[发明专利]多功能自走钻机

说明书

本发明涉及一种适合于钻凿水井、工程孔及地质勘探用的多功能钻机，具体地说是一种用小型四轮拖拉机装载并驱动的多功能自走钻机。

目前，公知的小型四轮拖拉机装载的钻机，都不能利用拖拉机本身的变速功能，需配置一套变速装置来完成钻孔作业。而且钻具回转切削地层需用高压水冲出泥岩浆而成井，这对于无水源或离水源较远的钻孔作业区使用较为不便，尤其是要求干钻钻进和冲击钻进的作业区也不能满足。

本发明的目的就是克服上述不足而提供一种利用小型四轮拖拉机全部变速功能获得多种速度，来完成即可回转钻进，又可冲击钻进，既可水冲钻进，又能干钻钻进的多功能自走钻机。

用于实现本发明目的的多功能自走钻机包括：一台用于装载钻机行走并为钻孔提供动力的小型四轮拖拉机；一个安装于拖拉机变速箱上并将所述四轮拖拉机的动力从变速箱输出的多速动力输出装置；一个装于四轮拖拉机之上并可使之脱离地面的机架；一个装于机架后部的可倾塔架；一个装于机架之上的包含有钻具的钻井装置，所述钻井装置包括有一个中央部分可以通过钻具并可驱动所述钻具旋转的齿轮传动箱；一个卷扬机；以及一根连接卷扬机的卷筒和所述钻具的钢丝绳及一套滑轮组。

所述钻具最好包括可选择使用的一套水冲回转钻具，一套干钻回转钻具，一套干钻冲击钻具；所述卷扬机含有控制钻具升降、仃止、点动或连续冲击的离合器和制动器。

所述动力输出装置至少包括一根动力输出轴和一套齿轮传动装置，所述齿轮传动装置用于将四轮拖拉机变速箱动力输出端的二级减速齿轮中的一个齿轮的动力传至所述输出轴。

所述动力输出装置最好包括动力输出第一轴和第二轴，两轴可同轴设置，也可垂直设置。

同轴设置时，第一轴和第二轴相邻处设有一嵌入式离合器，以便可将动力从或不从第一轴传至所述第二轴。在第一轴上设有一个该传动装置的传动齿轮，以便将拖拉机变速箱二级减速齿轮中的第一级减速被动齿轮的动力从该齿轮传至第一轴。垂直设置时，第一轴上设有与第二轴里端锥齿轮常合的齿轮、和随该轴转动的嵌入式离合器，以便把第一轴的动力从或不从所述第一轴传至第二轴、在第一轴上同样设有该传动装置的传动设有该传动装置的传动齿轮，以及将拖拉机变速箱二级减速齿轮中的第一级减速被动齿轮的动力从该齿轮传到第一轴。所述第一轴与所述卷扬机的卷筒之间设有一套传动装置，以便可将所述第一轴的动力传至所述卷筒；所述第二轴与所述可驱动钻具旋转的齿轮传动箱之间也具有一套传动装置，以便可将所述第二轴的动力传至所述齿轮传动箱。所述该传装置的传动齿轮可根据不同类型的拖拉机可左、右设置。

所述卷扬机的离合器和制动器最好是锥形摩擦离合器和带式制动器。该离合由宽螺距多线矩形螺旋副、差动轴承、离合器主动鼓及和主动鼓固定为一体的皮带轮或链轮构成。所述的带式制动器由制动鼓和制动带构成。该离合器主动鼓外园锥面安装有摩擦片，内孔通过差动轴承安装在宽螺距多线矩形螺旋副的螺母，该螺旋副中的丝杆为卷扬机轴的一部分，卷扬机轴的两端通过支架固定在机架上，卷扬机的卷筒通过滚动轴承安装于卷扬机轴上，卷筒的一端加工有内园锥面，该园锥面与锥形摩擦离合器的主动鼓上摩擦片的外园锥面相对应，卷筒另一端加工有带式制动器制动鼓的外园柱面，该园柱面与制动带内园柱面相对应，卷筒中部绕有钢丝绳，钢丝绳的一端固定在卷筒上，另一端有二种缠绕方式：一种是绕过安装在可倾塔架上的下定滑轮，上定滑轮和水龙头上的动滑轮最后固定在可倾塔架顶部，其倍率为2；另一种是绕过可倾塔架的下定滑轮，上定滑轮后直接固定在水龙头或冲锤之上，其倍率为1。所述锥形摩擦离合器和带式制动器通过控制卷扬机卷筒的正反转和仃止，实现钻具的升降、仃止、点动和连续冲击作业。

所述传动箱最好包括：箱体、一个与箱体固接的上盖、一个与上盖组成迷宫并设有卡槽的防水罩，该卡槽与专用板手相配合可实现机动卸杆。防水罩固接于传动卡套之上；一个外端安装有皮带轮或花链套连接盘的齿轮轴；一个用于减速的园锥齿轮副，该园锥齿轮副的齿轮最好为大变位系数和的角一切变位园锥齿轮，一个用于带动主钻杆的传动卡套，所述园锥齿轮副的小园锥齿轮固定于该输入轴上，其大园锥齿轮与所述传动卡套相固接，传动箱的传动卡套中有较大的孔，所述干钻钻具的钻头最好能从孔中通过。

主钻杆的驱动有二种方式，一种在传动卡套内开槽，驱动带键的主钻杆；另一种是利用防水罩上的卡槽，通过安装于其上的补芯传动主钻杆。