水平定向钻机给进架推拉力助力系统

414 编辑：中冶有色技术网来源：无锡市钻通工程机械有限公司

2024-03-11 13:58:43

权利要求书： 1.一种水平定向钻机给进架推拉力助力系统，包括给进架(1)，所述给进架(1)可活动地设置在水平定向钻机的钻架上，其特征在于：还包括驱动机构(2)、助力机构(3)、马达转速传感器(4)、马达压力传感器(5)、马达球阀(6)以及控制器(7)；所述驱动机构(2)和助力机构(3)均位于给进架(1)上；所述驱动机构(2)包括第一液压马达(21)和第一减速机(22)；

所述助力机构(3)包括第二液压马达(31)、离合器(32)以及第二减速机(33)；所述马达转速传感器(4)分别位于第一液压马达(21)和第二液压马达(31)上，所述马达压力传感器(5)和马达球阀(6)均通过油管与第一液压马达(21)或第二液压马达(31)连接。

2.根据权利要求1所述的一种水平定向钻机给进架推拉力助力系统，其特征在于：还包括显示器(8)；所述控制器(7)分别与马达转速传感器(4)、马达压力传感器(5)以及显示器(8)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种水平定向钻机给进架推拉力助力系统，其特征在于：所述驱动机构(2)和助力机构(3)均呈两行多列状阵列设置在给进架(1)上，并且驱动机构(2)和助力机构(3)的数量均为偶数；所述第一减速机(22)的输出轴设置有驱动齿轮(23)；所述第二减速机(33)的输出轴设置有助力齿轮(34)。

4.根据权利要求3所述的一种水平定向钻机给进架推拉力助力系统，其特征在于：所述第一液压马达(21)通过第一减速机(22)与给进架(1)上端面连接；所述第二液压马达(31)位于离合器(32)顶部，所述离合器(32)通过第二减速机(33)与给进架(1)上端面连接。

5.根据权利要求4所述的一种水平定向钻机给进架推拉力助力系统，其特征在于：所述马达球阀(6)与第一液压马达(21)和第二液压马达(31)一一对应，所述马达压力传感器(5)通过油管与回转泵(9)连接。

说明书：一种水平定向钻机给进架推拉力助力系统技术领域[0001] 本实用新型涉及水平定向钻机附属系统，具体涉及一种水平定向钻机给进架推拉力助力系统。背景技术[0002] 水平定向钻机是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下管道的一种施工机械，它广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等柔性管线铺设施工中。[0003] 水平定向钻机的给进架在工作过程中需要沿钻架进行移动，从而实现对钻杆的推拉。在不同的工况下，需要不同的推拉力。现有的水平定向钻机实现给进架不同推拉力的方法为，通过增大或者减少油泵的供油压力，来实现液压马达扭矩的调整。[0004] 但是，如遇需要推拉力较大的工况，如钻杆被卡死，即使通过油泵加压使所有液压马达均增大扭矩，在液压马达数量不变的情况下，依然不能实现钻杆脱困；并且，大幅增加液压系统的油压，不利于液压系统的使用寿命。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的是：[0006] 设计一种水平定向钻机给进架推拉力助力系统，设置助力机构，可在需要推拉力较大的工况下，参与给进架的驱动，满足实际使用需求，并且不会使液压系统油压过高，从而延长使用寿命。[0007] 为了实现上述目的，本实用新型提供如下的技术方案：[0008] 一种水平定向钻机给进架推拉力助力系统，包括给进架，所述给进架可活动地设置在水平定向钻机的钻架上，还包括驱动机构、助力机构、马达转速传感器、马达压力传感器、马达球阀以及控制器；所述驱动机构和助力机构均位于给进架上；所述驱动机构包括第一液压马达和第一减速机；所述助力机构包括第二液压马达、离合器以及第二减速机；所述马达转速传感器分别位于第一液压马达和第二液压马达上，所述马达压力传感器和马达球阀均通过油管与第一液压马达或第二液压马达连接。[0009] 进一步的，还包括显示器；所述控制器分别与马达转速传感器、马达压力传感器以及显示器电性连接。[0010] 进一步的，所述驱动机构和助力机构均呈两行多列状阵列设置在给进架上，并且驱动机构和助力机构的数量均为偶数；所述第一减速机的输出轴设置有驱动齿轮；所述第二减速机的输出轴设置有助力齿轮。[0011] 进一步的，所述第一液压马达通过第一减速机与给进架上端面连接；所述第二液压马达位于离合器顶部，所述离合器通过第二减速机与给进架上端面连接。[0012] 进一步的，所述马达球阀与第一液压马达和第二液压马达一一对应，所述马达压力传感器通过油管与回转泵连接。[0013] 本实用新型的有益效果为：一种水平定向钻机给进架推拉力助力系统，设置助力机构、马达转速传感器、马达压力传感器、马达球阀以及显示器，可在需要推拉力较大的工况下，离合器接合，特定数量的第二液压马达参与给进架的驱动，从而实现较大的驱动力，满足实际使用需求，解决钻杆脱困等现象，并且不同于通过加压来增大扭矩的方式，不会使液压系统的油压过高，从而延长液压管路的使用寿命；同时参与驱动的液压马达可通过显示器显示，供操作人员查看。附图说明[0014] 图1为本实用新型一种水平定向钻机给进架推拉力助力系统的三维结构图。[0015] 图2为图1所示结构的底部视角示意图。[0016] 图3为本实用新型一种水平定向钻机给进架推拉力助力系统的电控原理示意图。[0017] 图4为本实用新型一种水平定向钻机给进架推拉力助力系统的液压原理图。[0018] 图5为图4中A处的局部放大示意图。[0019] 图中：[0020] 1、给进架；2、驱动机构；21、第一液压马达；22、第一减速机；23、驱动齿轮；[0021] 3、助力机构；31、第二液压马达；32、离合器；33、第二减速机；34、助力齿轮；[0022] 4、马达转速传感器；5、马达压力传感器；6、马达球阀；7、控制器；8、显示器；9、回转泵。具体实施方式[0023] 为了使本实用新型的目的、技术方案及有益效果更加清楚、明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0024] 参考图1至图5，一种水平定向钻机给进架推拉力助力系统，包括给进架1，所述给进架1可活动地设置在水平定向钻机的钻架上，还包括驱动机构2、助力机构3、马达转速传感器4、马达压力传感器5、马达球阀6以及控制器7；所述驱动机构2和助力机构3均位于给进架1上，助力机构3为四组，用于在给进架1需要较大的推拉力时提供助力；所述驱动机构2包括第一液压马达21和第一减速机22，第一液压马达21产生驱动力，经第一减速机22减速；所述助力机构3包括第二液压马达31、离合器32以及第二减速机33，第二液压马达31用于产生驱动力，离合器32用于接通和切断动力传输；所述马达转速传感器4分别位于第一液压马达21和第二液压马达31上，用于检测第一液压马达21或第二液压马达31的主轴转速，所述马达压力传感器5和马达球阀6均通过油管与第一液压马达21或第二液压马达31连接，马达压力传感器5用于检测液压油管内的油压，马达球阀6控制油路的通断。

[0025] 还包括显示器8，用于显示数据，共操作人员读取；所述控制器7分别与马达转速传感器4、马达压力传感器5以及显示器8电性连接，控制器7为水平定向钻机的控制系统组成器件。[0026] 所述驱动机构2和助力机构3均呈两行多列状阵列设置在给进架1上，并且驱动机构2和助力机构3的数量均为偶数，确保给进架1受力均匀；所述第一减速机22的输出轴设置有驱动齿轮23；所述第二减速机33的输出轴设置有助力齿轮34，驱动齿轮23与助力齿轮34均与钻架上的齿条的轮齿相啮合。[0027] 所述第一液压马达21通过第一减速机22与给进架1上端面连接；所述第二液压马达31位于离合器32顶部，所述离合器32通过第二减速机33与给进架1上端面连接。[0028] 所述马达球阀6与第一液压马达21和第二液压马达31一一对应，从而控制每个第一液压马达21和第二液压马达31的供油通断，所述马达压力传感器5通过油管与回转泵9连接，回转泵9用于向第一液压马达21和第二液压马达31供应液压油，从而驱动第一液压马达21和第二液压马达31旋转产生驱动力。

[0029] 本实用新型的工作原理为：[0030] 通过利用马达压力传感器5和马达转速传感器4对液压油管的压力和多组第一液压马达21和第二液压马达31的转速进行检测，控制器7接收马达压力传感器5和马达转速传感器4的信号并运算，最后在显示器8上显示出第二液压马达31的启动数量、助力打开开启程度和实际的推拉力，保证了实时数据的真实有效，为进一步分析钻机实际工况提供准确的数据支撑。[0031] 通过在第一液压马达21和第二液压马达31上安装马达转速传感器4，当开启助力时，打开马达球阀6，并合上离合器32，第二液压马达31即开始工作，第二液压马达31产生的驱动力经离合器32、第二减速机33传递至助力齿轮34，助力齿轮34通过与钻架上的齿条的啮合，参与给进架1的驱动；控制器7能通过马达转速传感器4能读到当前第二液压马达31的实时转速，进而自动判断有多少个第二液压马达31工作，对比多个转速信号，还能对第二液压马达31进行诊断。[0032] 结合马达转速传感器4与马达压力传感器5提供的信号，控制器7能精确算出当前钻机给进系统的实时推拉力，并通过总线传递给显示器8，显示实时数据并记录。[0033] 上述实施例用于对本实用新型作进一步的说明，但并不将本实用新型局限于这些具体实施方式。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应理解为在本实用新型的保护范围之内。