專利名稱：一種與動力頭聯(lián)動的水平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水平定向鉆機(jī)的輔助裝置，特別是一種與動力頭聯(lián)動的水平定向 鉆機(jī)鉆桿定位裝置。
背景技術(shù)：
中大型水平定向鉆機(jī)因鉆桿比較重，為了實(shí)現(xiàn)鉆桿的準(zhǔn)確就位和對扣，一般除要 配備隨機(jī)吊車外，通常還另外設(shè)計(jì)有鉆桿承托定位裝置。目前水平定向鉆機(jī)的鉆桿承托定 位裝置一般都是由動力裝置驅(qū)動同時(shí)依靠人員操縱來實(shí)現(xiàn)，此外，還需要設(shè)計(jì)有防止它與 動力頭之間發(fā)生運(yùn)動碰撞的安全裝置，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作麻煩，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)事、效率低、成 本聞。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種無需額外的動力驅(qū)動、與動力頭聯(lián)動的水 平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝置，以克服已有技術(shù)所存在的上述不足。
解決上述問題的技術(shù)方案是一種與動力頭聯(lián)動的水平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝置， 包括鉆機(jī)主臂以及沿鉆機(jī)主臂前后運(yùn)動的動力頭，所述鉆桿定位裝置安裝在鉆機(jī)主臂上部 的行走齒條之間，包括連桿機(jī)構(gòu)和拉動機(jī)構(gòu)，所述連桿機(jī)構(gòu)位于鉆機(jī)主臂前部，包括前托 架、后托架、前底座、后底座和長拉桿，前、后底座分別固定在鉆機(jī)主臂前后，前托架下端與 前底座鉸接，后托架下端與后底座鉸接，長拉桿的兩端分別與前托架和后托架的上端鉸接， 從而構(gòu)成一個(gè)可向前轉(zhuǎn)動90°的連桿機(jī)構(gòu)；所述拉動機(jī)構(gòu)位于后托架之后，包括短拉桿、 聯(lián)動板以及依次固定在鉆機(jī)主臂上的滑槽座板和卡槽板，短拉桿的前端與后托架上端鉸 接，后端通過可在滑槽座板的滑槽內(nèi)前后滑動的銷軸與聯(lián)動板鉸接，聯(lián)動板的另一端與可 在卡槽板之開口槽上滾動的軸承鉸接；所述開口槽略低于動力頭的底面，動力頭后退時(shí)推 動軸承沿開口槽滾動后退從而拉動連桿機(jī)構(gòu)直立，動力頭前進(jìn)時(shí)連桿機(jī)構(gòu)在鉆桿的重力作 用的拉動下向前倒伏。
其進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述滑槽座板包括結(jié)構(gòu)相同的左滑槽座板和右滑槽座 板，所述銷軸安裝在左、右滑槽座板的滑槽內(nèi)，所述卡槽板包括結(jié)構(gòu)相同的左卡槽板和右卡 槽板，所述軸承安裝在左、右卡槽板開口槽的滾動平面上，所述聯(lián)動板安裝在左、右卡槽板 之間。
其更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述卡槽板之開口槽的尾端有一低于開口槽滾動平面 的斜面卡口。
所述長拉桿的兩端分別通過拉桿叉與前托架和后托架鉸接，長拉桿的兩端分別通 過左旋螺紋和右旋螺紋與拉桿叉連接。
所述短拉桿的兩端分別通過拉桿叉與后托架和聯(lián)動板鉸接，所述短拉桿的兩端分 別通過左旋螺紋和右旋螺紋與拉桿叉連接。
所述前托架和后托架的結(jié)構(gòu)相同，包括構(gòu)成托架主體的雙立柱，雙立柱的上端內(nèi)側(cè)對稱安裝有定位滾輪。
由于采取上述技術(shù)方案，本發(fā)明之一種與動力頭聯(lián)動的水平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝 置具有如下有益效果1.由于本發(fā)明之一種與動力頭聯(lián)動的水平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝置，依靠與動力頭的機(jī) 械聯(lián)動來實(shí)現(xiàn)自身運(yùn)動使鉆桿定位，無須復(fù)雜的電氣或液壓驅(qū)動，也不需要額外的人工操 作，可免除使用復(fù)雜動力設(shè)備而增加的成本，同時(shí)可節(jié)約勞力、減輕勞動強(qiáng)度，提高效率。
2.由于本發(fā)明之一種與動力頭聯(lián)動的水平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝置通過與動力頭 聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)鉆桿定位裝置的豎立和倒伏動作，當(dāng)動力頭后退時(shí)，動力頭推動連桿裝置自動豎 立，并通過該機(jī)構(gòu)尾部軸承滾動落入卡槽板開口槽特別設(shè)計(jì)的斜面卡口，將連桿鎖定在豎 立狀態(tài)，可輕松的拆、裝鉆桿；而動力頭前進(jìn)時(shí)，裝置又自動成倒伏狀，不妨礙動力頭的前 行和鉆機(jī)的正常工作，不存在與動力頭發(fā)生碰撞的可能性，故裝置的可靠性更高，安全性更 好。
3.本發(fā)明之一種與動力頭聯(lián)動的水平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝置設(shè)計(jì)科學(xué)，結(jié)構(gòu)簡 單，效率高，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。


圖1 圖5 :本發(fā)明之一種與動力頭聯(lián)動的水平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝置結(jié)構(gòu)示意 圖圖1一豎立狀態(tài)(此時(shí)動力頭處于鉆機(jī)主臂尾部，聯(lián)動板尾端的滾動軸承落入開口槽斜 面卡口，連桿機(jī)構(gòu)鎖定在豎立狀態(tài)，鉆桿放置在定位滾輪之上，實(shí)現(xiàn)定位)，圖2—倒伏狀態(tài)(由于動力頭前行，聯(lián)動板尾端的滾動軸承浮出斜面卡口，連桿機(jī)構(gòu)處 于倒伏狀態(tài))，圖3—圖1之A部放大圖，圖4一圖1之B部放大圖，圖5—卡槽板結(jié)構(gòu)示意圖；圖6 :豎立狀態(tài)立體效果圖；圖7 :倒伏狀態(tài)立體效果圖；圖8 :圖6之C部放大圖。
圖中I—鉆機(jī)主臂，101—行走齒條，2—前底座，3—前托架,31—雙立柱,32—定位滾輪， 4一拉桿叉，5一長拉桿，6—后底座,7一后托架，8—短拉桿,9一滑槽座板，91一滑槽,92— 銷軸，10—動力頭，11一聯(lián)動板，12一卡槽板,121一開口槽,122一滾動平面，123一斜面卡 口，13—軸承。
具體實(shí)施方式
一種與動力頭聯(lián)動的水平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝置，包括鉆機(jī)主臂I以及沿鉆機(jī)主 臂前后運(yùn)動的動力頭10，所述鉆桿定位裝置安裝在鉆機(jī)主臂上部的行走齒條101之間，包 括連桿機(jī)構(gòu)和拉動機(jī)構(gòu)，所述連桿機(jī)構(gòu)位于鉆機(jī)主臂前部，包括前托架3、后托架7、前底座2、后底座6和長拉桿5,前、后底座分別固定在鉆機(jī)主臂前后,前托架3下端與前底座2鉸接，后托架7下端與后底座6鉸接，長拉桿5的兩端分別與前托架和后托架的上端鉸接，從 而構(gòu)成一個(gè)可向前轉(zhuǎn)動90°的連桿機(jī)構(gòu)；所述拉動機(jī)構(gòu)位于后托架7之后，包括短拉桿8、 聯(lián)動板11以及依次固定在鉆機(jī)主臂上的滑槽座板9和卡槽板12，短拉桿8的前端與后托架 上端鉸接，后端通過可在滑槽座板的滑槽91內(nèi)前后滑動的銷軸92與聯(lián)動板11 (前端)鉸 接，聯(lián)動板的另一端(后端)與可在卡槽板之開口槽121上滾動的軸承13鉸接；動力頭后退 時(shí)推動軸承沿開口槽滾動后退從而拉動連桿機(jī)構(gòu)直立，動力頭前進(jìn)時(shí)連桿機(jī)構(gòu)在鉆桿的重 力作用的拉動下向前倒伏。
所述滑槽座板9包括結(jié)構(gòu)相同的左滑槽座板和右滑槽座板，所述銷軸92安裝在 左、右滑槽座板的滑槽91內(nèi)，與銷軸連接的短拉桿位于左、右滑槽座板支間，所述卡槽板12 包括結(jié)構(gòu)相同的左卡槽板和右卡槽板，所述軸承13安裝在左、右卡槽板開口槽121的滾動 平面122上，所述聯(lián)動板11安裝在左、右卡槽板之間。
所述卡槽板之開口槽121的尾端有一低于開口槽滾動平面122的斜面卡口 123。
所述長拉桿5的兩端分別通過拉桿叉4與前托架3和后托架7鉸接，長拉桿的兩 端分別通過左旋螺紋和右旋螺紋與拉桿叉連接；旋轉(zhuǎn)長拉桿(放松或拉緊)可調(diào)節(jié)長拉桿與 前后托架的距離，保證連桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動自如。
所述短拉桿8的兩端分別通過拉桿叉4與后托架7和聯(lián)動板11鉸接，所述短拉桿 的兩端分別通過左旋螺紋和右旋螺紋與拉桿叉連接。旋轉(zhuǎn)短拉桿(放松或拉緊)可調(diào)節(jié)短拉 桿與后托架及銷軸的距離，保證拉動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動自如。
所述前托架和后托架的結(jié)構(gòu)相同，包括構(gòu)成托架主體的雙立柱31，雙立柱的上端 內(nèi)側(cè)對稱安裝有定位滾輪32。
工作原理簡述參見附圖1 圖7 :前后托架3和7通過鉸接銷分別連接在前后托架底座2和6之上， 長拉桿5兩端分別通過左旋和右旋螺紋連接在拉桿叉4上并最終鉸接于前后托架3和7上， 與前后托架3和7構(gòu)成一平行四連桿機(jī)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)向前90度平行轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動長拉桿5可精 確的進(jìn)行長度調(diào)整，保證兩個(gè)前后托架3和7之平行轉(zhuǎn)動，調(diào)整完成后通過兩個(gè)螺母鎖定。 短拉桿8類似。平行四連桿機(jī)構(gòu)受短拉桿8的拉動而實(shí)現(xiàn)前后托架3和7的豎立動作，滑 槽座板9與聯(lián)動板11及其鉸接銷軸92既有傳遞拉力的作用，又可保證其不至對前后運(yùn)動 的動力頭10產(chǎn)生運(yùn)動干涉，使連桿機(jī)構(gòu)向上翻轉(zhuǎn)運(yùn)動的作用力則依靠向后運(yùn)動的動力頭 10后邊沿對軸承13的橫向推動作用來實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)動力頭10向鉆機(jī)主臂I后端運(yùn)動時(shí)，動力頭的后沿推動軸承13沿開口槽滾動 平面滾動從而拉動連桿機(jī)構(gòu)向上翻轉(zhuǎn)，動力頭后退運(yùn)動結(jié)束時(shí)軸承13滑入斜面卡口后，在 動力頭10的下平面的限制作用下，將軸承13的位置鎖定在斜面卡口之中，整個(gè)連桿機(jī)構(gòu)則 維持在鉆桿前后托架3和7處于豎立的狀態(tài)之下，將鉆桿放置在兩個(gè)呈豎立狀態(tài)的鉆桿托 架3和7上面的四個(gè)定位滾輪上，實(shí)現(xiàn)對鉆桿位置的定位并不至限制其轉(zhuǎn)動自由度，然后動 力頭的鉆挺旋入鉆桿螺扣后并繼續(xù)進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)。
當(dāng)動力頭10開始前進(jìn)，動力頭后沿移出定位卡槽板之斜面卡口位置，動力頭10下 平面對軸承13的運(yùn)動約束解除，此時(shí)鉆桿也已經(jīng)完成了其接續(xù)作業(yè)。隨著動力頭10的繼 續(xù)前行，整個(gè)連桿機(jī)構(gòu)在重力作用下，逐漸向前倒伏，實(shí)現(xiàn)對動力頭10前行的自動避讓，不 影響動力頭的鉆進(jìn)作業(yè)。每根鉆桿的鉆進(jìn)與回拖作業(yè)，則是反復(fù)重復(fù)以上循環(huán)的動作過程。
權(quán)利要求
1.一種與動力頭聯(lián)動的水平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝置，包括鉆機(jī)主臂(I)以及沿鉆機(jī)主臂前后運(yùn)動的動力頭(10)，其特征在于所述鉆桿定位裝置安裝在鉆機(jī)主臂上部的行走齒條(101)之間，包括連桿機(jī)構(gòu)和拉動機(jī)構(gòu)，所述連桿機(jī)構(gòu)位于鉆機(jī)主臂前部，包括前托架 (3)、后托架(7)、前底座(2)、后底座(6)和長拉桿(5)，前、后底座分別固定在鉆機(jī)主臂前后，前托架(3 )下端與前底座(2 )鉸接，后托架(7 )下端與后底座(6 )鉸接，長拉桿(5 )的兩端分別與前托架和后托架的上端鉸接，從而構(gòu)成一個(gè)可向前轉(zhuǎn)動90°的連桿機(jī)構(gòu)；所述拉動機(jī)構(gòu)位于后托架(7)之后，包括短拉桿(8)、聯(lián)動板(11)以及依次固定在鉆機(jī)主臂上的滑槽座板(9)和卡槽板(12)，短拉桿(8)的前端與后托架上端鉸接，后端通過可在滑槽座板的滑槽(91)內(nèi)前后滑動的銷軸(92)與聯(lián)動板(11)鉸接，聯(lián)動板的另一端與可在卡槽板之開口槽(121)上滾動的軸承(13)鉸接；動力頭后退時(shí)推動軸承沿開口槽滾動后退從而拉動連桿機(jī)構(gòu)直立，動力頭前進(jìn)時(shí)連桿機(jī)構(gòu)在鉆桿的重力作用的拉動下向前倒伏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與動力頭聯(lián)動的水平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝置，其特征在于所述滑槽座板(9 )包括結(jié)構(gòu)相同的左滑槽座板和右滑槽座板，所述銷軸(92 )安裝在左、 右滑槽座板的滑槽(91)內(nèi)，所述卡槽板(12)包括結(jié)構(gòu)相同的左卡槽板和右卡槽板，所述軸承(13)安裝在左、右卡槽板開口槽(121)的滾動平面(122)上，所述聯(lián)動板(11)安裝在左、 右卡槽板之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種與動力頭聯(lián)動的水平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝置，其特征在于所述卡槽板之開口槽(121)的尾端有一低于開口槽滾動平面(122)的斜面卡口 (123)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種與動力頭聯(lián)動的水平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝置，其特征在于所述長拉桿(5)的兩端分別通過拉桿叉(4)與前托架(3)和后托架(7)鉸接，長拉桿的兩端分別通過左旋螺紋和右旋螺紋與拉桿叉連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種與動力頭聯(lián)動的水平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝置，其特征在于所述短拉桿(8)的兩端分別通過拉桿叉(4)與后托架(7)和聯(lián)動板(11)鉸接，所述短拉桿的兩端分別通過左旋螺紋和右旋螺紋與拉桿叉連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種與動力頭聯(lián)動的水平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝置，其特征在于所述前托架和后托架的結(jié)構(gòu)相同，包括構(gòu)成托架主體的雙立柱(31)，雙立柱的上端內(nèi)側(cè)對稱安裝有定位滾輪(32 )。
全文摘要
一種與動力頭聯(lián)動的水平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝置，包括安裝在鉆機(jī)主臂行走齒條之間的連桿機(jī)構(gòu)和拉動機(jī)構(gòu)，前托架和后托架下端分別與前底座和后底座鉸接，長拉桿的兩端分別與前托架和后托架的上端鉸接從而構(gòu)成連桿機(jī)構(gòu)；拉動機(jī)構(gòu)位于連桿機(jī)構(gòu)后部，包括短拉桿、聯(lián)動板、滑槽座板和卡槽板，短拉桿的兩端分別與后托架和聯(lián)動板鉸接，聯(lián)動板的另一端與可在卡槽板之開口槽上滾動的軸承鉸接。該水平定向鉆機(jī)鉆桿定位裝置依靠與動力頭的機(jī)械聯(lián)動實(shí)現(xiàn)自身運(yùn)動，動力頭后退時(shí)推動軸承滾動后退拉動連桿機(jī)構(gòu)直立，動力頭前進(jìn)時(shí)連桿機(jī)構(gòu)在鉆桿的重力作用的拉動下向前倒伏，設(shè)計(jì)科學(xué)，可靠性高，安全性好，可減輕勞動強(qiáng)度、節(jié)約成本，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
文檔編號E21B19/24GK102996085SQ20121048263
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月25日
發(fā)明者盧承濤 申請人:桂林市華力重工機(jī)械有限責(zé)任公司