專利名稱：鉆機擰卸鉆桿的液壓頂推式擰管機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種地質(zhì)礦產(chǎn)勘探鉆機配套使用的擰管機，是鉆機在倒桿作業(yè)時將兩兩連接的鉆桿平穩(wěn)擰卸開來的專用機械一鉆機擰卸鉆桿的液壓頂推式擰管機。
背景技術(shù)：
中、深孔巖心鉆機主要適用于中、深孔鉆孔取樣，也可用于工程地質(zhì)勘察、水文、水井施工鉆進，其上、下兩根鉆桿之間通過螺紋連接，在一根鉆桿的一端上設(shè)置外螺紋柱，在另一端上配合設(shè)置內(nèi)螺紋孔，通過將一根鉆桿的外螺紋柱配合旋入另一根鉆桿的內(nèi)螺紋孔內(nèi)而將兩根鉆桿連接。在鉆機鉆進作業(yè)過程中，多根通過螺紋配合連接的鉆桿在主動鉆桿帶動下旋轉(zhuǎn)進而驅(qū)動最前端的鉆頭鉆入巖石中，巖芯留在鉆頭后端的巖芯管孔內(nèi)；鉆機在倒桿取出巖芯作業(yè)時，一根一根的鉆桿被擰卸開，依次取出，鉆頭和巖芯管的連接體從孔內(nèi)逐漸被提升到地面以上，此時強度、難度最大的工作就是將相互連接的一根根鉆桿擰卸開來。由于在鉆進過程中，孔內(nèi)巖石會有巖層破碎和落石等情況，出現(xiàn)卡孔，在鉆機鉆進的沖擊扭矩的作用下，兩根鉆桿之間的螺紋會連接異常緊密，要通過鉆機反向旋轉(zhuǎn)擰卸開螺紋幾乎不可能。所以將鉆桿螺紋擰卸開需要很大的反向沖擊扭矩；現(xiàn)有技術(shù)中，通常是施工人員使用大錘錘擊螺紋數(shù)次震松螺紋連接，然后使用2 4米的扳叉人工擰卸螺紋，施工人員的工作效率低，震松螺紋的同時容易掉落巖芯，不易達到取芯的要求；勞動強度大，鉆探施工人員連續(xù)數(shù)小時從事繁重的擰卸勞動身心疲憊；扳叉人工擰卸螺紋的安全性差，在擰卸中扳叉的反作用力常常傷人，存在一定的安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中鉆機在倒桿作業(yè)時，通常施工人員人工扳卸鉆桿勞動強度大、擰卸鉆桿的安全性差、鉆進效率低、容易掉落巖芯等不足，提供一種機械化程度較高、扭矩大的鉆機擰卸鉆桿的液壓頂推式擰管機。本實用新型的技術(shù)方案鉆機擰卸鉆桿的液壓頂推式擰管機，包括機座；其特征在于在機座上設(shè)置有油馬達、頂推油缸，液壓管路上設(shè)置有順序閥、操縱閥以控制油馬達和頂推油缸協(xié)調(diào)工作；油馬達的輸出軸與第一齒輪軸連接，在第一齒輪軸上設(shè)置有一級傳動齒輪；在機座上設(shè)置有第二齒輪軸，第二齒輪軸上設(shè)置有二級傳動齒輪，二級傳動齒輪同時與一級傳動齒輪和動盤齒輪嚙合；在機座上設(shè)置有帶有內(nèi)孔的固定架，動盤齒輪空套在固定架上；在固定架上設(shè)置有下叉墊，呈半包圍或全包圍狀的下叉墊中間具有通孔，供所述鉆桿穿過，下墊叉的開口能插入下鉆桿的連接位置處使其不能轉(zhuǎn)動；動盤與動盤齒輪連接，動盤齒輪轉(zhuǎn)動時帶動動盤轉(zhuǎn)動；動盤與上墊叉連接，動盤轉(zhuǎn)動時能帶動上墊叉轉(zhuǎn)動或動作；上墊叉的位置與下墊叉的位置對應(yīng)，呈半包圍或全包圍狀的上叉墊中間具有通孔，供所述鉆桿通過，上墊叉的開口能插入上鉆桿的連接位置處使其不能轉(zhuǎn)動；[0007]在機座上設(shè)置頂推油缸和棘輪，頂推油缸連接在順序閥后面的高壓油路上，由從順序閥中流出的油液控制其產(chǎn)生動作；頂推油缸的活塞桿與棘輪的驅(qū)動桿連接，頂推油缸的活塞桿向外伸長時推動驅(qū)動桿向前運動，驅(qū)動桿推動棘輪轉(zhuǎn)動；棘輪與動盤連接。進一步的特征是在固定架與下叉墊之間設(shè)置有靜盤，下叉墊通過靜盤與固定架連接。本實用新型的鉆機擰卸鉆桿的液壓頂推式擰管機，相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下特
點[0010]1、利用機械裝置代替施工人員的勞動，大幅度降低施工人員的勞動強度，將施工人員從繁重的體力勞動中解放出來，而且提高了鉆桿的安全性，防止擰卸過程中反作用力引起的安全事故。2、產(chǎn)生的頂推扭矩大，特別適用于兩根鉆桿之間因在鉆機鉆進的沖擊扭矩的作用下，兩根鉆桿之間的螺紋連接非常緊密，通過鉆機本身反向旋轉(zhuǎn)擰卸螺紋根本不能松開，只有使用更大反向沖擊才能擰卸開的情況。3、卸扣方式主要采用頂推卸扣沖擊震動小，大幅度降低因卸扣而發(fā)生的巖芯掉落現(xiàn)象。4、大幅度提高鉆機倒桿作業(yè)的效率，滿足施工的需要。5、結(jié)構(gòu)簡單、操作可靠。

圖1是本實用新型擰管機結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖。
具體實施方式
如圖1、2中，本實用新型鉆機擰卸鉆桿的液壓頂推式擰管機，包括機座1，在機座1 上設(shè)置有油馬達2，油馬達2的油路與鉆機原有的液壓裝置相連接，在油馬達2的油路上設(shè)置有順序閥3以及其他必要的控制閥和裝置或手柄等，由鉆機原有的液壓裝置帶動油馬達 2產(chǎn)生動作；油馬達2的輸出軸4與第一齒輪軸5連接，在第一齒輪軸5上設(shè)置有一級傳動齒輪6 ；第一齒輪軸5與一級傳動齒輪6可以設(shè)置為軸齒輪的形式，方便制作和安裝；在機座1上設(shè)置有第二齒輪軸7，第二齒輪軸7上設(shè)置有二級傳動齒輪8，二級傳動齒輪同時與一級傳動齒輪6和動盤齒輪9嚙合；一級傳動齒輪6能通過二級傳動齒輪8帶動動盤齒輪 9轉(zhuǎn)動。在機座1上設(shè)置有帶有內(nèi)孔10的固定架11，動盤齒輪9空套在固定架11上，動盤齒輪9轉(zhuǎn)動時不能帶動固定架11轉(zhuǎn)動，內(nèi)孔10作為鉆桿通過的通孔，大于鉆桿的相關(guān)尺寸(直徑)。在固定架11上設(shè)置有下叉墊12，呈半包圍或全包圍狀的下叉墊12中間具有通孔，能使鉆桿穿過，下墊叉12的開口能插入鉆桿的連接位置處(扁方處)，而將鉆桿抱緊使其不能轉(zhuǎn)動。圖中，在固定架11與下叉墊12之間設(shè)置有靜盤13，下叉墊12通過靜盤13與固定架11連接。動盤14與動盤齒輪9連接，動盤齒輪9轉(zhuǎn)動時帶動動盤14轉(zhuǎn)動；動盤14 與上墊叉15連接，動盤14轉(zhuǎn)動時能帶動上墊叉15轉(zhuǎn)動或動作；上墊叉15的位置與下墊叉 12的位置對應(yīng)，呈半包圍或全包圍狀的上叉墊15中間具有通孔，能讓鉆桿穿過，相互配合，上墊叉15的開口能插入鉆桿的連接位置處(圖中的扁方處)，而將鉆桿抱緊使其不能轉(zhuǎn)動。在機座1上設(shè)置頂推油缸20和棘輪21，頂推油缸20連接在順序閥3后面的高壓油路上，由從順序閥3中流出的油液控制其產(chǎn)生動作；頂推油缸20的活塞桿與棘輪21的驅(qū)動桿22連接，頂推油缸20的活塞桿向外伸長時推動驅(qū)動桿22向前運動，驅(qū)動桿22推動棘輪21轉(zhuǎn)動。棘輪21與動盤14連接，棘輪21轉(zhuǎn)動時帶動動盤14轉(zhuǎn)動，或棘輪21轉(zhuǎn)動時作用在動盤14上，通過動盤14將扭矩力作用在上墊叉15上，使上墊叉15轉(zhuǎn)動或動作。圖中， 上下連接的兩根鉆桿中，上鉆桿30卡在上墊叉15上，下鉆桿31卡在下墊叉11上，下墊叉 11不動，上墊叉15在動盤14作用下轉(zhuǎn)動，使上鉆桿30、下鉆桿31之間產(chǎn)生相對運動，而擰卸開。油路中的控制閥能控制油馬達和頂推油缸協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)本實用新型擰卸開鉆桿的作用。本實用新型的工作過程，鉆機在倒桿作業(yè)時，將本實用新型的裝置放置在鉆井孔口處，下叉墊12和上叉墊15分別卡在上、下兩根鉆桿30、31的連接位置處，上、下兩根鉆桿被卡緊而不能轉(zhuǎn)動；通過相關(guān)操縱閥，啟動油馬達2 (油馬達2的高壓油來自鉆機上的齒輪油泵)，油馬達2的輸出軸4轉(zhuǎn)動時帶動第一齒輪軸5上的一級傳動齒輪6轉(zhuǎn)動，經(jīng)一級傳動齒輪6、二級傳動齒輪8帶動動盤齒輪9轉(zhuǎn)動，動盤齒輪9帶動動盤14轉(zhuǎn)動，動盤14帶動上墊叉15動作(通過動盤14的拔柱拔動上墊叉15的尾部)，上鉆桿30就隨同上墊叉15產(chǎn)生動作。此時有兩種結(jié)果，1、上墊叉15帶動上鉆桿30旋轉(zhuǎn)，并與下鉆桿31的螺扣松動，旋轉(zhuǎn)數(shù)周后最后完全脫開，上鉆桿30、下鉆桿31能脫開，完成卸扣。2.上墊叉15雖然帶動上鉆桿30旋轉(zhuǎn)，由于上鉆桿30、下鉆桿31之間公母接頭螺扣太緊，沒能讓母接頭螺扣松動，上鉆桿30的旋轉(zhuǎn)立即停止，油馬達2封閉，高壓油壓力提高，達到足以使順序閥3的溢流閥打開時，高壓油進入頂推油缸20的無桿腔(靠近操縱閥的那端)，頂推油缸20的活塞桿伸出， 通過驅(qū)動桿22推動棘輪21轉(zhuǎn)動，將頂推油缸20產(chǎn)生的較大扭矩傳遞到動盤14，并和油馬達2封閉后通過齒輪組傳遞到動盤14的扭矩共同作用在動盤14上，使動盤14傳遞給上墊叉15的扭矩(沖擊力)非常大，一次或多次沖擊后就能帶動上鉆桿30旋轉(zhuǎn)，并與下鉆桿31 之間產(chǎn)生相對運動，使公母接頭螺扣松動，旋轉(zhuǎn)數(shù)周后最后完全脫開，上鉆桿30、下鉆桿31 能脫開，完成卸扣。
權(quán)利要求1.鉆機擰卸鉆桿的液壓頂推式擰管機，包括機座(1)；其特征在于在機座(1)上設(shè)置有油馬達(2)，油馬達(2)的油路上設(shè)置有順序閥(3)和控制閥；油馬達(2)的輸出軸(4)與第一齒輪軸(5)連接，在第一齒輪軸(5)上設(shè)置有一級傳動齒輪(6)；在機座(1)上設(shè)置有第二齒輪軸(7)，第二齒輪軸(7)上設(shè)置有二級傳動齒輪(8)，二級傳動齒輪(8)同時與一級傳動齒輪(6)和動盤齒輪(9)嚙合；在機座(1)上設(shè)置有帶有內(nèi)孔(10)的固定架(11)，動盤齒輪(9)空套在固定架(11)上； 在固定架(11)上設(shè)置有下叉墊(12)，呈半包圍或全包圍狀的下叉墊(12)中間具有通孔，供所述鉆桿穿過，下墊叉(12)的開口能插入所述鉆桿的連接位置處使其不能轉(zhuǎn)動；動盤(14)與動盤齒輪(9)連接，動盤齒輪(9)轉(zhuǎn)動時帶動動盤(14)轉(zhuǎn)動；動盤(14)與上墊叉(15)連接，動盤(14)轉(zhuǎn)動時能帶動上墊叉(15)轉(zhuǎn)動或動作；上墊叉(15)的位置與下墊叉(12)的位置對應(yīng)，呈半包圍或全包圍狀的上叉墊(15)中間具有通孔，供所述鉆桿通過，上墊叉(15)的開口能插入所述鉆桿的連接位置處使其不能轉(zhuǎn)動；在機座(1)上設(shè)置頂推油缸(20)和棘輪(21)，頂推油缸(20)連接在順序閥(3)后面的高壓油路上，由從順序閥(3)中流出的油液控制其產(chǎn)生動作；頂推油缸(20)的活塞桿與棘輪(21)的驅(qū)動桿(22)連接，頂推油缸(20)的活塞桿向外伸長時推動驅(qū)動桿(22)向前運動，驅(qū)動桿(22)推動棘輪(21)轉(zhuǎn)動；棘輪(21)與動盤(14)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鉆機擰卸鉆桿的液壓頂推式擰管機，其特征在于在固定架(11)與下叉墊(12)之間設(shè)置有靜盤(13)，下叉墊(12)通過靜盤(13)與固定架(11)連接。
專利摘要本實用新型公開了鉆機擰卸鉆桿的液壓頂推式擰管機，在機座上設(shè)置有油馬達、頂推油缸，油馬達的油路上設(shè)置有順序閥、操縱閥以控制油馬達和頂推油缸協(xié)調(diào)工作；油馬達的輸出軸與第一齒輪軸連接，在第一齒輪軸上設(shè)置有一級傳動齒輪；在機座上設(shè)置有第二齒輪軸，第二齒輪軸上設(shè)置有二級傳動齒輪，二級傳動齒輪同時與一級傳動齒輪和動盤齒輪嚙合。本實用新型，利用機械裝置代替施工人員的勞動，大幅度降低施工人員的勞動強度，而且提高了鉆桿的安全性，防止擰卸過程中反作用力引起的安全事故；產(chǎn)生的頂推扭矩大，適用于兩根鉆桿之間因較大的沖擊扭矩使其螺紋連接非常緊密，通過鉆機本身反向旋轉(zhuǎn)擰卸螺紋根本不能松開，只有使用更大反向沖擊才能擰卸開的情況。
文檔編號E21B19/18GK202249845SQ20112041632
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者唐健, 李劍, 田虎 申請人:重慶探礦機械廠