一种海底勘查钻机制造技术

本发明专利技术公开了一种海底勘查钻机，属于海洋钻探技术领域，包括自行底盘、龙门式机架、钻杆排列运移装置、排管机、给进机构、动力头、回转驱动装置和夹持拧卸装置。钻杆排列运移装置安装在自行底盘中央的回转驱动装置与龙门式机架上部的安装法兰之间，可绕自行底盘中心轴回转，排管机与钻杆排列运移装置配合动作，通过倾角传感器及回转编码器实现角度和位置控制，进行立根的自动运移和排列。动力头安装在给进机构的给进滑车上，通过给进机构的链传动装置加压钻进或提升下放钻具，动力头可沿给进滑车上的安装销轴浮动。该钻机内部集成液压传动系统和电气控制装置，可在海底进行完整的自动钻进工艺流程，并可依靠自行底盘变换孔位。并可依靠自行底盘变换孔位。并可依靠自行底盘变换孔位。

【技术实现步骤摘要】
一种海底勘查钻机


[0001]本专利技术涉及海洋钻探
，特别是涉及一种海底勘查钻机。

技术介绍

[0002]进行海洋资源勘探开发和海洋地质学研究，需要获取海底沉积物岩石样品。海底勘查钻机规避了海浪、风暴等海上不利因素的影响，是一种经济高效的勘查取样工具，尤其适合于近海或深海浅层大面积取芯和取样作业。
[0003]德国宝峨公司研制的MeBo-200钻机为可绳索取芯钻进的多用途钻机，最大钻进深度为200m，可作用于海底坚硬岩和沉积物，具备一定的孔内原位探测能力。中国湖南科技大学主持研制的“海牛”钻机为绳索取芯式钻机，可钻进硬岩或是海底沉积物，最大钻进深度为90m，具备温度、土体力学等多项原位CPT探测的功能，实现了可视化自动操纵，可视觉监控岩土体。
[0004]MeBo-200钻机与“海牛”钻机所采用的钻杆排列装置皆类似于专利CN201396091公布的海底自动接杆钻机用旋转式钻杆存储机构的结构：在圆柱状排管架的圆周上排布钻杆，由分布盘定位钻杆，由带缺口的圆箍限制倾斜，一油缸驱动曲柄带动排管架转动，一油缸驱动两处定位销伸缩，两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海底勘查钻机，该钻机配置有随动电控箱和液压动力站，在随动电控箱内布置有PLC控制器，所述PLC控制器与位于钻井船上的远程PLC系统通过CAN总线通信连接；液压动力站固定在钻机顶部，其特征在于：液压动力站采用电液比例负载敏感液压系统，液压动力站与位于钻井船上的远程PLC系统通过CAN总线通信连接，所述钻机包括自行底盘(1)、龙门式机架(2)、钻杆排列运移装置(3)、排管机(4)、给进机构、动力头(7)、回转驱动装置(13)和夹持拧卸装置；所述自行底盘(1)包括底盘本体、过渡法兰座(11)及液压卡盘座，底盘本体、过渡法兰座(11)和液压卡盘座的中部均具有通孔且三者同轴设置，过渡法兰座(11)固定在底盘本体上方，液压卡盘座固定在过渡法兰座(11)下方；所述回转驱动装置(13)安装在自行底盘(1)的过渡法兰座(11)上，且用于驱动回转驱动装置(13)旋转部进行旋转的液压马达输出轴上安装有绝对值编码器，该绝对值编码器与PLC控制器连接；所述龙门式机架(2)的下部穿过回转驱动装置(13)的内孔固定在自行底盘(1)的过渡法兰座(11)上；所述给进机构由链传动装置(5)和给进滑车(6)构成，给进滑车(6)与设置在龙门式机架(2)上的滑车导轨滑动连接；链传动装置(5)包括链条、链接头、主动链轮、从动链轮和链轮驱动液压马达，链条通过链接头及销轴连接到给进滑车(6)上；主动链轮与链轮驱动液压马达连接；从动链轮通过链条与主动链轮连接；所述动力头(7)采用长销轴(12)安装在给进滑车(6)上；所述钻杆排列运移装置(3)包括第一环形构件、第二环形构件及连接在第一环形构件和第二环形构件之间的立柱，第一环形构件和第二环形构件呈上下正对布置，第一环形构件的顶部通过上承盘(16)采用回转支承(14)联接在位于龙门式机架(2)上部的钻杆排列运移装置安装法兰上，第一环形构件沿圆周方向均匀开设有纵向贯穿通孔；第二环形构件的底部通过下承盘(15)采用呈环形阵列设置的螺栓组固定在回转驱动装置(13)的旋转部上，第二环形构件朝向第一环形构件的一侧沿周向均匀布置有限位圆筒，限位圆筒和纵向贯穿通孔数量一致，且一一对应，其中纵向贯穿通孔孔壁开有宽度大于钻杆外径且小于钻杆接头外径的开口；所述夹持拧卸装置包括背钳(8)、夹钳卸扣器、液压卡盘及卸扣用回转驱动装置，背钳(8)安装在动力头(7)下部；夹钳卸扣器通过过渡法兰与卸扣用回转驱动装置的旋转输出法兰采用螺栓组刚性联接；液压卡盘通过液压卡盘座安装在过渡法兰座(11)下方，卸扣用回转驱动装置安装在自行底盘(1)的中央区域，并位于液压卡盘上方，卸扣用回转驱动装置的轴线与动力头(7)主轴回转轴线重合；所述排管机(4)通过排管机安装法兰(10)固定在龙门式机架(2)上，排管机(4)包括机械手(17)、伸展动臂(101)、伸展拉杆(102)、支撑臂(103)、三角架(104)、变幅液压油缸、升降液压油缸、伸展液压油缸、轻型回转驱动装置(110)、第一升降滑车(107)、第二升降滑车(108)以及导轨立柱(111)，轻型回转驱动装置(110)具有蜗轮蜗杆传动结构和回转驱动液压马达，其中蜗轮蜗杆传动结构中的蜗杆输入端联接回转驱动液压马达输出轴，蜗杆输出轴上安装有用于测定排管机(4)整体回转角度的绝对值编码器，该绝对值编码器与PLC控制器连接，轻型回转驱动装置(110)的顶部联接座下方采用销轴和螺栓固定有导轨立柱(111)；导轨立柱(111)上部安装有伸展液压油缸铰轴支座(112)，导轨立柱(111)的底部安装有升降液压油缸铰轴支座(113)；第一升降滑车(107)和第二升降滑车(108)均滑动连接在导轨立柱(111)上，第一升降滑车(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清岩，钟蔚岭，盛洁，李昊轩，郑显赫，李铠军，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：