技术领域
本案是关于在沙漠中打水井的打井机的发明。
技术背景
多少年代以来，沙漠地区由于无水而被人们称为生命的禁区，人们一直苦苦地寻找在沙漠中可行的打水井的方法，虽然我国有石油公司用钻石油井的方法打出了几口水井，但成本过高，不能用于打普通水井。最近《中国科学》报道我国的科学家已经破解了让沙子变土壤的密码，有望让沙漠变成绿洲，造福人类，但其前提是必须得有水，大多数沙漠地区的植被显示，其地下百米以内是有水的，且每年还会有几百毫米的降水，只是由于其地层结构的特点不能让其在地表及浅层存留，，关键是怎样经济地在沙漠中打出水井供水，由于沙子极易流动的特性，无法用壤土区域传统的打井方法打成水井，故现在需要一种能适应沙漠地区恶劣的地质及气象条件，经济快速地打成水井的沙漠打水井机。
发明目的
本案的目的就是提供一种能在沙漠中经济快速打出水井的打井机。
发明内容
制作气锤型振动器组合备用：其顶板上有吊环和卡板轴，且钻了卡板销孔，其下面是经螺钉对称地安装着两个气锤型振动器的底板，底板下面是夹紧板，顶板、底板和夹紧板，在两个气锤型振动器中间的前方开缺口，夹紧板下面缺口的一侧经螺钉和气缸支架安装夹紧气缸，其前端安装动夹紧块，此处经螺钉安装可保证该动夹紧块正确状态的上限位块和下限位块，缺口的另一侧有定夹紧块，此处经螺钉安装可使其稳定的上导向板和下导向板，其后方连接着穿过有平头顶丝的螺杆套的调节螺杆，螺杆套经螺钉安装在夹紧板下面，夹紧板经带压力弹簧的拉杆螺钉安装在底板下面，夹紧板两侧不能大于底板，底板两侧有侧板经螺钉和顶板相连，侧板两侧经螺钉安装带导套的导套支架，气锤型振动器的锤头穿过底板，对夹紧板施加重力的冲击时，由于有拉杆螺钉，夹紧板能及时复位，且不摆动；
制作劈头组合备用：用铸钢工艺制作劈头并淬硬，用注塑工艺制作安装在劈头外面的连接套，其外侧有上下两道环形槽装着密封圈，其上端经自攻螺钉安装金属的弹性止退卡，劈头与连接套经沉头螺钉、垫片和螺母组装在一起；
制作井管部件备用：这种用作井管的硬塑管不宜太长，宜现场再接长至所需，其一端先粘结另一端已预钻两个小螺钉孔的直通，以后再粘结另一井管；
制作凿井管部件备用：凿井管两端制出螺纹，中部焊接一个用钢板制作的板钩，用作第一根的凿井管下端内圆大倒角；
外购一有可调节支脚的拖车底盘，其上用钢板覆一大底板，该大底板上安装门架，门架上端安装着两个滑轮，绕着分别与两个卷扬机相连且带配重坨吊钩的钢缆，以提吊凿井管部件及可下施加冲击力的气锤型振动器组合，门架上端还连接着下端安装于大底板的两根导轨，大底板上还置有用于盛放打井液的水箱、泥浆泵、柴油机气泵、发电机、卷扬机，其特征是大底板在安装导轨一侧的中部向外突出，与其上方吊挂且套在导轨上的气锤型振动器组合的缺口对应，也开缺口，以方便安装凿井管；
为吊装凿井管时减小其上端的摆动，门架的顶端装置了“V”型的高挡板，且其上端向外倾斜；
为增加对凿井管的夹紧力，动夹紧块和定夹紧块的内凹的“V”形面制作了横向的，齿状条形凸起；
为防止水龙带与快换弯接头连接处形成死角，此处经过渡钢管和喉箍安装了钢丝塑料软管，再经水带接扣和水龙带连接；
为避免凿井管在高频率冲击时损坏连接套，此处安装了大钢垫；
为使气锤型振动器组合下行至下限位置时能及时停工，且不会撞及大底板，大底板上安装了用槽钢和钢板制作的止动块，其顶端安装着按压式开关，且与门架上的报警灯相连；
打井结束时为方便推动井管下行并带出劈头组合，门架上设置了可以支撑杠杆的杠杆轴，远端向上搬动杠杆，近端即可向下推动井管并带出劈头组合；
为使第一根凿井管入地时减小受非理想地质的影响而产生晃动，一个前端呈内凹半圆形、经小转动轴连接着带小手柄的小挡板的大挡板，其上焊接着小挡板挡块、后端安装着大手柄，经大转动轴安装在大底板上，锁闭后可限制凿井管晃动；
本案可由低价值且适应面广的农用拖拉机拖带，在我国广大的沙漠、半沙漠及干旱地区进行高效优化土壤的作业，且随着“一带一路”的发展也必定会更多地造福沿线有关国家和地区的人民。若本案用于打供水的水井，其井管的内径应能容纳最小的潜水泵，若只用于收纳地表水，优化地质，实施“土壤海绵化”，则其内径可以小得多。
打井结束后，外露较高的井管会限制本案被拖动，宜先将井管修矮，而后再接长至所需。
附图说明
A是振动器组合；
B是劈头组合；
图1是本案的正视示意图图；
图2是图1中高挡板的俯视示意图图；
图3是图1的右视示意图；
图4是图3安装凿井管的局部示意图；
图5是图1的a-a俯视示意图图；
图6是振动器组合A的正视示意图；
图7是图6的侧视示意图；
图8是图6的俯视示意图；
图9是图6的放大的仰视示意图；
图10是劈头组合B的示意图；
图11是图10再安装凿井管和井管的示意图；
图12是用卡板卡住直通，准备粘结下一根井管的示意图；
图13是完成打井时，用杠杆压迫井管推劈头组合与凿井管脱离的示意图。
图中：
1拖车底盘、2大底板、3门架、4滑轮、5钢缆、6卷扬机、7吊钩、8凿井管、9板钩、10高挡板、11侧板、12导套支架、13导套、14导轨、15泥浆泵、16水箱、17柴油机气泵、18发机电、19吊环、20顶板、21底板、22气锤型振动器、23螺钉、24沉头螺钉、25夹紧板、26气锤头、27弹簧、28拉杆螺钉、29气缸支架、30夹紧气缸、31动夹紧块、32上限位块、33下限位块、34定夹紧块、35大转动轴、36小挡板、37大挡板、38大手柄、39小转动轴40小挡板支架、41小手柄、42环形吊索、43连接套、44自攻螺钉、45环形止退卡、46密封圈、47大钢垫、48井管、49快换弯头、50钢丝软管、51过渡钢管、52喉箍、53水龙带、54水带接扣、55杠杆轴、56杠杆、57螺套、58锁紧螺母、59劈头、60导引套、61油嘴、62螺母、63垫圈、64滑轮轴、65导轨座、66大螺母、67小挡板挡块、68止动块、69按压式开关、70报警灯、71调节螺杆、72平头顶丝、73螺杆套、74上导向板、75下导向板、76直通、77卡板、78卡板轴、79卡板销。
具体实施方式
现在以一个实施例来说明其具体的实施方式：
首先外购带支脚的拖车底盘(为的是能调节拖车底盘至水平状态)、卷扬机、发电机、气锤型振动器套件(含输软气管、控制阀及快换接头等全套部件)、柴油机气泵及全部套件、气缸套件、泥浆泵、水龙带、水带接扣、带配重砣的吊钩、滑轮、钢缆、吊索(可用三角带，中间打结后代用)、槽钢、钢管、钢板、圆钢、凿井管钢管、螺套、压力弹簧、锁紧螺母、井管用硬塑料管、塑料管直通及黏结剂、尼龙棒、快换弯接头、喉箍、钢丝塑料软管、水龙带、水带接扣和按压式开关备用。
依图1、图2、图3、图4和图5所示，用钢板制作和安装大底板(2)、高挡板(10)、板钩(9)、小挡板挡块(67)，用槽钢及钢板制作门架(3)和止动块(68)，用钢管制作导轨(14)备用；
按图6、图7、图8和图9所示，制作气锤型振动器组合A，先用圆钢车制拉杆螺钉(28)、卡板轴(78)和卡板销(79)，再用球墨铸铁经机加工制作顶板(20)、底板(21)和夹紧板(5)，用钢板制作侧板(11)、导轨支架(12)、上限位块(32)、下限位块(33)、动夹紧块(31)和定夹紧块(34)，动夹紧块(31)和定夹紧块(34)内凹处的横向齿状凸起应在淬硬后用电火花加工、卡板(77)，其后端安装卡板销(79)；用尼龙棒车制导轨套(13)，其内孔应与导轨作大间隙动配合，并安装在导轨支架(12)上，用螺钉(23)在底板(21)上对称安装气锤型振动器(22)，在底板(21)穿过拉杆螺钉(28)的侧面安装油嘴(61)、在顶板(20)上安装吊环(19)、卡板轴(78)，在夹紧板(25)底面用螺钉(23)和气缸支架(29)安装夹紧气缸(30)，先安装动夹紧块(31)再用螺钉(23)安装上限位块(32)和下限块(33)，定夹紧块(34)与螺杆套(73)和调节螺杆(71)连接后，前端用螺钉(23)安装上导向板(74)和下导向板(75)后端用螺钉(23)将螺杆套(73)安装在夹紧板(25)上，用弹簧(27)和拉杆螺钉(28)将底板(21)与夹紧板(25)连接，将导套(13)，安装在导套支架(12)上，用螺钉(23)将导套支架(12)安装在侧板(11)上，最后用螺钉(23)经侧板(11)连接顶板(20)和底板(21)，至此气锤型振动器组合完成，备用；
依图10制作劈头组合B，先用铸钢工艺制作劈头(59)，可同时带出其下端的螺孔及出水口，刃部淬硬，用弹簧钢片或磷铜片经冲压工艺制作止退卡(45)，用工程塑料经注塑工艺制作连接套(43)，用钢板经冲压工艺制作大钢垫(47)，用自攻螺钉(44)安装止退卡(45)、用用沉头螺钉(24)、螺母(62)和垫圈(63)组装连接套(43)、大钢垫(47)和劈头(59)，至此劈头组合完成，备用；
依图4所示，在凿井管(8)的两端制作螺纹，中间部位焊接用钢板制作的板钩(9)，备用；
依图11所示，井管(48)下端外部车大倒角，稍上部粘结导引套(60)，再上部钻多个过水的小孔，备用；
依图1、图2、图3、图4和图5所示，在小挡板(36)上安装小手柄(41)、，经小转动轴(39)与小挡板支架(40)相连，小挡板支架(40)再焊接在大挡板(37)上，大手柄(38)焊接在大挡板(37)上，小挡板挡块(67)也焊接在大挡板(37)大转动轴处，钻孔后经大转动轴(35)安装在大底板(2)上，大底板(2)上再组装门架(3)，安装气锤型振动器组合(A)时，应先将其垫高，再穿两根导轨(14)，该导轨上端再经导轨座(65)和大螺母(66)与门架相连，下端经导轨座(65)和大螺母(66)与大底板(2)相连，门架(3)顶端的横梁上焊接着高挡板(10)，横梁的前探处经滑轮轴(64)安装着滑轮(4)，大底板(2)上再安装两组卷扬机(6)、水箱(16)、泥浆泵(15)、柴油机气泵(17)和发电机(18)，两条钢缆(5)分别绕过滑轮(4)安装带配重坨的吊钩(7)，最后做气路与电路的连接，本案即完成。实施打井作业
本案移至作业点后，先调整拖车底盘(1)的支脚，至大底板(2)呈水平状态，启动卷扬机(6)带气锤型振动器组合(A)稍升起，小挡板(36)向上扳起，呈开放状，凿井管(8)下端安装劈头组合(B)上端预装螺套(57)、快换弯接头(49)套件，注意其外展部分应与板钩(9)的方向一致<可由螺套(57)协助调节>，环形吊索(42)套在板钩(9)的下端，经卷扬机(6)、钢缆(5)和吊钩(7)将凿井管(8)提起，摆动凿井管(8)下端，同时借助高挡板(10)辅助，将凿井管(8)摆正，从气锤型振动器组合(A)的缺口处放入该气锤型振动器组合(A)中，将小挡板(36)闭合，依大手柄将大挡板(37)向后推至导轨座(65)处，启动气缸(30)、经动夹紧块(31)和定夹紧块(34)夹紧凿井管(8)，启动泥浆泵(15)，向凿井管(8)内输入打井液，放松两个卷扬机(6)，给气锤型振动器(22)充气，让气锤头(26)冲击夹紧板(25)带凿井管(8)下行，待凿井管稳定下行时，解除小挡板(36)和大挡板(37)对凿井管(8)的约束，气锤型振动器组合(A)至下限位置时，触动按压开关(69)，点亮报警灯(70)，此时停止气锤型振动器的振动，并放松气缸(30)对凿井管(8)的夹紧，提升气锤型振动器组合(A)至高位，再如前所述操控，至第一根凿井管(8)上端运行至下限位置时停止振动，解除快换弯接头(49)套件，且安装在下一根凿井管(8)上端，其下端预装锁紧螺母(58)，用螺套(57)连接其下端，将其板钩方向调整后，再以锁紧螺母(58)紧固，如此反复，至凿井管(8)到所需深度，使凿井管上端位于适宜的高度，如前所述取下快换弯接头套件，准备放入井管，前两三根井管可提前粘结好，由于太长的井管不好放入凿井管(8)，故需现场粘结，此时依图12所示，将卡板(77)前端套在顶板(20)上的卡板轴(78)上，摆动卡板(77)使其卡住井管(48)已粘结好的直通(76)，后端的卡板销(79)插进顶板(20)的卡板销孔中，把下一根井管的下端涂好粘结剂放入直通(76)，用自攻螺钉(44)连接，待放入最后一根井管(48)时，依图13所示，其上端应高于凿井管(8)，便于用杠杆(56)压迫其下行，以便推出劈头组合B，此时应同时轻微振动带动凿井管(8)上行，同时推出劈头组合B，待取出全部凿井管后，修整井管至低矮，便于本案拖动。
