開合式鑽杆託的製作方法

2023-12-03 15:54:46

專利名稱：開合式鑽杆託的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種大中型水平定向鑽機用輔助裝置一託鑽杆機構中的鑽杆託，尤指可以在狹窄空間下安裝的託鑽杆機構的鑽杆託。
背景技術：
現有的大中型水平定向鑽機在桅杆(機身)6中間適當位置需裝備兩個託鑽杆機構。當桅杆6上布置兩根給進齒條5時，所用的託鑽杆機構通常有2種形式，即擺動式(參見圖1和圖2)和垂直伸縮式(參見圖3至圖4)，所述託鑽杆機構中的鑽杆託1均為「V」型的鑽杆託1。擺動式託鑽杆機構分別由「V」型的鑽杆託1、高度調節杆2、擺臂3和液壓油缸4組成；伸縮式託鑽杆機構無擺臂3，由「V」型的鑽杆託1、高度調節杆2、和液壓油缸4組成，結構簡單。鑽機施工時，所述託鑽杆機構處於低位狀態，亦即臥在給進齒條5中間，便於動力頭或移動小車在桅杆6上前後移動；在需要加接鑽杆或卸下鑽杆時，所述託鑽杆機構的鑽杆託1在液壓油缸4驅動下處於高位，利用「V」形槽面託住鑽杆，便可以加接或卸下鑽杆。 在進行有線定向鑽進時，還需同時連接或斷開鑽杆內部的定向電纜線等。相對鑽進或回擴而言，加接鑽杆或卸下鑽杆為輔助工序，但是該輔助工序對高效、安全地完成整個地下鋪管工程的影響卻很大。為了保證託鑽杆機構的安全性和穩定性，提高施工效率，鑽杆託1應設計有合理的寬度B，條件許可情況下該寬度應大於鑽杆直徑。但在下列情況下a、因受鑽機桅杆6上兩根給進齒條5之間空間A的限制，所配鑽杆託1的寬度B可能遠小於鑽杆直徑； b、當用戶需使用更大直徑鑽杆時，原先所配的鑽杆託1受結構限制又無法加寬。這時，所述託鑽杆機構的穩定性和安全性將降低，輔助工序時間延長，將直接影響工程的施工進度。在地下定向鋪管施工尤其在回拖管線過程中，安全性和施工效率是十分重要的。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種開合式的鑽杆託，使託鑽杆機構可在狹小空間中安裝並穩定、安全、快速的工作。為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種開合式鑽杆託，包括底座和安裝於底座上的至少兩個動板，所述至少兩個動板張開一角度，且角度可變。進一步地，所述底座與託鑽杆機構的高度調節杆上端連接，上表面中部有圓槽；所述底座相對的兩側邊上延伸有側板，兩側板分別開有與所述圓槽同心的軸孔和螺孔，兩側板上部分別開有同軸的小銷孔和小螺孔。進一步地，所述小銷孔和小螺孔中安裝有定位銷。進一步地，所述至少兩個動板下部為圓形的旋轉座，安裝於底座的圓槽中，旋轉座中心有銷孔。進一步地，所述旋轉座沿軸向開有圓弧槽，所述至少兩個動板的旋轉座齒槽相間、 對稱地安裝在底座上。[0010] 進一步地，所述鑽杆託還包括銷軸，所述銷軸一端為圓柱，一端為螺紋，穿過其中一側板的軸孔和動板的銷孔後，最後通過螺紋與另一側板牢固連接。 進一步地，所述動板上連接有墊板。進一步地，所述墊板為半圓形，用螺釘與動板連接。進一步地，所述動板的張閉角度範圍為60度至120度。本實用新型設計簡單，維修方便，適應性強，尤其適用於多種形式的託鑽杆機構。 在工程施工中，當鑽機處在鑽進和回擴時，託鑽杆機構在油缸控制下處於低位，所述鑽杆託呈閉合狀態；在加接或擰卸單根鑽杆時，動力頭處於桅杆尾部，託鑽杆機構在油缸驅動下由低位向高位轉動直至處於垂直狀態，所述鑽杆託可以自動展開形成較大的「V」形槽寬度，達到穩定、安全託住鑽杆的要求，提高施工效率。

圖1和圖2為現有擺動式託鑽杆機構的基本結構。圖3和圖4為現有伸縮式託鑽杆機構的基本結構。圖5和圖6分別為本實用新型在閉合、張開時的結構圖。圖7和圖8為本實用新型的工作原理圖。圖9為本實用新型在施工中低位閉合時的示意圖。圖10和圖11為本實用新型在施工中高位託管時的示意圖。其中1鑽杆託；2 高度調節杆；3 擺臂；4 液壓油缸；5 給進齒條；6 桅杆；11底座；12動板；13墊板；14銷軸；15定位銷；16螺釘。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本實用新型並能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。如圖5和圖6所示，本實用新型的開合式鑽杆託包括底座11、動板12、墊板13、 銷軸14、定位銷15和螺釘16。其中，底座11和動板12是開合式鑽杆託的關鍵零件，動板 12至少有兩個，安裝在底座11上，動板12之間張開一定角度，且角度可變；底座11下部與託鑽杆機構的高度調節杆2上端連接，底座11上表面中部有圓槽；所述底座11相對的兩側邊上延伸有側板，側板開有與所述圓槽同心的軸孔和螺孔，側板上部有同軸的小銷孔和小螺孔；兩個動板12下部均為圓形的旋轉座，安裝於底座11的圓槽中，旋轉座中心有銷孔，同時旋轉座沿軸向有錯開的多道圓弧槽，本實施例中為3道，所述兩個動板12的旋轉座齒槽相間、對稱地安裝在底座11上。動板12上可安裝有墊板13，所述墊板13為半圓形，用螺釘 16與動板12連接。銷軸14 一端為圓柱，一端為螺紋，穿過其中一測板的軸孔和動板12的銷孔後，最後通過螺紋與另一側板牢固連接；安裝時，將所述銷軸14螺紋端依次穿過其中一側板的軸孔和對稱布置的兩個動板12下部的銷孔，最後將銷軸14的螺紋與另一側板的螺孔連接並擰緊，必要時可在螺紋部位塗抹緊固膠。為保證兩個動板12中間始終保持「V」形，防止動板12閉合時發生幹涉，造成不能閉合的危險，在動板12之間安裝有定位銷15，定位銷15緊固在側板上部的小銷孔和小螺孔內，定位銷15在動板12閉合時可以限制左右動板12的旋轉角度，保持動板12呈對稱狀態。組裝成的開合式鑽杆託在閉合狀態下，其動板12中部形成60度「V」形槽，寬度較小，可以臥在狹窄空間裡；託管狀態下其動板12在重力作用下呈扇形展開，動板12形成 120度「V」形槽，同時寬度加大，可以穩定託住不同直徑的鑽杆，動板12張開的角度可根據需要在60度到120度的範圍內選擇。本實用新型的開合式鑽杆託的工作原理(見圖5至圖8)，一是利用地球引力使重心偏移的動板12自行展開成託管狀態二是利用給進齒條5之間形成的空間約束，強行使動板12收攏成閉合狀態。本實用新型的開合式鑽杆託可以用於託鑽杆機構常用的兩種基本形式。因伸縮式託鑽杆機構工作原理簡單，下面僅以擺動式託鑽杆機構詳細說明本實用新型的工作原理。1、託管狀態下開合式鑽杆託的動板12是利用重力自行展開的。如圖5和圖6所示，本實用新型所述動板12設計的重心G與銷孔中心偏移一定距離，因此，當油缸驅動所述開合式鑽杆託順時針向上擺動直到垂直狀態時，脫離給進齒條5空間約束後的兩個動板12 將在重力作用下反向展開，直至動板12背部下斜面與底座11兩側相應水平面接觸為止，此時開合式鑽杆託兩動板12之間形成了 120度的「V」形槽，寬度加大1倍，可以穩定託住更大直徑的鑽杆。2、閉合狀態下本實用新型的開合式鑽杆託的動板12是利用給進齒條5間的空間約束強行閉合的。如圖7和圖8所示，當油缸驅動開合式鑽杆託從垂直狀態逆時針向下擺動，直到動板12背面與側面形成的斜線X與給進齒條5上直角線某點Y相接觸時，兩個動板12將在雙給進齒條5形成的空間裡被強行向內收縮成閉合狀態，使開合式鑽杆託隨同託鑽杆機構整體臥在給進齒條5內。本實用新型的開合式鑽杆託能成功收縮的關鍵在於動板12下側面與給進齒條平面的夾角ζ的大小，當夾角Z為0時，下側面與給進齒條平面平行，動板12不會收縮，開合式鑽杆託與給進齒條5將硬性碰撞；夾角為90度時，動板12收縮最順利。因此，設計中應儘量加大Z角，使動板12順利收縮；如果受結構限制，Z角較小時，亦可將給進齒條5和動板12接觸部位適當加大導入角，也能使動板12順利收縮。綜上所述，本實用新型的開合式鑽杆託具有以下優點1、適應性強，可用於不同形式的託鑽杆機構；2、結構簡單，安裝維修方便，使用壽命長；3、在大的空間尤其狹窄空間下，能實現穩定、安全地託住多種直徑的鑽杆，最大直徑可達168mm。圖9至圖11清晰地表明本實用新型在低位閉合和高位託管時的實際狀態。其中圖9為本實用新型在低位閉合時的狀態；圖10和圖11為本實用新型在高位託管時的狀態， 其中，圖11中的Dmin和Dmax分別為本實用新型適合託管的最小直徑和最大直徑。以上所述實施例僅是為充分說明本實用新型而所舉的較佳的實施例，本實用新型的保護範圍不限於此。本技術領域的技術人員在本實用新型基礎上所作的等同替代或變換，均在本實用新型的保護範圍之內。本實用新型的保護範圍以權利要求書為準。
權利要求1.一種開合式鑽杆託，其特徵在於，包括底座和安裝於底座上的至少兩個動板，所述至少兩個動板張開一角度，且角度可變。
2.根據權利要求1所述的開合式鑽杆託，其特徵在於，所述底座與託鑽杆機構的高度調節杆上端連接，上表面中部有圓槽；所述底座相對的兩側邊上延伸有側板，兩側板分別開有與所述圓槽同心的軸孔和螺孔，兩側板上部分別開有同軸的小銷孔和小螺孔。
3.根據權利要求2所述的開合式鑽杆託，其特徵在於，所述小銷孔和小螺孔中安裝有定位銷。
4.根據權利要求2所述的開合式鑽杆託，其特徵在於，所述至少兩個動板下部為圓形的旋轉座，安裝於底座的圓槽中，旋轉座中心有銷孔。
5.根據權利要求4所述的開合式鑽杆託，其特徵在於，所述旋轉座沿軸向開有圓弧槽， 所述至少兩個動板的旋轉座齒槽相間、對稱地安裝在底座上。
6.根據權利要求4所述的開合式鑽杆託，其特徵在於，所述鑽杆託還包括銷軸，所述銷軸一端為圓柱，一端為螺紋，穿過一側板的軸孔和動板的銷孔後，最後通過螺紋與另一側板牢固連接。
7.根據權利要求1所述的開合式鑽杆託，其特徵在於，所述動板上連接有墊板。
8.根據權利要求7所述的開合式鑽杆託，其特徵在於，所述墊板為半圓形，用螺釘與動板連接。
9.根據權利要求1所述的開合式鑽杆託，其特徵在於，所述動板的張閉角度範圍為60 度至120度。
專利摘要本實用新型公開了一種開合式鑽杆託，包括底座和安裝於底座上的至少兩個動板，所述至少兩個動板張開一角度，且角度可變。本實用新型設計簡單，維修方便，適應性強，尤其適用於多種形式的託鑽杆機構。
文檔編號E21B19/14GK202131997SQ20112020730
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月20日 優先權日2011年6月20日
發明者張學忠, 汪學明 申請人:德威土行孫工程機械(北京)有限公司