CN115059416A - 可自动装卸钻杆的钻机和钻探设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动装卸钻杆的钻机和钻探设备，可自动装卸钻杆的钻机包括机架、动力头、拉杆组件和支架，机架包括在第一方向上相对的第一端面和第二端面，第一端面和第二端面之间设有空腔，动力头可移动地设在空腔中，拉杆组件绕第二方向可转动地与动力头相连，拉杆组件上设有卡接部件，卡接部件位于动力头的下方，支架可转动地与机架相连，支架包括滑轨和辅助部件，卡接部件可沿滑轨在第一方向上移动，辅助部件可与钻杆接触，钻杆具有第一位置和第二位置，在第一位置，钻杆沿第一方向延伸，卡接部件能够卡住钻杆的一端且在滑轨上移动，在第二位置，钻杆沿上下方向延伸，卡接部件卡住钻杆的一端且钻杆能够与动力头连接或分离。

Description

可自动装卸钻杆的钻机和钻探设备

技术领域

本发明属于钻孔作业技术领域，尤其涉及一种可自动装卸钻杆的钻机和钻探设备。

背景技术

地热是一种来自地球内部的能量，我国中低温地热资源则遍及全国30多个省市和自治区，市场潜力巨大，其开发前景十分广阔。随着地热资源的广泛利用，地热井钻井技术迅速发展。在相关技术中，钻机在钻孔时，要多名操作人员将钻杆搬运到钻机的动力头所在位置，然后才能与动力头连接，钻杆长度一般为6m，重500kg，人工搬运效率低，且劳动强度大，影响钻孔效率。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种工作效率高的可自动装卸钻杆的钻机。

本发明的实施例还提出一种工作效率高的钻探设备

本发明实施例的可自动装卸钻杆的钻机包括：

机架，所述机架上设有空腔，所述机架包括在第一方向上相对的第一端面和第二端面；

动力头，所述动力头在上下方向上可移动地设在所述空腔中，所述第一方向与上下方向正交；

拉杆组件，所述拉杆组件绕第二方向可转动地与所述动力头相连，所述第二方向与所述第一方向和上下方向均正交，所述拉杆组件上设有卡接部件，所述卡接部件位于所述动力头的下方，所述卡接部件适用于卡住钻杆的一端；

支架，所述支架设在所述拉杆组件的下方且所述支架绕所述第二方向可转动地与所述机架相连，所述支架包括滑轨和辅助部件，所述卡接部件可沿所述滑轨在所述第一方向上移动，所述辅助部件可与所述钻杆接触；

所述钻杆具有第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述钻杆沿所述第一方向延伸，所述卡接部件能够卡住所述钻杆的一端且在所述滑轨上移动；

在所述第二位置，所述钻杆沿上下方向延伸，所述卡接部件卡住所述钻杆的一端，且所述钻杆能够与所述动力头连接或分离；

所述钻杆在所述第一位置和所述第二位置之间移动时，所述辅助部件位于所述卡接部件下方且所述辅助部件与所述钻杆抵接。

本发明实施例的可自动装卸钻杆的钻机具有操作方便、钻孔效率高等优点。

在一些实施例中，所述支架还包括导向部件，所述导向部件包括连接件和所述滑轨，所述连接件沿上下方向延伸，所述连接件绕所述第二方向可转动地与所述机架相连，所述连接件的底端与所述滑轨相连，两个所述导向部件在第二方向上间隔布置。

在一些实施例中，所述滑轨包括弧形段和平直段，所述弧形段的一部分位于所述动力头下方，所述弧形段向靠近所述动力头的方向弯曲，所述弧形段邻近所述第二端面设置，所述平直段从所述弧形段的一端延伸至所述第一位置。

在一些实施例中，所述辅助部件包括辅助轮，所述辅助轮绕所述第二方向可转动地设在两个所述滑轨之间，所述动力头的下方为钻孔位置，所述辅助轮位于所述第二端面与所述钻孔位置之间，所述辅助轮在所述第二方向上的尺寸大于所述钻杆的径向尺寸。

在一些实施例中，所述辅助轮包括在其轴线方向延伸的导向部和端部，所述端部为两个，所述导向部位于两个所述端部之间，所述导向部的直径沿从所述导向部向所述端部的方向逐渐增大。

在一些实施例中，所述拉杆组件包括：

拉杆，所述拉杆沿上下方向延伸，且所述拉杆的顶端绕所述第二方向可转动地与所述动力头相连，所述拉杆的底端与所述卡接部件相连，所述拉杆包括在所述第二方向上间隔设置的第一拉杆和第二拉杆，所述卡接部件位于所述第一拉杆和所述第二拉杆之间；

所述卡接部件包括夹板，所述夹板上设有卡接部，所述卡接部沿所述拉杆的延伸方向贯穿所述卡接部件，所述卡接部包括弧形部和直线部，所述直线部为两个，两个所述直线部在所述第二方向上相对设置，所述弧形部的两端分别与两个所述直线部的一端相连，两个所述直线部另一端形成开口，所述卡接部在所述空腔中时，所述开口朝向所述第二端面设置。

在一些实施例中，所述卡接部件还包括倒锥部，所述倒锥部设在所述夹板的顶部，所述倒锥部的内周面为锥面，所述倒锥部的内周面的直径沿从所述倒锥部至所述夹板的方向逐渐减小，所述倒锥部的内周面与所述弧形部的内周面相连，所述倒锥部的一侧设有缺口，所述缺口的朝向与所述开口的朝向一致。

在一些实施例中，所述第一拉杆背离所述第二拉杆的一侧设有第一滑轮，所述第二拉杆背离所述第一拉杆的一侧设有第二滑轮，所述第一滑轮与所述第二滑轮均能够沿所述滑轨移动。

在一些实施例中，所述拉杆组件还包括开合部件，所述开合部件设在所述夹板的底部，所述开合部件包括活动杆、连杆和伸缩件，所述伸缩件与所述活动杆在所述第一方向上并行间隔布置，所述活动杆在所述第二方向上可移动地设在所述开口处，所述伸缩件与所述活动杆通过所述连杆相连，所述连杆的中部与所述夹板铰接，所述伸缩件在所述第二方向上可移动，以便带动所述活动杆打开或闭合所述开口。

本发明实施例的一种钻探设备，包括可自动装卸钻杆的钻机和控制室，所述可自动装卸钻杆的钻机为上述任一项实施例所述的可自动装卸钻杆的钻机，所述控制室内设有控制器，所述控制器用于控制所述可自动装卸钻杆的钻机的运行。

本发明实施例的钻探设备具有操作方便、钻孔效率高等优点。

附图说明

图1是本发明实施例的可自动装卸钻杆的钻机在第二位置的结构示意图。

图2是本发明实施例的可自动装卸钻杆的钻机在第二位置的结构示意图，其中去除了机架。

图3是本发明实施例的可自动装卸钻杆的钻机在工作过程中的状态示意图。

图4是本发明实施例的可自动装卸钻杆的钻机在第一位置的结构示意图。

图5是图4中A处的放大示意图。

图6是本发明实施例的可自动装卸钻杆的钻机的支架的结构示意图。

图7是图6中B处的放大示意图。

图8是本发明实施例的可自动装卸钻杆的钻机的拉杆组件的结构示意图。

图9是本发明实施例的可自动装卸钻杆的钻机的拉杆组件在另一个视角的结构示意图。

图10是本发明实施例所用的钻杆的结构示意图。

附图标记：可自动装卸钻杆的钻机100；

支架1；连接件11；滑轨12；弧形段121；平直段122；辅助部件13；辅助轮131；导向部1311；端部1312；加强件14；

动力头2；套杆21；

拉杆组件3；卡接部件31；夹板311；卡接部3111；弧形部31111；直线部31112；倒锥部3112；拉杆32；第一拉杆321；第二拉杆322；第一滑轮331；第二滑轮332；开合部件34；驱动件341；连杆342；活动杆343；导向套344；

机架4；第一端面41；第二端面42；铰接部43；

钻杆200；接头201；过渡段202；杆体203；

送杆装置300。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

为了便于描述，下面将图1中的前后方向作为第一方向，将图1中的左右方向作为第二方向，将图1中的上下方向作为机架4的高度方向。

如图1-10所示，本发明实施例的可自动装卸钻杆的钻机100包括：机架4、动力头2、拉杆组件3和支架1。

机架4包括在第一方向上相对的第一端面41和第二端面42，第一端面41和第二端面42之间设有空腔，空腔的前面敞口设置，第一端面41为机架4的前端面，第二端面42为机架4的后端面。

动力头2在机架4的高度方向上可移动地设在空腔中，机架4的高度方向与第一方向正交，动力头2的下方为钻孔位置。例如机架4上设有卷扬机，动力头2通过卷扬机在机架4上升降。动力头2上设有套杆21，套杆21可与钻杆200止转相连，动力头2通过套杆21将钻杆200旋转起来在钻孔位置打孔，或者将钻杆200从钻孔位置下方的钻孔中取出。

拉杆组件3绕第二方向可转动地与动力头2相连，第二方向与第一方向和机架4的高度方向均正交，拉杆组件3上设有卡接部件31，卡接部件31位于动力头2的下方，卡接部件31适用于卡住钻杆200的一端。例如，拉杆组件3与动力头2铰接，且拉杆组件3设在动力头2下方，拉杆组件3可绕着左右方向转动，以便拉杆组件3可相对动力头2向前摆动。拉杆组件3上设有卡接部件31，卡接部件31能够卡住钻杆200的一端。

支架1设在拉杆组件3的下方且支架1绕第二方向可转动地与机架4相连，支架1包括滑轨12和辅助部件13，滑轨12的一部分位于空腔中，滑轨12的另一部分延伸至第一位置，卡接部件31可沿滑轨12在前后方向上移动，辅助部件13可与钻杆200接触。

钻杆200具有第一位置和第二位置，在第一位置，钻杆200沿第一方向延伸，卡接部件31能够卡住钻杆200的一端在滑轨12上移动，在第二位置，钻杆200沿上下方向延伸，卡接部件31卡住钻杆200的一端，且钻杆200能够与动力头2连接或分离，钻杆200在第一位置和第二位置之间移动时，辅助部件13位于卡接部件31下方且辅助部件13与钻杆200抵接。

例如，第一位置在机架4的前面，滑轨12的后端在空腔中，滑轨12的前端延伸至第一位置，卡接部件31可沿着滑轨12滑动至第一位置，从而在第一位置将钻杆200的一端卡住。第二位置位于空腔中，在第一位置时，钻杆200大体呈水平状态放置，在第二位置时，钻杆200大体呈竖直状态。

下面结合图1至图10描述本发明实施例的可自动装卸钻杆的钻机100的上杆过程。

首先，钻杆200被其他的装置输送至第一位置，拉杆组件3通过滑轨12移动至第一位置。需要说明的是，钻杆200比拉杆组件3先到第一位置，或者拉杆组件3比钻杆200先到第一位置，或者两者同时达到第一位置；

其次，卡接部件31在第一位置卡住钻杆200，动力头2向上移动，带动拉杆组件3向上移动，从而带动钻杆200的一端向上移动；

然后，支架1向前摆动，使得辅助部件13可以接触钻杆200的另一端，以避免钻杆200的另一端摇晃，同时辅助部件13可以起到支撑钻杆200的作用；

接着，动力头2继续向上移动，支架1逐渐向后摆动，使得钻杆200逐渐移动至第二位置并变成竖直状态；

最后，钻杆200到达第二位置，动力头2和钻杆200的上端对接，开始进行钻孔作业，在钻孔过程中，动力头2逐渐向下移动，直至动力头2移动至支架1附近，拉杆组件3可再次与滑轨12接触，此时可自动装卸钻杆的钻机100完成一次钻孔作业。

在第一次钻孔作业结束时，卡接部件31正好通过滑轨12移动至第一位置，下一根钻杆200被送杆装置300输送至第一位置，卡接部件31可以卡住下一根钻杆200，进而开始下一次的钻孔作业。

下面结合图1至图10描述本发明实施例的可自动装卸钻杆的钻机100的卸杆过程。

首先，动力头2将钻杆200从钻孔中提升至第二位置，此时钻杆200呈竖直状态，钻杆200的上端与动力头2相连；

然后，拉杆组件3卡住钻杆200的上端，动力头2与钻杆200分离，拉杆组件3拉着钻杆200的上端并逐渐向下移动，同时支架1向前摆动，使得辅助部件13向前顶推钻杆200的下端，使得钻杆200的下端向前倾斜；

最后，动力头2继续向下移动，支架1逐渐向后摆动，使得钻杆200移动至第一位置，然后拉杆组件3与钻杆200分离。

此时可自动装卸钻杆的钻机100完成一次卸杆作业，在第一次卸杆作业结束时，动力头2正好在空腔底部位置且可与下一根钻杆200相连，从而可以继续卸载下一根钻杆200。

本发明实施例的可自动装卸钻杆的钻机100，利用拉杆组件3和支架1配合，可将钻杆200在第一位置和第二位置之间移动，从而便于将钻杆200安装在动力头2上或者从动力头2上将钻杆200拆卸下来，在可自动装卸钻杆的钻机100工作时，不仅不需要人工搬运和装卸钻杆200，方便操作，从而减轻了工作人员的劳动强度，而且上杆过程和卸杆过程可以连续进行，进而提高了钻孔效率。

因此，本发明实施例的可自动装卸钻杆的钻机100具有操作方便、钻孔效率高等优点。

需要说明的是，在上杆时，钻杆200被其他的装置输送至第一位置，以备可自动装卸钻杆的钻机100来取用；在卸杆时，钻杆200被可自动装卸钻杆的钻机100送至第一位置，以便其他的装置将钻杆200移动至钻箱中。例如，可借助送杆装置300，送杆装置300在前后方向上可移动，能够将钻杆200送至第一位置，或者在第一位置将钻杆200接住。对本领域的技术人员来说，现有技术存在能实现在第一位置接送钻杆200的装置，此处不再赘述。

在一些实施例中，如图6所示，支架1还包括导向部件，导向部件包括连接件11和滑轨12，连接件11沿机架4的高度方向延伸，连接件11绕第二方向可转动地与机架4相连，连接件11的底端与滑轨12相连，两个导向部件在第二方向上间隔布置。

例如，两个连接件11在左右方向上间隔设置，两个滑轨12在左右方向上间隔设置，机架4的前端面上设有铰接部43，每个连接件11的上端与铰接部43铰接，每个连接件11的下端与滑轨12固定相连，每个连接件11与机架4之间设有伸缩油缸，以便连接件11带动滑轨12在前后方向上摆动。滑轨12的前端可到达第一位置，且在第一位置，钻杆200位于两个滑轨12之间。由此，卡接部件31通过滑轨12移动至第一位置，以便与钻杆200配合。

可选地，在前后方向上，铰接部43设在连接件11的后方，从而可以避免连接件11移动至空腔中，进而干涉动力头2在上下方向上的移动。

可选地，连接件11的长度可调节，例如，多个连接件11套设在一起，每个连接件11上设有多个在上下方向间隔布置的钻孔，通过销轴将其中一个连接件11上的钻孔与另一个连接件11上的不同位置的钻孔相连，即可控制两个连接件11的总长度。

在一些实施例中，如图6所示，滑轨12包括弧形段121和平直段122，弧形段121的一部分位于动力头2下方，弧形段121向靠近动力头2的方向弯曲，弧形段121邻近第二端面42设置，平直段122从弧形段121的一端延伸至第一位置。

例如，滑轨12的后端为弧形段121，弧形段121的上端面向上弯曲，滑轨12的前端为平直段122，平直段122接近第一位置。

动力头2向下移动时，卡接部件31也向下移动，卡接部件31首先与弧形段121接触，通过弧形段121的导向作用，将卡接部件31的移动方向由竖直方向转变为前后方向，然后动力头2继续向下移动，在弧线段的作用下，卡接部件31与动力头2之间的夹角逐渐增大，卡接部件31继续向前移动并到达平直段122，从而达到第一位置，进而与第一钻杆200接触或分离。由此，利用滑轨12，可以将卡接部件31由上下移动调整为前后移动，从而便于卡接部件31与动力头2分离，进而便于卡接部件31移动至第一位置与钻杆200接触或分离。

在一些实施例中，如图6和图7所示，辅助部件13包括辅助轮131，辅助轮131绕第二方向可转动地设在两个滑轨12之间，辅助轮131位于第二端面42与钻孔位置之间，辅助轮131在第二方向上的尺寸大于钻杆200的径向尺寸。

例如，在两个弧形段121之间设有辅助轮131，辅助轮131的轴线沿左右方向延伸，辅助轮131位于第二端面42与钻孔位置之间，由此，在卸杆过程中，当钻杆200在第二位置时，支架1向前摆动，使得辅助轮131可以在钻杆200后端顶推钻杆200的下端，从而将钻杆200从竖直状态调整为倾斜状态，进而便于卸杆。当钻杆200变成倾斜状态时，辅助轮131还可以起到支撑钻杆200的作用，从而可以和拉杆组件3配合，共同将钻杆200从第二位置移动至第一位置。可以理解的是，在上杆时，支架1向前摆动，辅助轮131还可以支撑起钻杆200的下端，从而可以和拉杆组件3配合，共同将钻杆200从第一位置移动至第二位置。辅助轮131还可以转动，从而可以减小钻杆200与辅助轮131之间的摩擦力，从而有利于减小拉杆组件3的拉力，进而减小可自动装卸钻杆的钻机100的耗能。

可以理解的是，辅助轮131在第二方向上的尺寸大于钻杆200的径向尺寸，由此，可以增大辅助轮131与钻杆200的接触面积，使得钻杆200的移动更加平稳。

在一些实施例中，如图7所示，辅助轮131包括在其轴线方向延伸的导向部1311和端部1312，端部1312为两个，导向部1311位于两个端部1312之间，导向部1311的直径沿从导向部1311向端部1312的方向逐渐增大。例如，辅助轮131的左端和右端均为圆柱形的端部1312，导向部1311的左端和右端粗，中间细，使得导向部1311的外周面向其轴线方向凹陷成弧面，从而可以与钻杆200的外周面适配，进而可以避免辅助轮131在前后方向上晃动，以便于提高钻杆200在移动过程中的稳定性。

在另一些实施例中，连接件11与滑轨12之间设有加强件14，利用加强件14可以加强支架1的结构强度。两个滑轨12的后端也设有加强件14，辅助轮131设在加强件14上。

在相关技术中，钻杆200包括接头201、杆体203和过渡段202，杆体203的两端均设有接头201，接头201的直径大于杆体203的直径，过渡段202位于接头201与杆体203之间，且过渡段202的直径沿从接头201至杆体203的方向逐渐减小。

在一些实施例中，如图8和图9所示，拉杆组件3包括拉杆32和卡接部件31，拉杆32沿机架4的高度方向延伸，且拉杆32的顶端绕第二方向可转动地与动力头2相连，拉杆32的底端与卡接部件31相连，拉杆32包括在第二方向上间隔设置的第一拉杆321和第二拉杆322，卡接部件31位于第一拉杆321和第二拉杆322之间。

卡接部件31包括夹板311，夹板311上设有卡接部3111，卡接部3111沿拉杆32的延伸方向贯穿卡接部件31，卡接部3111包括弧形部31111和直线部31112，直线部31112为两个，两个直线部31112在第二方向上相对设置，弧形部31111的两端分别与两个直线部31112的一端相连，两个直线部31112另一端形成开口，卡接部3111在空腔中时，开口朝向第二端面42设置。

例如，拉杆32沿上下方向延伸，拉杆32的底端设有卡接部件31，拉杆32的顶端与动力头2铰接。卡接部件31设在第一拉杆321和第二拉杆322之间，夹板311上设有卡接部3111，卡接部3111大体呈U形，卡接部3111的开口在左右方向的尺寸与杆体203的直径相当，弧形部31111为圆形的一部分，弧形部31111的直径与杆体203的直径相当。卡接部3111的开口在左右方向的尺寸小于过渡段202的径向尺寸。由此，利用卡接部3111可以卡住钻杆200的杆体203部分，从而避免钻杆200从卡接部3111中滑落。

需要说明的是，卡接部件31在空腔中移动时，夹板311大体呈水平方向布置，此时卡接部3111的开口朝向后方，卡接部件31在滑轨12上移动时，卡接部3111的开口朝向下方。

在一些实施例中，如图8和图9所示，卡接部件31还包括倒锥部3112，倒锥部3112设在夹板311的顶部，倒锥部3112的内周面为锥面，倒锥部3112的内周面的直径沿从倒锥部3112至夹板311的方向逐渐减小，倒锥部3112的内周面与弧形部31111的内周面相连，倒锥部3112的一侧设有缺口，缺口的朝向与开口的朝向一致。例如，倒锥部3112的内周面为锥面，从而便于和钻杆200的过渡段202适配。倒锥部3112的最大直径小于等于接头201的直径。

可以理解的是，利用卡接部3111与杆体203适配，利用倒锥部3112与过渡段202适配，接头201不能从倒锥部3112和卡接部3111中通过，从而可以将钻杆200稳定的卡接在卡接部件31上。

可选地，倒锥部3112与拉杆32之间设有加强筋。

在一些实施例中，如图8和图9所示，第一拉杆321背离第二拉杆322的一侧设有第一滑轮331，第二拉杆322背离第一拉杆321的一侧设有第二滑轮332，第一滑轮331与第二滑轮332均能够沿滑轨12移动。由此，利用第一滑轮331和第二滑轮332便于卡接部件31在滑轨12上移动，从而提高卡接部件31的移动的流畅性。

在一些实施例中，如图9所示，拉杆组件3还包括开合部件34，开合部件34设在夹板311的底部，开合部件34包括活动杆343、连杆342和驱动件341，驱动件341与活动杆343在第一方向上并行间隔布置，活动杆343在第二方向上可移动地设在开口处，驱动件341与活动杆343通过连杆342相连，连杆342的中部与夹板311铰接，驱动件341在第二方向上可移动，以便带动活动杆343打开或闭合开口。例如，在开口的一侧设置有导向套344，活动杆343套设在导向套344中。当卡接部3111需要与钻杆200配合时，活动杆343打开开口，使得钻杆200可以进入卡接部3111中，然后活动杆343关闭开口，将钻杆200卡在卡接部3111中。由此，利用开合部件34可以卡住钻杆200，从而提高钻杆200移动过程的稳定性。

可选地，驱动件341为油缸、丝杆机构或电动推杆。

本发明实施例的一种钻探设备包括可自动装卸钻杆的钻机100和控制室（图中未示出），可自动装卸钻杆的钻机100为上述任一项实施例的可自动装卸钻杆的钻机100，控制室内设有控制器，控制器用于控制可自动装卸钻杆的钻机100的运行。控制器可以控制动力头2的移动，支架1的摆动，以及驱动件341的伸缩移动等，从而便于提高可自动装卸钻杆的钻机100的自动化程度。

本发明实施例的钻探设备具有操作方便、钻孔效率高等优点。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可自动装卸钻杆的钻机，其特征在于，包括：

机架，所述机架上设有空腔，所述机架包括在第一方向上相对的第一端面和第二端面；

动力头，所述动力头在上下方向上可移动地设在所述空腔中，所述第一方向与上下方向正交；

拉杆组件，所述拉杆组件绕第二方向可转动地与所述动力头相连，所述第二方向与所述第一方向和上下方向均正交，所述拉杆组件上设有卡接部件，所述卡接部件位于所述动力头的下方，所述卡接部件适用于卡住钻杆的一端；

支架，所述支架设在所述拉杆组件的下方且所述支架绕所述第二方向可转动地与所述机架相连，所述支架包括滑轨和辅助部件，所述卡接部件可沿所述滑轨在所述第一方向上移动，所述辅助部件可与所述钻杆接触；

所述钻杆具有第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述钻杆沿所述第一方向延伸，所述卡接部件能够卡住所述钻杆的一端且在所述滑轨上移动；

在所述第二位置，所述钻杆沿上下方向延伸，所述卡接部件卡住所述钻杆的一端，且所述钻杆能够与所述动力头连接或分离；

所述钻杆在所述第一位置和所述第二位置之间移动时，所述辅助部件位于所述卡接部件下方且所述辅助部件与所述钻杆抵接。

2.根据权利要求1所述的可自动装卸钻杆的钻机，其特征在于，所述支架还包括导向部件，所述导向部件包括连接件和所述滑轨，所述连接件沿上下方向延伸，所述连接件绕所述第二方向可转动地与所述机架相连，所述连接件的底端与所述滑轨相连，两个所述导向部件在第二方向上间隔布置。

3.根据权利要求2所述的可自动装卸钻杆的钻机，其特征在于，所述滑轨包括弧形段和平直段，所述弧形段的一部分位于所述动力头下方，所述弧形段向靠近所述动力头的方向弯曲，所述弧形段邻近所述第二端面设置，所述平直段从所述弧形段的一端延伸至所述第一位置。

4.根据权利要求3所述的可自动装卸钻杆的钻机，其特征在于，所述辅助部件包括辅助轮，所述辅助轮绕所述第二方向可转动地设在两个所述滑轨之间，所述动力头的下方为钻孔位置，所述辅助轮位于所述第二端面与所述钻孔位置之间，所述辅助轮在所述第二方向上的尺寸大于所述钻杆的径向尺寸。

5.根据权利要求4所述的可自动装卸钻杆的钻机，其特征在于，所述辅助轮包括在其轴线方向延伸的导向部和端部，所述端部为两个，所述导向部位于两个所述端部之间，所述导向部的直径沿从所述导向部向所述端部的方向逐渐增大。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的可自动装卸钻杆的钻机，其特征在于，所述拉杆组件包括：

拉杆，所述拉杆沿上下方向延伸，且所述拉杆的顶端绕所述第二方向可转动地与所述动力头相连，所述拉杆的底端与所述卡接部件相连，所述拉杆包括在所述第二方向上间隔设置的第一拉杆和第二拉杆，所述卡接部件位于所述第一拉杆和所述第二拉杆之间；

所述卡接部件包括夹板，所述夹板上设有卡接部，所述卡接部沿所述拉杆的延伸方向贯穿所述卡接部件，所述卡接部包括弧形部和直线部，所述直线部为两个，两个所述直线部在所述第二方向上相对设置，所述弧形部的两端分别与两个所述直线部的一端相连，两个所述直线部另一端形成开口，所述卡接部在所述空腔中时，所述开口朝向所述第二端面设置。

7.根据权利要求6所述的可自动装卸钻杆的钻机，其特征在于，所述卡接部件还包括倒锥部，所述倒锥部设在所述夹板的顶部，所述倒锥部的内周面为锥面，所述倒锥部的内周面的直径沿从所述倒锥部至所述夹板的方向逐渐减小，所述倒锥部的内周面与所述弧形部的内周面相连，所述倒锥部的一侧设有缺口，所述缺口的朝向与所述开口的朝向一致。

8.根据权利要求7所述的可自动装卸钻杆的钻机，其特征在于，所述第一拉杆背离所述第二拉杆的一侧设有第一滑轮，所述第二拉杆背离所述第一拉杆的一侧设有第二滑轮，所述第一滑轮与所述第二滑轮均能够沿所述滑轨移动。

9.根据权利要求7或8所述的可自动装卸钻杆的钻机，其特征在于，所述拉杆组件还包括开合部件，所述开合部件设在所述夹板的底部，所述开合部件包括活动杆、连杆和伸缩件，所述伸缩件与所述活动杆在所述第一方向上并行间隔布置，所述活动杆在所述第二方向上可移动地设在所述开口处，所述伸缩件与所述活动杆通过所述连杆相连，所述连杆的中部与所述夹板铰接，所述伸缩件在所述第二方向上可移动，以便带动所述活动杆打开或闭合所述开口。

10.一种钻探设备，其特征在于，包括可自动装卸钻杆的钻机和控制室，所述可自动装卸钻杆的钻机为根据权利要求1-9中任一项所述的可自动装卸钻杆的钻机，所述控制室内设有控制器，所述控制器用于控制所述可自动装卸钻杆的钻机的运行。

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