭小的山区建塔比较困难。特别是放塔一端在陡坡上或峭壁上时将无法建塔。

钻塔和钻机一体型钻塔最大的特点就是轻便。虽然能打角度孔，但缺点是这种钻塔只能用在一种型号的钻机上，不能互换。另外缺少强度大的钻杆依梁，施工深度较大的钻孔时提升的钻杆全部要放倒，安全隐患大，辅助时间长，影响效率。

行业内部人员公知，立轴式液压钻机特点在于回转器轴心与卷扬中心有一距离(ε)，为了便于井口操作，钻机上部可整体后移α距离。这样，卷扬中心距井口中心线距离就会变为ε+α，见图1。其中，L：为井口上天车中心和后天车外缘钢丝绳中心距离，ε：为立轴中心与卷鼓中心距离，α：为钻机移车距离。λ、1/2卷鼓长度。为了使天车滑轮即能对准井口，又能对准钻机卷扬中心。天车的结构就要设计成前后两个滑轮组，前滑轮组中心到后滑轮外缘钢丝绳中心距离为L＝ε+α。这样就增加了天车的长度，从而使桅杆式或框架式钻塔类天车成为悬臂梁式结构。其受力中心偏移出框架塔体外，造成钻塔整体不稳定，承载力不高。

发明内容

本实用新型的发明目的在于提供一种地质探矿使用的多功能钻塔，要解决的第一个技术问题是建塔时安装难度大，在地形狭小、陡峭的山区不能建塔，以及不能钻任意角度孔的难题。要解决的第二个技术问题是提高该钻塔整体的稳定性和适应性。

为了解决第一个技术问题，本实用新型采用以下技术方案，该多功能钻塔包括钻机、塔体、钻杆依梁、天车、塔体斜支撑和塔基台。

塔体为桅杆式桁架结构，由多节分塔体构成，相邻两节分塔体间用螺栓相连，连接面一侧设有折叠铰链，下塔体的底端为塔基台。下塔体直接铰接在塔基台上，具体结构是加长塔体使其与竖直方向成一角度θ，并通过支撑铰链直接安装在塔基台上，另一侧用前右副支腿支撑在塔基台上。油缸的底端铰接在塔基台上，顶端铰接在下塔体上。

本设计的钻塔设有多种支撑，包括前斜支承杆，后斜支承杆，前左副支腿、前右副支腿，后左副支腿，后右副支腿。塔体侧后部由后右副支腿，后左副支腿通过铰链支撑在塔基台后部。

各种支撑由钢管、调节丝杠组件及调节杆接头焊接而成，副支腿上调节杆接头由内、外套管构成，内、外套管的管壁上设有一排线性等距排列的调节孔，两套管和调节孔的间距取值不同。

下塔体还可以通过塔底座安装在塔基台上，塔底座设在下塔体的下方，与钻机机架相邻。塔底座的形状为台阶状，其上阶梯上设有塔体支承座，下阶梯上设有油缸铰支座。下塔体的底端通过塔底座顶部的塔体支承座与塔底座铰接。油缸的底端铰接在下阶梯上的油缸绞支座上，顶端铰接在下塔体上。

在以上设计中，上部塔体支承座孔中心高度h接近钻机卷扬轴线高度H减去卷扬刹车鼓半径R，即接近或等于机架高度。ε为立轴中心与卷鼓中心的距离，其大小由钻机架决定，在不影响钻机移车的情况下塔体支承座尽量靠近钻机机架。

为了解决本实用新型的第二个技术问题，即提高该钻塔的稳定性和适应性，本实用新型采用以下技术方案。

在天车梁上设有副支撑，天车梁为简支梁；其具体结构是天车梁的一侧固定在上塔体的顶部，另一侧底部设有前、后两个铰支座，在塔体的中部装有钻杆依梁，在该钻杆依梁顶面上也设有前、后两个铰支座，前斜支撑杆和后斜支撑杆分别铰接在上、下对应的铰支座间。

在下塔体的上方再加装一个中塔体和下钻杆依梁，钻杆依梁与下钻杆依梁之间由前竖支撑杆和后竖支撑杆铰接支撑。下钻杆依梁与前左副支腿和后左副支腿的上端铰接，下端分别支撑在塔基台上。