CN104213858A - 一种钻机半自动换杆机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钻机半自动换杆机构，该半自动换杆机构处于所述钻机的钻臂上，包括上夹杆机构、下夹杆机构、钻杆、连接套、冲击器和限位开关,并且所述下夹杆机构和所述上夹杆机构并列的固定安装在所述钻臂的一端，所述钻臂上还设有可滑动的所述冲击器，所述钻杆的一端依次穿过所述上夹杆机构和所述下夹杆机构后连接钻头，通过所述上夹杆机构和所述下夹杆机构夹紧或者放松所述钻杆，所述钻杆的另外一端通过所述连接套连接所述冲击器的输出端，通过所述冲击器通过其在所述钻臂上的滑动带动所述钻杆运动。本发明提供的一种钻机半自动换杆机构，成本低、结构简单、操作简便，并且可靠性高、安全性好、便于维护。
Description
技术领域
本发明涉及钻机领域，具体涉及一种钻机半自动换杆机构。
背景技术
现有钻机换杆及接杆有两种方式，一种是人工换杆，另一种是全自动换杆。
人工换杆，是完全利用人工卸杆和接杆，通常需要2～3个人协作才能完成，靠人工卡住钻杆拆卸时，因夹紧力不足易造成钻杆打滑，严重的发生钻杆掉落、造成人身伤害，危险系数高，同时人工操作费时费力，工作效率非常低。
全自动换杆，通常包含上机械手、下机械手、上护杆装置、下护杆装置、转盘、连接杆、电控***、液控***等一系列的装置。结构非常复杂，对液控***和电控***的要求很高，制造精度要求高，制造及维护成本高昂，由于钻机工作时工况恶劣，震动较大，导致换杆机构可靠性低。
发明内容
为解决上述问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种钻机半自动换杆机构以及通过所述钻机半自动换杆机构实现钻机接杆钻孔，将第二钻杆连接所述钻杆上和通过所述钻机半自动换杆机构实现钻机退杆收杆，从连接有第二钻杆的所述钻杆上拆下所述第二钻杆的方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种钻机半自动换杆机构，该半自动换杆机构处于所述钻机的钻臂上，包括上夹杆机构、下夹杆机构、钻杆、连接套和冲击器，并且所述上夹杆机构和下夹杆机构并列的固定安装在所述钻臂的一端，所述钻臂上还设有可滑动的所述冲击器，所述钻杆的一端依次穿过所述上夹杆机构和下夹杆机构后连接钻头，通过所述上夹杆机构和下夹杆机构夹紧或者放松所述钻杆，所述钻杆的另外一端通过所述连接套连接所述冲击器的输出端，所述冲击器通过其在所述钻臂上的滑动带动所述钻杆运动。
进一步，所述上夹杆机构和下夹杆机构的结构一致，包括夹杆套和液压油缸，所述钻杆的一端穿过所述夹杆套，所述液压油缸控制所述夹杆套夹紧或者放松所述钻杆。
进一步，所述液压油缸外面设有防尘板。
一种钻机接杆钻孔的方法,该方法通过所述钻机半自动换杆机构实现钻机接杆钻孔，将第二钻杆连接所述钻杆上，包括以下步骤：
步骤一：所述上夹紧机构和所述下夹紧机构全部打开，所述冲击器带动所述钻杆正常往下钻孔；
步骤二：当所述钻杆钻孔到位后，所述上夹紧机构保持打开，所述下夹紧机构保持夹紧，所述冲击器冲击5秒，并且保持所述冲击器不旋转，当所述连接套和所述钻杆的连接螺纹松动后反转，并将所述冲击器退出所述钻杆4后提升；
步骤三：所述上夹杆机构保持打开，所述下夹杆机构保持夹紧，将所述第二钻杆的一端拧入所述钻杆，所述第二钻杆的另一端与所述冲击器的钎尾对准，所述冲击器下移并正转，所述第二钻杆通过所述连接套接入所述冲击器后，所述下夹杆机构打开，所述冲击器通过所述第二钻杆带动所述钻杆往下正常钻孔；
步骤四：所述钻杆钻孔到位后，将所述上夹紧机构和所述下夹紧机构保持打开后，所述冲击器将所述钻杆提升；
步骤五：当所述钻杆提升后，所述上夹杆机构保持打开，所述下夹杆机构夹紧，所述冲击器冲击5秒，同时保持所述冲击器不旋转，当所述钻杆和所述第二钻杆的螺纹松动后，所述上夹杆机构夹紧，所述冲击器正转，拧紧所述冲击器与所述第二钻杆的配合螺纹。
一种钻机退杆收杆的方法,该方法通过所述钻机半自动换杆机构实现钻机退杆收杆，从连接有第二钻杆的所述钻杆上拆下所述第二钻杆，包括以下步骤：
步骤一：所述下夹杆机构保持夹紧，所述上夹杆机构保持打开，所述冲击器反转，当所述第二钻杆与所述钻杆分离，提升第二钻杆；
步骤二：所述下夹杆机构和所述上夹杆机构保持夹紧，所述冲击器冲击5秒,并且保持所述冲击器不旋转，当所述冲击器与第二钻杆的螺纹松动后，所述冲击器反转，当所述冲击器与所述第二钻杆分离后，提升所述冲击器；
步骤三：所述上夹紧机构和所述下夹紧机构保持夹紧，扶稳所述钻杆后，将所述上夹紧机构打开，取下所述第二钻杆；
步骤四：所述下夹杆机构保持夹紧，所述上夹杆机构保持打开，下移所述冲击器；
步骤五：所述下夹杆机构保持夹紧，所述上夹杆机构保持打开，下移所述冲击器同时正转，将所述冲击器与所述钻杆拧紧；
步骤六：所述上夹紧机构和所述下夹紧机构全部打开，提升所述冲击器，将所述钻杆和所述钻头从钻孔中拔出即可。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种钻机半自动换杆机构以及通过所述钻机半自动换杆机构实现钻机接杆钻孔，将第二钻杆连接所述钻杆上和通过所述钻机半自动换杆机构实现钻机退杆收杆，从连接有第二钻杆的所述钻杆上拆下所述第二钻杆的方法，成本低、结构简单、操作简便，并且可靠性高、安全性好、便于维护。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2-8为本发明接杆钻孔流程示意图；
图9-14为本发明退杆收杆流程示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、钻臂，2、上夹杆机构，3、下夹杆机构，4、钻杆，5、连接套，6、冲击器，7、防尘板，8、钻头，9、夹杆套，10、液压油缸。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种钻机半自动换杆机构，该半自动换杆机构处于所述钻机的钻臂1上，包括上夹杆机构2、下夹杆机构3、钻杆4、连接套5和冲击器6，并且所述上夹杆机构2和下夹杆机构3固定安装在所述钻臂1的一端，所述钻臂1上可滑动设有所述冲击器6，所述钻杆4的一端依次穿过所述上夹杆机构2和下夹杆机构3后连接钻头8，通过所述上夹杆机构2和下夹杆机构3夹紧或者放松所述钻杆4，所述钻杆4的另外一端通过所述连接套5连接所述冲击器6的输出端，通过所述冲击器6带动所述钻杆4运动。
所述上夹杆机构2和下夹杆机构3的结构一致，包括夹杆套9和液压油缸10，所述液压油缸10带动所述夹杆套9夹紧或者放松所述钻杆4，由液压油缸10控制夹杆套9，夹杆套9夹紧力大而稳定，钻杆4的换杆位置采用电气接近开关自动控制，定位准确。所述液压油缸10外面设有防尘板7，防止异物进入液压油缸10，造成液压油缸10的损坏。
图2-8为本发明接杆钻孔流程示意图，其中：
步骤一：如图2和3所示，上夹紧机构2和下夹紧机构3全部打开，冲击器6带动钻杆4正常往下钻孔。夹紧机构作为钎杆限位机构，防止钻孔时钻杆4晃动。
步骤二：如图4和5所示，钻杆4钻孔到位后，上夹紧机构2保持打开，下夹紧机构3夹紧，冲击器6冲击5秒，并且保持所述冲击器6不旋转，连接套5和钻杆4的连接螺纹松动后反转，冲击器6退出钻杆4后提升。
步骤三：如图6所示，上夹杆机构2保持打开，下夹杆机构3保持夹紧，将第二钻杆11的下端拧入钻杆4，第二钻杆11的上端与冲击器6的钎尾对准，冲击器6下移并正转，第二钻杆11通过连接套5接入冲击器6。下夹杆机构3打开，冲击器6通过第二钻杆11带动钻杆4往下正常钻孔。
步骤四：如图7所示，钻杆4钻孔到位后，上夹紧机构2和下夹紧机构3保持打开，冲击器6即可将钻杆4提升。
步骤五：如图8所示，钻杆4提升至图示位置，上夹杆机构2保持打开，下夹杆机构3夹紧，冲击器6冲击5秒，并且保持冲击器6不旋转，当钻杆4和第二钻杆11的螺纹松动后螺纹松动后，上夹杆机构2夹紧，冲击器6正转，拧紧冲击器6与第二钻杆11的配合螺纹。
图9-14为本发明退杆收杆流程示意图,其中：
步骤一：如图9所示,下夹杆机构3保持夹紧，上夹杆机构2保持打开，冲击器6反转，第二钻杆11与钻杆4分离，提升第二钻杆11至图示位置。
步骤二：如图10所示，下夹杆机构3保持夹紧，上夹杆机构2保持夹紧，并且保持冲击器6不旋转，当钻杆4和第二钻杆11的螺纹松动后，冲击器6与第二钻杆11的螺纹松动后，冲击器6反转，冲击器与第二钻杆11分离后，提升冲击器6。
步骤三：如图11所示，上夹紧机构2和下夹紧机构3全部保持夹紧，扶稳钻杆4后，上夹紧机构2打开，将第二钻杆11取下。
步骤四：如图12所示，下夹杆机构3保持夹紧，上夹杆机构2保持打开，下移冲击器6至图示位置。
步骤五：如图13所示，下夹杆机构3保持夹紧，上夹杆机构2保持打开，下移冲击器6同时正转，冲击器6与钻杆4拧紧。
步骤六：如图14所示，上夹紧机构2和下夹紧机构3全部打开，提升冲击器6，将钻杆4和钻头6从钻孔中拔出，至此，一个工作循环完成。
综上所述，本发明提供的一种钻机半自动换杆机构，成本低、结构简单、操作简便，并且可靠性高、安全性好、便于维护。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种钻机半自动换杆机构，该半自动换杆机构处于所述钻机的钻臂(1)上，其特征在于：包括上夹杆机构(2)、下夹杆机构(3)、钻杆(4)、连接套(5)和冲击器(6)，并且所述上夹杆机构(2)和下夹杆机构(3)并列的固定安装在所述钻臂(1)的一端，所述钻臂(1)上还设有可滑动的所述冲击器(6)，所述钻杆(4)的一端依次穿过所述上夹杆机构(2)和下夹杆机构(3)后连接钻头(8)，通过所述上夹杆机构(2)和下夹杆机构(3)夹紧或者放松所述钻杆(4)，所述钻杆(4)的另外一端通过所述连接套(5)连接所述冲击器(6)的输出端，所述冲击器(6)通过其在所述钻臂(1)上的滑动带动所述钻杆(4)运动。
2.根据权利要求1所述的一种钻机半自动换杆机构，其特征在于：所述上夹杆机构(2)和下夹杆机构(3)的结构一致，包括夹杆套(9)和液压油缸(10)，所述钻杆(4)的一端穿过所述夹杆套(9)，所述液压油缸(10)控制所述夹杆套(9)夹紧或者放松所述钻杆(4)。
3.根据权利要求2所述的一种钻机半自动换杆机构，其特征在于：所述液压油缸(10)外面设有防尘板(7)。
4.一种钻机接杆钻孔的方法，其特征在于,该方法通过如权利要求1至3任一项所述钻机半自动换杆机构实现钻机接杆钻孔，将第二钻杆(11)连接所述钻杆(4)上，包括以下步骤：
步骤一：所述上夹紧机构(2)和所述下夹紧机构(3)全部打开，所述冲击器(6)带动所述钻杆(4)正常往下钻孔；
步骤二：当所述钻杆(4)钻孔到位后，所述上夹紧机构(2)保持打开，所述下夹紧机构(3)保持夹紧，所述冲击器(6)冲击5秒，并且保持所述冲击器(6)不旋转，当所述连接套(5)和所述钻杆(4)的连接螺纹松动后反转，并将所述冲击器(6)退出所述钻杆4后提升；
步骤三：所述上夹杆机构(2)保持打开，所述下夹杆机构(3)保持夹紧，将所述第二钻杆(11)的一端拧入所述钻杆(4)，所述第二钻杆(11)的另一端与所述冲击器(6)的钎尾对准，所述冲击器(6)下移并正转，所述第二钻杆(11)通过所述连接套(5)接入所述冲击器(6)后，所述下夹杆机构(3)打开，所述冲击器(6)通过所述第二钻杆(11)带动所述钻杆(4)往下正常钻孔；
步骤四：所述钻杆(4)钻孔到位后，将所述上夹紧机构(2)和所述下夹紧机构(3)保持打开后，所述冲击器(6)将所述钻杆(4)提升；
步骤五：当所述钻杆(4)提升后，所述上夹杆机构(2)保持打开，所述下夹杆机构(3)夹紧，所述冲击器(6)冲击5秒，同时保持所述冲击器(6)不旋转，当所述钻杆(4)和所述第二钻杆(11)的螺纹松动后，所述上夹杆机构(2)夹紧，所述冲击器(6)正转，拧紧所述冲击器(6)与所述第二钻杆(11)的配合螺纹。
5.一种钻机退杆收杆的方法，其特征在于,该方法通过如权利要求1至3任一项所述钻机半自动换杆机构实现钻机退杆收杆，从连接有第二钻杆(11)的所述钻杆(4)上拆下所述第二钻杆(11)，包括以下步骤：
步骤一：所述下夹杆机构(3)保持夹紧，所述上夹杆机构(2)保持打开，所述冲击器(6)反转，当所述第二钻杆(11)与所述钻杆(4)分离，提升第二钻杆(11)；
步骤二：所述下夹杆机构(3)和所述上夹杆机构(2)保持夹紧，所述冲击器(6)冲击5秒,并且保持所述冲击器(6)不旋转，当所述冲击器(6)与第二钻杆(11)的螺纹松动后，所述冲击器(6)反转，当所述冲击器(6)与所述第二钻杆(11)分离后，提升所述冲击器(6)；
步骤三：所述上夹紧机构(2)和所述下夹紧机构(3)保持夹紧，扶稳所述钻杆(4)后，将所述上夹紧机构(2)打开，取下所述第二钻杆(11)；
步骤四：所述下夹杆机构(3)保持夹紧，所述上夹杆机构(2)保持打开，下移所述冲击器(6)；
步骤五：所述下夹杆机构(3)保持夹紧，所述上夹杆机构(2)保持打开，下移所述冲击器(6)同时正转，将所述冲击器(6)与所述钻杆(4)拧紧；
步骤六：所述上夹紧机构(2)和所述下夹紧机构(3)全部打开，提升所述冲击器(6)，将所述钻杆(4)和所述钻头(6)从钻孔中拔出即可。
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