CN104358531A - 一种顶锤式钻机双杆钻杆库 - Google Patents

一种顶锤式钻机双杆钻杆库 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种顶锤式钻机双杆钻杆库，包括上摆架(1)、下摆架(2)及夹钎器(3)，所述的上摆架(1)与所述的下摆架(2)均连接有摆架油缸(11)且同步运动，所述的上摆架(1)和下摆架(2)上设有储有两钻杆的位置，且所述的上摆架(1)和下摆架(2)摆到位时即为液压凿岩机钎尾的中心轴位置；所述的上摆架(1)包括自上而下的夹紧装置、限位装置和送杆装置，所述的下摆架(2)包括自上而下的限位装置和送杆装置，所述的下摆架(2)的送杆装置的下端封闭。本发明结构简单，执行机构少，控制简单，成本低，对于钻孔深度为12米以内的顶锤式钻机的研发有着重要意义。

Description

一种顶锤式钻机双杆钻杆库
技术领域
本发明涉及一种钻杆库，尤其是涉及一种顶锤式钻机双杆钻杆库。
背景技术
顶锤式钻机具有钻进效率快，节能环保的优点，广泛应用于矿山开采、隧道掘进、建筑、道路施工、土石方工程等领域的***孔钻凿。目前顶锤式钻机主要有具备5根杆以上的多功能液压钻车及只有单杆的简易型液压钻机。而在施工过程，特别是土石方工程及道路施工中，一般钻孔深度在10m左右。在该工况下使用多功能液压钻车浪费，使用只有单杆的简易型液压钻机又达不到施工要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种安装在简易型液压钻机上的能达到施工要求的顶锤式钻机双杆钻杆库。
为了解决上述技术问题，本发明提供的顶锤式钻机双杆钻杆库，包括上摆架、下摆架及夹钎器，所述的上摆架与所述的下摆架均连接有摆架油缸且同步运动；所述的上摆架包括自上而下的夹紧装置、限位装置和送杆装置，所述的下摆架包括自上而下的限位装置和送杆装置，所述的下摆架的送杆装置的下端封闭；所述的上摆架和下摆架上设有储有两钻杆的位置，且所述的上摆架和下摆架摆到位时即为液压凿岩机钎尾的中心轴位置。
所述的夹紧装置包括设在摆架上的夹紧油缸、设在所述的夹紧油缸的活塞杆上的V形钳口以及与所述的V形钳口相对设置的固定在摆架上的平钳口。
所述的限位装置包括第一根杆的限位装置及第二根杆的限位装置；所述的第一根杆的限位装置由设在摆架上的三个锁紧弹座单元构成；所述第二根杆的限位装置由一设在摆架上的直径稍大于钻杆直径的半圆形装置及两个设在摆架上的所述的锁紧弹座单元构成。
所述的送杆装置包括两个锁紧弹座单元、V形叉和送杆油缸，两个所述的锁紧弹座单元固定在所述的V形叉的两端上，随V形叉一起运动，所述的V形叉设在所述的送杆油缸的活塞杆上，所述的送杆油缸的缸体设在摆架上。
所述的夹钎器包括相对设置的两块半圆的夹钎块和连接在两块所述的夹钎块之间的夹钎油缸。
所述的夹钎块的上部夹持部分尺寸比钻杆母螺纹部位的尺寸稍小，确保所述的夹钎器的夹钎油缸夹紧时能夹紧钻杆母螺纹；所述夹钎块的下端夹紧时的尺寸稍大于钻杆的圆柱部分，在钻进过程中为钻杆提供导向。
采用上述技术方案的顶锤式钻机双杆钻杆库，上摆架与下摆架同步运动；上摆架与下摆架上储有两杆，且上摆架与下摆架摆到位时即为液压凿岩机钎尾的中心轴位置；上摆架上包括限位装置、夹紧装置、送杆装置；送杆装置的作用在于当摆架摆到位后将第二根杆送到第一根杆的位置，第二根杆的限位装置随送杆装置一起运动；夹紧装置的夹紧油缸伸出后，V形钳口与平钳口一起作用，将钻杆夹住。下摆架包括限位装置、送杆装置，下摆架的送杆装置的下端封闭，确保第二根杆放回钻杆库后不掉杆。在换杆过程中，下摆架的送杆装置与上摆架的送杆装置同步运动，确保送杆精度。夹钎器由两块半圆的夹钎块与夹钎油缸。夹钎块的上部夹持部分尺寸比钻杆母螺纹部位的尺寸稍小，确保夹钎器的夹钎油缸夹紧时能夹紧钻杆母螺纹；夹钎器的下端夹紧时的尺寸稍大于钻杆的圆柱部分，在钻进过程中为钻杆提供导向。
当接杆时，摆架油缸伸出，上摆架与下摆架摆到凿岩机钎尾中心线位置，钻杆进入上摆架与下摆架的限位装置中，上摆架夹紧装置夹紧，凿岩机转动钎尾与钻杆的母螺纹相连，待钎尾与钻杆母螺纹连接后，夹紧装置松开，凿岩机下行，待钻杆下端的外螺纹与卡钎器的内螺纹端面接触后开凿岩机回转，使钻杆外螺纹与下一根钻杆的内螺纹相连。待连接紧固后摆架油缸缩回，摆架摆开，夹钎器松开，待钻杆的内螺纹部分通过夹钎器后，夹钎器抱紧，为钻杆提供导向；当接第二根杆时，摆架油缸伸出，摆架摆到凿岩机中心线位置，送杆机构将第二根杆送到第一根杆的位置，夹紧机构夹紧，凿岩机转动钎尾使凿岩机的钎尾与钻杆的内螺纹相连，送杆机构缩回，凿岩机下行至下一根杆的螺纹连接面后重复上述接第一根杆的动作。
当卸杆时，钻杆在孔底震松，钻杆上提到内螺纹到夹钎器的位置时，夹钎器夹紧，摆架油缸伸出，摆架摆到凿岩机中心线位置，钻杆进入钻杆库的限位装置；凿岩机回转，使钻杆下端外螺纹与下一根钻杆的内螺纹脱离后继续上提，在钻杆下端的外螺纹高于下摆架的送杆装置的位置后送杆机构伸出，上摆架夹紧机构夹紧，凿岩机回转，使钎尾与钻杆内螺纹脱离。脱离后，上摆架夹紧机构松开，钻杆由于自重下端与下摆架的送杆装置接触，送杆装置缩回，将钻杆带到第二根杆的位置。摆架油缸缩回，摆架摆开，凿岩机下行，与下一钻杆连接后上行，当第三根杆的内螺纹到夹钎器的位置时，夹钎器夹紧，摆架油缸伸出，摆架摆到凿岩机中心线位置，钻杆进入钻杆库的限位装置；凿岩机回转，使钻杆下端外螺纹与下一根钻杆的内螺纹脱离，上摆架夹紧机构夹紧，凿岩机回转，使钎尾与钻杆内螺纹脱离。脱离后摆架油缸缩回，摆架摆开。
综上所述，本发明是一种安装在简易型液压钻机上的能达到施工要求的顶锤式钻机双杆钻杆库。
附图说明
图1为发明的结构示意图。
图2是上摆架的夹紧装置的结构示意图。
图3是上摆架的限位装置的结构示意图。
图4是上摆架的送杆装置的结构示意图。
图5是下摆架的限位装置的结构示意图。
图6是下摆架的送杆装置的结构示意图。
图7是上摆架和下摆架的处于凿岩机钎尾中心位置示意图。
图8是上摆架和下摆架的摆开位置示意图。
图9是夹钎器的结构示意图
图10是夹钎器的结构剖面图。
具体实施方式
下面结合附图，进一步详细说明本专利的具体实施方式。
如图1所示，一种顶锤式钻机双杆钻杆库，包括上摆架1、下摆架2和夹钎器3，上摆架1与下摆架2均连接有摆架油缸11且同步运动；上摆架1的结构如图2、图3和图4所示，自上而下分别为夹紧装置、限位装置和送杆装置，夹紧装置如图2所示，包括设在上摆架1上的夹紧油缸4、设在夹紧油缸4的活塞杆上的V形钳口5以及与V形钳口5相对设置的固定在上摆架1上的平钳口6；限位装置如图3所示，包括第一根杆的限位装置及第二根杆的限位装置；第一根杆的限位装置由设在上摆架1上的三个锁紧弹座单元7构成；第二根杆的限位装置由一设在上摆架1上的直径稍大于钻杆直径的半圆形装置15及两个设在上摆架1上的锁紧弹座单元7构成；送杆装置如图4所示，送杆装置包括两个锁紧弹座单元7、第二V形叉8和第二送杆油缸9，两个锁紧弹座单元7固定在第二V形叉8的两端上，随第二V形叉8一起运动，第二V形叉8设在第二送杆油缸9的活塞杆上，第二送杆油缸9的缸体设在上摆架1上，该机构用以将钻杆库中第二根杆位置的钻杆的定位及该位置的钻杆推送。
下摆架2的结构如图5和图6所示，自上而下分别包括限位装置和送杆装置；限位装置如图5所示，包括第一根杆的限位装置及第二根杆的限位装置；第一根杆的限位装置由设在下摆架2上的三个锁紧弹座单元7构成；第二根杆的限位装置由一设在下摆架2上的直径稍大于钻杆直径的半圆形装置及两个设在下摆架2上的锁紧弹座单元7构成；送杆装置如图6所示，送杆装置包括两个锁紧弹座单元7、第一V形叉10和第一送杆油缸14，两个锁紧弹座单元7固定在第一V形叉10的两端上，随第一V形叉10一起运动，第一V形叉10设在第一送杆油缸14的活塞杆上，第一送杆油缸14的缸体设在下摆架2上，该机构用以将钻杆库中第二根杆位置的钻杆的定位及该位置的钻杆推送。
在实际工作中，上摆架1和下摆架2同步运动，上摆架1和下摆架2的位置示意图如图7和图8所示，当摆架油缸11伸出时，上摆架1和下摆架2的第一根杆的位置处于凿岩机钎尾中心，当摆架油缸收回时，上摆架1和下摆架2摆开。
夹钎器3如图9和图10所示，夹钎器3包括相对设置的两块半圆的夹钎块12和连接在两块夹钎块12之间的夹钎油缸13，夹钎块12的上部夹持部分尺寸比钻杆母螺纹部位的尺寸稍小，确保夹钎器3的夹钎油缸夹紧时能夹紧钻杆母螺纹；夹钎块12的下端夹紧时的尺寸稍大于钻杆的圆柱部分，在钻进过程中为钻杆提供导向。两块夹钎块12在夹钎油缸13的驱动下，夹紧时可夹住钻杆母螺纹处，并可为钻杆提供导向，松开时钻杆母螺纹处可顺利通过夹钎器。
参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10，当接杆时，摆架油缸11伸出，上摆架1和下摆架2摆到凿岩机钎尾中心线位置，钻杆进入上摆架1和下摆架2的限位装置中，上摆架夹紧油缸4夹紧，凿岩机转动钎尾与钻杆的母螺纹相连，待钎尾与钻杆母螺纹连接后，夹紧油缸4松开，凿岩机下行，待钻杆下端的外螺纹与卡钎器的内螺纹端面接触后开凿岩机回转，使钻杆外螺纹与下一根钻杆的内螺纹相连。待连接紧固后摆架油缸11缩回，上摆架1和下摆架2摆开，夹钎器3松开，待钻杆的内螺纹部分通过夹钎器后，夹钎器3抱紧，为钻杆提供导向；当接第二根杆时，摆架油缸11伸出，摆架摆到凿岩机中心线位置，第二送杆油缸9驱动第二V形叉8、第一送杆油缸14驱动第一V形叉10将第二根杆送到第一根杆的位置，夹紧机构3夹紧，凿岩机转动钎尾使凿岩机的钎尾与钻杆的内螺纹相连，第二送杆油缸9和第一送杆油缸14缩回，凿岩机下行至下一根杆的螺纹连接面后重复上述接第一根杆的动作。
当卸杆时，钻杆在孔底震松，钻杆上提到内螺纹到夹钎器3的位置时，夹钎器3夹紧，摆架油缸11伸出，摆架摆到凿岩机中心线位置，钻杆进入钻杆库的限位装置；凿岩机回转，使钻杆下端外螺纹与下一根钻杆的内螺纹脱离后继续上提，在钻杆下端的外螺纹高于下摆架2的送杆装置的第一V形叉10的位置后第一送杆油缸14伸出，驱动第一V形叉10到达钻杆库上第一根杆的位置，上摆架1的夹紧油缸4夹紧，凿岩机回转，使钎尾与钻杆内螺纹脱离。脱离后，上摆架1的夹紧油缸4松开，钻杆由于自重下端与下摆架2的第一V形叉10接触，第一送杆油缸14缩回，将钻杆带到第二根杆的位置。摆架油缸11缩回，摆架摆开，凿岩机下行，与下一钻杆连接后上行，当第三根杆的内螺纹到夹钎器3的位置时，夹钎器3夹紧，摆架油缸11伸出，上摆架1和下摆架2摆到凿岩机中心线位置，钻杆进入钻杆库的限位装置；凿岩机回转，使钻杆下端外螺纹与下一根钻杆的内螺纹脱离，上摆架1夹紧油缸11夹紧，凿岩机回转，使钎尾与钻杆内螺纹脱离。脱离后摆架油缸11缩回，上摆架1和下摆架2摆开。

Claims (10)

1.一种顶锤式钻机双杆钻杆库，其特征在于：包括上摆架(1)、下摆架(2)及夹钎器(3)，所述的上摆架(1)与所述的下摆架(2)均连接有摆架油缸(11)且同步运动，所述的上摆架(1)和下摆架(2)上设有储有两钻杆的位置，且所述的上摆架(1)和下摆架(2)摆到位时即为液压凿岩机钎尾的中心轴位置；所述的上摆架(1)包括自上而下的夹紧装置、限位装置和送杆装置，所述的下摆架(2)包括自上而下的限位装置和送杆装置，所述的下摆架(2)的送杆装置的下端封闭。
2.根据权利要求1所述的顶锤式钻机双杆钻杆库，其特征在于：所述的夹紧装置包括设在摆架上的夹紧油缸(4)、设在所述的夹紧油缸(4)的活塞杆上的V形钳口(5)以及与所述的V形钳口(5)相对设置的固定在摆架上的平钳口(6)。
3.根据权利要求1或2所述的顶锤式钻机双杆钻杆库，其特征在于：所述的限位装置包括第一根杆的限位装置及第二根杆的限位装置；所述的第一根杆的限位装置由设在摆架上的三个锁紧弹座单元(7)构成；所述第二根杆的限位装置由一设在摆架上的直径稍大于钻杆直径的半圆形装置(15)及两个设在摆架上的所述的锁紧弹座单元(7)构成。
4.根据权利要求1或2所述的顶锤式钻机双杆钻杆库，其特征在于：所述的送杆装置包括两个锁紧弹座单元(7)、V形叉和送杆油缸，两个所述的锁紧弹座单元(7)固定在所述的V形叉的两端上，随V形叉一起运动，所述的V形叉设在所述的送杆油缸的活塞杆上，所述的送杆油缸的缸体设在摆架上。
5.根据权利要求3所述的顶锤式钻机双杆钻杆库，其特征在于：所述的送杆装置包括两个锁紧弹座单元(7)、V形叉和送杆油缸，两个所述的锁紧弹座单元(7)固定在所述的V形叉的两端上，随V形叉一起运动，所述的V形叉设在所述的送杆油缸的活塞杆上，所述的送杆油缸的缸体设在摆架上。
6.根据权利要求1或2所述的顶锤式钻机双杆钻杆库，其特征在于：所述的夹钎器(3)包括相对设置的两块半圆的夹钎块(12)和连接在两块所述的夹钎块(12)之间的夹钎油缸(13)。
7.根据权利要求5所述的顶锤式钻机双杆钻杆库，其特征在于：所述的夹钎块(12)的上部夹持部分尺寸比钻杆母螺纹部位的尺寸稍小，所述夹钎块(12)的下端夹紧时的尺寸稍大于钻杆的圆柱部分。
8.根据权利要求3所述的顶锤式钻机双杆钻杆库，其特征在于：所述的夹钎器(3)包括相对设置的两块半圆的夹钎块(12)和连接在两块所述的夹钎块(12)之间的夹钎油缸(13)。
9.根据权利要求8所述的顶锤式钻机双杆钻杆库，其特征在于：所述的夹钎块(12)的上部夹持部分尺寸比钻杆母螺纹部位的尺寸稍小，所述夹钎块(12)的下端夹紧时的尺寸稍大于钻杆的圆柱部分。
10.根据权利要求4所述的顶锤式钻机双杆钻杆库，其特征在于：所述的夹钎器(3)包括相对设置的两块半圆的夹钎块(12)和连接在两块所述的夹钎块(12)之间的夹钎油缸(13)。
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Inventor after: Shu Minfei

Inventor after: Zhu Jianxin

Inventor after: Zhao Hongqiang

Inventor after: Gao Shurong

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Patentee before: Sunward Intelligent Equipment Co.,Ltd.

Patentee before: Central South University

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