钻井设备制造技术

本发明专利技术涉及一种钻井设备，包括架体和竖直滑动连接在架体内部的钻杆，钻杆的底部设置有钻头，架体上安装有驱动电机，驱动电机通过齿轮组传动机构带动钻杆周向旋转且通过齿轮齿条传动机构带动钻杆竖直方向运动，钻杆的顶部设置有振动组件，振动组件连接在驱动电机上。本发明专利技术具有钻杆可以竖直方向振动从而能更好的破碎土石的效果。

Drilling equipment

【技术实现步骤摘要】
钻井设备
本专利技术涉及钻井
，尤其是涉及一种钻井设备。
技术介绍
钻井是利用机械设备将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的工程，钻井是一项系统工程，是多专业、多工种利用多种设备、工具、材料进行的联合作业，同时它又是多程序紧密衔接，多环节环环相扣的连续作业，施工的全过程都具有相当的复杂性。近年来随着勘探开发工作量的持续增加，钻井工作量呈现大幅度上升趋势，钻井工作量的增加确保了中国油气探明储量和产量的持续提高。授权公告号为CN106761397B的专利技术专利公开了一种钻井设备，包括架体和竖直滑动连接在架体内部的钻杆，钻杆的底部设置有钻头，架体上安装有驱动电机，驱动电机通过齿轮组传动机构带动钻杆周向旋转且通过齿轮齿条传动机构带动钻杆竖直方向运动。上述技术方案中工作人员启动驱动电机后，可以同时带动钻杆旋转和竖直方向运动，但在实际工作中，钻杆在钻到地下前，需要先将地面较硬的土石进行破碎工作，由于钻杆不能竖直方向振动，因此仅靠钻杆底端的钻头旋转，在破碎较硬的土石时效果不是很好。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种钻井设备，其具有钻杆可以竖直方向振动从而能更好的破碎土石的效果。本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种钻井设备，包括架体和竖直滑动连接在架体内部的钻杆，钻杆的底部设置有钻头，架体上安装有驱动电机，驱动电机通过齿轮组传动机构带动钻杆周向旋转且通过齿轮齿条传动机构带动钻杆竖直方向运动，钻杆的顶部设置有振动组件，振动组件连接在驱动电机上。通过采用上述技术方案，钻杆的顶部设置有振动组件且振动组件连接在驱动电机上，钻井设备在实际进行钻井工作时，需要先将地面较硬的土石进行破碎，振动组件的设置可以使钻杆竖直方向振动，从而不用仅靠钻杆底端的钻头进行旋转来破碎地面的土石，而是配合钻杆的振动可以使破碎效果更佳，进而钻井设备具有钻杆可以竖直方向振动从而能更好的破碎土石的效果。本专利技术进一步设置为：所述架体上转动连接有水平设置的转动轴，转动轴连接在驱动电机上，振动组件包括固定在转动轴外侧的凸轮，架体上通过转动杆转动连接有推杆且转动杆处在推杆靠近中间的位置，钻杆的顶部固定连接有一个水平设置的顶板，推杆的一端与凸轮配合且另一端抵在顶板上，钻杆的外侧竖直套设有复位弹簧且复位弹簧的顶端抵接在顶板的下表面。通过采用上述技术方案，转动轴和推杆均转动连接在架体上且转动轴的外侧固定有凸轮，推杆的一端与凸轮配合且另一端抵在钻杆顶部的顶板上，顶板的设置增大了钻杆顶部的面积，从而可以更好的与推杆接触，复位弹簧套设在钻杆的外侧且顶端抵接在顶板的下表面，钻井设备工作时，工作人员启动驱动电机，然后使转动轴转动，凸轮推杆的运动使得推杆压着顶板竖直方向运动，推杆压着顶板竖直向下运动时，复位弹簧受到挤压，会对顶板有一个竖直向上的力，当凸轮继续运动且由长端向短端运动过程中，此时推杆和顶板会在复位弹簧的弹簧力的作用下竖直向上运动，复位弹簧的设置可以使推杆的两端始终与凸轮和顶板接触，凸轮推杆运动过程中，顶板竖直方向上下运动，从而钻杆也会竖直方向上下振动，进而钻井设备具有钻杆可以竖直方向振动从而能更好的破碎土石的效果。本专利技术进一步设置为：所述推杆靠近顶板的一端铰接有一个水平设置的压板，压板可以转动的方向与推杆可以转动的方向相同。通过采用上述技术方案，压板铰接在推杆靠近顶板的一端，压板的设置增大了推杆与顶板的接触面积，从而可以更好的与顶板配合进行竖直方向的运动，压板可以转动的方向与推杆可以转动的方向相同，由于推杆靠近顶板的一端做弧形运动，压板的设置使得无论是推杆压着顶板向下运动还是顶板在复位弹簧的作用下压着推杆向上转动，整个过程压板的下表面可以始终与顶板的上表面接触，从而使振动组件的结构更加合理。本专利技术进一步设置为：所述推杆靠近凸轮的一端转动连接有一个辊轮且辊轮的表面与凸轮的表面贴合。通过采用上述技术方案，辊轮的设置使得推杆与凸轮接触的地方由滑动摩擦变为滚动摩擦，减小摩擦力的同时也可以使得推杆与凸轮之间的运动更加平稳、顺畅，且可以降低磨损程度，从而使振动组件的结构更加合理。本专利技术进一步设置为：所述转动轴的外侧固定有带轮一且转动连接有轴套，轴套的外侧固定连接有带轮二，齿轮齿条传动机构包括固定在轴套外侧的齿轮和竖直方向滑动连接在架体上的齿条，齿轮和齿条相互啮合，齿条上固定连接有水平设置的固定板，固定板的下表面抵在顶板的上表面，驱动电机输出轴的端部固定连接有一个带轮三，带轮一和带轮二的位置相互靠近且与带轮三均通过同一条皮带进行传动，架体上设置有把皮带从带轮一和带轮二之间位置进行切换的切换组件。通过采用上述技术方案，轴套转动连接在转动轴上且外侧固定有齿轮和带轮二，齿条竖直滑动连接在架体上且齿条与齿轮相互啮合，固定板固定在齿条的顶部且下表面抵在顶板上，带轮二与带轮三皮带传动，从而驱动电机启动后，使带轮三带动带轮二转动，从而同轴套设置的齿轮转动并且齿条压着顶板使钻杆竖直方向运动，转动轴的外侧固定有带轮一，带轮一和带轮三之间与带轮二和带轮三之间通过同一条皮带传动，当皮带在带轮一与带轮三的外侧时，钻杆旋转的同时振动组件使钻杆竖直方向进行振动可以更好的对地面较硬的土石进行破碎，当皮带在带轮二与带轮三的外侧时，钻杆旋转的同时会竖直方向运动，可以对已经破碎过的地面进行钻井工作，切换组件的设置可以把皮带从带轮一和带轮二之间进行位置切换，从而更加方便钻井设备的两套工作系统振动系统、钻井系统进行工作，提高了工作效率，带轮一与带轮二相互靠近，方便切换组件对皮带的位置进行切换，从而使钻井设备的结构更加合理。本专利技术进一步设置为：所述切换组件包括水平固定在架体上的气缸和固定在气缸输出轴端部的移动板，气缸的长度方向与转动轴的长度方向一致，移动板上开设有两个通孔，皮带通过通孔穿过移动板，气缸输出轴的运动使移动板在带轮一与带轮三之间和带轮二与带轮三之间的位置进行切换。通过采用上述技术方案，气缸的长度方向与转动轴的长度方向一致且气缸输出轴的端部固定有移动板，皮带通过移动板上开设的两个通孔穿过移动板，气缸工作时，输出轴伸长或缩短，可以使移动板移动板在带轮一与带轮三之间和带轮二与带轮三之间的位置进行切换，从而移动板带动皮带使其在带轮一与带轮二之间进行位置切换，从而使切换组件的结构更加合理且钻井设备在工作时振动系统切换到钻井系统时更加方便，且切换过程中不用关闭驱动电机，提高了工作效率。本专利技术进一步设置为：所述带轮一和带轮二的表面均开设有凹槽且凹槽的截面为弧形，皮带的截面为圆形。通过采用上述技术方案，带轮一和带轮二的表面均开设有凹槽，凹槽的设置使得皮带在带轮一或带轮二外侧运动时更加稳定，在没有受到平行于转动轴轴线方向的外力时不会脱离、改变位置，又因为凹槽截面为弧形且皮带的截面为圆形，从而切换组件在对皮带位置进行改变时更加容易，且切换过程中运动平稳，可以避免出现皮带卡住的现象，从而使钻井设备的结构更加合理。本专利技术进一步设置为：所述带轮一与带轮二相互远离的一侧均固定有挡板且挡板的外径大于带轮一和带轮二圆形截面的外径。通过采用上述技术方案，挡板的设置使得皮带在带轮一或带轮二外侧运动的过程中，不会脱离带轮一或带轮二，从而使钻井设备的结构更加合理。本专利技术进一步设置为：所述辊轮与凸轮的表面均设置有耐磨镀层。通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻井设备，包括架体（1）和竖直滑动连接在架体（1）内部的钻杆（6），钻杆（6）的底部设置有钻头（61），架体（1）上安装有驱动电机（2），驱动电机（2）通过齿轮组传动机构（3）带动钻杆（6）周向旋转且通过齿轮齿条传动机构（4）带动钻杆（6）竖直方向运动，其特征在于：钻杆（6）的顶部设置有振动组件（7），振动组件（7）连接在驱动电机（2）上。

【技术特征摘要】
1.一种钻井设备，包括架体（1）和竖直滑动连接在架体（1）内部的钻杆（6），钻杆（6）的底部设置有钻头（61），架体（1）上安装有驱动电机（2），驱动电机（2）通过齿轮组传动机构（3）带动钻杆（6）周向旋转且通过齿轮齿条传动机构（4）带动钻杆（6）竖直方向运动，其特征在于：钻杆（6）的顶部设置有振动组件（7），振动组件（7）连接在驱动电机（2）上。2.根据权利要求1所述的钻井设备，其特征在于：所述架体（1）上转动连接有水平设置的转动轴（5），转动轴（5）连接在驱动电机（2）上，振动组件（7）包括固定在转动轴（5）外侧的凸轮（71），架体（1）上通过转动杆（721）转动连接有推杆（72）且转动杆（721）处在推杆（72）靠近中间的位置，钻杆（6）的顶部固定连接有一个水平设置的顶板（62），推杆（72）的一端与凸轮（71）配合且另一端抵在顶板（62）上，钻杆（6）的外侧竖直套设有复位弹簧（63）且复位弹簧（63）的顶端抵接在顶板（62）的下表面。3.根据权利要求2所述的钻井设备，其特征在于：所述推杆（72）靠近顶板（62）的一端铰接有一个水平设置的压板（722），压板（722）可以转动的方向与推杆（72）可以转动的方向相同。4.根据权利要求2所述的钻井设备，其特征在于：所述推杆（72）靠近凸轮（71）的一端转动连接有一个辊轮（723）且辊轮（723）的表面与凸轮（71）的表面贴合。5.根据权利要求2所述的钻井设备，其特征在于：所述转动轴（5）的外侧固定有带轮一（51）且转动连接有轴套（52），轴套（52）的外侧固定连接有带轮二（521），齿轮齿条传...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆云涌，刘大为，李阔，赵硕，马涛，
申请(专利权)人：北京市地质工程勘察院，
类型：发明
国别省市：北京,11