接長杆鑽進設備的鑽杆脫開裝置的製作方法

2023-11-11 01:54:27

專利名稱:接長杆鑽進設備的鑽杆脫開裝置的製作方法
本發明涉及的是一種用於接長杆的鑽進設備的鑽杆脫開裝置。它包括一根進給樑，一臺可沿著進給樑移動的鑽機，一個鑽杆的止動定心器，它被裝在進給梁上並處在鑽進軸心線上，一個使鑽杆旋轉的轉動機構，和一個固定在止動定心器和鑽機之間的鑽杆夾持定心器。
在機械化的接長杆鑽孔中，那些分段的鑽杆是通過專門的脫開裝置和止動定心器來完成其連接和脫開任務的。止動定心器被固定在進給梁上相對於鑽機的另一端，當開始鑽孔時用它來引導鑽杆，當使鑽機或鑽杆脫開時用它來夾持和制動鑽杆。當需要把鑽杆從連接柄上擰下來時，脫開裝置是用來鎖住鑽杆，使它不能轉動;而在擰下由止動定心器卡住的鑽杆時，又用它來轉動鑽杆。
此前已經知道，可以用一具單獨的旋轉機構作為脫開裝置，把它和一臺裝在止動定心器與鑽機之間的夾持定心器接合起來，從進給樑的一側移到鑽進軸心線上。這樣這個旋轉機構至少應能沿著進軸線的方向移動一個鑽杆的螺紋長度;而止動定心器在鑽進方向上則是固定不動的。
然而，這種脫開裝置是有缺點的，由於裝置中有轉動的滾輪，所以這種裝置的旋轉機構較為笨重，而且需要在進給樑的側面留有較大的空間。
美國書3851714號、英國書1302109號和德國書1775409號公布了各種類型的裝在鑽機上的可移開的脫開裝置。當鑽機帶著一根鑽杆轉動並退離被止動定心器卡住的鑽杆時，藉助這個裝置可以把這根鑽杆鎖緊到鑽機連接柄上。
這類鬆開裝置的缺點是增加了鑽機的重量，其結構複雜，並且易於因鑽機的振動而導致損壞。
本發明的目的就是提供一種結構簡單重量輕脫開裝置，以克服上述缺欠。這種脫開裝置的特點是旋轉機構是裝在不動的止動定心器上，以使定心器轉動;在夾持定心器上還裝有一個驅動裝置，使它能沿著鑽進軸線方向移動。
本發明的基本思路，是以一種新的程序取代以前的程序。過去為了鬆開鑽杆之間的螺紋連接，一般都是把位於孔內的鑽杆鎖住不讓它轉動，而轉動位於進給梁上的鑽杆。現在則是使位於孔內的鑽杆轉動，而把裝在進給梁上的鑽杆鎖住不讓它轉動。這樣把止動定心器做成轉動的，(止動定心器總是將鑽杆夾持著)就不再需要單獨的旋轉機構，其結構也就變得比較簡單和輕便。這樣的止動定心器起著夾持和旋轉兩個作用，因此這種脫開裝置可以迅速操作，也能適用於帶有套節的標準鑽杆。
如將止動定心器做成具有在轉動的同時，能自動實現對鑽杆止動和夾持的功能，就可能使這種脫開裝置的結構非常簡化。實現這種操作的一種最佳實施例，申請人在另一件與本項申請同時提出的相關申請中有所介紹。
通過下面的附圖，將會對本發明有更詳細的了解圖1是一臺裝有本發明脫開裝置的鑽孔設備的頂視圖，圖2是鑽孔設備的詳細側視圖，圖3是沿圖2Ⅲ-Ⅲ線剖切的止動定心器的剖視圖，圖4是止動定心器的軸向剖視圖，圖5是沿著圖4Ⅴ-Ⅴ線剖切的止動定心器剖視圖，
圖6A-6G是脫開一系列鑽杆時，鑽孔設備在不同工作階段的頂視圖。
圖1、2示出了一臺接長杆的鑽孔設備，它包括一根細長的進給樑1和一臺可沿其移動的鑽機2。一個止動定心器3固定安裝在進給樑的一端，另有一個處於進給樑一側的夾持定心器4，本發明所設計的脫開裝置就是由上述的止動定心器和夾持定心器組成。止動定心器的導向軸線被自動定位在由鑽機連接柄5延伸的鑽進軸線A上。
止動定心器的結構詳見圖4、5，有一個支承套筒7安裝在框架6上，套筒可在框架內轉動，框架6又固定在進給樑1上。支承套筒上加工有環形的導槽8、9，它與止動定心器的軸線A呈對稱偏心分布。對開的板狀卡爪10、11裝在導槽8、9上，在支承套筒內可轉動的支承叉12的控制下，卡爪被徑向壓緊並可相對滑動。摩擦板13裝在框架的兩個端面和支承叉的兩端之間。
支承套筒7的外緣裝有一個齒圈14，框架上還裝有一個液壓馬達15，馬達通過中間齒輪和齒圈嚙合。
當支承套筒7在框架內轉動時，由於摩擦板起著阻擋支承叉和卡爪跟著支承套筒一起轉動的作用，導槽(8、9)就根據支承套筒的轉動方向迫使板狀卡爪作彼此相合或彼此相離的徑向移動。當支承套筒繼續轉動時，卡爪10、11就夾住了從支承套筒內穿過的接長鑽杆，不能再和支承套筒發生相對位移，卡爪和鑽杆就隨著支承套筒一起轉動。
夾持定心器4的結構詳見圖3，它有一個支承軌16，這個支承軌平行地安裝於進給梁上並可藉助轉臂17繞著進給樑轉動。此外，支承軌還支撐著一個裝有卡爪19的滑架18，它的一個卡爪是固定的，而另一個卡爪可通過液壓油缸20向著固定卡爪移動。液壓油缸21是用來轉動支承軌4的，因此，卡爪可由液壓缸21的作用被轉到鑽進軸線上或者轉到進給樑的一側。裝在滑架18和支承軌4之間的液壓移動油缸22(見圖2)是用來使滑架沿著支承軌移動一定的距離。在支承軌上距滑架18一定距離的地方，還裝有一個固定的中間定心器23，它是用來支撐鑽杆的。
脫開裝置的操作過程如下利用鑽機2並藉助鑽杆25和26，在巖石上鑽出一個孔24。圖6A。
將鑽機退離巖石，一系列鑽杆就從鑽孔中被抽出(見圖中B)，向)，這時第一根鑽杆26的套節26a就和止動定位器3的卡爪10、11處在同一水平位置。圖(6B)。
夾持定心器4在轉動油缸21的作用下，轉到夾緊位置(見圖中C)，這時夾持定心器的卡爪19和中間定心器23就處在第二根鑽杆25的旁邊。在油缸20的作用下，卡爪鎖住鑽杆(見圖中D)。使鑽機反向轉動(圖中E方向)使得鑽杆連接柄5退出第二根鑽杆25的套節25a，如圖6C，再將鑽機移動(見圖中E方向)到退回位置。圖6D。
止動定心器3的卡爪10、11，因止動定心器3的H方向轉動，把第一根鑽杆26的套節26a鎖住(見圖中G)，這樣鑽杆開始與定心器一起轉動。這時由夾持定心器4鎖住不轉並由中間定心器23支撐著的第二根鑽杆25，在軸向移動油缸22的作用下隨著定心器一起移動脫離第一根鑽杆(見圖中J方向)。這樣第一根鑽杆就從第二根鑽杆中退出，並由夾持定心器和中間定心器繼續支撐著第二根鑽杆，如圖6E。
因轉動油缸21的作用把夾持定心器4轉到進給樑的一側(見圖中K方向)這樣第二根鑽杆就離開了鑽進軸線A，再將鑽機按L方向移到止動定心器附近，使連接柄以M方向轉動並與第一根鑽杆的套節26a接合。如圖6F。
此後，使止動定心器反向旋轉，第一根鑽杆就從止動定心器中脫開。最後將鑽機按N方向移動到起始位置，第一根鑽杆就從孔中退出，如圖6G。這時，就可以將鑽孔裝置遷移到另一地點去鑽另一個孔的準備。
為了加快脫開一系列鑽杆的過程，可以轉動止動定心器3，將第一根鑽杆按H方向轉動，使其套節26a從第二根鑽杆中退出的同時，令連接柄按E方向轉動，使其從第二根鑽杆的連接套節25a中脫出。這樣，在移動油缸22的作用下，鑽機就能同步地被迅速拖回到起始位置。
這裡所列的附圖和說明，只是為了說明本發明的思路。在細節問題上，本脫開裝置在專利申請權項範圍內還可能有所變化。它可以將夾持定心器和一個鑽杆箱聯接，可用夾持定心器把卸下來的鑽杆送到鑽杆箱裡，也可以用它從鑽杆箱內取出鑽杆裝到成系列的鑽杆上。如果鑽杆很長，為了在鑽進過程中支撐鑽杆，還可在止動定心器和鑽機之間裝上一個附加的中間定心器。中間定心器可以是任何一種合適的已知結構。
權利要求
1.一種用於接長杆鑽孔設備的鑽杆脫開裝置，它包括一根進給樑(1)；一臺可沿著進給樑移動的鑽機(2)；一個用來卡住鑽杆的止動定心器(3)，該定心器是裝在進給梁上並被定位在鑽進軸線(A)上；一個用來轉動鑽杆的旋轉機構(15)；以及一個用來夾持鑽杆的夾持定心器(4)該定心器是裝在止動定心器和鑽機之間的。其特徵為旋轉機構(15)裝在不移動的止動定心器(3)上，用來轉動止動定心器，而且在夾持定心器(4)上裝有驅動裝置(22)，使夾持定心器能沿著上述鑽進軸線(A)的方向移動。
2.根據權利要求
1，此種脫開裝置的特徵在於有一旋轉機構(15)用來驅動止動定心器(3)中的卡爪(10、11)，使它們在鑽杆的夾緊位置和鬆開位置之間移動。
3.根據權利要求
2，脫開裝置的特徵在於其止動定心器(3)上裝有一個支承套筒(7)，它由旋轉機構(15)帶著轉動，裝在止動定心器內的卡爪(10、11)可相對於支承套筒作徑向移動，而且在支承套筒內還設有可供卡爪移動的導槽(8)，這個導槽是與支承套筒的迴轉軸線(A)相偏心的。
4.根據上述權利要求
中的任何一個脫開裝置的特徵還在於其夾持定心器(4)可在支承軌(16)上移動，它又與上述驅動裝置(22)相連接，以使它沿著支承軌移動。
5.根據權利要求
4，脫開裝置的特徵還在於其支承軌(16)被鉸接地裝在進給樑(1)上，並把它與驅動裝置(21)相連，使得夾持定心器能被轉到上述鑽進軸線(A)的位置上，或者從這個位置上離開。
專利摘要
一種接長杆的鑽孔設備的鑽杆脫開裝置，它包括一臺鑽機[2]，可沿著進給梁[1]移動，一個定位的鑽杆止動定心器[3]安裝在鑽進軸線[A]上，以及一個鑽杆夾持定心器[4]裝在止動定心器和鑽機之間。為了迅速地脫開鑽杆，同時也為了簡化結構，止動定心器上裝有一個旋轉機構[15]使定心器轉動；為了使夾持定心器能沿著鑽進軸線[A]的方向移動，還裝有一個驅動裝置[22]。
文檔編號E21B19/00GK86106524SQ86106524
公開日1987年8月5日 申請日期1986年10月20日
發明者扎莫·利帕南 申請人:歐伊坦佩爾拉公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan