專(zhuān)利名稱(chēng)：連續(xù)管的多層纏繞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械領(lǐng)域，涉及一種地下固體礦物的開(kāi)采鉆孔、地質(zhì)勘察、油氣采礦等超深鉆孔施工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在礦業(yè)工程、巖土工程、建筑工程等領(lǐng)域，經(jīng)常需要施工水平孔或定向深孔，以實(shí)現(xiàn)特殊目的。例如用于井下回采工作面順槽掘進(jìn)中瓦斯超前抽放，利用順槽進(jìn)行工作面瓦斯抽放；用于煤層沖擊地壓防治及其它巖土工程施工定向鉆孔和卸壓破巖。申請(qǐng)?zhí)?31227333公開(kāi)的“水射流連續(xù)推進(jìn)定向鉆機(jī)”裝置是專(zhuān)門(mén)用于上述作業(yè)的設(shè)備，這種水射流連續(xù)推進(jìn)定向鉆機(jī)在纏繞連續(xù)鋼管的過(guò)程中，通過(guò)一系列排管機(jī)構(gòu)只是實(shí)現(xiàn)連續(xù)鋼管的單層纏繞。由于受到設(shè)備外形以及滾筒寬度、直徑的限制，單層纏繞的連續(xù)鋼管的長(zhǎng)度是十分有限的，很難完成和實(shí)施超深鉆孔施工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種連續(xù)管的多層纏繞裝置，解決超深孔作業(yè)纏繞連續(xù)鋼管的技術(shù)難題，在不增大纏繞滾筒外形尺寸的情況下，實(shí)現(xiàn)千米以上連續(xù)鋼管的多層纏繞，從而滿(mǎn)足如“水射流連續(xù)推進(jìn)定向鉆機(jī)”等地下超深孔作業(yè)的需要。
本發(fā)明的工作原理在滾筒上纏繞連續(xù)鋼管的技術(shù)關(guān)鍵，是在鋼管推進(jìn)裝置位置固定的條件下，纏繞連續(xù)鋼管或釋放滾筒上的連續(xù)鋼管時(shí)，連續(xù)鋼管與滾筒的接觸點(diǎn)、鋼管推進(jìn)裝置的出口、入口三點(diǎn)，時(shí)時(shí)刻刻應(yīng)在同一條直線(xiàn)上。因此在纏繞連續(xù)鋼管時(shí)，滾筒必須同步地在鋼管推進(jìn)裝置的底座上移動(dòng)。本發(fā)明裝置中，滾筒通過(guò)鏈條傳動(dòng)與機(jī)架的行走齒輪連接，使得滾筒在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中能夠帶動(dòng)機(jī)架，在固定于鉆機(jī)底座上的齒條上移動(dòng)，且二者的速度滿(mǎn)足滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)一周帶動(dòng)機(jī)架行進(jìn)的距離等于連續(xù)管線(xiàn)的直徑，這樣就能使每一層的連續(xù)鋼管緊密排列。當(dāng)每一層的連續(xù)鋼管排滿(mǎn)時(shí)，機(jī)架行進(jìn)到齒條的某一端。調(diào)整傘齒輪的嚙合狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)在滾筒傳動(dòng)方向不變的情況下，改變機(jī)架驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，使機(jī)架和滾筒向齒條的另一端移動(dòng)，開(kāi)始下一層的纏繞。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
一種連續(xù)管的多層纏繞裝置，包括鉆機(jī)底座，與底座連接的機(jī)架，通過(guò)滾筒轉(zhuǎn)軸支承在機(jī)架上的滾筒，以及鋼管壓緊機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)。其所述的滾筒轉(zhuǎn)軸通過(guò)滾筒驅(qū)動(dòng)離合器與動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接，滾筒轉(zhuǎn)軸連同滾筒通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸連接，機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸的兩端分別固定兩個(gè)行走齒輪，并與安裝在鉆機(jī)底座上的一對(duì)齒條嚙合傳動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)架移動(dòng)。
所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與滾筒轉(zhuǎn)軸同軸連接滾筒鏈輪，經(jīng)鏈條與機(jī)架驅(qū)動(dòng)鏈輪傳動(dòng)，機(jī)架驅(qū)動(dòng)鏈輪與主動(dòng)傘齒輪同軸連接，主動(dòng)傘齒輪分別與一對(duì)從動(dòng)傘齒輪正交嚙合，從動(dòng)傘齒輪與機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸連接。
所述的從動(dòng)傘齒輪與機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸的連接，是在一對(duì)從動(dòng)傘齒輪之間設(shè)置齒輪連接器，并在從動(dòng)傘齒輪上設(shè)置手動(dòng)換向機(jī)構(gòu)，扳動(dòng)手動(dòng)換向機(jī)構(gòu)，從動(dòng)傘形齒輪和齒輪連接器可在機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸上移動(dòng)，改變從動(dòng)傘齒輪與主動(dòng)傘齒輪的嚙合狀態(tài)。
所述的滾筒驅(qū)動(dòng)離合器和動(dòng)力機(jī)構(gòu)的連接，當(dāng)纏繞連續(xù)管時(shí)，離合器閉合，動(dòng)力機(jī)構(gòu)給滾筒提供纏繞動(dòng)力；當(dāng)釋放連續(xù)管時(shí)，離合器打開(kāi)，由鋼管推進(jìn)裝置推進(jìn)鋼管，并帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，應(yīng)滿(mǎn)足滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)一周，帶動(dòng)機(jī)架移動(dòng)的距離等于連續(xù)管直徑的要求。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、實(shí)現(xiàn)連續(xù)鋼管在滾筒上的多層纏繞，減小了滾筒寬度對(duì)鉆孔深度的限制，可以完成礦井下千米深鉆孔的施工。
2、與連續(xù)鋼管的單層纏繞相比，連續(xù)鋼管的多層纏繞可以在不增加滾筒寬度的條件下，大大地增加連續(xù)鋼管的纏繞長(zhǎng)度。


圖1是一種連續(xù)管的多層纏繞裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)；圖2是圖1的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，一種用于“水射流連續(xù)推進(jìn)定向鉆機(jī)”的連續(xù)管的多層纏繞裝置，包括鉆機(jī)底座16，與底座連接的機(jī)架15，通過(guò)滾筒轉(zhuǎn)軸14支承在機(jī)架上的滾筒1，以及鋼管壓緊機(jī)構(gòu)3、動(dòng)力機(jī)構(gòu)13。其所述的滾筒轉(zhuǎn)軸14通過(guò)滾筒驅(qū)動(dòng)離合器12與動(dòng)力機(jī)構(gòu)13連接，滾筒轉(zhuǎn)軸14連同滾筒1通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸11連接，機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸11的兩端分別固定兩個(gè)行走齒輪5，并與安裝在鉆機(jī)底座16上的一對(duì)齒條4嚙合傳動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)架15移動(dòng)。
所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與滾筒轉(zhuǎn)軸14同軸連接滾筒鏈輪17，經(jīng)鏈條6與機(jī)架驅(qū)動(dòng)鏈輪18傳動(dòng)，機(jī)架驅(qū)動(dòng)鏈輪18與主動(dòng)傘齒輪10同軸連接，主動(dòng)傘齒輪10分別與一對(duì)從動(dòng)傘齒輪9正交嚙合，從動(dòng)傘齒輪與機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸11連接。
所述的從動(dòng)傘齒輪與機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸11的連接，是在一對(duì)從動(dòng)傘齒輪9之間設(shè)置齒輪連接器19，并在從動(dòng)傘齒輪上設(shè)置手動(dòng)換向機(jī)構(gòu)8，扳動(dòng)手動(dòng)換向機(jī)構(gòu)8，從動(dòng)傘形齒輪9和齒輪連接器19可在機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸11上移動(dòng)，改變從動(dòng)傘齒輪與主動(dòng)傘齒輪的嚙合狀態(tài)。
所述的滾筒驅(qū)動(dòng)離合器12和動(dòng)力機(jī)構(gòu)13的連接，當(dāng)纏繞連續(xù)管時(shí)，離合器12閉合，動(dòng)力機(jī)構(gòu)13給滾筒提供纏繞動(dòng)力；當(dāng)釋放連續(xù)管時(shí)，離合器12打開(kāi)，由鋼管推進(jìn)裝置7推進(jìn)鋼管，并帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，應(yīng)滿(mǎn)足滾筒1轉(zhuǎn)動(dòng)一周，帶動(dòng)機(jī)架15移動(dòng)的距離等于連續(xù)管2直徑的要求。
為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的構(gòu)造，下面詳細(xì)介紹其工作過(guò)程鉆機(jī)的工作分連續(xù)推進(jìn)和連續(xù)纏繞兩部分，當(dāng)進(jìn)行連續(xù)鋼管的纏繞時(shí)，滾筒驅(qū)動(dòng)離合器12閉合，將動(dòng)力傳輸?shù)脚c滾筒轉(zhuǎn)軸14相連的齒輪上，帶動(dòng)滾筒1沿纏繞鋼管2的方向轉(zhuǎn)動(dòng)(圖1中滾筒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng))，同時(shí)，滾筒1通過(guò)滾筒鏈輪17、傳動(dòng)鏈條6將動(dòng)力傳輸?shù)綑C(jī)架的驅(qū)動(dòng)鏈輪18，由于機(jī)架驅(qū)動(dòng)鏈輪18與主動(dòng)傘形齒輪10同軸連接，主動(dòng)傘齒輪10與從動(dòng)傘齒輪9正交嚙合，因而機(jī)架驅(qū)動(dòng)鏈輪18的動(dòng)力傳輸給從動(dòng)傘齒輪9；由于一對(duì)從動(dòng)傘齒輪由齒輪連接器19連接，從動(dòng)傘齒輪9既可以在機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸11上滑動(dòng)，又可以驅(qū)動(dòng)機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸11的兩端分別固定兩個(gè)齒輪5，并與一對(duì)齒條4嚙合，因而當(dāng)機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸11轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能夠帶動(dòng)機(jī)架15以及機(jī)架上的滾筒1一起在齒條4上移動(dòng)。從動(dòng)傘齒輪9與主動(dòng)傘齒輪10的嚙合狀態(tài)由手動(dòng)換向機(jī)構(gòu)8控制，通過(guò)改變從動(dòng)傘齒輪與主動(dòng)傘齒輪的嚙合，可完成機(jī)架15在齒條4上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；由于機(jī)架在齒條上的移動(dòng)速度滿(mǎn)足滾筒每轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，機(jī)架移動(dòng)的距離等于連續(xù)鋼管的直徑。從而使連續(xù)鋼管能夠在滾筒上整齊、并列地排滿(mǎn)每一層。當(dāng)機(jī)架移動(dòng)到齒條的某一端時(shí)，操作手動(dòng)換向機(jī)構(gòu)，移動(dòng)從動(dòng)傘齒輪的位置，改變傘齒輪的嚙合狀態(tài)，可使機(jī)架向相反的方向移動(dòng)，開(kāi)始下一層鋼管的纏繞。當(dāng)進(jìn)行連續(xù)鋼管的推進(jìn)時(shí)，滾筒驅(qū)動(dòng)離合器12打開(kāi)，使?jié)L筒轉(zhuǎn)軸14與動(dòng)力機(jī)構(gòu)13脫開(kāi)。由連續(xù)鋼管推進(jìn)裝置7驅(qū)動(dòng)鋼管，鋼管拽動(dòng)滾筒1轉(zhuǎn)動(dòng)，此階段滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向在圖1中為逆時(shí)針?lè)较颉Ｍ瑫r(shí)滾筒將動(dòng)力傳輸?shù)綑C(jī)架驅(qū)動(dòng)軸11，驅(qū)動(dòng)機(jī)架15以及滾筒1一起在齒條4上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程與上述過(guò)程相同。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)管的多層纏繞裝置，包括鉆機(jī)底座(16)，與底座連接的機(jī)架(15)，通過(guò)滾筒轉(zhuǎn)軸(14)支承在機(jī)架上的滾筒(1)，以及鋼管壓緊機(jī)構(gòu)(3)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)(13)，其特征在于所述的滾筒轉(zhuǎn)軸(14)通過(guò)滾筒驅(qū)動(dòng)離合器(12)與動(dòng)力機(jī)構(gòu)(13)連接，滾筒轉(zhuǎn)軸(14)連同滾筒(1)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸(11)連接，機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸11的兩端分別固定兩個(gè)行走齒輪(5)，并與安裝在鉆機(jī)底座(16)上的一對(duì)齒條(4)嚙合傳動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)架(15)移動(dòng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的連續(xù)管的多層纏繞裝置，其特征在于所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與滾筒轉(zhuǎn)軸(14)同軸連接滾筒鏈輪(17)，經(jīng)鏈條(6)與機(jī)架驅(qū)動(dòng)鏈輪(18)傳動(dòng)，機(jī)架驅(qū)動(dòng)鏈輪(18)與主動(dòng)傘齒輪(10)同軸連接，主動(dòng)傘齒輪(10)分別與一對(duì)從動(dòng)傘齒輪(9)正交嚙合，從動(dòng)傘齒輪與機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸(11)連接。
3.按照權(quán)利要求2所述的連續(xù)管的多層纏繞裝置，其特征在于所述的從動(dòng)傘齒輪與機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸(11)的連接，是在一對(duì)從動(dòng)傘齒輪(9)之間設(shè)置齒輪連接器(19)，并在從動(dòng)傘齒輪上設(shè)置手動(dòng)換向機(jī)構(gòu)(8)，扳動(dòng)手動(dòng)換向機(jī)構(gòu)(8)，從動(dòng)傘形齒輪(9)和齒輪連接器(19)可在機(jī)架驅(qū)動(dòng)軸(11)上移動(dòng)，改變從動(dòng)傘齒輪與主動(dòng)傘齒輪的嚙合狀態(tài)。
4.按照權(quán)利要求1所述的連續(xù)管的多層纏繞裝置，其特征在于所述的滾筒驅(qū)動(dòng)離合器(12)和動(dòng)力機(jī)構(gòu)(13)的連接，當(dāng)纏繞連續(xù)管時(shí)，離合器(12)閉合，動(dòng)力機(jī)構(gòu)(13)給滾筒提供纏繞動(dòng)力；當(dāng)釋放連續(xù)管時(shí)，離合器(12)打開(kāi)，由鋼管推進(jìn)裝置(7)推進(jìn)鋼管，并帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.按照權(quán)利要求1、2所述的連續(xù)管的多層纏繞裝置，其特征在于所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，應(yīng)滿(mǎn)足滾筒(1)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，帶動(dòng)機(jī)架(15)移動(dòng)的距離等于連續(xù)管(2)直徑的要求。
全文摘要
連續(xù)管的多層纏繞裝置，涉及一種地下礦物開(kāi)采、地質(zhì)勘察、油氣采礦等超深鉆孔施工的設(shè)備?，F(xiàn)有技術(shù)為連續(xù)鋼管的單層纏繞機(jī)構(gòu)，受到設(shè)備外形以及滾筒寬度、直徑的限制，單層纏繞的連續(xù)鋼管的長(zhǎng)度是十分有限的，很難完成和實(shí)施超深鉆孔施工。本發(fā)明提供一種連續(xù)鋼管多層纏繞裝置，它由纏繞滾筒、機(jī)架、動(dòng)力機(jī)構(gòu)以及傳輸動(dòng)力的齒輪、齒條等機(jī)構(gòu)組成，配合鋼管推進(jìn)裝置可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)鋼管的多層纏繞。從而實(shí)現(xiàn)在不增大滾筒寬度的條件下，大大地增加滾筒上的連續(xù)鋼管的纏繞長(zhǎng)度。
文檔編號(hào)E21B7/18GK1558083SQ20041000491
公開(kāi)日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月9日
發(fā)明者趙陽(yáng)升, 馮增朝, 常宗旭, 王成壽, 梁衛(wèi)國(guó) 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)