一种新型简易液压钻塔的研发

董刚，杨壮，陈晶

(秦皇岛市华勘智能科技有限公司，河北 秦皇岛 066000)

1 研发背景

在钻探行业中，钻塔是钻探必备设备，性能优良的钻塔有利于复杂的钻探施工。复杂的野外工作对钻塔有极高的要求，一直以来，野外钻探都是用管式拼接钻塔，拆解后单件重量轻，利于运输，但拆拼工作量较大，高处拆拼具有危险性。因此，研发一种性能优良、重量轻，便于拆卸、安装的新型液压钻塔，能够方便钻探工人的操作，提高工作效率。根据地质人员在一线实际使用过程中对液压钻塔的使用需求和建议，分析研究了现有市场上钻塔的基础上，对液压钻塔进行设计、制造、装配、调试、试验检验并深度完善。新型液压钻塔研发项目以满足客户需求为目标，以技术为支撑，以严谨、精益求精的态度为基础的设计理念和研究方法。新型液压钻塔能够在保证较好的使用效果的基础上，改良传统钻塔的使用性能，优化结构、改良液压装置，而且有效地增加钻塔安装的便捷性，方便了钻探工人的操作，提高工作效率。

2 主要结构

2.1 主要参数

钻塔理论高度9 m，底座规格5.5 m×5.1 m，最大载荷150 kN。钻塔由底梁、立柱、油缸底座、副腿底座、天车、油缸、固定工作台等组成。

2.2 底梁

底梁结构如图1所示，由槽钢焊接而成。虚线框内安装钻机，其内梁可根据钻机底座调整位置，便于不同型号钻机的安装与固定，简洁便利，该钻塔可用于70～90°钻孔。序号1为钻塔底座，用于升降钻塔主体结构；序号2为油缸底座，连接油缸与钻塔底梁。其余为由槽钢制作的底梁，底梁由螺栓连接，结构简单，便于拆装。

图1 钻塔底梁

2.3 钻塔主体结构

钻塔主体结构如图2所示。序号1为钻塔塔帽，便于塔衣安装。序号2为钻塔主体结构，采用圆管连接，圆钢管结构强度大、重量轻，整体分为两部分，采用螺纹连接，操作便利简单，易于钻塔野外拆装。序号3为调节螺杆，钻塔升起后，通过可调节螺杆固定钻塔，三角支护确保钻塔稳定。序号4为油缸，通过液压站给油顶升钻塔整体部分，节省人力，便于安装。序号5为天车结构部分，可根据客户需求安装不同规格的天车。序号6为固定工作平台，平台空间大，利于工人高空作业。

图2 钻塔主体结构

3 钻塔安装

3.1 底盘安装

平整场地后，根据钻孔位置摆好机台木，安装底梁。底梁安装好后，将塔腿底座、副腿底座和油缸底座安装在底盘两侧双梁上，为安装塔身做准备。

3.2 塔身安装

将塔腿下端固定在塔腿底座上(塔腿上垫需垫高)，天车安装在塔腿上端，拧紧螺栓；将塔帽安装在天车上；将油缸及副腿分别安装在相应的底座上，为起塔做准备；将塔撑及固定工作台安装在塔腿上，小横梁安装在天车下方；所需钢丝绳安装到位；如需要塔衣，一并安装到位。

3.3 起塔

调节塔身高度，将油缸上端固定在塔腿上，高压油管接在油缸上，把油缸上的给进控制阀门关闭，用手油泵供油，待油缸接口处溢油时将接头拧紧。手油泵继续供油，塔身缓缓升起。塔身升至接近预定角度(不能超过90°)时，将副腿上端固定在塔腿上，用副腿调整丝杠调节准确角度。起塔过程完毕，将绷绳用调整丝杠调紧。

4 钻塔创新点

①该钻塔重量轻，便于野外携带及安装。②钻塔结构简单，利于工人们野外工作，安装便利，减轻了工人工作量，缩短拆装时间。③钻塔采用液压装置，减轻工人劳动强度；在野外环境复杂，没有机械设备的情况下亦可安装。④适用于多种规格钻机及不同角度的钻孔，一塔多用。

5 结论

新型液压钻塔是一款性能优秀，适应性良好的钻塔，可广泛用于各种环境下的钻探施工现场，提供稳固、安全和便捷的施工效果。该钻塔已成功应用在多处钻探施工现场，如：河北省青龙县金矿勘探，内蒙古赤峰市多金属矿勘探，山西省太原市铁矿勘探以及老挝煤炭矿山勘探。钻塔安装及运输的便捷性、多种施工条件下的适应性等优点为野外施工带来了极大便利，减少了工人的劳动强度，增强了工作效率。