一种水平救援钻机用双动力系统设计方法

专利主权项内容

1.一种水平救援钻机用双动力系统的设计方法，其特征在于，该方法采用的主要部件包括外动力装置、内动力装置、外给进装置、内给进装置、破拆装置、探测装置和控制模块；其中：所述外动力装置主要用于给外套管提供扭矩，实现外套管的旋转运动，减少钻进过程中的阻力；主要包括4个第一液压马达、4个小齿轮轴、大齿轮轴、第一箱体、2组第一轴承、第一连接轴；其中：所述4个液压第一马达采用联轴器分别与4个小齿轮轴相连，作为动力输入部分；所述4个小齿轮轴均匀布置在大齿轮轴4周，并采用啮合齿轮传动；所述大齿轮轴两端通过2组第一轴承进行固定，并设置在第一箱体内；所述第一连接轴通过螺栓与大齿轮轴端部相连，输出端与套管通过销轴和螺栓相连；所述内动力装置主要用于给螺旋钻杆提供扭矩，实现螺旋钻杆的旋转运动，带动刀盘进行旋转运动；主要包括第二液压马达、主动轴、2组第二轴承、第二箱体、第二连接轴；其中：所述第二液压马达采用联轴器与主动轴相连，作为动力输入部分；所述主动轮轴两端通过2组第二轴承进行固定，并设置在第二箱体内；所述第二连接轴通过螺栓与主动轴端部相连，输出端与螺旋钻杆通过销轴和螺栓相连；所述外给进装置主要用于给套管提供轴向力，实现套管的给进起拔，和外动力装置配合完成套管的钻进施工；主要包括外机体装置和外给进油缸，其中，外给进油缸两端分别连接在外机体装置上，实现外动力装置的给进起拔；所述内给进装置主要用于给螺旋钻杆提供轴向力，实现螺旋钻杆的给进起拔，和内动力装置配合完成螺旋钻杆的钻进施工；主要包括内机体装置和内给进油缸，其中，内给进油缸两端分别连接在内机体装置上，实现内动力装置的给进起拔；所述破拆装置采用液压或气压方式进行清理地质异常体或者障碍物，针对作业对象选择不同参数进行处理；所述探测装置主要用于实时接收作业环境信息和各部件的工作参数，过滤冗余和错误信息，并传递至控制模块；包括机头探测装置和设备探测装置，分别用于探测机头前端的作业环境信息和各部件的实时工作参数，得出作业环境各采集数据值和工作能力各采集数据值，并过滤冗余和错误数据；其中：所述机头探测装置主要包括力学探测装置、视觉探测装置、雷达探测装置；所述设备探测装置包括扭矩探测装置、转速探测装置、力学探测装置、振动探测装置，布置在外动力装置、内动力装置、外给进装置和内给进装置上；所述控制模块主要用于处理探测装置获取的信息，进行综合分析计算，得出对应的解决方式，并对整个系统进行调节控制；外动力装置与内动力装置均通过导轨设置在钻机给进平台上，且保持中心对称；外给进装置通过外给进油缸与外动力装置相连，实现外动力装置的往复运动；内给进装置通过内给进油缸与内动力装置相连，实现内动力装置的往复运动，两者相互独立运行，互不干扰；破拆装置设置在内动力装置输出端相连的刀盘上，并在任一半径上均匀布置4个；探测装置布置在外动力装置、内动力装置、外给进装置、内给进装置以及刀盘和套管上，控制模块设置在内动力装置的侧方；成为水平救援钻机用双动力系统。