[实用新型]一种顶驱式岩心钻机

说明书

技术领域

本实用新型属于地质勘探设备领域，具体来说，涉及一种顶驱式岩心钻机。

背景技术

图1所示为当今地勘行业用得最为普遍的一种岩心钻机，其主要由以下部分组成：输入动力101、变速箱102、机架103、卷扬104、动力分配箱105、钻杆106、动力头107、给进油缸108、导向杆109和锥齿轮箱111。

现有岩心钻机各部分的作用如下(输入动力101、变速箱102、机架103不作叙述)：

1、卷扬104一般与施工现场就地搭建的钻塔配合使用，主要用于起吊钻杆106，以方便钻杆106装入动力头107中或从动力头107中拆取出来。

2、动力分配箱105用于将变速箱103传过来的动力分配到锥齿轮箱111和卷扬104。

3、锥齿轮箱111将动力分配箱105传过来的动力转变方向后传给主轴108。

4、主轴108中空，以便装入钻杆106，主轴108的上端与动力头107相连接，能将锥齿轮箱111传过来的动力传给动力头107。

5、动力头107接受锥齿轮箱111通过主轴108传过来的动力带动钻杆106旋转。

6、给进油缸110使动力头107上下运动。

7、钻杆106在动力头107的作用下产生旋转运动，在给进油缸110的 作用下产生上下运动，向下为钻进，向上则为取出。

8、导向杆109保证动力头107上下运动的方向一致。

现有岩心钻机的工作过程如下：开启普通岩心钻机，运行普通岩心钻机的卷扬104，与塔顶滑轮和吊绳相配合，吊起未进入工作状态的钻杆106，装入到普通岩心钻机的动力头107中，松开吊绳；运行动力头107和给进油缸110，使钻杆106往下钻进；当一根钻杆的有效钻入长度全部钻入地下后，就再次运行卷扬104装入另一根钻杆并与前面已钻入地下的钻杆相连接，继续钻进，直至达到目标钻入深度。当达到目标钻入深度后，停止钻进，按照上述装入钻杆的过程反过来操作，逐根取出钻杆，即完成整个钻探操作过程。

普通岩心钻机有以下一些不足之处：

1、操作繁琐、工作效率较低。动力头向上运动的距离受给进油缸行程的限制，上下运动距离有限，向上运动距离过大也会使动力头的稳定性变得很差，所以一根钻杆全部钻入地下，动力头需要上下往复运行几次才能完成；且装入钻杆时，一次只能装一根。

2、动力浪费较大。输入动力经过多次传递，且由横向旋转运动变成了竖向旋转运动，造成了大量动力浪费。

3、钻进力量有限。在钻进时，给进油缸收缩，压着钻杆钻机，但给进油缸形成的压力主要来自普通岩心钻机靠动力头一端自身的重量，当钻杆在地底碰到较硬的岩质时，甚至可以将普通岩心钻机靠动力头的一端顶起来。

4、难以实现集成控制。

发明内容

为解决背景技术中的问题，本实用新型提供了一种顶驱式岩心钻机。

本实用新型的技术方案是：一种顶驱式岩心钻机，包括钻塔、塔顶滑轮组、塔座、集成式动力头、钻杆、主卷扬、主吊绳、导向滑轮和导向绳索；塔顶滑轮组位于钻塔顶部，主吊绳从主卷扬伸出，穿过塔顶滑轮组并与集成式动力头连接；导向绳索位于集成式动力头两侧，其上下两端均固定连接使其绷紧；导向滑轮安装在集成式动力头两侧，每侧的上端和下端各有两个滑轮，这两个滑轮为并列布置，导向绳索夹在这两个滑轮之间。

作为一种改进，所述顶驱式岩心钻机还包括副卷扬和副吊绳，用于起吊钻杆或岩心样块。

本实用新型进一步的技术方案是:所述顶驱式岩心钻机的集成式动力头包括整体箱、动力头、变速箱、输入动力和配重块；动力头、变速箱和输入动力均安装在整体箱内；动力头位于整体箱底部，并与下方的钻杆连接；变速箱位于动力头正上方且两者相连，输入动力位于变速箱正上方且两者相连；配重块位于整体箱内部，可适当增减其数量以调整集成式动力头的重量。

本实用新型再进一步的技术方案是:所述顶驱式岩心钻机还包括液压油缸；液压油缸的一端与塔座固定连接；导向绳索的上端与钻塔的顶部固定连接，下端绕过定滑轮后与液压油缸的另一端连接。

本实用新型更进一步的技术方案是:所述顶驱式岩心钻机还包括液压油缸和油缸挂耳；油缸挂耳位于吊钩的两侧，两侧各装有一副液压油缸，液压油缸的下端跟集成式动力头相连。