本发明专利技术公开了一种液电混合的模块组合式水平定向钻机，包括推拉钻架模块单元及旋转机构模块单元；所述旋转机构模块单元通过可拆卸的方式设置于所述拉钻架模块单元上。通过本发明专利技术，可以随时更换旋转机构模块单元中的旋转动力头，通过模块优化组合满足变化多端的地层条件，以较小的投资代价，达到更快、更省、更安全的工程效果，从而优化用户的钻机装备配置，减少用户的重复投资；可以将推拉钻架模块单元及旋转机构模块单元拆分运输，降低集成式钻机单件运输重量，解决大钻机超重问题，方便进出施工现场；在有可利用网电的工程条件下，利用网电作为旋转机构的动力源，节省燃料消耗，降低施工成本，同时减少柴油发电机组的尾气排放。同时减少柴油发电机组的尾气排放。同时减少柴油发电机组的尾气排放。
【技术实现步骤摘要】
一种液电混合的模块组合式水平定向钻机
[0001]本专利技术属于非开挖钻机
，特别是涉及一种液电混合的模块组合式水平定向钻机。
技术介绍
[0002]水平定向钻机施工作业的主要动作是旋转与推拉，一般情况下，旋转机构是钻机消耗功率最大的部分，旋转机构的工作能力（额定功率）也是决定钻机施工效率最主要的因素。
[0003]目前国内外水平定向钻机，旋转机构是钻机不可分割的一部分，即一旦钻机制作完成，钻机的旋转额定功率就不能改变。然而，在工程施工中，由于地层条件的不同，对旋转机构的能力要求是不一样的。在软土底层，旋转机构只需较小的旋转功率就可以达到满意的施工效率；而在岩石地层或其它的硬质地层，旋转机构需要更大的功率才能满足较好的施工效率。
[0004]现阶段的国内外水平定向钻机的旋转能力、推拉能力以及总输出功率都是各厂家按照自己对施工工艺的理解在产品设计时就匹配好的，我们称之为“既定集成式”钻机，客户一旦选择购买以后，便无法自己去改变。因此现有水平定向钻存在以下技术局限：其一、水平定向钻施工遇到的地层情况是千变万化的，从淤泥土到硬岩，跨度很大。到目前国内外市场上只有这种在设计阶段就将旋转、推拉以及总功率匹配好的“既定集成式”钻机，在遭遇到不适合本钻机性能指标的地层时，要想达到满意的施工效率、降低施工成本、降低施工风险，只有购买更换其他更加适合工况钻机来实现。这样一来，就带来客户重复投资增加。目前，定向钻机的用户中，大量地存在自有钻机装备规格数量多、闲置率高的资产不良状况。
[0005]其二、在大型和超大型水平定向钻机方面，集成式的钻机自重较大，超过常规公路运输限重，运输成本高，进出施工现场也比较困难，如何将集成式的大钻机分解运输、到现场还要方便组装，是目前尚未解决好的问题。
[0006]因此，有必要对现有技术进行改进，以解决上述技术问题。
技术实现思路
[0007]本专利技术提供一种液电混合的模块组合式水平定向钻，解决以下问题：1、通过模块化组合满足不同施工需要，减少客户重复性装备投资；2、降低钻机单件运输重量，解决大钻机超重，方便进出施工现场；3、在有可利用网电的工程条件下，利用网电作为旋转机构模块单元的动力源，节省燃料消耗，降低施工成本，减少柴油发电机组的尾气排放。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：一种液电混合的模块组合式水平定向钻机，包括推拉钻架模块单元及旋转机构模块单元；所述推拉钻架模块单元包括履带底盘、轨道梁、推拉机构、夹持器、泥浆泵、动力
站、驾驶室；所述旋转机构模块单元包括柴油发电机组、电控箱及旋转动力头，且所述旋转动力头包含多种规格型号；所述旋转机构模块单元通过可拆卸的方式设置于所述拉钻架模块单元上。
[0009]优选的，所述轨道梁安装于所述履带底盘上；所述推拉机构包括推拉平台及两个对称布置的推拉油缸；所述推拉平台对称设置有一对定位槽、两对台阶面及两对滚轮，所述滚轮沿着所述轨道梁上的平板滚动；所述两个推拉油缸每个缸体上各设置有一个台阶圆及两个分别与所述两个台阶面匹配的卡槽，所述推拉油缸通过所述两个卡槽将缸体连接于所述推拉平台的两个台阶面，所述两个推拉油缸的活塞杆铰连接于所述轨道梁的前端；所述旋转动力头由电动机、减速机、齿轮箱、旋转主轴及旋转水封装置组成；所述电动机通过所述减速机及所述齿轮箱驱动旋转主轴旋转；所述齿轮箱的两侧分别对称设置有一对定位块及一对槽口；所述旋转动力头的旋转功率规格型号分类方式：根据所述电动机、所述减速机的性能参数大小，如功率大小、扭矩大小等,所述齿轮箱及所述旋转主轴的抗扭矩强度大小等，将所述旋转动力头设置为不少于两种旋转功率规格型号的动力头，使旋转机构的旋转功率具有多变性，以满足不同地层状况对旋转功率的需求；所述定位块定位于所述推拉平台的定位槽内，所述槽口定位于所述推拉油缸的台阶圆；所述不同规格型号的旋转动力头的定位块、槽口及法兰的安装尺寸全部相等，以实现互换安装。
[0010]进一步的，所述推拉平台对称安装有两对钩板，所述钩板将所述推拉平台限位于所述轨道梁上防止脱落。
[0011]进一步的，所述推拉平台对称设置有两对安装板。
[0012]进一步的，所述推拉平台对称设置有一对压板，用于固定所述定位块。
[0013]进一步的，所述履带底盘上设置有用于调节所述轨道梁角度的调节油缸；所述夹持器固定设置于所述轨道梁的前端，用于钻杆的安装及拆卸；所述泥浆泵固定于所述履带底盘一侧；所述驾驶室固定于所述履带底盘上并靠近所述夹持器一侧。
[0014]进一步的，所述动力站固定于所述履带底盘一侧，并设置有罩壳，其包括柴油发动机、液压泵、液压阀；所述柴油发动机、液压泵为推拉钻架模块单元的动力源，通过控制推拉油缸的供油量，实现推拉平台的推拉动作；通过柴油发动机驱动履带底盘实现行走动作等。
[0015]进一步的，所述柴油发电机组通过安装板安装于所述推拉平台上，其为所述旋转机构模块单元的动力源，对于大型或超大型钻机，所述柴油发电机组可以与钻机拆分运输、到达施工现场再安装，便于解决超重运输问题。
[0016]进一步的，所述电控箱布置于所述动力站罩壳内，通过外接电控手柄用于控制所述旋转动力头的旋转动作；所述电控箱上设有连接市电的接口。
[0017]进一步的，所述旋转水封装置通过法兰连接于所述齿轮箱后端；所述旋转水封装置通过管路与所述泥浆泵连接；所述旋转主轴输出旋转动作。
[0018]进一步的，所述推拉机构中的推拉油缸变更为齿轮组、齿条组合；所述齿条设置于轨道梁的中心线位置，所述齿轮组对称分列于所述推拉平台的两侧，通过液压马达驱动所
述齿轮组在所述齿条上转动，实现所述推拉平台在所述轨道梁上的行走，从而实现推拉平台的推拉移动；所述旋转动力头安装于所述推拉平台之上，通过变更不同旋转功率规格型号的所述旋转动力头实现旋转功率调整。
[0019]本专利技术具有以下有益效果：1.将传统的水平定向钻机的旋转机构改变成独立的旋转机构模块化单元，用户可以随时更换旋转机构模块单元中的旋转动力头，通过模块优化组合满足变化多端的地层条件，以较小的投资代价，达到更快、更省、更安全的工程效果，从而优化用户的钻机装备配置，减少用户的重复投资；2.可以分模块运输，现场安装方便快捷，有效地解决大型钻机公路运输超重问题，方便施工进出场。
[0020]3. 在有可利用网电的工程条件下，利用网电作为旋转机构模块单元的动力源，节省燃料消耗，降低施工成本，同时可以有效减少柴油发电机组的尾气排放。
附图说明
[0021]图1为本专利技术提供的整机结构图；图2为本专利技术提供的推拉钻架模块单元结构图；图3为本专利技术提供的轨道梁与推拉机构结构图；图4为图3中推拉机构的局部放大图；图5为本专利技术提供的推拉钻架模块单元动作框架图；图6为本专利技术提供的旋转机构模块单元结构图；图7为本专利技术提供的旋转动力头结构图；图8为本专利技术提供的旋转机构模块单元动作框架图；附图中：1、推拉钻架模块单元；101、履带底盘；102、轨道梁；103本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种液电混合的模块组合式水平定向钻机，其特征在于：包括推拉钻架模块单元（1）及旋转机构模块单元（2）；所述推拉钻架模块单元包括履带底盘（101）、轨道梁（102）、推拉机构（103）、夹持器（104）、泥浆泵（105）、动力站（106）、驾驶室（107）；所述旋转机构模块单元（2）包括柴油发电机组（201）、电控箱（202）及旋转动力头（203）；所述旋转机构模块单元（2）通过可拆卸的方式设置于所述拉钻架模块单元（1）上。2.根据权利要求1所述的一种液电混合的模块组合式水平定向钻机，其特征在于：所述轨道梁（102）安装于所述履带底盘（101）上；所述推拉机构（103）包括推拉平台（1031）及两个对称布置的推拉油缸（1032）；所述推拉平台（1031）对称设置有一对定位槽（A1）、两对台阶面（A2）及两对滚轮（1031
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2），所述滚轮（1031
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2）沿着所述轨道梁（102）上的平板滚动；所述两个推拉油缸（1032）每个缸体上各设置有一个台阶圆（B1）及两个分别与所述两个台阶面（A2）匹配的卡槽（B2），所述推拉油缸（1032）通过所述两个卡槽（B2）将缸体连接于所述推拉平台（1031）的两个台阶面（A2），所述两个推拉油缸（1032）的活塞杆铰连接于所述轨道梁（102）的前端；所述旋转动力头（203）由电动机（2031）、减速机（2032）、齿轮箱（2033）、旋转主轴（2034）及旋转水封装置（1051）组成；所述电动机（2031）通过所述减速机（2032）及所述齿轮箱（2033）驱动旋转主轴（2034）旋转；所述齿轮箱（2033）的两侧分别对称设置有一对定位块（C1）及一对槽口（C2）；所述定位块（C1）定位于所述推拉平台（1031）的定位槽（A1）内，所述槽口（C2）定位于所述推拉油缸（1032）的台阶圆（B1）。3.根据权利要求2所述的一种液电混合的模块组合式水平定向钻机，其特征在于：所述推拉平台（1031）对称安装有两对钩板（1031
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1），所述钩板（1031
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1）将所述推拉平台（1031）限位于所述轨道梁（102）上防止脱落。4.根据权利要求2所述的一种液电混合的模块组合式水平定向钻机，其特征在于：所述推拉平台（1031）对称设置有两对安装板（A3）。5.根据权利要求2所述的一种液电混合的模块组合式水平定向钻机，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜志广，张景瑞，
申请(专利权)人：南京龙睿智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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