一种智能水平定向钻机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能水平定向钻机，属于管道挖掘设备领域，其技术方案要点是包括底盘，底盘上安装有大梁，大梁上活动连接有钻杆，大梁上安装驱动的钻杆运动的动力装置，动力装置包括与钻杆端部连接的动力箱和行走小车，动力箱安装在行走小车上，动力箱包括第二旋转电机和第一旋转电机，第二旋转电机通过行走小车活动连接在大梁上，行走小车上安装有用于驱使钻杆移动的第一旋转电机，第一旋转电机上连接有推拉齿轮，大梁的顶面上设置有沿其长度方向设置的齿条，齿条和推拉齿轮啮合，第二减速机与动力箱输出轴连接，输出轴与钻杆连接，这种钻机的优点是避免出现液压系统泄漏导致设备故障的情况出现，并且设备体积小、节能环保及维护便捷。

【技术实现步骤摘要】
一种智能水平定向钻机
本技术涉及管道挖掘设备领域，特别涉及一种智能水平定向钻机。
技术介绍
水平定向钻机是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下公用设施(管道、电缆等)的一种施工机械，它广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气和石油等柔性管线铺设施工中，它适用于沙土和粘土等地况，甚至地下水位较高及卵石地层不适宜我国大部分非硬岩地区都可施工。随着经济和社会的发展，城市基础建设也发生了日新月异的变化，相应地也促进水平定向钻机的研发，发展前景广阔。公告号为CN108590523A的中国专利公开了一种智能型多功能水平定向钻机，包括：行走底盘；动力系统，安装在行走底盘上，为水平定向钻机提供动力；齿轨，向前倾斜向下固定在行走底盘上；驱动平台，沿齿轨移动；钻具，安装在驱动平台上，夹持钻杆后端；主机，安装在驱动平台上，驱动钻具转动，从而驱动钻杆旋转进给；推拉系统，安装在驱动平台上，包括对称设置在齿轨两侧的偶数个液压驱动系统；所述液压驱动系统包括第一液压马达、减速机以及齿轮；所述第一液压马达经减速机减速后驱动齿轮转动，所述齿轮分别与齿轨啮合；导向盘，设置在主机前方底盘上，引导钻具进给方向。现有技术中水平定向钻机动力来源是柴油发动机，柴油发动机与液压系统相连，柴油发动机将带动液压泵旋转，液压泵输出高压油给推拉马达和旋转马达，马达带动齿轮旋转，实现动力头旋转，推拉小车前后行走，实现钻杆的上扣和卸扣功能及管道的钻进及扩孔功能。但是以往的水平定向钻机使用一定年限后，液压系统会出现由于磨损引发的泄露情况，导致设备维修困难。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种智能水平定向钻机，其优点在于没有使用液压元件驱动钻杆，避免出现液压系统泄漏。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种智能水平定向钻机，包括用于承重的底盘，所述底盘上安装有大梁，大梁上活动连接有钻杆，所述大梁上安装驱动的钻杆运动的动力装置，所述动力装置包括与钻杆端部连接的动力箱和行走小车，动力箱包括第二旋转电机，所述第二旋转电机安装在行走小车上，第二旋转电机通过行走小车活动连接在大梁上，动力箱包括安装在行走小车上并用于驱使钻杆移动的第一旋转电机，所述第一旋转电机上连接有推拉齿轮，所述大梁的顶面上设置有沿其长度方向设置的齿条，所述齿条和推拉齿轮啮合，所述第一旋转电机和第二旋转电机均使用永磁同步电机。进一步的，所述第一旋转电机的输出端安装有第一旋转减速机，所述推拉齿轮安装在第一旋转减速机上。进一步的，所述第二旋转电机的输出端安装有第二旋转减速机，所述第二旋转电机通过第二旋转减速机与钻杆连接。进一步的，所述第二旋转减速机远离第二旋转电机的一端安装有动力头，所述动力头与钻杆的端部连接。进一步的，所述钻杆的端部安装有保护短接，所述动力头上安装有动力头短接，所述保护短接与动力头短接可拆卸连接。进一步的，所述大梁的底端安装有用于支撑在地面上的地锚。进一步的，所述大梁的底端安装有用于夹持钻杆的夹持器，所述夹持器设置在地锚上方。进一步的，所述大梁和底盘之间设置有仰角油缸，所述仰角油缸的一端固定在底盘上，所述仰角油缸的另一端伸出有活塞杆，并且活塞杆的端部固定在大梁上。进一步的，所述底盘上设置有用于提供安装柴油发动机空间的车辆动力仓，所述车底盘上安装有用于悬吊货物的随车吊机，所述车辆动力仓上设置用于对整个设备进行操纵的控向室。进一步的，所述车辆动力仓的底部还安装用于若干可伸缩的支腿油缸，所述车辆动力仓的一个侧面还安装用于向钻杆提供泥浆的泥浆泵。综上所述，本技术具有以下有益效果：1.这种钻机的动力是柴油发动机与旋转电机部件组成，不需要使用液压马达、阀组、液压胶管等诸多液压元件，并且与传统使用液压元件的钻机相比，这种钻机结构简单后期维护方便，并且维护费用低。2.使用永磁同步电机作为驱动部件，永磁同步电机能够实现定子电流中励磁分量与转矩分量的解耦，将交流电机控制等效于直流电机控制，大大提高了钻机的工作效率，同时永磁电机维护方便，也大大减少了钻机的维修费用。附图说明图1是智能水平定向钻机的结构示意图；图2是体现智能水平定向钻机动力装置的结构示意图。图中，1、地锚；2、夹持器；3、大梁；4、钻杆；5、底盘；6、仰角油缸；7、支腿油缸；8、行星减速机；9、泥浆泵；10、第一旋转电机；11、第一旋转减速机；12、动力头；13、动力头短接；14、第二旋转电机；15、第二旋转减速机；16、保护短接；17、车辆动力仓；18、随车吊机；19、控向室；20、推拉齿轮；21、齿条；22、行走小车。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。实施例：一种智能水平定向钻机，如图1所示，包括底盘5，底盘5主要用于作为安装其他零部件的基础，底盘5上还安装有用于行走的履带，并且底盘5的主要作用是承重。底盘5上安装有用于向整个钻机提供动力的车辆动力仓17，车辆动力仓17中安装有柴油机和负载敏感发电机，当这个设备负载大时，发电机发电量加大，发动机功率加大；负载小时，发电机发电量减小，发动机功率随之减小；根据负载的变化情况，发电机通过发动机的功率变化自动控制发电量；这样可以大大地节约能源。车辆动力仓17的一端安装有控向室19，控向室19中安装有手柄、显示仪器和开关等，在工作的时候，工作人员进入到控向室19中对整个设备进行操纵。车辆动力仓17的底部还安装用于若干可伸缩的支腿油缸7，当钻机运动到工作位置的时候，支腿油缸7的活塞杆向下伸出并且其端部与地面接触，将整个设备抬起，进一步增加钻机的稳定性，减少其在进行钻探时产生振动；在进行维修的时候，支腿油缸7抬起设备为维修设备创造空间。车辆动力仓17的一个侧面安装泥浆泵9，泥浆泵9采用永磁同步电机带动行星减速机8驱动曲轴旋转，实现活塞往复运动，将吸入的低压泥浆变成高压泥浆输入到钻杆4内孔中，起到润滑孔壁、成孔及冷却钻杆4头部的作用。底盘5上安装有随车吊机18，随车吊机18位于车辆动力仓17一侧，在钻机工作的时候，工作人员可以使用随车吊机18悬吊运输一些货物。底盘5上安装有大梁3，大梁3与底盘5之间安装用于驱动大梁3仰角油缸6，仰角油缸6的一端固定在底盘5上，所述仰角油缸6的另一端伸出有活塞杆，并且活塞杆的端部固定在大梁3上。在工作的时候，仰角油缸6的活塞杆做伸缩运动，带动大梁3做出俯仰的动作，仰角油缸6主要用于控制大梁3的倾斜角度，即完成控制钻孔角度的工作。结合图1和图2所示，大梁3上活动连接有钻杆4，钻杆4主要的作用是对土石方进行凿孔。选择钻杆4的长度范围是3—10米。梁上安装用于驱使钻杆4运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能水平定向钻机，其特征在于：包括用于承重的底盘(5)，所述底盘(5)上安装有大梁(3)，大梁(3)上活动连接有钻杆(4)，所述大梁(3)上安装驱动的钻杆(4)运动的动力装置，所述动力装置包括与钻杆(4)端部连接的动力箱和行走小车(22)，动力箱包括第二旋转电机(14)，所述第二旋转电机(14)安装在行走小车(22)上，第二旋转电机(14)通过行走小车(22)活动连接在大梁(3)上，动力箱包括安装在行走小车(22)上并用于驱使钻杆(4)移动的第一旋转电机(10)，所述第一旋转电机(10)上连接有推拉齿轮(20)，所述大梁(3)的顶面上设置有沿其长度方向设置的齿条(21)，所述齿条(21)和推拉齿轮(20)啮合，所述第一旋转电机(10)和第二旋转电机(14)均使用永磁同步电机。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能水平定向钻机，其特征在于：包括用于承重的底盘(5)，所述底盘(5)上安装有大梁(3)，大梁(3)上活动连接有钻杆(4)，所述大梁(3)上安装驱动的钻杆(4)运动的动力装置，所述动力装置包括与钻杆(4)端部连接的动力箱和行走小车(22)，动力箱包括第二旋转电机(14)，所述第二旋转电机(14)安装在行走小车(22)上，第二旋转电机(14)通过行走小车(22)活动连接在大梁(3)上，动力箱包括安装在行走小车(22)上并用于驱使钻杆(4)移动的第一旋转电机(10)，所述第一旋转电机(10)上连接有推拉齿轮(20)，所述大梁(3)的顶面上设置有沿其长度方向设置的齿条(21)，所述齿条(21)和推拉齿轮(20)啮合，所述第一旋转电机(10)和第二旋转电机(14)均使用永磁同步电机。


2.根据权利要求1所述的一种智能水平定向钻机，其特征在于：所述第一旋转电机(10)的输出端安装有第一旋转减速机(11)，所述推拉齿轮(20)安装在第一旋转减速机(11)上。


3.根据权利要求1所述的一种智能水平定向钻机，其特征在于：所述第二旋转电机(14)的输出端安装有第二旋转减速机(15)，所述第二旋转电机(14)通过第二旋转减速机(15)与钻杆(4)连接。


4.根据权利要求3所述的一种智能水平定向钻机，其特征在于：所述第二旋转减速机(15)远离第二旋转电机(14)的一端安装有动力头(12)，所述动力头(12)与钻杆(4)的端部连...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹良，
申请(专利权)人：苏州科艺油气工程设备服务有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32