1.一種鉆探設備(200),包括:
鉆探機(204),具有用于旋轉鉆頭的鉆探電機,所述鉆頭適于
在鉆探對象中執行鉆探操作;
鉆臺(202);
進給架(206),其懸掛所述鉆探機(204),其中,所述進給架
(206)能夠沿著所述鉆臺(202)移動;以及
進給單元(208),包括用于使所述進給架(206)沿著所述鉆
臺(202)進給的電動進給電機(402),
其特征在于,
控制器(106)連接至所述進給單元(208),以便手動地改變
所述進給電機的旋轉方向、速度和進給力,并且所述進給單元(208)
還包括通過行星齒輪(404)連接至所述電動進給電動機(402)的
齒輪(408),并且所述齒輪(408)是錐齒輪,并且所述齒輪(408)
設置成能手動操作,從而所述齒輪不是不可逆轉的。
2.根據權利要求1所述的鉆探設備(200),其中,所述控制器(106)
是電位計(401)。
3.根據權利要求1或2所述的鉆探設備(200),其中,所述控制器(106)
能夠連續地變化,以便以連續可變的方式改變所述進給電機的旋轉
方向、速度和進給力。
4.根據前述權利要求中任一項所述的鉆探設備(200),其中,所述控
制器(106)控制施加至所述電動進給電機的電流和電壓。
5.根據前述權利要求中任一項所述的鉆探設備(200),其中,所述控
制器(106)遠程連接至所述進給單元(208)。
6.根據前述權利要求中任一項所述的鉆探設備(200),其中,所述控
制器(106)無線連接至所述進給單元(208)。
7.根據前述權利要求中任一項所述的鉆探設備(200),其中,所述鉆
探設備(200)是巖心鉆探設備,并且所述鉆頭是巖心鉆頭。
8.根據前述權利要求中任一項所述的鉆探設備(200),其中,當所述
鉆頭不與所述鉆探對象接觸時,所述控制器(106)適于用于手動地
改變所述進給電機的旋轉方向和速度。
9.根據權利要求8所述的鉆探設備(200),其中,當所述鉆頭與所述
鉆探對象接觸時,所述控制器(106)還適于用于手動地改變所述進
給電機的進給力。
10.根據前述權利要求中任一項所述的鉆探設備(200),其中,所述鉆
探電機是電動鉆探電機,并且其中,所述進給單元(208)適于通過
檢測所述電動鉆探電機中的電流的變化來檢測所述鉆頭與所述鉆探
對象之間的接觸狀態。
11.根據前述權利要求中任一項所述的鉆探設備(200),其中,所述齒
輪(408)是傘齒輪。
12.根據前述權利要求中任一項所述的鉆探設備(200),其中,所述齒
輪(408)是格里森齒輪。
13.根據前述權利要求中任一項所述的鉆探設備(200),其中,所述行
星齒輪(404)能夠包括離合器。
14.根據前述權利要求中任一項所述的鉆探設備(200),其中,所述電
動進給電機(402)由12-50伏的電池供電,優選地為24伏的電池。
15.一種沿著鉆臺(202)進給進給架(206)的方法(600),所述進給
架(206)懸掛具有適于在鉆探對象中執行鉆探操作的鉆頭的鉆探機
(204),其中,進給單元(208)耦接至所述進給架(206),所述進
給單元(208)包括用于使所述進給架(206)沿著所述鉆臺(202)
進給的電動進給電機(402),并且其中,控制器(106)連接至所述
進給單元(208),以便手動地改變所述進給電機的旋轉方向、速度
和進給力,
所述方法(600)包括下列步驟:
改變所述電動進給電機(402)的旋轉方向和速度,使得所述
進給架(206)沿著所述鉆臺(202)移動并且所述鉆頭朝著所述鉆
探對象移動;
檢測所述鉆頭是否過快地到達所述鉆探對象;
如果檢測到所述鉆頭過快地到達所述鉆探對象,則停止所述進
給架(206)的進給;以及
使所述進給架(206)沿著所述鉆臺(202)繼續進給,使得所
述鉆頭在所述鉆探對象中執行鉆探操作,在所述鉆頭在所述鉆探對
象中進行鉆探操作期間,所述電動進給電機(402)的進給力由所述
控制器(106)改變,
其中,所述進給單元(208)還包括通過行星齒輪(404)連接
至所述電動進給電動機(402)的齒輪(408),并且所述齒輪(408)
是錐齒輪,并且所述齒輪(408)設置成能手動操作,從而所述齒輪
不是不可逆轉的。
16.根據權利要求15所述的方法(600),還包括檢測所述鉆頭開始接觸
所述鉆探對象時的條件。
17.根據權利要求15或16中任一項所述的方法(600),其中,如果檢
測到所述鉆頭過快地到達所述鉆探對象則停止所述進給架(206)的
進給的步驟還包括使所述進給架(206)沿著所述鉆頭移動遠離所述
鉆探對象的方向進給預定的時間。
18.根據權利要求16所述的方法(600),其中,所述鉆探機(204)設
置有電動鉆探電機,并且檢測所述鉆頭與所述鉆探對象已接觸的步
驟包括檢測所述電動鉆探電機中的電流變化的步驟。
19.根據權利要求15至18中任一項所述的方法(600),其中,所述電
動進給電機(402)的進給力的改變通過施加至所述電動進給電機
(402)的電流的改變而提供。
20.根據權利要求15至19中任一項所述的方法(600),其中,所述方
法還包括檢測所述鉆頭已經鉆通所述鉆探對象以及停止所述進給架
(206)的進給的步驟。
21.根據權利要求15至20中任一項所述的方法(600),其中,所述鉆
探機還包括用于旋轉所述鉆頭的電動鉆探電機,并且,所述進給架
(206)進給使得所述鉆頭執行所述鉆探操作的步驟還包括下列步
驟:
檢測是否達到所述電動鉆探電機上的最大負荷;
停止所述進給架(206)的進給,使得所述電動鉆探電機上的
負荷降至低于所述最大負荷;以及
為所述電動進給電機(402)設定與所述電動鉆探電機上的低
于所述最大負荷的負荷對應的最大進給力。
22.根據權利要求21所述的方法(600),其中,停止所述進給架(206)
的進給使得所述電動鉆探電機上的負荷降至低于所述最大負荷的步
驟還包括使所述進給架(206)沿著與執行所述鉆探操作的方向相反
的方向進給預定時間的步驟。
23.根據權利要求15至22中任一項所述的方法(600),其中,所述鉆
頭是巖心鉆頭。
24.根據權利要求15至23中任一項所述的方法(600),其中,所述控
制器(106)適于手動地改變所述電動進給電機的旋轉方向、速度和
進給力。
25.根據權利要求15至24中任一項所述的方法(600),其中,所述控
制器(106)是電位計(401)。
26.根據權利要求15至25中任一項所述的方法(600),其中,所述控
制器(106)適于連續地變化,以便以連續可變的方式改變所述進給
電機的旋轉方向、速度和進給力。
27.根據權利要求15至26中任一項所述的方法(600),其中,所述控
制器(106)控制施加至所述電動進給電機(402)的電流。
28.根據權利要求15至27中任一項所述的方法(600),其中,所述控
制器(106)遠程連接至所述進給單元(208)。
29.根據權利要求15至28中任一項所述的方法(600),其中,所述控
制器(106)無線連接至所述進給單元(208)。
30.一種使進給架(206)沿著鉆臺(202)進給的方法(700),所述進
給架(206)懸掛具有適于在鉆探對象中執行鉆探操作的鉆頭的鉆探
機(204),所述鉆探機(204)包括旋轉所述鉆頭的電動鉆探電機,
其中,進給單元(208)耦接至所述進給架(206),所述進給單元(208)
包括用于所述進給架(206)沿著所述鉆臺(202)進給的電動進給
電機(402),并且其中,控制器(106)連接至所述進給單元(208)
以便改變所述進給電機的進給力,
所述方法(700)包括下列步驟:
使所述進給架(206)沿著所述鉆臺(202)進給,使得所述鉆
頭在所述鉆探對象中執行鉆探操作,在所述鉆頭在所述鉆探對象中
執行鉆探操作期間,所述電動進給電機(402)的進給力由所述控制
器(106)改變;
檢測是否達到所述電動鉆探電機上的最大負荷;
停止所述進給架(206)的進給,使得所述電動鉆探電機上的
負荷降至低于所述最大負荷;以及
為所述電動進給電機(402)設定與所述電動鉆探電機上的低
于所述最大負荷的負荷對應的最大進給力,
其中,所述進給單元(208)還包括通過行星齒輪(404)連接
至所述電動進給電動機(402)的齒輪(408),并且所述齒輪(408)
是錐齒輪,并且所述齒輪(408)設置成能手動操作,從而所述齒輪
不是不可逆轉的。
31.根據權利要求30所述的方法(700),其中,停止所述進給架(206)
的進給使得所述電動鉆探電機上的負荷降至低于所述最大負荷的步
驟還包括使所述進給架(206)沿著與執行所述鉆探操作的方向相反
的方向進給預定時間。
32.根據權利要求30或31中任一項所述的方法(700),其中,所述鉆
探機(204)還包括負荷檢測單元,所述負荷檢測單元適于檢測所述
鉆探電機上的所述最大負荷,并且當檢測到所述鉆探電機上的所述
最大負荷時使施加至所述鉆探電機的電壓以連續的頻率波動。
33.根據權利要求32所述的方法(700),其中,所述負荷檢測單元適于
檢測所述鉆探電機中的轉子溫度,以便檢測所述鉆探電機上的最大
負荷。
34.根據權利要求32或33中任一項所述的方法(700),其中,檢測是
否達到所述鉆探電機上的所述最大負荷的步驟還包括檢測施加到所
述電動鉆探電機的以連續頻率波動的電壓的步驟,并且其中,停止
所述進給架(206)的進給的步驟是對波動電壓的檢測的響應。
35.根據權利要求34所述的方法(700),其中,所述方法還包括將檢測
到的脈沖頻率與預定頻率進行比較的步驟。
36.根據權利要求34或35中任一項所述的方法(700),其中,所述方
法還包括發送控制信號至所述鉆探機(204)作為對于檢測到的施加
至所述鉆探電機的波動電壓的響應。
37.根據權利要求36所述的方法(700),其中,發送控制信號至所述鉆
探機(204)是對于施加至所述鉆探電機的以不規則頻率波動的電壓
的檢測的響應。
38.根據權利要求36或37中任一項所述的方法(700),其中,發送至
所述鉆探機(204)的控制信號包括調整所述鉆探電機的旋轉速度的
信號。
39.根據權利要求30至38中任一項所述的方法(700),其中,所述鉆
頭是巖心鉆頭。
40.根據權利要求30至39中任一項所述的方法(700),其中,所述控
制器(106)是電位計(401)。
41.根據權利要求30至40中任一項所述的方法(700),其中,所述控
制器(106)適于手動地改變所述電動進給電機的旋轉方向、速度和
進給力。
42.根據權利要求30至41中任一項所述的方法(700),其中,所述控
制器(106)能夠連續變化,以便以連續可變的方式改變所述進給電
機的進給力。
43.根據權利要求30至42中任一項所述的方法(700),其中,所述控
制器(106)控制施加至所述電動進給電機(402)的電流。
44.根據權利要求30至43中任一項所述的方法(700),其中,所述控
制器(106)遠程連接至所述進給單元(208)。
45.根據權利要求30至44中任一項所述的方法(700),其中,所述控
制器(106)無線連接至所述進給單元(208)。
46.根據權利要求30至45中任一項所述的方法(700),還包括檢測所
述鉆頭已經鉆通所述鉆探對象以及進而停止所述進給架(206)的進
給的步驟。
47.一種鉆探設備(200),包括:
鉆探機(204),具有鉆頭;
鉆探電機,用于旋轉所述鉆頭;
鉆臺(202);
進給架(206),其懸掛所述鉆探機(204),并且其中,所述進
給架(206)能夠沿著所述鉆臺(202)移動;以及
進給單元(208),包括用于使所述進給架(206)沿著所述鉆
臺(202)進給的電動進給電機(402),
其特征在于,
所述進給單元(208)設置有包含手柄(410)的快速釋放聯軸
器,并且其中,當操作所述手柄(410)時,所述進給單元(208)
適于從所述進給架(206)上釋放,并且,所述進給單元(208)還
包括通過行星齒輪(404)連接至所述電動進給電動機(402)的齒
輪(408),并且所述齒輪(408)是錐齒輪,并且所述齒輪(408)
設置成能手動操作,從而所述齒輪不是不可逆轉的。
48.根據權利要求47所述的鉆探設備(200),其中,所述進給單元(208)
還包括適于由所述電動進給電機(402)旋轉的軸(406),并且其中,
所述軸耦接至所述進給架(206)以使所述進給架(206)沿著所述
鉆臺(202)進給,并且其中,所述快速釋放聯軸器的手柄(410)
耦接至所述軸(406),并且所述軸(406)受所述手柄(410)的操
作的影響。
49.根據權利要求47所述的鉆探設備(200),其中,所述軸(406)的
第一端(412)適于處于伸出位置并伸出到所述進給單元(208)外
部以耦接至所述進給架(206),并且,當操作所述手柄(410)時,
所述軸(406)的第一端(412)適于在軸向方向上從所述伸出位置
撤回。
50.根據權利要求49所述的鉆探設備(200),其中,所述快速釋放聯軸
器還包括耦接至所述軸(406)并適于朝著所述伸出位置推動所述軸
(406)的彈簧構件(416)。
51.根據權利要求50所述的鉆探設備(200),其中,所述彈簧構件(416)
是圍繞所述軸(406)安裝的彈簧。
52.根據權利要求49至51中任一項所述的鉆探設備(200),其中,當
所述快速釋放聯軸器從所述伸出位置撤回所述軸(406)時,所述進
給單元(208)適于從所述進給架(206)移除。
53.根據權利要求49至52中任一項所述的鉆探設備(200),其中,所
述手柄(410)沿著與所述軸(406)的第一端(412)軸向相反的方
向耦接至所述軸(406)第二端(414)。
54.根據權利要求49至53中任一項所述的鉆探設備(200),其中,所
述手柄(410)適于沿著軸向方向被拉動以從所述伸出位置撤回所述
軸(406)。
55.一種鉆探設備(200),包括:
鉆探機(204),具有鉆頭;
鉆探電機,用于旋轉所述鉆頭;
鉆臺(202);
進給架(206),其懸掛所述鉆探機(204)并能夠沿著所述鉆
臺(202)移動;以及
進給單元(208),包括用于使所述進給架(206)沿著所述鉆
臺(202)進給的電動進給電機(402),
其特征在于,
安裝輪圈(304)在所述進給單元(208)與所述進給架(206)
之間的耦接點處安裝在所述進給架(206)上,所述裝輪圈(304)
在所述進給架(206)上設置有進給單元的多個可能的角度安裝位置,
其中,所述進給單元(208)還包括通過行星齒輪(404)連接
至所述電動進給電動機(402)的齒輪(408),并且所述齒輪(408)
是錐齒輪,并且所述齒輪(408)設置成能手動操作,從而所述齒輪
不是不可逆轉的。
56.根據權利要求55所述的鉆探設備(200),其中,所述安裝輪圈(304)
是沿著其外圍邊緣設置有凹槽(502)的圓盤。
57.根據權利要求56所述的鉆探設備(200),其中,所述進給單元(208)
適于通過與至少一個所述凹槽(502)相互作用的至少一個鎖定構件
鎖定至所述進給架(206)的安裝輪圈(304)。
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