非開挖水平定向鑽機鑽杆夾持裝置的製作方法

2023-05-25 06:40:26

專利名稱：非開挖水平定向鑽機鑽杆夾持裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種鑽杆夾持裝置，特別涉及ー種非開挖水平定向鑽機鑽杆夾持裝置。
背景技術：
鑽杆夾持裝置是非開挖水平定向鑽機的主要部件，其使用性能的好壞直接影響非開挖水平定向鑽機的工作效率以及作業情況。在非開挖水平定向鑽機鑽作業過程中，需要頻繁利用夾持裝置來輔助安裝或拆卸鑽杆。目前，國內現有的非開挖水平定向鑽機夾持裝置夾緊鑽一般採用液壓油缸驅動，一組兩個液壓油缸的壓杆伸出推動夾持塊夾緊鑽杆，其在施工過程中如果夾緊力不夠將導致夾持裝置和鑽杆之間出現打滑，會嚴重損壞鑽杆，大大減少鑽杆的使用壽命；其次，採用上述夾緊方式，鑽杆在被夾緊到鬆開的過程中，液壓油缸的油管進油ロ必須始終保持壓力，否則鑽杆不能被夾緊，能耗較大；此外，採用上述夾緊方式的油缸在拆卸鑽杆的過程中，動、靜油缸分別夾緊鑽杆時，由於油缸本身的響應速度不一祥、油管的長短以及阻力也不一樣，導致活塞杆伸出快慢不一致從而造成兩鑽杆公母絲扣不同心的現象，致使絲扣嚴重磨損，大大減少鑽杆的使用壽命，甚至造成嚴重的施工事故。

發明內容
本發明的目的是提供一種能夠可靠鎖緊鑽杆、自動對齊前後鑽杆軸線、使翻轉油缸有效推力最大的非開挖水平定向鑽機鑽杆夾持裝置。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是它包括動夾持器和靜夾持器，所述動夾持器和靜夾持器分別由動力裝置、齒輪組和夾持器卡爪構成，沿鑽杆徑向分布設置3個或3個以上與齒輪組相配合聯接的夾持器卡爪，動カ裝置分別驅動齒輪組。本發明所述動カ裝置包括動夾持器液壓馬達I和靜夾持器液壓馬達23，動夾持器液壓馬達I和靜夾持器液壓馬達23分別採用外六角螺栓固定在動夾持器馬達支座2和靜夾持器馬達支座24上，動夾持器液壓馬達I和靜夾持器液壓馬達23採用定扭矩液壓馬達。本發明所述齒輪組包括動夾持器花鍵套20、靜夾持器花鍵套28、動夾持器小錐齒輪3、靜夾持器小錐齒輪25、動夾持器大錐齒輪4、靜夾持器大錐齒輪26，動夾持器花鍵套20和靜夾持器花鍵套28分別與動夾持器小錐齒輪3和靜夾持器小錐齒輪25上部套裝，動夾持器小錐齒輪3和靜夾持器小錐齒輪25腰部的齒分別與動夾持器大錐齒輪4和靜夾持器大錐齒輪26嚙合。本發明所述夾持器卡爪它包括動夾持器卡爪5和靜夾持器卡爪27，它分別設有與動夾持器外支撐套6和靜夾持器外支撐套9相配合的凹槽，還分別設置有與動夾持器大錐齒輪4和靜夾持器大錐齒輪26相配合的螺紋，動夾持器卡爪5和靜夾持器卡爪27分別與動夾持器大錐齒輪4和靜夾持器大錐齒輪26嚙合。本發明在動夾持器外支撐套6面對靜夾持器的一端設置有與動夾持器卡爪5相配合的卡槽，另一端設置有動夾持器內支撐套7，動夾持器外支撐套6—側與油缸翻轉杆16焊接，油缸翻轉杆16連接翻轉油缸14，翻轉油缸14在卸扣瞬間對油缸翻轉杆16的推力與力臂垂直，翻轉油缸14的下部固定在鑽架22上，擋板19焊接在動夾持器外支撐套6的底部，長六角螺栓17穿過擋板19的孔洞用螺母18緊固，弧形支座15緊貼在動夾持器外支撐套6的底部，弧形支座15的圓弧部分穿過擋板19與長六角螺栓17間的空隙，弧形支座15支撐腳焊接在底板13上，底板13採用螺栓固定在鑽架22上。本發明在靜夾持器外支撐套9面對動夾持器的一端設置有與靜夾持器卡爪27相配合的卡槽，另一端設置有靜夾持器內支撐套8，靜夾持器內支撐套8外設置有滾輪機構10，靜夾持器外支撐套9的底部焊接有連接鋼板12，連接鋼板12焊接在底板13上。本發明所述動夾持器外支撐套6與動夾持器內支撐套7、靜夾持器外支撐套9與靜夾持器內支撐套8之間採用內六角螺栓連接。本發明所述動夾持器外支撐套6、動夾持器內支撐套7、靜夾持器外支撐套9、靜夾持器內支撐套8的圓周面上有分別與動夾持器小錐齒輪3和靜夾持器小錐齒輪25兩端相配合的孔。本發明前鑽杆11和後鑽杆21分別由靜夾持器與動夾持器夾緊。本發明的有益效果是能可靠夾緊鑽杆，夾緊カ大，避免鑽杆打滑，有效延長了鑽杆的使用壽命，增強了夾持的持續可靠性，降低能耗，極大的減少絲扣磨損，提高了卸扣的
可靠性。


圖1是本發明的分解結構示意圖。圖2是圖1的剖視結構示意圖。圖3是圖2的A-A向剖視結構示意圖。圖4是圖1的左視結構示意圖。圖中1_動夾持器液壓馬達，2-動夾持器馬達支座，3-動夾持器小錐齒輪，4-動夾持器大錐齒輪，5-動夾持器卡爪，6-動夾持器外支撐套，7-動夾持器內支撐套，8-靜夾持器內支撐套，9-靜夾持器外支撐套，10-滾輪機構，11-前鑽杆，12-連接鋼板，13-底板，14-翻轉油缸，15-弧形支座，16-油缸翻轉杆，17-長六角螺栓，18-螺母，19-擋板，20-動夾持器花鍵套，21-後鑽杆，22-鑽架，23-靜夾持器液壓馬達，24-靜夾持器馬達支座，25-靜夾持器小錐齒輪，26-靜夾持器大錐齒輪，27-靜夾持器卡爪，28-靜夾持器花鍵套。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明做進ー步詳細說明。實施例1，本發明包括動夾持器和靜夾持器，所述動夾持器和靜夾持器分別由動カ裝置、齒輪組和夾持器卡爪構成，沿鑽杆徑向分布設置3個或3個以上與齒輪組相配合聯接的夾持器卡爪，動カ裝置分別驅動齒輪組。參閱圖1至圖4。實施例2，所述動カ裝置包括動夾持器液壓馬達I和靜夾持器液壓馬達23，動夾持器液壓馬達I和靜夾持器液壓馬達23分別採用外六角螺栓固定在動夾持器馬達支座2和靜夾持器馬達支座24上，動夾持器液壓馬達I和靜夾持器液壓馬達23採用定扭矩液壓馬達或其他動カ裝置。參閱圖1至圖4，其餘同實施例1。實施例3，本發明所述齒輪組包括動夾持器花鍵套20、靜夾持器花鍵套28、動夾持器小錐齒輪3、靜夾持器小錐齒輪25、動夾持器大錐齒輪4、靜夾持器大錐齒輪26，動夾持器花鍵套20和靜夾持器花鍵套28分別與動夾持器小錐齒輪3和靜夾持器小錐齒輪25上部套裝，動夾持器小錐齒輪3和靜夾持器小錐齒輪25腰部的齒分別與動夾持器大錐齒輪4和靜夾持器大錐齒輪26嚙合，用以進行動カ傳輸，使得液壓馬達的扭矩傳遞到大錐齒輪時放大了 5-8倍。參閱圖1至圖4，其餘同上述實施例。實施例4，本發明所述夾持器卡爪它包括動夾持器卡爪5和靜夾持器卡爪27，它分別設有與動夾持器外支撐套6和靜夾持器外支撐套9相配合的凹槽，使卡爪只能做直線運動，還分別設置有與動夾持器大錐齒輪4和靜夾持器大錐齒輪26相配合的螺紋，動夾持器卡爪5和靜夾持器卡爪27分別與動夾持器大錐齒輪4和靜夾持器大錐齒輪26嚙合，形成斜楔夾緊機構，夾緊カ大，能可靠夾緊鑽杆，避免鑽杆打滑，有效延長了鑽杆的使用壽命，由於斜楔夾緊機構具有自鎖性，鑽杆被夾緊後，馬達停止運轉，夾緊カ保持不變，鎖緊鑽杆，增強了夾持的可靠性，夾持器卡爪隨著大錐齒輪的轉動而順著螺紋向內做直線運動，三個卡爪在大錐齒輪平面螺紋的帶動下會同時做直線向心運動，能夠自動對齊要拆卸的前後兩根鑽杆的軸線，使得卸扣順暢且極大減少了絲扣的磨損。參閱圖1至圖4，其餘同上述實施例。實施例5,本發明在動夾持器外支撐套6面對靜夾持器的一端設置有與動夾持器卡爪5相配合的卡槽，使動夾持器卡爪5隻能做直線位移，位置不會偏移，另一端設置有動夾持器內支撐套7，動夾持器外支撐套6 —側與油缸翻轉杆16焊接，油缸翻轉杆16連接翻轉油缸14，翻轉油缸14在卸扣瞬間對油缸翻轉杆16的推力與力臂垂直，使得翻轉カ矩達到最大，提高了卸扣的可靠性，翻轉油缸14的下部固定在鑽架22上，起到固定作用，達到轉動動夾持器的目的，擋板19焊接在動夾持器外支撐套6的底部，長六角螺栓17穿過擋板19的孔洞用螺母18緊固，弧形支座15緊貼在動夾持器外支撐套6的底部，弧形支座15的圓弧部分穿過擋板19與長六角螺栓17間的空隙，弧形支座15支撐腳焊接在底板13上，底板13採用包括螺栓或焊接固定在鑽架22上，用於限制動夾持器沿鑽杆軸線的移動和翻轉，起到固定、支撐動夾持器外支撐套6的作用。參閱圖1至圖4，其餘同上述實施例。實施例6，本發明在靜夾持器外支撐套9面對動夾持器的一端設置有與靜夾持器卡爪27相配合的卡槽，使靜夾持器卡爪27隻能做直線位移，位置不會偏移，另一端設置有靜夾持器內支撐套8，靜夾持器內支撐套8外設置有滾輪機構10，靜夾持器外支撐套9的底部焊接有連接鋼板12，連接鋼板12焊接在底板13上，用於固定靜夾持器外支撐套9。參閱圖1至圖4,其餘同上述實施例。實施例7，本發明可在動夾持器外支撐套6與動夾持器內支撐套7、靜夾持器外支撐套9與靜夾持器內支撐套8之間採用內六角螺栓連接，使連接更加緊固。參閱圖1至圖4,其餘同上述實施例。實施例8，本發明還可在動夾持器外支撐套6、動夾持器內支撐套7、靜夾持器外支撐套9、靜夾持器內支撐套8的圓周面上有分別與動夾持器小錐齒輪3和靜夾持器小錐齒輪25兩端相配合的孔，使結構更加合理。參閱圖1至圖4，其餘同上述實施例。實施例9，前鑽杆11和後鑽杆21分別由靜夾持器與動夾持器夾緊，需要卸扣時，先由靜夾持器和動夾持器分別鎖緊前鑽杆11和後鑽杆21，再啟動翻轉油缸14翻轉動夾持器從而卸開第一扣，然後動カ頭芯軸旋轉卸開整段絲扣，之後動夾持器鎖緊後鑽杆21，動カ頭芯軸旋轉鬆開芯軸和後鑽杆21之間的絲扣，最終使得後鑽杆21和水平定向鑽機分離。參閱圖1至圖4，其餘同上述實施例。
權利要求
1.一種非開挖水平定向鑽機鑽杆夾持裝置，其特徵是它包括動夾持器和靜夾持器， 所述動夾持器和靜夾持器分別由動力裝置、齒輪組和夾持器卡爪構成，沿鑽杆徑向分布設置3個或3個以上與齒輪組相配合聯接的夾持器卡爪，動力裝置分別驅動齒輪組。
2.根據權利要求1所述非開挖水平定向鑽機鑽杆夾持裝置，其特徵是所述動力裝置包括動夾持器液壓馬達(I)和靜夾持器液壓馬達(23)，動夾持器液壓馬達(I)和靜夾持器液壓馬達(23)分別採用外六角螺栓固定在動夾持器馬達支座(2)和靜夾持器馬達支座(24)上，動夾持器液壓馬達(I)和靜夾持器液壓馬達(23)採用定扭矩液壓馬達。
3.根據權利要求1所述非開挖水平定向鑽機鑽杆夾持裝置，其特徵是所述齒輪組包括動夾持器花鍵套(20)、靜夾持器花鍵套(28)、動夾持器小錐齒輪(3)、靜夾持器小錐齒輪(25),動夾持器大錐齒輪(4)、靜夾持器大錐齒輪(26)，動夾持器花鍵套(20)和靜夾持器花鍵套(28 )分別與動夾持器小錐齒輪(3 )和靜夾持器小錐齒輪(25 )上部套裝，動夾持器小錐齒輪(3 )和靜夾持器小錐齒輪(25 )腰部的齒分別與動夾持器大錐齒輪(4 )和靜夾持器大錐齒輪(26)嚙合。
4.根據權利要求1所述非開挖水平定向鑽機鑽杆夾持裝置，其特徵是所述夾持器卡爪它包括動夾持器卡爪(5)和靜夾持器卡爪(27)，它分別設有與動夾持器外支撐套(6)和靜夾持器外支撐套(9)相配合的凹槽，還分別設置有與動夾持器大錐齒輪(4)和靜夾持器大錐齒輪(26 )相配合的螺紋，動夾持器卡爪(5 )和靜夾持器卡爪(27 )分別與動夾持器大錐齒輪(4)和靜夾持器大錐齒輪(26)嚙合。
5.根據權利要求1所述非開挖水平定向鑽機鑽杆夾持裝置，其特徵是動夾持器外支撐套(6)面對靜夾持器的一端設置有與動夾持器卡爪(5)相配合的卡槽，另一端設置有動夾持器內支撐套(7)，動夾持器外支撐套(6)—側與油缸翻轉杆(16)焊接，油缸翻轉杆(16) 連接翻轉油缸(14)，翻轉油缸(14)在卸扣瞬間對油缸翻轉杆(16)的推力與力臂垂直，翻轉油缸(14)的下部固定在鑽架(22 )上，擋板(19 )焊接在動夾持器外支撐套(6 )的底部，長六角螺栓(17)穿過擋板(19)的孔洞用螺母(18)緊固，弧形支座(15)緊貼在動夾持器外支撐套(6)的底部，弧形支座(15)的圓弧部分穿過擋板(19)與長六角螺栓(17)間的空隙，弧形支座(15 )支撐腳焊接在底板(13 )上，底板(13 )採用螺栓固定在鑽架(22 )上。
6.根據權利要求1所述非開挖水平定向鑽機鑽杆夾持裝置，其特徵是靜夾持器外支撐套(9)面對動夾持器的一端設置有與靜夾持器卡爪(27)相配合的卡槽，另一端設置有靜夾持器內支撐套(8 )，靜夾持器內支撐套(8 )外設置有滾輪機構(10 )，靜夾持器外支撐套 (9 )的底部焊接有連接鋼板(12)，連接鋼板(12)焊接在底板(13 )上。
7.根據權利要求1所述非開挖水平定向鑽機鑽杆夾持裝置，其特徵是所述動夾持器外支撐套(6)與動夾持器內支撐套(7)、靜夾持器外支撐套(9)與靜夾持器內支撐套(8)之間採用內六角螺栓連接。
8.根據權利要求1所述非開挖水平定向鑽機鑽杆夾持裝置，其特徵是所述動夾持器外支撐套(6)、動夾持器內支撐套(7)、靜夾持器外支撐套(9)、靜夾持器內支撐套(8)的圓周面上有分別與動夾持器小錐齒輪(3)和靜夾持器小錐齒輪(25)兩端相配合的孔。
9.根據權利要求1所述非開挖水平定向鑽機鑽杆夾持裝置，其特徵是前鑽杆(11)和後鑽杆(21)分別由靜夾持器與動夾持器夾緊。
全文摘要
一種非開挖水平定向鑽機鑽杆夾持裝置。它主要解決現有的夾持裝置鑽杆壽命短、能耗大、夾持持續性及卸扣可靠性低，其技術方案要點是它包括動夾持器和靜夾持器，所述動夾持器和靜夾持器分別由動力裝置、齒輪組和夾持器卡爪構成，沿鑽杆徑向分布設置3個或3個以上與齒輪組相配合聯接的夾持器卡爪，動力裝置分別驅動齒輪組，卸扣瞬間翻轉油缸對動夾持器的推力與力臂垂直，使得翻轉力矩達到最大。它主要是用於對非開挖水平定向鑽機鑽杆的夾持。
文檔編號E21B19/16GK103015922SQ201210591090
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年12月31日
發明者周友行, 陳至歡, 黃建凱, 謝奇, 毛美姣 申請人:湘潭大學, 周友行