CN102817557B - 施工工程单元和用于竖立长杆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是施工工程单元，具体是钻孔单元，所述钻孔单元具有运载车辆、绕枢转轴线可旋转地安装在所述运载车辆上的、可在竖立操作位置与倾斜运输位置之间枢转的长杆以及用于使所述长杆在所述操作位置与所述运输位置之间枢转的至少一个竖立缸。本发明的特征在于：除了所述至少一个竖立缸还设置有竖立缆索以使所述长杆枢转，所述竖立缆索通过布置在所述长杆上的缆索转向带轮被引导并且一方面可布置在所述运载车辆上而另一方面布置在可沿所述长杆移动的滑架上，并且本发明的特征还在于：为了通过所述缆索转向带轮施加拉力到所述竖立缆索上，可沿长杆的操作位置的方向传送竖直力到所述长杆上。本发明进一步涉及一种用于竖立施工工程单元的长杆的方法。

Description

施工工程单元和用于竖立长杆的方法

技术领域

本发明涉及一种施工工程单元，还涉及一种竖立施工工程单元的长杆的方法。

背景技术

可具体地是钻孔单元的通用施工工程单元包括运载车辆、绕枢转轴线可旋转地安装在所述运载车辆上的长杆以及用于使所述长杆在操作位置与运输位置之间枢转的至少一个竖立缸，所述长杆可在竖立操作位置与倾斜运输位置之间枢转。

发明内容

本发明的方法涉及施工工程单元的长杆的竖立，所述施工工程单元包括运载车辆以及连接至所述运载车辆的长杆，所述长杆可在竖立操作位置与倾斜运输位置之间枢转。设置了至少一个竖立缸，致动所述至少一个竖立缸从而竖立长杆。

还通常描述为颈部缸的一个或多个竖立缸，一方面用于在钻孔操作期间支撑长杆而另一方面用于竖立所述长杆。在公知的具有可倾斜的长杆的钻孔单元中，长杆长度受用于竖立所述长杆所需要的力矩的限制。出于这个原因，对于钻孔操作而言竖立缸通常尺寸过大，因为用于竖立长杆的力明显比在钻孔操作期间支撑长杆的力大。颈部或竖立缸中的最大容许液压力通常还必须被设计以便特别是用于竖立长杆。

本发明的一个目的是提供一种施工工程单元以及一种用于竖立长杆的方法，所述单元和方法便于在经济条件下便捷地竖立长杆。

根据本发明，该目的通过如下的施工工程单元并且通过如下的方法来实现：一种施工工程单元，具体是钻孔单元，其具有：运载车辆；可旋转地绕枢转轴线安装在所述运载车辆上的长杆，所述长杆在竖立操作位置与倾斜运输位置之间枢转；以及用于使所述长杆在所述操作位置与所述运输位置之间枢转的至少一个竖立缸；其中除了所述至少一个竖立缸之外，还设置有竖立缆索来枢转所述长杆，所述竖立缆索通过布置在所述长杆上的缆索转向带轮被引导并且一方面布置在所述运载车辆上而另一方面布置在可沿所述长杆移动的滑架上，并且通过经由所述缆索转向带轮施加拉力到所述竖立缆索上，沿所述长杆的操作位置的方向传送竖直力到所述长杆上。一种用于竖立施工工程单元的长杆的方法，所述施工工程单元包括运载车辆以及连接至所述运载车辆的长杆，所述长杆在竖立操作位置与倾斜运输位置之间枢转，其中竖立缸被致动以使所述长杆从所述运输位置竖立到所述操作位置，其中：为了竖立所述长杆，除了所述竖立缸之外，还使用竖立缆索，所述竖立缆索一方面布置在所述运载车辆上而另一方面布置在滑架上，并且通过布置在所述长杆上的缆索转向带轮被引导，并且拉力被施加到所述竖立缆索上，其中通过所述缆索转向带轮将竖直力传送到所述长杆上以便竖立所述长杆。。

根据本发明，该施工工程单元的特征在于：为了枢转长杆，除了所述至少一个竖立缸之外，还设置了竖立缆索，所述竖立缆索通过布置在所述长杆上的缆索转向带轮被引导并且一方面可布置在运载车辆上而另一方面可布置在可沿长杆移动的滑架上，并且所述施工工程单元的特征还在于：通过经由所述缆索转向带轮施加拉力到竖立缆索，可使竖直力沿长杆的操作位置的方向传送到所述长杆上。

本发明的方法的特征在于：为了竖立长杆，除了竖立缸之外，还使用了竖立缆索，所述竖立缆索一方面布置在运载车辆上而另一方面布置在滑架上并且经由布置在长杆上的缆索转向带轮来引导，并且所述方法的特征还在于：拉力被施加到竖立缆索上，其中为了通过缆索转向带轮竖立长杆，竖直力被传送到所述长杆上。

本发明具体涉及具有长杆的钻孔单元，所述长杆可向前倾斜。通过本发明的竖立缆索来支撑长杆的竖立，颈部或竖立缸上的力可减轻并且由此可以较小尺寸来制造。另一方面，能够用相同尺寸的竖立缸来竖立更长的长杆。

本发明的核心构思在于，除了所述至少一个竖立缸还提供了另一个竖立驱动件。用于竖立长杆的这种另一个驱动件包括缆索并且可由此描述为缆索或竖立缆索驱动件。为了竖立长杆，根据本发明，竖立缆索一方面固定到运载车辆上而另一方面固定到滑架上，所述滑架安装成使得其可沿长杆移动。

根据本发明提供竖直力，具体地说提供至少在缆索的一端作用到缆索上并且使所述缆索移动从而使得运载车辆上的缆索的连接点与缆索转向带轮之间的距离变短的拉力。

具体地说，竖直力应当被理解为：朝向设定为导致长杆从其具体地说水平运输位置向具体地说竖直操作位置的方向竖立的力。具体地说，除了可通过至少一个竖立缸产生的另一个竖直力之外，通过竖立缆索的竖直力也会起作用。

竖立缆索优选地以下述方式开始从运载车辆上的第一连接点通过缆索转向带轮被引导到滑架上的第二连接点：通过施加给缆索的拉力，相对于长杆的纵向轴线倾斜延伸的力可施加到长杆上从而导致所述长杆被提升或竖立。藉此，竖立缆索的反向端可布置在运载车辆和滑架上，具体地说可固定和／或连接到其上。

该施工工程单元可以具体是移动钻孔单元。施工工程单元的运载车辆可具体包括可能带有履带的底架以及可旋转地布置在所述底架上的上部结构。为了运输施工工程单元的目的，通常将长杆枢转到大体上水平的运输位置。长杆优选地枢转安装在上部结构上。竖立缆索也可布置在运载车辆的上部结构上或固定到运载车辆的上部结构。

拉力可具体通过滑架的移动来产生，在所述滑架上布置有竖立缆索。通过移动滑架，竖直力可由此施加到长杆上或传送到长杆，所述竖直力可具体通过安装在长杆上的缆索转向带轮引入到所述长杆中。滑架的移动由此导致可施加到转向带轮上并且朝向设定成沿长杆的操作位置的方向的力。

为了将拉力施加到竖立缆索上，具体地说为了使滑架沿着长杆移动，优选地设置有进给驱动件或滑架驱动件。通过使滑架沿着长杆移动，由此能够通过竖立缆索使得竖直力沿着长杆操作位置的方向传送到长杆。具体地说，除了所述至少一个竖立缆索还存在进给驱动件，也就是说，竖立缆索不作为进给驱动件工作。通过用进给驱动件来移动滑架，由于所述滑架与竖立缆索联接，可施加拉力到所述缆索上。

进给驱动件优选地包括链或缆索驱动件和／或液压进给缸。

链或缆索驱动件可具体包括驱动链和／或驱动缆索。例如，滑架可与除了竖立缆索之外的另外的缆索、进给或驱动缆索联接，所述的这些缆索可例如通过进给缆索绞盘施加进给力到所述滑架上。

通过液压进给缸，可以提供特别紧凑的滑架驱动件。进给或致动缸一方面可连接到滑架而另一方面可连接到长杆。具体而言，液压或气压致动缸以大体上公知的方式可包括缸壳以及在其中可移动地引导的活塞。致动缸可具体布置成使得通过移出活塞来使滑架沿长杆底座的方向移动。

特别可靠并且紧凑的器件被实现：具体地说，将竖立缆索固定到两个连接点，在所述两个连接点之间形成预定或固定缆索长度。优选地，在这种连接中，缆索优选地固定在滑架和运载车辆上的对应缆索固定点的反向端。

竖立缆索的第一部分长度优选地在运载车辆上的竖立缆索的第一连接点与缆索转向带轮之间形成，并且竖立缆索的第二部分长度在滑架上的竖立缆索的第二连接点与缆索转向带轮之间形成。通过使滑架沿着长杆移动，第一部分长度可变短，并且具体地同时第二部分长度可对应地增长相同的长度，或反之亦然。通过这种布置获得了用于支撑长杆的竖立的特别紧凑和有效的器件。

本发明的两部分长度的变短和变长可以被实现：具体地说，运载车辆上的竖立缆索的连接点在长杆的操作位置与缆索转向带轮的距离比在长杆的运输位置的距离要更近。因为竖立缆索具体地直接从第一连接点被引导到转向带轮，所以第一部分长度通过长杆的竖立变短同时其通过降低长杆而变长。

第二部分长度可具体地通过沿长杆底座的方向移动滑架而变长，并且通过沿长杆头的方向移动滑架而变短。两部分长度放在一起的竖立缆索的总体长度，在连接点之间优选地保持相等。

为了提供竖直力，优选的是，竖立缆索的车辆侧连接点、缆索转向带轮以及竖立缆索的滑架侧连接点在长杆的倾斜运输位置形成三角形。长杆的倾斜运输位置从而具体地意指长杆的水平位置和／或相对于竖直的倾斜的长杆位置。可以通过该三角形来产生竖直力矩。

根据本发明，优选的是，施加拉力到竖立缆索从而使所设置的绞盘将竖立缆索卷起。从而通过将竖立缆索卷绕到绞盘上来产生竖直力。通过在滑架固定时将竖立缆索卷绕到绞盘上，绞盘与缆索转向带轮之间的距离变短，并且由此通过缆索转向带轮沿长杆操作位置的方向施加竖直力到长杆上。从而，原则上除了将竖立缆索卷绕到绞盘上外，还可以使滑架沿长杆底座的方向移动。如果长杆处于操作位置，使竖立缆索端位于滑架上绞盘的反向处的布置便于简便地释放缆索。在该连接中，滑架可移动例如从而改进沿长杆底座的方向的可触及性。被滑架释放的竖立缆索可随后用于其他目的。具体地，竖立缆索可以是所谓的主缆索，并且绞盘可以是所谓的施工工程单元的主绞盘。主或竖立缆索可以在施工工程单元的钻孔-例如用于操纵钻杆部件的操作期间使用。然而，根据本发明，竖立缆索还可原则上布置在长杆而非滑架上。

如果竖立缆索布置在运载车辆上并且在长杆的枢转轴线上方，那么就实现了结构有利的实施方式。竖立缆索距离运载车辆上的枢转轴线越远，就越有利于由此产生的力学三角形。

特别优选的是，竖立缆索在运载车辆与缆索转向带轮之间大约平行于所述至少一个竖立缸延伸。藉此实现由竖立缸导致的竖直力的特别有利的支撑。

更优选的是，缆索转向带轮布置在长杆的中心区域中与长杆头间隔开的位置。从而，长杆的中心区域应当被理解为具体是长杆头与长杆底座之间的区域。通过缆索转向带轮远离长杆头的布置，实现了改进的力学三角形并由此实现了长杆的竖立的更有效的支撑。转向带轮布置在长杆上的竖立缸的连接点区域中是特别期望的。

根据本发明的另一个优选实施方式，竖立缆索可释放地固定至滑架。为了将长杆固定在竖立操作位置，从滑架释放的竖立缆索可布置在长杆上。竖立缸或颈部缸通常还用于将长杆固定在操作位置。通过将竖立缆索附接至长杆，从而可用于在钻孔操作期间一旦颈部缸失灵竖立缆索就用作长杆的额外保障。

特别优选的是，滑架将形成为钻孔单元滑架，用于驱动钻杆的钻孔驱动件可固定到所述钻孔单元滑架。可以说，滑架由此用于钻孔操作，由此用于移动钻孔驱动件，并且用于竖立长杆。相关地，本发明的竖立驱动件因此需要额外的滑架。

原则上，在仅有一条优选地在长杆的中间转向的缆索的情况下，长杆的竖立就变得可行。根据本发明，特别优选的是，另一方面设置有多个－具体地说两个延伸至长杆侧面的竖立缆索。一方面作用到单条缆索上的力可因此降低，而另一方面可导致力对称地引入到长杆上。更优选的是，设置多个-具体地说两个竖立或颈部缸。竖立缆索可随后至少在竖立缸之间部分延伸。在该连接中可具体地设置成：一条或多条竖立缆索沿侧向在竖立缸之间连接或固定至运载车辆。

就移动而言，更优选的是，为了拉力的施加、具体地说为了长杆的竖立，沿长杆的长杆底座的方向移动滑架。优选地，同时致动所述至少一个竖立缸以及所述滑架的进给驱动件。这就便于通过竖立缸和竖立缆索来产生竖直力的增加。

更优选的是，滑架沿长杆头的方向移动从而降低所述长杆。由此当长杆降低时，还可减轻所述至少一个竖立缸的负担。

在本发明的方法的进一步优选的实施方式中，提供了通过绞盘施加拉力到竖立缆索上，并且滑架固定到长杆上。为了竖立长杆，竖立缆索被卷绕到优选地定位在运载车辆上的绞盘上。

附图说明

下面通过参阅示意性附图中示出的优选实施方式更详细地描述本发明，附图中：

图1示出了本发明的施工工程单元的第一实施方式；

图2是竖立缆索区域中的图1的详细局部图；以及

图3是本发明的施工工程单元的第二实施方式。

在所有附图中使用相同的附图标记标识对应的元件。

具体实施方式

图1和2示出了本发明的施工工程单元10的第一实施方式。施工工程单元10是具有运载车辆12的钻孔单元，所述运载车辆12包括底架14以及可旋转地安装在所述底架14上的上部结构16。上部结构16可绕大体上竖直延伸的旋转轴线相对于底架14旋转。底架14包括履带18。长杆26安装在上部结构16上并且可绕大体上水平延伸的枢转轴线28枢转。

长杆26包括长杆头30和长杆底座32，在所述长杆头30和长杆底座32之间形成长杆的中心区域31。诸如为了引导钻杆***的支撑缆索，转向带轮68布置在长杆头30上。

长杆26的可枢转安装允许通常竖直地站立在正常操作位置的长杆向前倾斜到大体上水平的运输位置。在运输位置，钻孔单元10相应地具有降低的高度。

为了竖立和降低长杆26，设置了两个竖立缸40，竖立缸40一方面连接至运载车辆12-具体地说连接至上部结构16，而另一方面连接至长杆26。也可描述为颈部缸的竖立缸40分别包括基点41和上部连接点42。所述点布置在长杆26的后侧36上，所述后侧36在运输位置形成长杆26的上侧。由此，在长杆26的操作位置，具体地说在钻孔操作期间，缸40用来支撑长杆26。竖立缸40是分别包括缸壳以及可移动地安装在缸壳中的活塞杆的液压缸。

位于后侧36的反向上的长杆26的前侧34上安装了滑架44，该滑架44安装成可以纵向移动。为了引导滑架44，长杆26包括沿着长杆26在纵向上延伸的导向轨38。滑架44包括导块48，所述导块48安装成可在长杆26的导向轨38上纵向移动。滑架44是钻孔单元滑架，在钻孔操作中所述滑架44上布置有钻孔驱动件。

滑架44可通过进给驱动件52沿着长杆26移动，所述进给驱动件52也可描述为滑架驱动件。进给驱动件52包括一个或多个进给液压缸54，所述进给液压缸54分别包括缸壳56以及可移动地安装在其中的活塞杆58。进给缸54布置成通过移出活塞杆58导致滑架44沿着长杆底座32的方向移动。

为了通过竖立缸40来支撑长杆26的竖立和降低，除了所述竖立缸40外，竖立缆索驱动件74还有设置有两个竖立缆索76。竖立缆索76分别包括连接至运载车辆12的第一缆索端78以及连接至可沿长杆26移动的滑架44的第二缆索端80。

竖立缆索76一方面被固定至运载车辆12上的连接点20，而另一方面被固定至滑架44上的连接点46。连接点20、46具体地构成缆索固定点。具体地，第一缆索端78固定至运载车辆12而第二缆索端80固定至滑架44。

每根竖立缆索76都从连接点20或运载车辆12上的缆索固定点开始初始沿长杆头30的方向被引导并且通过固定至所述缆索26的缆索转向带轮86转向。所述缆索76在其反向端连接至滑架44上的连接点46。连接点46固定到滑架44的侧面上。竖立缆索76在连接点20、46之间具有预定的固定长度。

缆索转向带轮86在长杆26的中心区域31中位于长杆底座32与长杆头30之间。它们横向布置在长杆26上使得竖立缆索76被引导至所述长杆26的侧面。在长杆26的水平位置中的起始位置处，滑架44布置在缆索转向带轮86下面，从而在所述缆索转向带轮86与长杆底座32之间。更具体地，在滑架44的起始位置，滑架44的第二连接点46或第二缆索端80在下面，具体地说正好在布置于长杆26的侧面上的缆索转向带轮86的下面。

通过使滑架44沿长杆底座32的方向移动，可将拉力施加在竖立缆索76上。由于第一缆索端78固定在运载车辆12上，该拉力会施加竖立力到缆索转向带轮86上，而所述带轮86的朝向设定为使得所述长杆26沿长杆26的操作位置的方向被拉动。通过使滑架44沿长杆底座32的方向移动，所述托架44与缆索转向带轮86之间的距离增大，从而与此同时，通过竖立长杆26，所述缆索转向带轮86与运载车辆12上的竖立缆索76的连接点20之间的距离减小。第一转向点20与缆索转向带轮86之间形成的竖立缆索76的第一部分长度82减小。与此同时，第二连接点46与缆索转向带轮86之间形成的竖立缆索76的第二部分长度84增大。

在运载车辆12上的竖立缸40的基点41之间连接竖立缆索76。由此，用于竖立缆索76的固定或连接点20在竖立缸的基点41之间。在这种连接中设置有固定块24，竖立缸40并且还有竖立缆索76都连接在所述固定块24上。固定块24大体上横向延伸至长杆26的轴线。竖立缆索76以及竖立缸40的基点41大体上设置在相同的高度。固定块24可具体地是安装在运载车辆12上的枢转臂。

缆索转向带轮86布置成直接邻近长杆26上的竖立缸40的连接点42。藉此，竖立缆索76在平行于竖立缸40的截面上运转。

为了竖立和／或降低长杆26，使钻孔单元滑架44在钻孔操作期间沿着所述长杆26移动的进给驱动件52用于支撑竖立缸40。由此，滑架44一方面用于竖立和／或降低长杆26而另一方面用于在钻孔操作中移动钻孔驱动件。

为了竖立长杆26，致动进给驱动件52，使得滑架44开始从其在缆索转向带轮86下面的初始位置沿长杆底座32的方向移动。藉此，长杆26被竖立直至缆索长度全部松开或直至滑架44到达长杆26上的最低位置，并且竖立缸40可执行进一步的竖立过程，因为从该时间点开始更有利的力学三角形导致竖立缸40中需要的力显著下降。

一旦滑架44处于最低位置，特别是在长杆26竖立之后，现在松动的竖立缆索76可从钻孔单元滑架44释放。竖立缆索76可连接至长杆26的侧面并且在钻孔操作期间如果颈部缸失灵就用作长杆26的额外安全保障。

当倾斜长杆26时，遵循反向的顺序。

图3示出了本发明的施工工程单元10的第二实施方式。

该实施方式与图1和2中所示的施工工程单元10的不同之处大体上在于：通过将竖立缆索76卷绕到安装在运载车辆12上的缆索绞盘64上来将竖直力施加到所述竖立缆索76上。具体地，缆索绞盘64可以是所谓的施工工程单元10的主绞盘。竖立缆索76可相应地描述为在施工工程单元10的操作中特别是用于操纵钻杆***元件的主缆索或运载缆索。缆索绞盘64或运载车辆12的主绞盘优选地放置在运载车辆12的后部区域中，具体地说放置在所述后部区域中的上部结构16上，同时长杆26连接在运载车辆12上的前部区域中。

如还在根据图1和2的实施方式中示出的，当将竖立缆索76卷绕到绞盘64上时，竖立缆索76的反向端优选地固定至滑架44。滑架44优选地固定在长杆26上的限定区域中。当长杆26到达其操作位置时，可仅通过使滑架44沿着所述长杆26移动来从所述滑架44释放竖立缆索76。

为了竖立长杆26，如图3所示，竖立缆索76可通过长杆头30上的一个或多个转向带轮68被引导。然而，根据本发明，备选地，竖立缆索76也可通过布置在长杆26的中心区域31中的缆索转向带轮86被引导。

Claims (15)

1.一种施工工程单元，具体是钻孔单元，其具有：

运载车辆；

可旋转地绕枢转轴线安装在所述运载车辆上的长杆，所述长杆在竖立操作位置与倾斜运输位置之间枢转；以及

用于使所述长杆在所述操作位置与所述运输位置之间枢转的至少一个竖立缸；

其中除了所述至少一个竖立缸之外，还设置有竖立缆索来枢转所述长杆，所述竖立缆索通过布置在所述长杆上的缆索转向带轮被引导并且一方面布置在所述运载车辆上而另一方面布置在可沿所述长杆移动的滑架上，并且

通过经由所述缆索转向带轮施加拉力到所述竖立缆索上，沿所述长杆的操作位置的方向传送竖直力到所述长杆上。

2.如权利要求1所述的施工工程单元，其中为了施加拉力到所述竖立缆索上而设置了进给驱动件来使滑架沿长杆移动。

3.如权利要求2所述的施工工程单元，其中所述进给驱动件包括液压进给缸和／或链或缆索驱动件。

4.如权利要求1所述的施工工程单元，其中所述竖立缆索固定到两个连接点，在所述两个连接点之间形成预定的缆索长度。

5.如权利要求1所述的施工工程单元，其中所述竖立缆索的第一部分长度形成在所述运载车辆上的竖立缆索的连接点与所述缆索转向带轮之间，而所述竖立缆索的第二部分长度形成在所述滑架上的竖立缆索的连接点与所述缆索转向带轮之间，并且通过使所述滑架沿长杆移动，所述第一部分长度可变短并且所述第二部分长度可对应地变长，或反之亦然。

6.如权利要求1所述的施工工程单元，其中所述竖立缆索的车辆侧连接点、所述缆索转向带轮以及所述竖立缆索的滑架侧连接点在长杆的倾斜运输位置形成三角形。

7.如权利要求1所述的施工工程单元，其中为了施加拉力到竖立缆索，设置有用于卷起所述竖立缆索的绞盘。

8.如权利要求1所述的施工工程单元，其中所述竖立缆索布置在运载车辆上并且在长杆的枢转轴线上方。

9.如权利要求1所述的施工工程单元，其中所述竖立缆索在所述运载车辆与所述缆索转向带轮之间大约平行于所述竖立缸延伸。

10.如权利要求1所述的施工工程单元，其中所述竖立缆索可释放地固定到滑架上。

11.如权利要求1所述的施工工程单元，其中所述滑架形成为钻孔单元滑架，钻孔驱动件固定到所述钻孔单元滑架上从而驱动钻杆***。

12.如权利要求1所述的施工工程单元，其中设置有两个延伸到所述长杆的侧面的竖立缆索。

13.一种用于竖立根据权利要求1的施工工程单元的长杆的方法，所述施工工程单元包括运载车辆以及连接至所述运载车辆的长杆，所述长杆在竖立操作位置与倾斜运输位置之间枢转，其中竖立缸被致动以使所述长杆从所述运输位置竖立到所述操作位置，其中：

为了竖立所述长杆，除了所述竖立缸之外，还使用竖立缆索，所述竖立缆索一方面布置在所述运载车辆上而另一方面布置在滑架上，并且通过布置在所述长杆上的缆索转向带轮被引导，并且

拉力被施加到所述竖立缆索上，其中通过所述缆索转向带轮将竖直力传送到所述长杆上以便竖立所述长杆。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述滑架沿所述长杆的长杆底座的方向被移动以便施加所述拉力。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述拉力通过绞盘施加到所述竖立缆索上并且所述滑架固定至所述长杆。