專利名稱：沖抓式鉆井機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鉆井設備，特別是一種具有可開閉錐頭的沖抓式鉆井機。
中國專利CN88206586.6公開了一種沖抓式鉆井機，它主要包括卷揚機、塔架、吊掛在塔架上的自動掛鉤器、接繩套和可開閉的沖抓錐頭。在錐頭的上盤上設有自動開閉機構，卷揚機繩索繞過塔架頂端的定滑輪與接繩套相接后，再纏繞在錐頭的上、下盤滑輪組上。當繩索放松時，錐頭的上、下盤滑輪相對靠近，錐頭閉合，繩索上拉時，兩滑輪組相對遠離，錐頭張開，從而可進行沖擊鉆進與抓取石、土的工作。掛鉤器、接繩套和開閉機構三者配合可使閉合的錐頭吊掛在掛鉤器上，并將其打開。但該鉆機的錐瓣只有四瓣，錐尖角較大；且錐瓣的縱向輪廓線為直線，因而鉆進及抓土時的阻力較大，特別是當鉆孔直徑較大時，該阻力的影響更為明顯，使工作效率大為降低。另外，該鉆機的掛鉤器是利用L形鉤的開、合來實現掛、脫鉤的，其可靠性較差、承載能力較小，因而也限制了該鉆機的鉆孔直徑，一般僅為一米左右。
本實用新型的目的是對上述現有鉆機進行改進，使之工作效率較高，且可鉆二米以上的較大井孔。
為實現上述目的，本實用新型對上述現有鉆機作了如下改進第一，改進錐頭錐瓣的幾何形狀，減小沖抓時的阻力。改進后的錐瓣其縱向輪廓，即鉛垂載面的輪廓為圓弧形，每個錐瓣的錐尖角為45°～60°。第二，改變掛鉤器的結構，提高其承載能力和安全可靠性，所提供的掛鉤器由內圈、可相對內圈上下滑動的外圈和安裝在內圈外筋上，且位于內、外圈之間的銷板組成。其中內、外圈筒壁上開有槽孔，銷板兩端分別伸入內、外圈的槽孔中。另外，銷板重心偏離銷軸且靠向內圈一側。工作時本掛鉤器的內圈不動，當外圈靠重力下移時，其槽孔上沿帶動銷板向外翻轉而離開內圈，從而可實現脫鉤；當外圈上移時，其槽孔上沿解除了對銷板的約束，銷板在偏心重力作用下向里翻轉而伸入內圈中，從而可實現掛鉤。
以下結合附圖對本實用新型的內容加以說明。


圖1是本實用新型的整體結構圖。
圖2是錐瓣的縱剖圖。
圖3是圖2的A向局部視圖。
圖4是掛鉤器的結構圖。
圖5是緩沖器的結構圖。
如
圖1所示塔架1采用人字架，錐頭2由上盤3、下盤4、鉸接在下盤上的錐瓣5、上盤滑輪組6、下盤滑輪組7、配重8及連接上盤3與錐瓣5的連桿9組成。上盤3上裝有自動開閉機構10，自動掛鉤器11吊掛在塔架一定高度上。來自卷揚機的鋼絲繩12繞過塔頂的定滑輪13與下端為倒T形的接繩套14相連，然后穿過開閉機構10纏繞在錐頭2的上、下盤滑輪組6、7上。當鋼絲繩12放松時，下盤4在重力作用下相對上盤3下降，錐瓣5張開；反之相反。錐瓣5的結構如圖2、圖3所示錐瓣5的瓣葉15為雙曲弧面。即它的水平與鉛垂截面輪廓均為圓弧形，瓣葉端部焊有65Mn鋼板瓣尖16，錐尖角θ為52°。為了使井筒打得更加圓直，錐頭上共設有6個錐瓣。
圖4給出了掛鉤器11的兩種工作狀態。外圈18套在內圈17外，銷板19為梯形，通過銷軸鉸接在內圈17的外筋上，其重心向里偏離銷軸。內外圈筒壁上均開有槽孔20、21，銷板19的外端伸入外圈槽孔21中，而里端可穿過內圈槽孔20伸入內圈中。掛、脫鉤的過程如下錐頭抓取石、土后被鋼絲繩提升。當錐頭上的開閉機構10的項端沒有碰到掛鉤器外圈18時，錐頭掛筒22向上越過銷板19，當上升到一定距離后(約幾厘米)，開閉機構10的頂端帶動外圈18上移，銷板19靠重力向里翻轉，其里端伸入到內圈17中，并被支承在內圈槽孔20的下沿(如圖4左邊所示)。此時將錐頭緩慢放下，錐頭掛筒22即可被掛在銷板19上。脫鉤前，錐頭已下降張開，其頂端已離開外圈18。此時只要將錐頭稍微提起，使掛筒22上升一點距離，則外圈18靠重力下滑，其槽孔21的上沿帶動銷板19向外翻(如圖4右邊所示)，掛筒22可下降，實現脫鉤。
錐頭沖擊鉆進后，有時會被泥土吸住而增加提升時的阻力，影響工作效率。為此，可在定滑輪13與塔架頂端之間裝一緩沖器23，如圖5所示。緩沖器23由固定在塔架上的彈簧座24、壓縮彈簧25和置于彈簧25中的T形軸26組成。定滑輪13安裝在T形軸26的下端。錐頭未接觸泥土時，彈簧25被壓縮；當錐頭沖擊到底的一瞬間，彈簧25帶動定滑輪13回升，給錐頭一個瞬時回升力，相當于給深入泥土中的錐瓣一個松動力。因此使提升時的阻力減小。
本實用新型由于改進了錐瓣的幾何形狀，使鉆進及抓取時的阻力減小，因而工作效率較高。由于采用了銷板式掛鉤器，不但增大了安全性，而且提高了承載能力，因而可增加錐頭重量、加大尺寸，鉆進較大直徑的井孔。
權利要求1.一種沖抓式鉆井機，包括卷揚機、塔架1、吊掛在塔架上的自動掛鉤器11、接繩套14和可開閉的沖抓錐頭2，在錐頭的上盤3上設有自動開閉機構10，卷揚機繩索繞過塔架頂端的定滑輪13與接繩套14相接后，再纏繞在錐頭的上、下盤滑輪組6、7上，其特征是所說的錐頭2的錐瓣5，其縱向輪廓為圓弧形，錐瓣5的錐尖角θ為45°～60°。所說的掛鉤器11由內圈17、可相對內圈上下滑動的外圈18和安裝在內圈17外筋上，且位于內、外圈之間的銷板19組成，內、外圈17、18筒壁上開有槽孔20、21，銷板19兩端分別伸入槽孔20、21中，銷板19重心偏離銷軸且靠向內圈17一側。
2.如權利要求1所述的沖抓式鉆井機，其特征是所說的錐瓣5共有六個。
專利摘要本實用新型是一種沖抓式鉆井機，主要由卷揚機，塔架、吊掛在塔架上的掛鉤器和開閉式沖抓錐頭組成。卷揚機繩索繞過塔架滑輪后與沖抓錐頭相連。為了減少錐頭沖抓時的阻力及提高掛鉤器的承載力。本鉆井機錐頭錐瓣的縱向輪廓設計為圓弧形。錐瓣錐尖角為45°～60°；掛鉤器由內、外圈和鉸接在內圈外筋上的銷板組成。銷板兩端分別伸入內外圈筒壁上的槽孔中，當內、外圈相對移動時，銷板向里或向外翻轉。從而實現掛、脫鉤。
文檔編號E21B1/00GK2068142SQ90207618
公開日1990年12月26日 申請日期1990年5月26日 優先權日1990年5月26日
發明者郗武 申請人:水利電力部西北水利科學研究所