專利名稱：全液壓鉆機(jī)孔端液控夾持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地質(zhì)工程勘探設(shè)備，特別是一種全液壓鉆機(jī)孔端液控夾持裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)地質(zhì)勘探、地?zé)?、水井、煤層氣等的鉆探施工行業(yè)也保持了多年高速增長(zhǎng)，勘查開(kāi)發(fā)投入相應(yīng)持續(xù)增加。在國(guó)內(nèi)，地質(zhì)勘探設(shè)備以立軸式巖心鉆機(jī)為勘探市場(chǎng)主力軍的局面將被打破，全液壓式巖心鉆機(jī)逐步占領(lǐng)了部分市場(chǎng)，勘探市場(chǎng)從淺、中孔逐步向深孔發(fā)展。水井、地?zé)岬你@探也趨向于全液壓式水井地?zé)徙@機(jī)，并向深孔發(fā)展。近些年，全液壓式鉆機(jī)已成為鉆探設(shè)備制造企業(yè)研制開(kāi)發(fā)的重中之重，相應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)也十分激烈。可以說(shuō)，鉆探市場(chǎng)已進(jìn)入了設(shè)備大變革，大轉(zhuǎn)型的階段，而隨著勘探施工人員成本的增加，人們對(duì)勘探設(shè)備自動(dòng)化，智能化的要求的也隨之提高，相對(duì)比較先進(jìn)的全液壓式鉆機(jī),將逐步成為鉆探市場(chǎng)的主力軍。不管是全液壓式巖心鉆機(jī)、煤層氣鉆機(jī)、水井地?zé)徙@機(jī)、石油鉆機(jī)，還是全液壓式工程鉆機(jī)，在施工作業(yè)時(shí)用的鉆具上、卸扣組合體裝置是作為這類鉆機(jī)必須配備的一組部件。而液壓夾持器裝置是這一組合體部件的重要組成部分，液壓夾持器裝置是上、卸扣器組合體部件反映安全、性能及成本的重要保證部分，也一直是影響評(píng)價(jià)鉆機(jī)整體性能優(yōu)劣的重要組成部分。目前市場(chǎng)上，全液壓式鉆機(jī)配置的上、卸扣組合體部件大體有三種類型，第一種類型是配置于較小機(jī)型，比如HYDX-4、HYDX-5鉆機(jī)配置的夾持卸扣器，主要是用于繩索取心鉆桿鉆進(jìn)工藝，卡緊與松開(kāi)鉆具，主要靠油缸拉動(dòng)或推動(dòng)卡瓦座在導(dǎo)向斜面的移動(dòng)，使卡瓦徑向位移來(lái)實(shí)現(xiàn)卡緊或松開(kāi)鉆具的目的。這種夾持方式采用的卡瓦座軸向移動(dòng)距離不大，另外鉆桿的軸線與卡瓦座導(dǎo)向斜面的夾角較小，松開(kāi)或卡緊時(shí)，卡瓦的徑向移動(dòng)距離小，松開(kāi)后通過(guò)量的空間直徑小。而普通鉆進(jìn)用的不同規(guī)格的鉆桿、鉆鋌、鉆頭，變徑范圍大，相對(duì)比繩索取心鉆桿工藝鉆進(jìn)需要更大的通過(guò)直徑量，第一種類型的加持卸扣裝置，不太適用普鉆或用石油鉆桿鉆進(jìn)的工藝施工，這種局限性導(dǎo)致了使用范圍窄的問(wèn)題；第二種類型，一般適用于普鉆或石油鉆桿鉆進(jìn)工藝的類型，主要作用于卡住和懸持井中鉆具的夾持器組件和用于鉆探作業(yè)中鉆桿、鉆鋌的上、卸扣組件，也稱鉆桿液壓動(dòng)力鉗。此種類型相對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，一般由于動(dòng)力鉗價(jià)格的問(wèn)題，用戶會(huì)選擇配置其它類型的上、卸扣組合體部件；第三種類型的上、卸扣組合體部件，是由三部分組成，第一部分，用于卡住和懸持井中鉆具的夾持器組件，第二部分，用于阻止鉆具轉(zhuǎn)動(dòng)的油缸式被鉗組件，第三部分，用于擰緊或松開(kāi)鉆桿、鉆鋌連接螺紋的油缸式主動(dòng)鉗組件。這種類型的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但這種直推卡緊式兩組主、被動(dòng)鉗的卡緊推力油缸直徑較大，再加上主、被動(dòng)組合鉗靠懸臂托著轉(zhuǎn)動(dòng)，移離孔位，所以懸臂結(jié)構(gòu)體積大且較重，施工時(shí)常有托懸臂變形的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，既可減輕懸臂承受工作載荷，又能保證鉆具較大通過(guò)空間的全液壓鉆機(jī)孔端液控夾持裝置。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案是實(shí)現(xiàn)的，一種全液壓鉆機(jī)孔端液控夾持裝置，其特點(diǎn)是:包括固定在孔端工作平臺(tái)上的支撐架，在支撐架上設(shè)有鉆具通過(guò)孔，在鉆具通過(guò)孔的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有左、右卡鉗，所述的卡鉗包括擺動(dòng)臂和卡瓦組件，擺動(dòng)臂的一端鉸接有連接座，卡瓦組件固定在連接座上，擺動(dòng)臂的另一端與支撐架鉸接，在擺動(dòng)臂的中部向下與擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸鉸接，擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸的缸體鉸接在支撐架上，左、右卡鉗在打開(kāi)狀態(tài)下兩個(gè)卡瓦組件呈V形設(shè)置，在每個(gè)卡瓦組件下部的連接座上均設(shè)有導(dǎo)向坡口，所述擺動(dòng)臂與連接座之間設(shè)有防止卡瓦組件在打開(kāi)狀態(tài)下下垂的限位機(jī)構(gòu)，左、右卡鉗在夾緊狀態(tài)下擺動(dòng)臂與水平向的夾角為18-28°，在卡鉗的兩側(cè)設(shè)有與固定在支撐架上的卡瓦組件導(dǎo)向墻板。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述限位機(jī)構(gòu)包括在擺動(dòng)臂的前端下沿設(shè)有凸起的定位角，在連接座上設(shè)有與凸起的定位角配合的凸緣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)鉸接在支撐架上的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸向下拉動(dòng)左、右卡鉗，使得左、右卡鉗上的卡瓦組件向鉆具的中心靠攏夾持鉆具，達(dá)到了卡住和懸持井中鉆具的目的；通過(guò)鉸接在支撐架上的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸向上推動(dòng)左、右卡鉗，使得左、右卡鉗上的卡瓦組件在擺動(dòng)臂的擺動(dòng)下呈V形打開(kāi)，對(duì)稱的卡瓦張開(kāi)開(kāi)口大，保證了鉆具較大通過(guò)空間的量。利用固定在支撐架上的卡瓦組件導(dǎo)向墻板限制卡瓦組件的位置，再通過(guò)與主動(dòng)鉗的配合，組成卸扣機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了反扭矩的功能，同時(shí)，使得懸臂只承受主動(dòng)鉗的工作載荷，減輕了懸臂所承受的工作載荷。實(shí)現(xiàn)了鉆機(jī)的上、卸扣鉆具的操作，達(dá)到了操作過(guò)程的既安全、可靠，又方便。它適用于工程地質(zhì)勘探，煤層氣開(kāi)發(fā)、瓦斯抽放、礦山坑道通風(fēng)、排水、淺、中層石油開(kāi)采、水文、水井鉆進(jìn)、還適用于大口徑基礎(chǔ)樁工程施工等。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖1的左視 圖3為卡鉗打開(kāi)狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意 圖4為卡鉗夾緊狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式一種全液壓鉆機(jī)孔端液控夾持裝置，包括固定在孔端工作平臺(tái)上的支撐架2，在支撐架2上設(shè)有鉆具通過(guò)孔，在鉆具通過(guò)孔的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有左、右卡鉗，所述的卡鉗包括擺動(dòng)臂4和卡瓦組件7，擺動(dòng)臂4的一端鉸接有連接座6，卡瓦組件7固定在連接座6上，擺動(dòng)臂4的另一端與支撐架2鉸接，在擺動(dòng)臂4的中部向下與擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸鉸接，擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸的缸體I鉸接在支撐架2上，左、右卡鉗在打開(kāi)狀態(tài)下兩個(gè)卡瓦組件7呈V形設(shè)置，在每個(gè)卡瓦組件7下部的連接座6上均設(shè)有導(dǎo)向坡口，所述擺動(dòng)臂4與連接座6之間設(shè)有防止卡瓦組件7在打開(kāi)狀態(tài)下下垂的限位機(jī)構(gòu)，左、右卡鉗在夾緊狀態(tài)下擺動(dòng)臂4與水平向的夾角為18-28°，在卡鉗的兩側(cè)設(shè)有固定在支撐架2上的卡瓦組件導(dǎo)向墻板5。所述卡瓦組件7包括與連接座6相連的卡瓦座，在卡瓦座上安裝有夾持鉆具的卡瓦；所述的卡瓦組件導(dǎo)向墻板5的形狀必須滿蓋卡瓦座移動(dòng)的最大軌跡，同時(shí)，利用擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸向下的拉力、卡瓦組件導(dǎo)向墻板5的摩擦力和卡瓦組件導(dǎo)向墻板5的反力組合，現(xiàn)實(shí)了對(duì)鉆具反扭矩的功能；所述鉆具通過(guò)孔應(yīng)保證能使不同規(guī)格的鉆桿、鉆鋌、鉆頭通過(guò)；所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸的活塞桿3收縮下拉擺動(dòng)臂4時(shí)，連接座6也隨之帶動(dòng)卡瓦組件7下落夾緊鉆具，為了防止連接座6的下頂角卡住鉆具，不能順利的使卡瓦組件7夾緊鉆具，所以在卡瓦組件7下部的連接座6上設(shè)有導(dǎo)向坡口，在連接座6的導(dǎo)向坡口與鉆具的滑動(dòng)配合下，保證了卡瓦組件7可以順利的夾緊鉆具，降低了鉆具的磨損。所述限位機(jī)構(gòu)包括在擺動(dòng)臂的前端下沿設(shè)有凸起的定位角8，在連接座上設(shè)有與凸起的定位角8配合的凸緣9。左、右卡鉗在松開(kāi)鉆具時(shí)，擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸的活塞桿3推動(dòng)卡瓦組件7向上移動(dòng)，使得兩個(gè)卡瓦組件7呈V形設(shè)置，同時(shí)，利用限位機(jī)構(gòu)支撐連接座6，使得卡瓦組件7不會(huì)因?yàn)樽灾囟麓梗辉谧?、右卡鉗夾緊鉆具時(shí)，擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸的活塞桿3拉動(dòng)卡瓦組件7向下移動(dòng)，使得限位機(jī)構(gòu)的凸起定位角8與連接座6的凸緣9分離，卡瓦組件7在導(dǎo)向坡口的作用下夾持鉆具。所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸的活塞桿3與靠近連接座6的一端鉸接，因?yàn)閿[動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸鉸接在支撐架2下方，所述在支撐架2上設(shè)有擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸的活塞桿3通過(guò)的開(kāi)口槽。 本設(shè)備將卡住和懸持井中鉆具的夾持功能和被動(dòng)鉗的反扭矩的功能合成為一個(gè)組合體，組成了全液壓孔端液控夾持裝置。全液壓孔端液控夾持裝置在卡緊鉆桿體狀態(tài)時(shí)，加持部位在鉆桿接頭部位(敦粗部位)的下部，正好起到了防止鉆具向井中滑落的作用。該裝置通過(guò)與主動(dòng)鉗組件的配合還可以組成一套卸扣裝置，這樣，使得懸臂只承受主動(dòng)鉗的工作載荷，大大減輕了懸臂所承受的工作載荷。
權(quán)利要求
1.一種全液壓鉆機(jī)孔端液控夾持裝置，其特征在于:包括固定在孔端工作平臺(tái)上的支撐架，在支撐架上設(shè)有鉆具通過(guò)孔，在鉆具通過(guò)孔的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有左、右卡鉗，所述的卡鉗包括擺動(dòng)臂和卡瓦組件，擺動(dòng)臂的一端鉸接有連接座，卡瓦組件固定在連接座上，擺動(dòng)臂的另一端與支撐架鉸接，在擺動(dòng)臂的中部向下與擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸鉸接，擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸的缸體鉸接在支撐架上，左、右卡鉗在打開(kāi)狀態(tài)下兩個(gè)卡瓦組件呈V形設(shè)置，在每個(gè)卡瓦組件下部的連接座上均設(shè)有導(dǎo)向坡口，所述擺動(dòng)臂與連接座之間設(shè)有防止卡瓦組件在打開(kāi)狀態(tài)下下垂的限位機(jī)構(gòu)，左、右卡鉗在夾緊狀態(tài)下擺動(dòng)臂與水平向的夾角為18-28°，在卡鉗的兩側(cè)設(shè)有與固定在支撐架上的卡瓦組件導(dǎo)向墻板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液壓鉆機(jī)孔端液控夾持裝置，其特征在于:所述限位機(jī)構(gòu)包括在擺動(dòng)臂的前端下沿設(shè)有凸起的定位角，在連接座上設(shè)有與凸起的定位角配合的凸緣。
全文摘要
一種全液壓鉆機(jī)孔端液控夾持裝置，包括固定在孔端工作平臺(tái)上的支撐架，在支撐架上設(shè)有鉆具通過(guò)孔，在鉆具通過(guò)孔的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有左、右卡鉗，所述的卡鉗包括擺動(dòng)臂和卡瓦組件，擺動(dòng)臂的一端鉸接有連接座，卡瓦組件固定在連接座上，擺動(dòng)臂的另一端與支撐架鉸接，在擺動(dòng)臂的中部向下與擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸鉸接，擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸的缸體鉸接在支撐架上，在卡鉗的兩側(cè)設(shè)有固定在支撐架上的卡瓦組件導(dǎo)向墻板。對(duì)稱的卡瓦開(kāi)口大，保證了鉆具較大通過(guò)空間的量；再與主動(dòng)鉗的配合，組成卸扣機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了反扭矩的功能，同時(shí)，使得懸臂只承受主動(dòng)鉗的工作載荷，減輕了懸臂所承受的工作載荷。實(shí)現(xiàn)了鉆機(jī)的上、卸扣鉆具的操作，操作過(guò)程既安全、可靠，又方便。
文檔編號(hào)E21B19/16GK103174388SQ20131012332
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者馬增福 申請(qǐng)人:連云港黃海機(jī)械股份有限公司