电驱水平定向钻机

727 编辑：中冶有色技术网来源：徐州徐工基础工程机械有限公司

2024-01-16 14:44:41

权利要求书： 1.一种电驱水平定向钻机，其特征在于，包括：底盘（7），所述底盘（7）上设有钻架（10），钻架（10）上设有动力头（2）；

虎钳（1），所述设在钻架（10）一端，用于配合动力头（2）完成钻杆拆卸，所述钻架（10）另一端设有泥浆泵（5）；

液压泵（9），所述液压泵（9）设在输出端通过液压阀（8）与虎钳（1）、动力头（2）、泥浆泵（5）和底盘（7）连接，输入端连接有电机（6）；所述电机（6）外接电控箱（3），所述电控箱（3）连接有应急电池（4）。

2.根据权利要求1所述的电驱水平定向钻机，其特征在于，所述液压阀（8）配设控制手柄（11）。

3.根据权利要求1所述的电驱水平定向钻机，其特征在于，所述底盘(7)与钻架(10)通过后铰点和前角度油缸进行连接，通过改变油缸长度进行钻架角度调节。

4.根据权利要求1所述的电驱水平定向钻机，其特征在于，所述动力头(2)与钻架(10)之间采用推拉齿轮与钻架齿条传动。

5.根据权利要求1所述的电驱水平定向钻机，其特征在于，所述电控箱(3)包含控制模块(101?1)、逆变模块(101?2)、充电模块(101?3)、变压模块(101?4)；

接入电网时：控制模块进行判断电机供电来源，网电正常时，控制模块使变压模块接通电机，同时根据应急电池的电量程度控制充电模块为应急电池补电；

当电网掉电时：控制模块唤醒应急电池，电池供电通过逆变模块驱动电机。

6.根据权利要求1所述的电驱水平定向钻机，其特征在于，所述底盘(7)采用液压马达驱动四轮一带形式。

说明书：一种电驱水平定向钻机技术领域[0001] 本实用新型涉及一种电驱水平定向钻机，属于非开挖施工定向钻机技术领域。背景技术[0002] 水平定向钻进技术是将石油工业的定向钻进技术和传统的管线施工方法结合在一起的一项施工新技术，它具有施工速度快、施工精度高、成本低等优点，广泛应用于供水、

煤气、电力、电讯、天然气、石油等管线铺设施工工程中。

[0003] 随着国家城市化和新农村建设进程的加快，城镇乡村自来水、电力、天然气管线铺设项目日益增多。传统定向钻机多采用发动机为钻机动力源，施工过程中发动机尾气排放、

噪音污染等因素导致钻机不能全天候施工。随着国家核电、水电、风电、太阳能等新能源设

施的投入见效，用电成本将逐步降低。

[0004] 接电网资源用于水平定向钻驱动，符合绿色施工要求，杜绝尾气排放，降低噪音污染。且城镇施工，网电接入便捷，施工经济性更高。且本实用新型具备应急施工的功能，电网

掉电后可自动切换应急电池供电驱动，避免钻机停钻造成钻孔施工风险，施工安全性较高。

实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的在于提供一种电驱水平定向钻机，以解决传统钻机发动机驱动尾气排放、噪音污染的缺陷。

[0006] 一种电驱水平定向钻机，包括：[0007] 底盘，所述底盘上设有钻架，钻架上设有动力头；[0008] 虎钳，所述设在钻架一端，用于配合动力头完成钻杆拆卸，所述钻架另一端设有泥浆泵；

[0009] 液压泵，所述液压泵设在输出端通过液压阀与虎钳、动力头、泥浆泵和底盘连接，输入端连接有电机；所述电机外接电控箱，所述电控箱连接有应急电池。

[0010] 进一步地，所述液压阀配设控制手柄。[0011] 进一步地，所述底盘与钻架通过后铰点和前角度油缸进行连接，通过改变油缸长度进行钻架角度调节。

[0012] 进一步地，所述动力头与钻架之间采用推拉齿轮与钻架齿条传动。[0013] 进一步地，所述电控箱包含控制模块、逆变模块、充电模块、变压模块；[0014] 接入电网时：控制模块进行判断电机供电来源，网电正常时，控制模块使变压模块接通电机，同时根据应急电池的电量程度控制充电模块为应急电池补电；

[0015] 当电网掉电时：控制模块唤醒应急电池，电池供电通过逆变模块驱动电机。[0016] 进一步地，所述底盘采用液压马达驱动四轮一带形式。[0017] 与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：在城镇化施工过程中，方便接入网电进行钻进作业，避免了采用发动机作为驱动单元造成的尾气排放、噪音扰民等环境污

染，绿色施工。电机能量转化效率更高，施工经济性更高，且带有掉电保护功能，避免网电施

工情况下钻机掉电停钻造成施工风险。

附图说明[0018] 图1是本实用新型整机结构图；[0019] 图2是本实用新型驱动框架图；[0020] 图3是本实用新型电控箱功能框架图；[0021] 图中：1、虎钳；2、动力头；3、电控箱；4、应急电池；5、泥浆泵；6、电机；7、底盘；8、液压阀；9、液压泵；10、钻架；101、电控箱；102、应急电池；103、电机；104、液压泵；105、液压

阀；106、钻机动作组；101?1、控制模块；101?2、逆变模块；101?3、充电模块；101?4、变压模

块；11、控制手柄。

具体实施方式[0022] 为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

[0023] 如图1所示，一种电驱水平定向钻机，包括底盘7、钻架10、虎钳1、动力头2、泥浆泵5、电机6、液压泵9、液压阀8、电控箱3、应急电池4、控制手柄11；

[0024] 底盘7采用液压马达驱动四轮一带形式，具有行走功能。底盘7与钻架10通过后铰点和前角度油缸进行连接，通过改变油缸长度进行钻架角度调节。动力头2包含钻进需要的

推拉系统和旋转系统，推拉系统与旋转系统都采用液压马达加减速机形式驱动。

[0025] 动力头2与钻架10之间采用推拉齿轮与钻架齿条形式传动，提供动力头钻进推拉力。虎钳1固定在钻架10前端，完成钻杆拆卸功能。液压泵9安装在底盘7上，完成钻孔所需泥

浆。

[0026] 电控箱3、应急电池4安装在底盘7上，完成电机所需电压、电流输入需求。电机6安装在底盘7上，液压泵9串接在电机6输出端。

[0027] 液压泵9输出的液压油通过液压阀8进入到底盘7、虎钳1、动力头2、泥浆泵5等工作装置，通过控制手柄11对液压阀8进行控制，完成钻机既定功能动作。整机动力框架如图2所

示。

[0028] 电控箱3包含控制模块101?1、逆变模块101?2、充电模块101?3、变压模块101?4等部分，可完成正常网电供电驱动电机，掉电后应急电池供电驱动电机的功能。降低因电网掉

电造成钻机停钻引起的施工风险。电控箱功能原理框架如图3所示。

[0029] 使用时：钻机场地布置完毕，接入电网准备施工。电控箱内的控制模块进行判断电机供电来源，网电正常时，控制模块使变压模块接通电机，将电网电源升压处理接入工业电

机进行施工作业。同时根据电池电量程度控制充电模块是否为电池补电。当电网掉电时，控

制模块唤醒应急电池，电池供电通过逆变模块驱动电机。

[0030] 电机带动液压泵驱动液压系统，液压油通过液压阀进入到虎钳、底盘、动力头、泥浆驱动泵等工作装置，通过控制手柄对液压阀进行控制，完成钻机功能动作。

[0031] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改

进和变形也应视为本实用新型的保护范围。