具有可伸缩式桅杆结构的便携式钻机

1016 编辑：中冶有色技术网来源：四川省金钻地质矿产勘探工程有限责任公司

2023-12-21 11:26:19

权利要求书： 1.一种具有可伸缩式桅杆结构的便携式钻机，包括钻机底座（1），其特征在于：所述钻机底座（1）上设有桅杆组件和支撑架（2），所述桅杆组件包括第一级桅杆（3）、套设在第一级桅杆（3）内周壁的第二级桅杆（4）和套设在第二级桅杆（4）内周壁的第三级桅杆（5），所述第一级桅杆（3）底部与钻机底座（1）铰接，所述第三级桅杆（5）顶部连接有滑轮架（6），所述第一级桅杆（3）的外周壁上套设有钻杆夹持器（12）和动力头（8），所述动力头（8）包括连接端和转动端，所述动力头（8）的连接端高于所述钻杆夹持器（12）的高度，所述动力头（8）转动端的中心轴线与钻杆夹持器（12）夹持腔的中心轴线同轴心，所述动力头（8）的转动端用于连接钻杆（10），所述钻杆夹持器（12）的夹持腔用于夹持钻杆（10），所述钻机底座（1）上设有卷扬机（13），所述钻机底座（1）上还设有收纳组件，所述支撑架（2）的一端与第一级桅杆（3）铰接，所述支撑架（2）另一端与收纳组件连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有可伸缩式桅杆结构的便携式钻机，其特征在于：所述第一级桅杆（3）内部设有第一进压腔（31），所述第二级桅杆（4）底部外壁固定套设有凸环（32），所述凸环（32）与第一进压腔（31）的内周壁接触，所述第二级桅杆（4）内设有第二进压腔（33），所述第三级桅杆（5）底部设有凸块（34），所述凸块（34）与第二进压腔（33）内周壁接触，所述第二级桅杆（4）的外周壁向内开设有泄压通道（36），所述第一级桅杆（3）侧壁上设有用于与泄压通道（36）配合的泄压孔（35），所述泄压孔（35）连接有泄压管（9），所述泄压管（9）上设置有泄压阀（11），所述钻机底座（1）上设有液压泵，所述第一级桅杆（3）的底端开设有输入腔，所述第一进压腔（31）与所述输入腔连通，所述输入腔与所述液压泵连通。

3.根据权利要求1所述的一种具有可伸缩式桅杆结构的便携式钻机，其特征在于：所述第一级桅杆（3）内周壁的顶端和第二级桅杆（4）内周壁的顶端均设有缓冲环，所述第一级桅杆（3）的顶端和第二级桅杆（4）的顶端均设有防尘圈。

4.根据权利要求3所述的一种具有可伸缩式桅杆结构的便携式钻机，其特征在于：所述收纳组件包括与支撑架（2）连接的推进杆（15）和置于钻机底座（1）上的两个固定杆（14），所述支撑架（2）为液压伸缩杆，两个所述固定杆（14）平行放置在钻机底座（1）上，且两个所述固定杆（14）对称设置在所述支撑架（2）宽度方向的两侧，两个所述固定杆（14）互相朝向的面均开设有滑轨槽（17），所述推进杆（15）的两端分别滑动连接在两个所述滑轨槽（17）内，所述推进杆（15）远离所述支撑架（2）的一侧设置有液压伸缩缸（16），所述液压伸缩缸（16）的底端与钻机底座（1）固定连接，所述液压伸缩缸（16）的活动端与推进杆（15）连接，所述第一级桅杆（3）的底端与所述钻机底座（1）铰接。

5.根据权利要求4所述的一种具有可伸缩式桅杆结构的便携式钻机，其特征在于：两个所述固定杆（14）的顶端设置有支撑块（7），所述支撑块（7）沿长度方向的端面与相邻所述固定杆（14）沿宽度方向的端面重合，所述支撑块（7）上开设有与第一级桅杆（3）外侧表面配合的放置槽（71）。

6.根据权利要求1所述的一种具有可伸缩式桅杆结构的便携式钻机，其特征在于：所述滑轮架（6）上设置有架板，所述架板的两端开设有用以穿过卷扬机（13）钢绳的通孔，所述动力头（8）上设置有用以控制动力头（8）上下滑动的油缸。

说明书：一种具有可伸缩式桅杆结构的便携式钻机技术领域[0001] 本实用新型涉及钻机技术领域，尤其涉及一种具有可伸缩式桅杆结构的便携式钻机。背景技术[0002] 近年来，地质勘查单位响应绿色发展理念，不断应用新设备和新方法。其中，便携式钻机因具有模块化设计、性能优良、对环境影响小等优点而逐渐被推广应用。但是面对各种复杂的施工环境，其仍然具有改进完善的潜力。[0003] 钻机桅杆是钻机的必要部件，在保证稳定的前提下，施工区域足够大时，较高的桅杆高度，有利于使用更长的钻杆和取心钻具，可大大提高施工效率。而施工区域较小时，例如在矿山坑道狭小的硐室内，需要较短的桅杆长度，才能将钻机安装好。现有便携式钻机桅杆均为固定长度设计，不能灵活调节长度，不利于在特殊情况或狭小空间应用。实用新型内容

[0004] 本实用新型目的在于提供一种具有可伸缩式桅杆结构的便携式钻机，通过伸缩式桅杆结构，以解决现有便携式钻机的桅杆均为固定长度设计，不能灵活调节长度，不利于在特殊情况或狭小空间应用的问题。[0005] 本实用新型通过下述技术方案实现：[0006] 一种具有可伸缩式桅杆结构的便携式钻机，包括钻机底座，所述钻机底座上设有桅杆组件和支撑架，所述桅杆组件包括第一级桅杆、套设在第一级桅杆内周壁的第二级桅杆和套设在第二级桅杆内周壁的第三级桅杆，所述第一级桅杆底部与钻机底座铰接，所述第三级桅杆顶部连接有滑轮架，所述第一级桅杆的外周壁上套设有钻杆夹持器和动力头，所述动力头包括连接端和转动端，所述动力头的连接端高于所述钻杆夹持器的高度，所述动力头转动端的中心轴线与钻杆夹持器夹持腔的中心轴线同轴心，所述动力头的转动端用于连接钻杆，所述钻杆夹持器的夹持腔用于夹持钻杆，所述钻机底座上设有卷扬机，所述钻机底座上还设有收纳组件，所述支撑架的一端与第一级桅杆铰接，所述支撑架另一端与收纳组件连接。作为优选，第一级桅杆固定在钻机底座上，第一级桅杆与钻机底座铰接，在不使用机器时，可绕铰接处将桅杆组件水平放置在钻机底座上，减小高度便于搬运，在使用过程中，可调整收纳组件对不同角度位置进行施工，桅杆组件分三级，可大幅度地减小桅杆组件的高度，同时在钻探施工过程中根据施工条件及人为需求选择不同长度的钻杆，通过多级桅杆组件可调整相应的长度来满足有效施工条件，钻杆夹持器对钻杆固定，动力头通过钻杆夹持器连接钻杆，动力头可控制钻杆进行旋转。[0007] 进一步地，所述第一级桅杆内部设有第一进压腔，所述第二级桅杆底部外壁固定套设有凸环，所述凸环与第一进压腔的内周壁接触，所述第二级桅杆内设有第二进压腔，所述第三级桅杆底部设有凸块，所述凸块与第二进压腔内周壁接触，所述第二级桅杆的外周壁向内开设有泄压通道，所述第一级桅杆侧壁上设有用于与泄压通道配合的泄压孔，所述泄压孔连接有泄压管，所述泄压管上设置有泄压阀，所述钻机底座上设有液压泵，所述第一级桅杆的底端开设有输入腔，所述第一进压腔与所述输入腔连通，所述输入腔与所述液压泵连通。作为优选，桅杆组件的工作行程可以很长，不工作时可以缩得较短，适用于钻机在安装空间受到限制而行程要求很长的场合，第一进压腔内输入压力，第二级桅杆底部受力，压力推动第二级桅杆向上移动，当第二级桅杆移动至第一级桅杆顶部内壁时，泄压孔刚好与第二级桅杆侧壁上的泄压通道重合，这时第二级桅杆内壁的腔体的压力从泄压孔释放，同时第二进压腔继续注入压力，推动第三级桅杆向上移动，传统钻机的桅杆需要在不同环境下更换，本申请可将桅杆组件伸长至最长长度或收缩至较短长度来适应不同的工作环境。[0008] 进一步地，所述第一级桅杆内周壁的顶端和第二级桅杆内周壁的顶端均设有缓冲环，所述第一级桅杆的顶端和第二级桅杆的顶端均设有防尘圈。作为优选，缓冲环减小第二级桅杆和第三级桅杆内侧产生的冲击压力，舒缓背压防止液体温度直接过热地传导到密封件上，导致密封件劣化，起到缓冲、稍微降温的作用，防尘圈用于除去桅杆组件外部表面上所附着的尘土、灰砂、雨水及冰霜等污物。[0009] 进一步地，所述收纳组件包括与支撑架连接的推进杆和置于钻机底座上的两个固定杆，所述支撑架为液压伸缩杆，两个所述固定杆平行放置在钻机底座上，且两个所述固定杆对称设置在所述支撑架宽度方向的两侧，两个所述固定杆互相朝向的面均开设有滑轨槽，所述推进杆的两端分别滑动连接在两个所述滑轨槽内，所述推进杆远离所述支撑架的一侧设置有液压伸缩缸，所述液压伸缩缸与钻机底座固定连接，所述液压伸缩缸的活动端与推进杆连接，所述第一级桅杆的底端与所述钻机底座铰接。作为优选，所述第一级桅杆与支撑架铰接，支撑架又与推进杆连接，推进杆可在固定杆滑轨槽内移动，通过液压伸缩缸控制推进杆，可控制桅杆组件收缩平放在钻机底座上，同时使用机器时可推动桅杆组件竖立起来，且对桅杆组件起支撑作用。[0010] 进一步地，两个所述固定杆的顶端设置有支撑块，所述支撑块沿长度方向的端面与相邻所述固定杆沿宽度方向的端面重合，所述支撑块上开设有与第一级桅杆外侧表面配合的放置槽。作为优选，当桅杆组件收起后，通过推进杆控制桅杆组件水平放置，可刚好将第一级桅杆侧壁放在放置槽内，在放置槽内放置橡胶垫，避免对第一级桅杆表面损伤。[0011] 进一步地，所述滑轮架上设置有架板，所述架板的两端开设有用以穿过卷扬机钢绳的通孔，所述动力头上设置有用以控制动力头上下滑动的油缸。作为优选，油缸能够控制动力头沿桅杆组件上升或下降，以适应不同的工作环境。[0012] 本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：[0013] 1、本实用新型将桅杆组件分三级，可大幅度地减小桅杆组件的高度，同时在钻探施工过程中根据施工条件及人为需求选择不同长度的钻杆，通过将多级桅杆组件调整到合适的长度来适应大小不一的施工环境，同时，钻杆也能够在动力头的帮助下进行多角度的旋转，同样也能够适应不同的施工环境；[0014] 2、本实用新型中桅杆组件的工作行程可以很长，不工作时可以缩得较短，适用于钻机在安装空间受到限制的场合，第一进压腔内输入压力，第二级桅杆底部受力，压力推动第二级桅杆向上移动，当第二级桅杆移动至第一级桅杆顶部内壁时，泄压孔刚好与第二级桅杆侧壁上的泄压通道重合，这时第二级桅杆内壁的腔体的压力从泄压孔释放，同时第二进压腔继续注入压力，推动第三级桅杆向上移动，本申请可将桅杆组件伸长至最长长度或收缩至较短长度来适应不同的工作环境；[0015] 3、本实用新型中第一级桅杆设置在钻机底座上，第一级桅杆与钻机底座铰接，在不使用机器时，可绕铰接处将桅杆组件水平放置在钻机底座上，减小高度便于搬运，在使用过程中，可调整收纳组件以便施工不同倾角的钻孔。附图说明[0016] 此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：[0017] 图1为本实用新型中具有可伸缩式桅杆结构的便携式钻机的结构示意图；[0018] 图2为本实用新型中桅杆组件的内部示意图；[0019] 图3为本实用新型中桅杆组件的运动状态示意图一；[0020] 图4为本实用新型中桅杆组件的运动状态示意图二；[0021] 图5为本实用新型中收纳组件的结构示意图；[0022] 图6为本实用新型中收纳组件的剖视图。[0023] 附图标记所代表的为：[0024] 1、钻机底座；2、支撑架；3、第一级桅杆；4、第二级桅杆；5、第三级桅杆；6、滑轮架；7、支撑块；71、放置槽；8、动力头；9、泄压管；10、钻杆；11、泄压阀；12、钻杆夹持器；13、卷扬机；14、固定杆；15、推进杆；16、液压伸缩缸；17、滑轨槽；31、第一进压腔；32、凸环；33、第二进压腔；34、凸块；35、泄压孔；36、泄压通道。

具体实施方式[0025] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。[0026] 如图1至图4所示，本实施例包括一种具有可伸缩式桅杆结构的便携式钻机，包括钻机底座1，其特征在于：钻机底座1上设有桅杆组件和支撑架2，桅杆组件包括第一级桅杆3、套设在第一级桅杆3内周壁的第二级桅杆4和套设在第二级桅杆4内周壁的第三级桅杆5，第一级桅杆3底部与钻机底座1铰接，第三级桅杆5顶部连接有滑轮架6，第一级桅杆3的外周壁上套设有钻杆夹持器12和动力头8，动力头8包括连接端和转动端，动力头8的连接端高于钻杆夹持器12的高度，动力头8转动端的中心轴线与钻杆夹持器12夹持腔的中心轴线同轴心，动力头8的转动端用于连接钻杆10，钻杆夹持器12的夹持腔用于夹持钻杆10，钻机底座1上设有卷扬机13，钻机底座1上还设有收纳组件，支撑架2的一端与第一级桅杆3铰接，支撑架2另一端与收纳组件连接。

[0027] 需要说明的是，所述滑轮架6上设置有架板，所述架板的两端开设有用以穿过卷扬机13钢绳的通孔，所述动力头8上设置有用以控制动力头8上下滑动的油缸。[0028] 作为优选，第一级桅杆3设置在钻机底座1上，第一级桅杆3与钻机底座1铰接，在不使用机器时，可绕铰接处将第三级桅杆5水平放置在钻机底座1上，减小高度便于搬运，在使用过程中，可调整收纳组件以便施工不同倾角的钻孔，同时桅杆组件分三级，可大幅度地减小桅杆组件的高度，在钻探施工过程中可根据施工场地安装空间大小调节桅杆组件长度，钻机底座1上还设有卷扬机13、操作台、液压油箱、发动机和柴油箱，卷扬机13用于打捞岩心管，卷扬机13上的钢绳用于与打捞器连接，第一级桅杆3的外周壁上套设有动力头8和钻杆夹持器12，动力头8的高度高于钻杆夹持器12的高度，动力头8包括连接端和转动端，动力头8的连接端套设在第一级桅杆3的外周壁上，动力头8转动端的底部设置有过渡接头，钻杆10的顶端限制在过渡接头内，动力头8的转动端通过过渡接头与钻杆10连接，钻杆10的底部则限制在钻杆夹持器12的夹持腔内，钻杆夹持器12可用于将悬空的钻杆10进行夹持，保证稳定，油缸可控制动力头8沿第一级桅杆3上下滑动，同时，动力头8也能够通过过渡接头控制钻杆10进行转动。

[0029] 如图2至图4所示，需要说明的是，第一级桅杆3内部设有第一进压腔31，第二级桅杆4底部外壁固定套设有凸环32，凸环32与第一进压腔31的内周壁接触，第二级桅杆4内设有第二进压腔33，第三级桅杆5底部设有凸块34，凸块34与第二进压腔33内周壁接触，第二级桅杆4的外周壁向内开设有泄压通道36，第一级桅杆3侧壁上设有用于与泄压通道36配合的泄压孔35，泄压孔35连接有泄压管9，泄压管9上设置有泄压阀11，钻机底座1上设有液压泵，所述第一级桅杆3的底端开设有输入腔，所述第一进压腔31与所述输入腔连通，所述输入腔与所述液压泵连通。[0030] 作为优选，桅杆组件的工作行程可以很长，不工作时可以缩得较短，适用于钻机在安装空间受到限制的场合，第一级桅杆3底部还开设有输入腔，输入腔与第一进压腔31连通，液压泵朝向输入腔输入压力，压力通过输入腔进入第一进压腔31内，第二级桅杆4底部受力，压力推动第二级桅杆4向上移动，当第二级桅杆4移动至第一级桅杆3内周壁的顶端时，泄压孔35刚好与第二级桅杆4侧壁上的泄压通道36重合，这时第二级桅杆4内壁的腔体的压力从泄压孔35释放，进入泄压管9内，通过泄压阀11进行泄压，同时第二进压腔33继续注入压力，推动第三级桅杆5向上移动，传统钻机的桅杆需要在不同环境下更换，本申请可将桅杆组件伸长至最长长度或收缩至较短长度来适应不同的工作环境。[0031] 需要说明的是，第一级桅杆3内周壁的顶端和第二级桅杆4内周壁的顶端均设有缓冲环，第一级桅杆3的顶端和第二级桅杆4的顶端均设有防尘圈。[0032] 作为优选，缓冲环减小桅杆组件内侧产生的冲击压力，舒缓背压防止液体温度直接过热地传导到密封件上，导致密封件劣化，起到缓冲、稍微降温的作用，防尘圈用于除去第二级桅杆4和第三级桅杆5外部表面上所附着的尘土、灰砂、雨水及冰霜等污物。[0033] 如图5和图6所示，需要说明的是，收纳组件包括与支撑架2连接的推进杆15和置于钻机底座1上的两个固定杆14，支撑架2为液压伸缩杆，两个所述固定杆14平行放置在钻机底座1上，且两个所述固定杆14对称设置在所述支撑架2宽度方向的两侧，两个固定杆14互相朝向的面均开设有滑轨槽17，推进杆15的两端分别滑动连接在两个滑轨槽17内，推进杆15远离支撑架2的一侧设置有液压伸缩缸16，液压伸缩缸16与钻机底座1固定连接，所述液压伸缩缸16的活动端与推进杆15连接，第一级桅杆3的底端与钻机底座1铰接。

[0034] 如图5和图6所示，需要说明的是，两个固定杆14的顶端设置有支撑块7，支撑块7沿长度方向的端面与相邻固定杆14沿宽度方向的端面重合，支撑块7上开设有与第一级桅杆3外侧表面配合的放置槽71。[0035] 作为优选，第一级桅杆3的底端与钻机底座1铰接，支撑架2又与推进杆15连接，推进杆15的另一端与液压伸缩缸16连接，液压伸缩缸16可控制推进杆15在固定杆14的滑轨槽17内滑动，液压伸缩缸16控制推进杆15朝向桅杆组件滑动时，支撑架2与钻机底座1之间的夹角角度逐渐增大，即支撑架2朝向桅杆组件上升，而支撑架2与第一级桅杆3连接，因此，支撑架2会推动第一级桅杆3转动直至第一级桅杆3与钻机底座1垂直，推进杆15运动时，仅能够沿滑轨槽17水平移动，因而支撑架2也仅能够随推进杆15在同一个坐标内升起或下降，桅杆组件收起之后，可再次通过液压伸缩缸16控制推进杆15朝向支撑块7移动，此时支撑架2随推进杆15移动缓缓下降，第一级桅杆3的底端与钻机底座1铰接，可保证第一级桅杆3转动时不易侧倒，保证安全，待支撑架2控制第一级桅杆3落入支撑块7上的放置槽71即为放置完毕，支撑块7的端面应与固定杆14的端面平行，保证放置槽71的中轴线位于两个固定杆14之间且平行，才能够令第一级桅杆3完好放入放置槽71内，值得说明的是，支撑架2在升起或下降时，始终与钻机底座1倾斜，且在第一级桅杆3放入放置槽71之后，支撑架2与钻机底座1之间的夹角始终为锐角。

[0036] 作为优选，当桅杆组件收起后，通过推进杆15控制桅杆组件水平放置后，可刚好将第三级桅杆5侧壁放在放置槽71内，在放置槽71内放置橡胶垫，避免对第三级桅杆5表面损伤。[0037] 以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。