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专利号: 2024111642072
申请人: 河南元英建筑工程有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种地质钻孔扶正装置,其特征在于,包括:

履带钻机(1);

钻孔部(4),设置在所述履带钻机(1)上,用于切换不同类型套管进行跟管钻进作业;

定位部(7),安装在所述钻孔部(4)上,用于精确定位击锤击打套管的位置;

击锤部(8),安装在所述定位部(7)上,用于自动化连续且始终垂直的击打套管;

扶正部(9),安装在所述钻孔部(4)的下方,用于矫正套管的垂直度和抵抗冲击振动;

所述履带钻机(1)上安装有安装柱(2),所述安装柱(2)上安装有安装架(3),所述钻孔部(4)安装在安装架(3)上;

所述钻孔部(4)包括有安装板(41),所述安装板(41)安装在安装架(3)上,所述安装板(41)的顶部安装有液压杆(42),所述液压杆(42)的内杆端部固定连接有横梁(43),所述横梁(43)的侧壁固定连接有调节板(44),所述调节板(44)的正面安装有机架(45),所述机架(45)内安装有旋转电机(46),所述旋转电机(46)的输出轴上固定连接有钻杆(47),所述钻杆(47)的底端固定连接有连接螺头(48),所述连接螺头(48)的底端安装有传感器接收端(49);

所述调节板(44)的正面顶部和正面底部均固定连接有连接块(5),所述调节板(44)顶部的连接块(5)和底部的连接块(5)之间均固定连接有限位杆(6),所述限位杆(6)滑动贯穿机架(45);

定位部(7)包括有底梁(71),所述安装板(41)的底部开设有机孔(72),所述机孔(72)的内壁安装有双轴电机(73),所述双轴电机(73)的两侧输出轴上均连接有转轴(74),两个所述转轴(74)分别活动贯穿机孔(72)的内壁并延伸至安装板(41)的外侧,两个所述转轴(74)的延伸端上均套接有齿轮(75),所述底梁(71)的两端顶部均开设有滑槽,每个所述滑槽内壁均滑动连接有齿条(76),每个所述齿条(76)分别与自身相邻的齿轮(75)啮合,每个所述齿条(76)的端部均固定连接有挡块(77),所述底梁(71)的正面两侧均固定连接有限位框(78),每个所述齿条(76)分别滑动连接在与自身相邻的限位框(78)内壁,两个所述限位框(78)相互靠近的一侧分别与调节板(44)的两侧贴合;

击锤部(8)包括有两个框架(81),两个所述框架(81)分别安装在两个齿条(76)的前端,两个所述框架(81)的内壁底部均安装有电推杆(82),两个所述框架(81)相互靠近的一侧均开设有滑孔(83),两个所述滑孔(83)内壁滑动连接有撞击臂(84),两个所述电推杆(82)的内杆端部分别与撞击臂(84)的两端底面贴合,两个所述框架(81)相互靠近的一侧均固定连接有托板(85),所述撞击臂(84)的底部与两个托板(85)的顶部贴合,所述撞击臂(84)的两端顶面分别与两个框架(81)的内壁顶部弹性连接有复位簧(86),所述撞击臂(84)的底部中间固定连接有垫板(87),所述撞击臂(84)的顶部中间安装有传感器发射端(88);

扶正部(9)包括有底板(91),所述底板(91)固定连接在调节板(44)的底部,所述底板(91)的正面固定连接有两个支臂(92),两个所述支臂(92)的正面均固定连接有U架(93),两个所述U架(93)的U口之间固定连接有围圈(94),所述围圈(94)两侧对称开设有限位孔(95),每个所述限位孔(95)内均滑动连接有夹片(96),两个所述夹片(96)之间对称设置,每个所述夹片(96)的端部均固定连接有滑杆(97),每个所述滑杆(97)分别滑动贯穿围圈(94)的外壁并延伸至与自身同侧的U架(93)内部,每个所述夹片(96)与自身同侧的U架(93)内壁之间均弹性连接有弹簧(98),每个所述U架(93)上均螺纹贯穿有定位螺栓(99),每个所述定位螺栓(99)的端部分别与自身相邻的夹片(96)抵接;

钻杆(47)的连接螺头(48)上螺纹安装有开孔管(10),所述开孔管(10)活动贯穿围圈(94)的中心并贴合在两个夹片(96)的端部之间;

履带钻机(1)上安装有控制面板(11),所述控制面板(11)分别与液压杆(42)、电推杆(82)电连接,所述传感器发射端(88)与连接螺头(48)上的传感器接收端(49)对应设置,所述传感器发射端(88)与传感器接收端(49)均与控制面板(11)信号连接,所述旋转电机(46)和双轴电机(73)均与控制面板(11)电连接。

2.一种地质钻孔扶正装置的方法,根据权利要求1所述的一种地质钻孔扶正装置,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:履带钻机(1)行进到钻孔地点后,通过控制面板(11)控制液压杆(42)升降调节板(44)的高度,从而促使开孔管(10)定位到钻孔位置,通过开启旋转电机(46)促使钻杆(47)带动开孔管(10)在两个夹片(96)之间限位旋转,再配合液压杆(42)降低调节板(44)的高度从而进行开孔作业;

步骤二:开孔完成后通过旋转电机(46)反转从而解除连接螺头(48)与开孔管(10)的连接,将开孔管(10)停留在孔内并露出上端部,此时钻杆(47)与扶正部(9)均从开孔管(10)的上端部上升远离,完成退管工作;

步骤三:根据实际开孔需求选取新的套管插入两个夹片(96)之间,当前套管的口径会主动从围圈(94)的中心挤压两个夹片(96)相互远离,并通过弹簧(98)提供反作用力将套管抵接,将套管的底端旋入开孔管(10)的上端部进行连接,再旋转两个定位螺栓(99)贴合夹片(96)以矫正套管的垂直度,从而完成加管作业;

步骤四:通过启动双轴电机(73),使转轴(74)带动齿轮(75)旋转,从而令齿条(76)在限位框(78)和滑槽内限位滑动,进而带动击锤部(8)靠近调节板(44),当撞击臂(84)移动至钻杆(47)和套管之间的空间时,传感器发射端(88)与传感器接收端(49)垂直对齐并产生电信号,继而通过电信号响应控制面板(11),使电推杆(82)进行工作,配合液压杆(42)控制调节板(44)的高度位置,当撞击臂(84)沿着滑孔(83)上升后通过复位簧(86)的弹力复位并击打套管上端部,促使套管顺利下入到预定的深度;

步骤五:击打完成后,通过双轴电机(73)反转促使击锤部(8)远离调节板(44)并复位,此时配合控制机架(45)和调节板(44)下降,促使钻杆(47)上的连接螺头(48)与套管上端部对接,通过旋转电机(46)重新启动,从而继续进行跟管钻进作业。