18米液压起落可伸缩式钻塔.pdf

本发明18米液压起落可伸缩式钻塔，由天车、上塔体、二层台、限位锁紧装置、提升机构、下塔体、立塔油缸、立塔支架、落塔支架和钻塔底盘构成，天车由前3后2共5组滑轮组成，通过螺栓连接在上塔体顶端位置，钻塔底盘为型钢整体焊接结构，立塔支架由矩形方管焊接成A型架，直接焊接在钻塔底盘上，下塔体与上塔体采用无缝钢管焊接成桁架结构，下塔体与立塔支架通过铰支座连接，上塔体套在下塔体内，立塔油缸由两级伸缩缸组成，二层台由钢管焊接而成，通过法兰连接在钻塔的12.5米或8.2米处，落塔支架由型钢焊接而成。能实现18米的钻探高度，运输方便，锁紧装置新颖，承载能力大大增强，可以提高施工工作效率，保证施工成本消耗的有效降低。

1、  18米液压起落可伸缩式钻塔，由天车(1)、上塔体(2)、二层台(3)、限位锁紧装置(4)、提升机构(5)、下塔体(6)、立塔油缸(7)、立塔支架(8)、落塔支架(9)和钻塔底盘(10)构成，其特征是所述天车(1)由前3后2共5组滑轮组成，通过螺栓连接在上塔体(2)顶端位置，所述钻塔底盘(10)为型钢整体焊接结构，所述立塔支架(8)由矩形方管焊接成A型架，直接焊接在钻塔底盘(10)上，下塔体(6)与上塔体(2)采用无缝钢管焊接成桁架结构，下塔体(6)与立塔支架(8)通过铰支座(20)连接，上塔体(2)套在下塔体(6)内，所述立塔油缸(7)由两级伸缩缸组成，二层台(3)由钢管焊接而成，通过法兰连接在钻塔的12.5米或8.2米处，所述落塔支架(9)由型钢焊接而成。

2、  如权利要求1所述的18米液压起落可伸缩式钻塔，其特征是所述限位锁紧装置(4)为一连杆机构，由左档块(11)、左支座(12)、连杆(13)、连杆(14)、右档块(15)、连杆(16)、右支座(17)、操作杆(18)组成，连杆(13)与左档块(11)之间成一个夹角为110度的死连接，连杆(16)与右档块(15)之间成一个夹角为20度的死连接，操作杆(18)与右档块(15)之间成一个夹角为45度的死连接。

3、  如权利要求1所述的18米液压起落可伸缩式钻塔，其特征是所述提升机构(5)由钢丝绳固定环(19)、铰支座(20)、左滑轮(21)、钢丝绳(22)、右滑轮(23)、外滑轮(24)、液压绞车(25)组成，其中所述钢丝绳(22)的一端固定在下塔体(6)上的固定环(19)上，绕过左滑轮(21)、右滑轮(23)及外滑轮(24)，另一端连接在液压绞车(25)的卷筒上，铰支座(20)用于安装固定各滑轮。

18米液压起落可伸缩式钻塔
技术领域
本发明涉及地质勘探行业内地质钻探施工中的设备，具体是指一种钻塔。
背景技术
目前在地质勘探行业内，作为钻探施工的必备设备之一的地质钻塔，其型式大同小异，但在塔的高度上的突破及自动伸缩方面却不是很突出。现有的地质钻塔的高度一般最多只能做到12.5米，在地质勘探不断地向更深处勘探的现实要求中，不能满足市场需要，市场需要更大高度的地质钻塔的出现。况且市场现有的地质钻塔在运输方面，是依靠解体运输，然后在施工工地进行二次组装安置，并且需要吊车才能实现顺利安装，其辅助工作及辅助时间相对增加。同时，现有的地质钻塔，它的锁紧装置是靠螺栓进行连接，在实现锁紧时，需要人工在10米以上的高空进行作业，其危险系数很大。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种18米液压起落可伸缩式钻塔，能实现18米的钻探高度，运输方便，锁紧装置新颖，承载能力大大增强，可以提高施工工作效率，保证施工成本消耗的有效降低。
18米液压起落可伸缩式钻塔，由天车、上塔体、二层台、限位锁紧装置、提升机构、下塔体、立塔油缸、立塔支架、落塔支架和钻塔底盘构成，天车由前3后2共5组滑轮组成，通过螺栓连接在上塔体顶端位置，所述钻塔底盘为型钢整体焊接结构，所述立塔支架由矩形方管焊接成A型架，直接焊接在钻塔底盘上，下塔体与上塔体采用无缝钢管焊接成桁架结构，下塔体与立塔支架通过铰支座连接，上塔体套在下塔体内，所述立塔油缸由两级伸缩缸组成，二层台由钢管焊接而成，通过法兰连接在钻塔的12.5米或8.2米处，所述落塔支架由型钢焊接而成。
所述限位锁紧装置为一连杆机构，由左档块、左支座、连杆I、连杆II、右档块、连杆III、右支座、操作杆组成，连杆I与左档块之间成一个夹角为110度的死连接，连杆III与右档块之间成一个夹角为20度的死连接，操作杆与右档块之间成一个夹角为45度的死连接。
所述提升机构由钢丝绳固定环、铰支座、左滑轮、钢丝绳、右滑轮、外滑轮、液压绞车组成，钢丝绳的一端固定在下塔体上的固定环上，绕过左滑轮、右滑轮及外滑轮，另一端连接在液压绞车的卷筒上，铰支座用于安装固定各滑轮。
附图说明
图1是本发明钻塔的主视图。
图2是本发明钻塔的侧视图。
图3是限位锁紧装置组成结构及工作原理图。
图4是提升机构的主要构成及工作原理图。
具体实施方式：
如图1、图2所示，18米液压起落可伸缩式钻塔由天车1、上塔体2、二层台3(立根靠架)、限位锁紧装置4、提升机构5、下塔体6、立塔油缸7、立塔支架8、落塔支架9和钻塔底盘10构成。
钻塔底盘10为型钢整体焊接结构，立塔支架8由矩形方管焊接成A型架，直接焊接在钻塔底盘10上，下塔体6与上塔体2采用无缝钢管焊接成桁架结构，下塔体6与立塔支架8通过铰支座20连接，上塔体2套在下塔体6内，通过由液压绞车组成的提升机构5可以实现灵活伸出与收回，可以满足18米、13米及10米的钻探工艺要求。立塔油缸7由两级伸缩缸组成，用于钻塔的起落(注：起落塔时，上塔体2必须处于收回状态)。二层台3由钢管焊接而成，立根靠架是用钢管直接焊接在二层台上的一种凹型结构，和二层台一起通过法兰连接在钻塔的12.5米或8.2米处，用来在正常钻进或者加、减钻杆过程中立靠钻杆，可以分别满足18米和13米的钻探工艺要求。
限位锁紧装置4由连杆机构组成，在上塔体2伸出到位时，起到限位和锁紧要求。天车1由前3后2共5组滑轮组成，通过螺栓联接在上塔体2顶端位置，可以满足钻探过程中单绳、双绳的提升需求。落塔支架9由型钢焊接而成，起到在钻塔落下时，支撑并锁紧钻塔的作用，防止其在运输过程中由于塔体左右摆动而导致钻塔损坏。
限位锁紧装置为一连杆机构，此机构具有两个工作状态，一是松开，一是限位锁紧。在图3所示整个限位锁紧机构图中，粗实线所示的状态即为松开状态，也为原始状态。当将操作杆18沿逆时针方向旋转90度至A位置处时，由于连杆13与左档块11之间成一个夹角为110度的死连接，连杆16与右档块15之间成一个夹角为20度的死连接，操作杆18与右档块15之间成一个夹角为45度的死连接。所谓的死连接即是在机构的旋转工作过程中，这两者之间的夹角始终保持这样的角度不变化。因此连杆16带动连杆14、连杆13活动，至图示双点划线所示位置处；右档块15转动至B位置处，左档块11转动至C位置处，即实现了限位锁紧要求。当将操作杆18沿顺时针方向旋转复位至D位置处时，即为松开状态。在地面上对此机构的控制是通过两根栓在操作杆18两端的绷绳来实现的。
提升机构5的工作原理：提升机构5在钻塔中主要起抽出和收同上塔体2所用，工作动力由液压绞车25提供，铰支座20用于安装固定各滑轮。将钢丝绳22的一端固定在下塔体6上的固定环上19，绕过左滑轮21、右滑轮23及外滑轮24，另一端连接在液压绞车25的卷筒上。当要实现上塔体2的抽出时，控制液压绞车25工作，缠绕钢丝绳22，使上塔体2伸出下塔体6，当伸至目标要求位置(18米、13米、10米)处时，由限位锁紧机构4限位锁紧上塔体2，使钻塔处于正常工作状态。当要实现上塔体2收回时，控制液压绞车25工作，松开钢丝绳22，使上塔体2在重力的作用下，缩回下塔体6内，至目标要求位置时，完成收回工作。
目前，此种钻塔经过我所专业的研发设计人员及检测人员进行全面的分析验证及检测试验，可用在拖车式钻探机组、车载式钻探机组上，替代原有的组合式钻塔、整体式钻塔等。可广泛地应用在地质勘探行业内、冶金、煤炭、地矿、冶金、水电等多个领域。使用钻塔不仅可以方便地实现施工过程中起落与伸缩，提高单位时间内的纯钻进速度，提高工作效率，还大大缩短了转场解体拆卸与二次安装耗时，降低施工成本，提高企业经济效益。
本发明具有以下主要特点：
1、利用液压起落油缸和提升机构，方便实现立塔和塔体的伸缩，功效时间特别快，30分钟即可完成。
2、18米的可伸缩式钻塔，省去了施工现场吊车吊装的耗时与耗资，提升了工作效率。
3、限位锁紧机构的地面操纵控制方式，有效地避免了高空作业，保障了工人的人身安全。
4、18米钻塔在岩芯钻探过程中，可以实现一次提升3根钻杆，提高工作效率。
5、18米钻塔在收回时总长只有10米，避免了在运输过程中因超长问题而要进行的解体问题。
6、采用弹性模量最大的无缝钢管作为18米塔体的主要加工材料，在满足16t要求的前提下，18米钻塔的承载抗拉能力强，是现有钻塔的4倍至6倍。
7、18米钻塔的一塔多用功能，可以当作18米、13米钻塔用。
8、在井底发生事故时，18米钻塔可以收回成为10米钻塔，进行强力提拨，迅速处理井下事故。