CN202743998U

CN202743998U - 钻机岩样移载装置

Info

Publication number: CN202743998U
Application number: CN 201220464155
Authority: CN
Inventors: 赵大军; 杨虎伟; 房昕; 张金宝; 刘玉民
Original assignee: Jilin University
Current assignee: Jilin University
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2022-09-12

Abstract

本实用新型公开了一种钻机岩样移载装置，是由可移动式底座、升降机构及岩样夹紧装置组成，可移动式底座是由万向轮、支腿架、支撑底座和门式框架构成，本实用新型可将岩样通过夹紧与升降的方式从内壁较窄的岩样箱内（或从地面）移送至地面（岩样箱内），提高了工作人员在操作过程中的安全性；采用钻机现有的液压动力站为驱动源，液压控制，操作人员可在操作台对其进行夹紧和升降操作，沿着万向轮方向推拉移动即可，克服了人力搬运费力、低效、不安全的问题；夹紧机构采用横向和纵向可伸缩式套筒与伸缩杆总成，使得移载岩样的范围扩大，解决了夹持固定尺寸岩样的问题，提升了钻机实验的可靠性、适用性。

Description

钻机岩样移载装置

技术领域

本实用新型涉及一种钻机附属可移动式移载设备，特别涉及一种用于钻机实验岩样移载装置。

背景技术

目前，国内室内钻机实验平台中用到的立轴式岩心钻机和全液压动力头式钻机对钻机或钻头进行钻进实验测定钻进参数时，需要研制便于岩样搬运的岩样移载机构，主要是用于将钻机实验所需的方形块状岩样从固定的地方搬运至岩样箱内及从岩样箱内移出。

现有的搬运方法主要是通过人力或叉车、天车等机械进行搬运。而实验需要的岩样体积大且笨重、为满足钻进实验的需求，用量较多，实验运移操作时需2～3人才能实现，劳动强度较大，操作效率较低，安全性很差。叉车搬运机构结构复杂，搬运不灵活，若遇空间较狭小的室内，则无法将置于岩样箱底部的岩样吊出。天车搬运需要在现有的实验空间外设天车横梁，对实验空间要求高，且造价昂贵。方形块状岩样大小尺寸根据实验需要确定，适用的岩样规格受到限制。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有方法所存在的不足，提供一种结构合理、使用方便的移动式可升降抓举岩样的钻机岩样移载装置。

本实用新型是由可移动式底座、升降机构及岩样夹紧装置组成，可移动式底座是由万向轮、支腿架、支撑底座和门式框架构成，二只支腿架从支撑底座侧面延伸出，二只支腿架的头端和支撑底座的正下方设置万向轮，门式框架固定在支撑底座上，门式框架设置有扶手，便于可移动式底座的移动，门式框架内设有导向轮滑槽；

所述的升降机构是由升降液压缸、升降框架、方形吊臂套筒和主伸缩臂组成，升降框架的两侧设置有滑轮，升降框架以滑轮在门式框架的导向轮滑槽，方形吊臂套筒固定在升降框架上，升降液压缸铰接在支撑底座与升降框架之间，升降框架和方形吊臂套筒可以随升降液压缸一同升降，主伸缩臂插设在方形吊臂套筒中并可沿轴向伸缩滑动，主伸缩臂和方形吊臂套筒均开有销通过销轴一一对应对其进行定位，方形吊臂套筒与升降框架之间固定有加强筋板和吊臂支撑筋板，主伸缩臂的前端吊挂岩样夹紧装置；

所述的岩样夹紧装置是由中间支架、四个横向方形套筒、四个横向方形伸缩杆、槽型支架、二只夹紧液压缸、横向套筒、横向伸缩杆、转轴、纵向套筒、曲柄、夹爪套、槽轮罩、夹爪、槽轮、蝶形螺母、柱销和限位弹簧组成，中间支架固定在主伸缩臂的前端，中间支架的四角分别固定有横向方形套筒，每个横向方形套筒内穿设横向方形伸缩杆，同一侧的二个横向方形伸缩杆外端固定有槽型支架，二个槽型支架的外端之间联接有横向伸缩杆和横向套筒，横向伸缩杆穿设在横向套筒中，每个槽型支架的外侧枢接有转轴，转轴外套设纵向套筒，纵向套筒固定有曲柄，曲柄与槽型支架之间铰接夹紧液压缸，每根转轴的二个外端固定夹爪套，每个夹爪套夹设槽轮罩，夹爪穿过并固定在槽轮中心，槽轮位于槽轮罩中，柱销穿过槽轮罩壁，位于槽轮罩外端的柱销以蝶形螺母锁紧限位，位于槽轮罩内部的柱销套设限位弹簧限位，柱销的头端为球面体，球面***于槽轮的凹槽中。

本实用新型的有益效果是：

1、结构简单，使用方便；可将岩样通过夹紧与升降的方式从内壁较窄的岩样箱内（或从地面）移送至地面（岩样箱内），提高了工作人员在操作过程中的安全性。

2、采用钻机现有的液压动力站为驱动源，液压控制，操作人员可在操作台对其进行夹紧和升降操作，沿着万向轮方向推拉移动即可，克服了人力搬运费力、低效、不安全的问题。

3、夹紧机构采用横向和纵向可伸缩式套筒与伸缩杆总成，使得移载岩样的范围扩大，解决了夹持固定尺寸岩样的问题，提升了钻机实验的可靠性、适用性。

4、夹爪旋转机构采用槽轮机构，利用四个间隔90°的槽轮凹槽与柱销的球面体配合，限位弹簧套于柱销，用蝶形螺母进行定位，手动拨动夹爪进行90°旋转，方便夹爪钩住岩样。

附图说明

图1是本实用新型的立体示意图。

图2是本实用新型的夹爪旋转机构的主视图。

图3是本实用新型的夹爪旋转机构的俯视及局部剖视图。

图4是本实用新型未工作状态示意图。

图5是本实用新型工作状态示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本实施例是由可移动式底座A、升降机构B及岩样夹紧装置C组成，可移动式底座A是由万向轮 1、支腿架2、支撑底座3和门式框架5构成，二只支腿架2从支撑底座3侧面延伸出，二只支腿架2的头端和支撑底座3的正下方设置万向轮 1，门式框架5固定在支撑底座3上，门式框架5设置有扶手8，便于可移动式底座A的移动，门式框架5内设有导向轮滑槽9；

所述的升降机构B是由升降液压缸4、升降框架10、方形吊臂套筒12和主伸缩臂13组成，升降框架10的两侧设置有滑轮14，升降框架10以滑轮14在门式框架5的导向轮滑槽9，方形吊臂套筒12固定在升降框架10上，升降液压缸4铰接在支撑底座3与升降框架10之间，升降框架10和方形吊臂套筒12可以随升降液压缸4一同升降，主伸缩臂13插设在方形吊臂套筒12中并可沿轴向伸缩滑动，主伸缩臂13和方形吊臂套筒12均开有销121通过销轴一一对应对其进行定位，方形吊臂套筒12与升降框架10之间固定有加强筋板7和吊臂支撑筋板11，主伸缩臂13的前端吊挂岩样夹紧装置C；

所述的岩样夹紧装置C是由中间支架6、四个横向方形套筒16、四个横向方形伸缩杆17、槽型支架15、二只夹紧液压缸18、横向套筒23、横向伸缩杆24、转轴25、纵向套筒26、曲柄19、夹爪套20、槽轮罩21、夹爪22、槽轮28、蝶形螺母29、柱销30和限位弹簧31组成，中间支架6固定在主伸缩臂13的前端，中间支架6的四角分别固定有横向方形套筒16，每个横向方形套筒16内穿设横向方形伸缩杆17，同一侧的二个横向方形伸缩杆17外端固定有槽型支架15，二个槽型支架15的外端之间联接有横向伸缩杆24和横向套筒23，横向伸缩杆24穿设在横向套筒23中，每个槽型支架15的外侧枢接有转轴25，转轴25外套设纵向套筒26，纵向套筒26固定有曲柄19，曲柄19与槽型支架15之间铰接夹紧液压缸18，每根转轴25的二个外端固定夹爪套20，如图2和图3所示，每个夹爪套20夹设槽轮罩21，夹爪22穿过并固定在槽轮28中心，槽轮28位于槽轮罩21中，柱销30穿过槽轮罩21壁，位于槽轮罩21外端的柱销30以蝶形螺母29锁紧限位，位于槽轮罩21内部的柱销30套设限位弹簧31限位，柱销30的头端为球面体32，球面体32位于槽轮28的凹槽33中。

本实用新型的工作过程和原理是：

1、本实用新型钻机岩样移载装置利用现有钻机的液压动力站作为液压源，并在操作台上实现连动。

2、升降液压缸4的活塞杆下移带动升降框架10下降，同时与之固联的方形吊臂套筒12和主伸缩臂13也下降并带动夹紧机构下移。工作初始状态如图4所示，手动拨动四个夹爪22，与夹爪22固联的槽轮28则随转动方向转过90°，柱销30在限位弹簧31的作用下沿着槽轮绕动方向进入凹槽33限位，当四个夹爪22旋转90°后进入岩样箱内后，再次拨动夹爪22，钩住岩样27，随后左右两侧的夹紧液压缸18带动曲柄19转动，而与曲柄19为一体的纵向套筒26则同和它用销轴连接的转轴25一起沿着顺时针方向转动，此时夹爪22从底部的四个对角迅速将岩样27托起，实现第一次夹紧动作。

3、夹紧岩样后起升过程中，升降液压缸4推动活塞杆上行，带动整个夹紧机构及岩样27上移至限位后停止，只需一人从扶手8处沿着万向轮1方向推走，升降液压缸4下降带动升降框架10及方形吊臂套筒12和主伸缩臂13下移至限位后停止，夹紧液压缸18带动曲柄19转动，纵向套筒26也跟着曲柄19一块转动，通过销轴固定连接的转轴25沿逆时针方向转动，夹爪22松开使得岩样27放置于地面，工作状态如图5所示。

4、岩样27从地面移载至固定的岩样箱内的执行动作，均与上述动作相反。

5、由夹爪套20、槽轮罩21、夹爪22、槽轮28、柱销30和限位弹簧31构成的夹紧机构可以夹持不同尺寸的岩样，是通过夹持框架内横向与纵向的双向伸缩嵌套式总成实现，横向尺寸的改变由开有销孔的横向套筒23对称分布的横向伸缩杆24通过同时向左或向右滑动，且中间支架6上的横向方形套筒16与横向方形伸缩杆17也等距滑动，改变横向夹爪22的开口大小，纵向尺寸的改变同理是由与曲柄19固联的开有销孔的纵向套筒26和转轴25呈活动伸缩状连接，实现纵向夹持范围的改变。

6、本实用新型钻机岩样移载装置将岩样以机械化的方式从固定的地方搬运至岩样箱内或从岩样箱内移出至地面。其独特的设计在于采用了双向伸缩机构，通过穿销轴的方式将其固定，适应了不同规格的岩样。

7、采用了夹爪旋转机构，用四个间隔90°分布的槽轮凹槽33与柱销的球面体32接触配合，拨动弹簧柱销进行限位，方便夹爪22在较小的夹持空间内准确迅速的抓取岩样。

8、钻机岩样移载装置结构简单，适用于空间狭小的室内，采用门式升降结构和四爪夹紧机构，提高了钻井设备的机械化与自动化程度，提升了作业效率，增加了安全性、稳定性与适用范围，而且性能更加可靠。

本实用新型钻机岩样移载装置结构简单，拆卸及维护方便，只需一人即可完成整个过程的操作，适用于移载不同尺寸的岩样。

本实用新型钻机岩样移载装置全部采用液压动作，操作方式电动控制。

本实用新型钻机岩样移载装置四个夹爪可旋转90°，不受夹持空间的限制，便于岩样夹紧。

Claims

1.一种钻机岩样移载装置，其特征在于：是由可移动式底座（A）、升降机构（B）及岩样夹紧装置（C）组成，可移动式底座（A）是由万向轮（1）、支腿架（2）、支撑底座（3）和门式框架（5）构成，二只支腿架（2）从支撑底座（3）侧面延伸出，二只支腿架（2）的头端和支撑底座（3）的正下方设置万向轮（1），门式框架（5）固定在支撑底座（3）上，门式框架（5）设置有扶手（8），门式框架（5）内设有导向轮滑槽（9）；

所述的升降机构（B）是由升降液压缸（4）、升降框架（10）、方形吊臂套筒（12）和主伸缩臂（13）组成，升降框架（10）的两侧设置有滑轮（14），升降框架（10）以滑轮（14）在门式框架（5）的导向轮滑槽（9），方形吊臂套筒（12）固定在升降框架（10）上，升降液压缸（4）铰接在支撑底座（3）与升降框架（10）之间，升降框架（10）和方形吊臂套筒（12）可以随升降液压缸（4）一同升降，主伸缩臂（13）插设在方形吊臂套筒（12）中并可沿轴向伸缩滑动，主伸缩臂（13）和方形吊臂套筒（12）均开有销（121）通过销轴一一对应对其进行定位，主伸缩臂（13）的前端吊挂岩样夹紧装置（C）；

所述的岩样夹紧装置（C）是由中间支架（6）、四个横向方形套筒（16）、四个横向方形伸缩杆（17）、槽型支架（15）、二只夹紧液压缸（18）、横向套筒（23）、横向伸缩杆（24）、转轴（25）、纵向套筒（26）、曲柄（19）、夹爪套（20）、槽轮罩（21）、夹爪（22）、槽轮（28）、蝶形螺母（29）、柱销（30）和限位弹簧（31）组成，中间支架（6）固定在主伸缩臂（13）的前端，中间支架（6）的四角分别固定有横向方形套筒（16），每个横向方形套筒（16）内穿设横向方形伸缩杆（17），同一侧的二个横向方形伸缩杆（17）外端固定有槽型支架（15），二个槽型支架（15）的外端之间联接有横向伸缩杆（24）和横向套筒（23），横向伸缩杆（24）穿设在横向套筒（23）中，每个槽型支架（15）的外侧枢接有转轴（25），转轴（25）外套设纵向套筒（26），纵向套筒（26）固定有曲柄（19），曲柄（19）与槽型支架（15）之间铰接夹紧液压缸（18），每根转轴（25）的二个外端固定夹爪套（20），每个夹爪套（20）夹设槽轮罩（21），夹爪（22）穿过并固定在槽轮（28）中心，槽轮（28）位于槽轮罩（21）中，柱销（30）穿过槽轮罩（21）壁，位于槽轮罩（21）外端的柱销（30）以蝶形螺母（29）锁紧限位，位于槽轮罩（21）内部的柱销（30）套设限位弹簧（31）限位，柱销（30）的头端为球面体（32），球面体（32）位于槽轮（28）的凹槽（33）中。

2.根据权利要求1所述的一种钻机岩样移载装置，其特征在于：所述的方形吊臂套筒（12）与升降框架（10）之间固定有加强筋板（7）和吊臂支撑筋板（11）。