[发明专利]一种立轴钻机

说明书

本发明属于勘探技术领域,涉及一种立轴钻机，包括机架、驱动机构、钻取机构，机架的架顶上设有定滑轮，定滑轮的轮轴处设有拉力传感器，定滑轮下方的机架上设有限位传感器，钢索上下滑动时穿过所述限位传感器；驱动机构与钻取机构之间采用齿轮驱动，钻取机构设有钻杆，钻杆上设有齿轮箱，齿轮箱上设有转速传感器用于测量钻杆的转速，齿轮箱内设有轴向进给速度传感器用于测量钻杆的轴向进给量；本发明通过拉力传感器、限位传感器，当轮轴处拉力过大时，或者大钩上升至限位传感器高度时，及时发出告警信息，进而停止驱动机构的驱动，有效防止了现有钻机无钻塔过载保护系统导致钻塔倾覆、断裂等恶性安全事故的发生。

技术领域

本发明属于勘探技术领域，涉及一种立轴钻机。

背景技术

现有的核工业勘探主设备落地钻机及拖车钻机，钻进效率低下，设备安全隐患多的现状。引起人身安全事故、孔内事故、设备事故、钻孔质量事故频发的现象；归根结底，钻机的安全隐患主要表现在以下几个方面：

1、盲钻：钻机操作者难以了解到钻进状况、孔内状况、泥浆情况等，如当前立轴扭矩、立轴转速、钻压、泵压、当前进尺速度、加压还是减压钻进等主要钻进主要技术参数操作者直观了解不到，只能盲钻凭经验操作钻机，造成钻孔质量不达标，孔内事故频发；

2、设备安全保护措施少，安全隐患多：具体表现为：A、老式钻机无钻塔过载保护系统易造成钻塔倾覆、断裂等恶性安全事故；B、钻塔无大钩限位、防过提安全系统，极易因大钩过位翻转造成整个钻机机架倒塌，酿成重大安全事故；C、立轴真实扭矩不知道、钻压不知道、钻进速度不知道等，很难了解孔内情况，无法做到明明白白钻孔。

因此，急需一种更加安全、操作感知性更好的钻机。

发明内容

本发明解决技术问题所采取的技术方案是：一种立轴钻机，包括机架、驱动机构、钻取机构，机架的架顶上设有定滑轮，定滑轮上绕有钢索，钢索底端悬挂有大钩，定滑轮的轮轴处设有拉力传感器，定滑轮下方的机架上设有限位传感器，钢索上下滑动时穿过所述限位传感器；驱动机构与钻取机构之间采用齿轮驱动，钻取机构设有钻杆，钻杆上设有齿轮箱，齿轮箱上设有转速传感器用于测量钻杆的转速，齿轮箱内设有轴向进给速度传感器用于测量钻杆的轴向进给量；拉力传感器用于实时监测钢索载荷防止拉力方向过载，限位传感器用于实时监测大钩的上升高度，防止大钩过提翻转造成整个钻机机架倒塌，其中转速传感器为霍尔传感器，轴向进给速度传感器为拉线传感器。

优选的，所述拉力传感器为板环式拉力传感器。

优选的，所述限位传感器自下向上分别设有第一限位传感器和第二限位传感器两级限位，第一限位传感器实现报警功能，第二限位传感器实现停机功能，做到先报警后停机，操作更安全方便。

优选的，所述驱动机构内部采用油压驱动，驱动机构通过驱动腔将传动油液从上腔压送至下腔然后再返回驱动腔完成一个油压传动循环。

更优的，所述油压驱动的驱动腔内设有第一油压传感器。

更优的，所述油压驱动的上腔内设有第二油压传感器。

更优的，所述油压驱动的下腔内设有第三油压传感器。

更优的，所述驱动机构的驱动腔上设有油温传感器。

优选的，所述立轴钻机设有控制系统，控制系统包括控制箱，控制箱电连接有传感系统、显示屏及支架，传感系统用于实时采集各传感器上传的系统信息，显示屏用于显示传感系统采集到的系统信息。

更优的，所述传感系统电连接有倾角传感器、压力传感器、位移传感器、转速传感器、油温传感器、拉力传感器、红外开关、泥浆压力传感器。

本发明的有益效果是：