CN209129553U - 一种带有钻杆自动装卸功能的钻杆车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，包括可行走的履带底盘，放置钻杆的钻杆厢，所述钻杆厢设置于所述履带底盘上，所述钻杆厢一侧固定设有立柱，所述立柱上设有一级垂直主臂和驱动一级垂直主臂沿立柱长度方向滑动的第一驱动部件，所述一级垂直主臂的上端固定设置有水平导向柱，所述水平导向柱上设有二级水平横臂和驱动二级水平横臂沿水平导向柱长度方向滑动的第二驱动部件，所述二级水平横臂上设有钻杆抓手和驱动钻杆抓手沿二级水平横臂长度方向滑动的第三驱动部件。本实用新型的带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，一方面方便移动，便于配合水平定向钻机使用，另一方面集成度高，减少占用空间。

Description

一种带有钻杆自动装卸功能的钻杆车

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，具体地说是功一种带有钻杆自动装卸能的钻杆车。

背景技术

水平定向钻机是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下公用设施 ( 如管道、电缆等 ) 的一种施工机械，它广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等管线铺设施工中，它适用于沙土、粘土、卵石等地况，我国大部分非硬岩地区都可施工。

水平定向钻机在施工过程中，根据不同的工作条件，需要频繁安装或拆卸钻杆，此动作一般由人工完成，重复的安装、拆卸，劳动强度非常大，并且极大地影响了施工效率。虽然目前的水平定向钻设备上也出现了钻杆装卸装置，但大多结构复杂，装卸动作多，能量损失多，装卸效率并没有得到明显提升，也不符合人们对节能、环保的要求。

为了解决上述技术问题，授权公告号为“CN205990893U”的实用新型专利公开了一种水平定向钻钻杆自动装卸装置，包括钻杆箱、钻杆，钻杆箱一侧设置有可开合的箱板，还包括立柱、抓取头、设置在水平定向钻钻机与钻杆箱之间的水平轨和动力装置，抓取头可在立柱上上下滑动，立柱可在水平轨上左右滑动，立柱上设置有第一感应开关，抓取头上设置有第二感应开关。前述结构的水平定向钻钻杆自动装卸装置通过立柱的左右移动及抓取头的上下移动之间的配合，使抓取头拿取或放置钻杆进行拆卸和安装，结构简单，使用方便，不需要人力搬动钻杆，可自动完成钻杆的拆卸与安装工作，装卸动作少，消耗能源少，工作效率提升明显，但该技术方案主要存在以下技术问题：一、水平轨和立柱等与钻杆箱之间在布局上显得较为分散，占用空间较大；二、钻杆箱和水平轨等需要专门的运输机械运送到指定地点以配合水平定向钻机作业。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，该带有钻杆自动装卸功能的钻杆车一方面方便移动，便于配合水平定向钻机使用，另一方面集成度高，减少占用空间。

本实用新型提供一种带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，包括可行走的履带底盘，放置钻杆的钻杆厢，所述钻杆厢设置于所述履带底盘上，所述钻杆厢一侧固定设有立柱，所述立柱上设有一级垂直主臂和驱动一级垂直主臂沿立柱长度方向移动的第一驱动部件，所述一级垂直主臂的上端固定设置有水平导向柱，所述水平导向柱上设有二级水平横臂和驱动二级水平横臂沿水平导向柱长度方向移动的第二驱动部件，所述二级水平横臂上设有钻杆抓手和驱动钻杆抓手沿二级水平横臂长度方向移动的第三驱动部件。

作为上述技术方案在一方面的改进，所述立柱中空设置，所述一级垂直主臂的下端***立柱，所述第一驱动部件的两端分别与立柱和一级垂直主臂连接。

作为上述技术方案在一方面的改进，所述第一驱动部件位于所述立柱内部，所述第一驱动部件的一端与所述立柱的底端连接，所述第一驱动部件的另一端与所述一级垂直主臂的下端连接。

作为上述技术方案在一方面的改进，所述钻杆抓手包括抓手安装座、伸缩驱动部件、第一抓杆、第二抓杆、第一连杆和第二连杆，所述第一抓杆和第二抓杆铰接固定于抓手安装座上，所述第一抓杆和第二抓杆的后端分别与第一连杆和第二连杆的一端铰接，所述第一连杆和第二连杆的另一端铰接固定于伸缩驱动部件上，所述伸缩驱动部件的另一端与抓手安装座连接，所述第一抓杆和第二抓杆的前端伸至抓手安装座外部且具有相互配合第一勺部和第二勺部，在伸缩驱动部件的作用下，所述第一抓杆和第二抓杆在第一工位和第二工位之间切换，在第一工位，所述第一勺部和第二勺部并拢形成与钻杆形状匹配的容置腔，在第二工位，所述第一勺部和第二勺部相互远离。

作为上述技术方案在一方面的改进，所述伸缩驱动部件为伸缩油缸或者伸缩气缸。

作为上述技术方案在一方面的改进，所述钻杆抓手还包括滑动固定座，所述抓手安装座上端通过销轴可转动固定于所述滑动固定座上，所述抓手安装座或者所述滑动固定座上还设置有角度限位装置。

作为上述技术方案在一方面的改进，所述二级水平横臂上设有与水平导向柱配合的导向腔，所述水平导向柱***所述导向腔，所述第二驱动部件位于所述二级水平横臂的上侧，所述第二驱动部件的两端分别与立柱和二级水平横臂连接。

作为上述技术方案在一方面的改进，所述二级水平横臂上设置有轨道，所述钻杆抓手可滑动的固定在轨道上，所述第三驱动部件包括液压马达或者电机、驱动齿轮、导向齿轮和推动钻杆抓手沿轨道滑动的链条，所述链条环设在驱动齿轮和导向齿轮上，其中驱动齿轮与液压马达或者电机连接。

作为上述技术方案在一方面的改进，所述第一驱动部件和/或第二驱动部件为油缸或者气缸。

进一步，所述履带底盘和钻杆厢宽度小于等于1.2米。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，结构合理，维修、维护方便，一方面设置有可行走的履带底盘，方便移动，便于配合水平定向钻机使用，可以降低工人工作量，实现不落地装卸，适用性广，另一方面将钻杆抓手等部件集成设置在钻杆箱上方，集成度高，减小占用空间，在运输或者非使用状态，将二级水平横臂向立柱一侧运动至极限位置，保证不超宽，同时，一级垂直主臂在第一驱动部件下降的带动下向下运动，降低了重心，提高了钻杆履带车行驶的安全性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的带有钻杆自动装卸功能的钻杆车具体实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的钻杆抓手具体实施例的结构示意图。

附图中。

1-履带底盘 2-钻杆 3-钻杆厢

4-立柱 5-一级垂直主臂 6-第一驱动部件

7-水平导向柱 8-二级水平横臂 9-第二驱动部件

10-钻杆抓手 11-第三驱动部件 12-抓手安装座

13-伸缩驱动部件 14-第一抓杆 15-第二抓杆

16-第一连杆 17-第二连杆 18-第一勺部

19-第二勺部 20-滑动固定座。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“上”、“下”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，否则对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1所示，本实用新型的一种带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，包括可行走的履带底盘1，放置钻杆2的钻杆厢3，所述钻杆厢3设置于所述履带底盘1上，所述钻杆厢3一侧固定设有立柱4，所述立柱4上设有一级垂直主臂5和驱动一级垂直主臂5沿立柱4长度方向移动的第一驱动部件6，所述一级垂直主臂5的上端固定设置有水平导向柱7，所述水平导向柱7上设有二级水平横臂8和驱动二级水平横臂沿水平导向柱7长度方向移动的第二驱动部件9，所述二级水平横臂8上设有钻杆抓手10和驱动钻杆抓手10沿二级水平横臂8长度方向移动的第三驱动部件11。

为了便于理解，对本实用新型的带有钻杆自动装卸功能的钻杆车操作进行如下阐述，需要说明的是，在钻杆抓手10等部件上设置感应开关以及利用控制***对上述部件进行控制，均属于现有技术，如可以参考授权公告号为“CN205990893U”的实用新型专利以及授权公告号为“CN103541670B”的发明专利：

一、安装过程：一级垂直主臂5在第一驱动部件6的带动下向下运动，接近钻杆厢3内的钻杆2时，钻杆抓手10上的感应开关工作，此时一级垂直主臂5停止运动，钻杆抓手10夹紧钻杆2；一级垂直主臂5带动钻杆2上升，上升到最高位置后；二级水平横臂8水平移动，在背向立柱4运动至极限位置时，自动停止水平移动，然后在第三驱动部件11的带动下，钻杆抓手10朝背离立柱4方向运动至极限位置，接着第一驱动部件6带动钻杆2下降到需要的位置，在钻机安装钻杆2后，钻杆抓手10松开钻杆2，第一驱动部件6上升到最高点，然后再移动到起始位置，至此一个安装钻杆2的动作完成。

二、拆卸过程：拆卸钻杆2时，二级水平横臂8水平移动，在背向立柱4运动至极限位置时，自动停止水平移动，在第三驱动部件11的带动下，钻杆抓手10运动至合适位置时，一级垂直主臂5向下运动，到达需要拆卸钻杆2的位置，钻杆抓手10上的感应开关工作，此时一级垂直主臂5停止运动，钻杆抓手10夹紧钻杆2；此后钻机拧下钻杆2，在一级垂直主臂5的带动下，向上运动到最高点，二级水平横臂8开始移动，向靠近立柱4方向运动至极限位置时，第三驱动部件11带动钻杆抓手10运动至合适位置，然后一级垂直主臂5接着向下运动，直到钻杆2与钻杆厢3中的其它钻杆2接触，钻杆抓手10松开钻杆2，一级垂直主臂5上升到起始位置，至此完成一卸杆过程。

本实用新型的带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，结构合理，维修、维护方便，一方面设置有可行走的履带底盘1，方便移动，便于配合水平定向钻机使用，可以降低工人工作量，实现不落地装卸，适用性广，另一方面将钻杆抓手10等部件集成设置在钻杆2箱上方，集成度高，减小占用空间，在运输或者非使用状态，将二级水平横臂8向立柱4一侧运动至极限位置，保证不超宽，同时，一级垂直主臂5在第一驱动部件6下降的带动下向下运动，降低了重心，提高了钻杆2履带车行驶的安全性。

在一种优选实施例中，所述履带底盘1和钻杆厢3宽度小于等于1.2米，在二级水平横臂8朝向立柱4一侧运动至极限位置时，所述二级水平横臂8背向立柱4的一端的端面与所述钻杆厢3背向立柱4的一侧的侧面位于同一铅垂面上，更好的保证钻杆2履带车不超宽，经测试，在满足要求的基础上，钻杆2履带车的宽度可以优化做到1.2m,从而使得钻杆2车可以直接开上货车或者运输设备上，钻杆2从起点就可直接装上钻杆2车，钻杆2车开上货车或者运输设备后，钻杆2随同钻杆2车一同运输到目的地，不需要将钻杆2从货车上转移到钻杆2车上，甚至从货车转移到地面再转移到钻杆2车上，再运输后安装到水平定向钻机，提高了输送效率，降低了人工成本，实现了钻杆2不落地装卸。

上述各个实施例中，具体的，所述立柱4中空设置，所述一级垂直主臂5的下端***立柱4，所述第一驱动部件6的两端分别与立柱4和一级垂直主臂5连接。优选的，如图1所示，所述第一驱动部件6位于所述立柱4内部，所述第一驱动部件6的一端与所述立柱4的底端连接，所述第一驱动部件6的另一端与所述一级垂直主臂5的下端连接。

上述各个实施例中，具体的，所述二级水平横臂8上设有与水平导向柱7配合的导向腔，所述水平导向柱7***所述导向腔，所述第二驱动部件9位于所述二级水平横臂8的上侧，所述第二驱动部件9的两端分别与立柱4和二级水平横臂8连接。

上述各个实施例中，具体的，二级水平横臂8上设置有轨道，钻杆抓手10可滑动的固定在轨道上，第三驱动部件11包括液压马达或者电机、一个驱动齿轮、一个导向齿轮和推动钻杆抓手10沿轨道滑动的链条，所述链条环设在驱动齿轮和导向齿轮上，其中驱动齿轮与液压马达或者电机连接，为主动齿轮，另外一个导向齿轮为从动齿轮，链条与驱动齿轮和导向齿轮啮合，液压马达或者电机驱动驱动齿轮正反转动，链条在驱动齿轮的带动下往复移动。需要说明的是，前述结构可以采用齿轮齿条的技术方案进行替换或替代，可以起到相同或者相似的技术效果。

上述各个实施例中，具体的，所述第一驱动部件6可以为油缸，也可以为气缸，同样的，第二驱动部件9可以为油缸，也可以为气缸。

作为钻杆抓手10的一种具体结构形式，钻杆抓手10包括抓手安装体，抓手安装体上设有驱动油缸、固定抓手和活动抓手，驱动油缸的一端与抓手安装体或固定抓手连接，驱动油缸的另一端与活动抓手连接，驱动油缸带动活动抓手在不同工位间切换，前述结构的钻杆抓手10，由于固定抓手为不可动结构，在抓取钻杆2的过程中，对固定抓手和钻杆2之间的位置定位要求较高。作为钻杆抓手10另外一种具体结构形式，抓手安装体上设有两个活动抓手，通过两个活动抓手的配合，实现钻杆2的抓取和释放，但两个活动抓手是通过两个驱动油缸的控制实现，结构较为复杂，成本较高。

优选的，如图2所示，所述钻杆抓手10包括抓手安装座12、伸缩驱动部件13、第一抓杆14、第二抓杆15、第一连杆16和第二连杆17，所述第一抓杆14和第二抓杆15铰接固定于抓手安装座12上，且形成可开合的卡爪结构，所述第一抓杆14和第二抓杆15的后端，即连接端/传动端，分别与第一连杆16和第二连杆17的一端铰接，所述第一连杆16和第二连杆17的另一端铰接固定于伸缩驱动部件13上，即所述第一连杆16和第二连杆17的另一端相交并于交点处与伸缩驱动部件13铰接，从而形成一个一端固定的平行四边形伸缩结构，所述伸缩驱动部件13的另一端与抓手安装座12连接，所述第一抓杆14和第二抓杆15的前端伸至抓手安装座12外部且具有相互配合第一勺部18和第二勺部19，在伸缩驱动部件13的作用下，所述第一抓杆14和第二抓杆15在第一工位和第二工位之间切换，在第一工位，所述第一勺部18和第二勺部19并拢形成与钻杆2形状匹配的容置腔，在第二工位，所述第一勺部18和第二勺部19相互远离。该实施例中，钻杆抓手10包括第一抓杆14和第二抓杆15，第一抓杆14和第二抓杆15均为可动结构，在抓取钻杆2的过程中，方便定位抓取钻杆2，同时相对于现有结构两个油缸的设置，在本申请方案中，仅需设置一个伸缩驱动部件13，相当于节约了一个动力部件的成本，简化了结构，降低了成本，并且，通过同一个伸缩驱动部件13的伸缩运动，在连杆机构的作用下，实现第一抓杆14和第二抓杆15在不同的工位之间切换，可以获得较大的抓握力，稳稳的抓取钻杆2。前述实施例中，伸缩驱动部件13可以为伸缩油缸，也可以为伸缩气缸。

前述实施例中，优选的，所述钻杆抓手10还包括滑动固定座20，所述抓手安装座12上端通过销轴可转动固定于所述滑动固定座20上。所述抓手安装座12或者所述滑动固定座20上还设置有角度限位装置，从而使得钻杆抓手10可以转动一个固定角度，从而既符合钻杆2安装要求，又避免自由度过高形成安全风险。

前述实施例中，二级水平横臂8上设置有轨道，钻杆抓手10的抓手安装座12(在未设置滑动固定座20时)或滑动固定座20(在设置有滑动固定座20时)可滑动的固定在轨道上，第三驱动部件11包括液压马达或者电机、一个驱动齿轮、一个导向齿轮和推动钻杆抓手10的抓手安装座12(在未设置滑动固定座20时)或滑动固定座20(在设置有滑动固定座20时)沿轨道滑动的链条，所述链条环设在驱动齿轮和导向齿轮上，其中驱动齿轮与液压马达或者电机连接，为主动齿轮，另外一个导向齿轮为从动齿轮，链条与驱动齿轮和导向齿轮啮合，液压马达或者电机驱动驱动齿轮正反转动，链条在驱动齿轮的带动下往复移动。需要说明的是，前述结构可以采用齿轮齿条的技术方案进行替换或替代，可以起到相同或者相似的技术效果。

综上所述，本实用新型的带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，结构合理，维修、维护方便，一方面设置有可行走的履带底盘1，方便移动，便于配合水平定向钻机使用，可以降低工人工作量，实现不落地装卸，适用性广，另一方面将钻杆抓手10等部件集成设置在钻杆2箱上方，集成度高，减小占用空间，在运输或者非使用状态，将二级水平横臂8向立柱4一侧运动至极限位置，保证不超宽，同时，一级垂直主臂5在第一驱动部件6下降的带动下向下运动，降低了重心，提高了钻杆2履带车行驶的安全性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，但本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，其特征在于：包括可行走的履带底盘（1），放置钻杆（2）的钻杆厢（3），所述钻杆厢（3）设置于所述履带底盘（1）上，所述钻杆厢（3）一侧固定设有立柱（4），所述立柱（4）上设有一级垂直主臂（5）和驱动一级垂直主臂（5）沿立柱（4）长度方向移动的第一驱动部件（6），所述一级垂直主臂（5）的上端固定设置有水平导向柱（7），所述水平导向柱（7）上设有二级水平横臂（8）和驱动二级水平横臂沿水平导向柱（7）长度方向移动的第二驱动部件（9），所述二级水平横臂（8）上设有钻杆抓手（10）和驱动钻杆抓手（10）沿二级水平横臂（8）长度方向移动的第三驱动部件（11）。

2.根据权利要求1所述的带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，其特征在于：所述立柱（4）中空设置，所述一级垂直主臂（5）的下端***立柱（4），所述第一驱动部件（6）的两端分别与立柱（4）和一级垂直主臂（5）连接。

3.根据权利要求2所述的带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，其特征在于：所述第一驱动部件（6）位于所述立柱（4）内部，所述第一驱动部件（6）的一端与所述立柱（4）的底端连接，所述第一驱动部件（6）的另一端与所述一级垂直主臂（5）的下端连接。

4.根据权利要求3所述的带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，其特征在于：所述钻杆抓手（10）包括抓手安装座（12）、伸缩驱动部件（13）、第一抓杆（14）、第二抓杆（15）、第一连杆（16）和第二连杆（17），所述第一抓杆（14）和第二抓杆（15）铰接固定于抓手安装座（12）上，所述第一抓杆（14）和第二抓杆（15）的后端分别与第一连杆（16）和第二连杆（17）的一端铰接，所述第一连杆（16）和第二连杆（17）的另一端铰接固定于伸缩驱动部件（13）上，所述伸缩驱动部件（13）的另一端与抓手安装座（12）连接，所述第一抓杆（14）和第二抓杆（15）的前端伸至抓手安装座（12）外部且具有相互配合第一勺部（18）和第二勺部（19），在伸缩驱动部件（13）的作用下，所述第一抓杆（14）和第二抓杆（15）在第一工位和第二工位之间切换，在第一工位，所述第一勺部（18）和第二勺部（19）并拢形成与钻杆（2）形状匹配的容置腔，在第二工位，所述第一勺部（18）和第二勺部（19）相互远离。

5.根据权利要求4所述的带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，其特征在于：所述伸缩驱动部件（13）为伸缩油缸或者伸缩气缸。

6.根据权利要求4所述的带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，其特征在于：所述钻杆抓手（10）还包括滑动固定座（20），所述抓手安装座（12）上端通过销轴可转动固定于所述滑动固定座（20）上，所述抓手安装座（12）或者所述滑动固定座（20）上还设置有角度限位装置。

7.根据权利要求1所述的带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，其特征在于：所述二级水平横臂（8）上设有与水平导向柱（7）配合的导向腔，所述水平导向柱（7）***所述导向腔，所述第二驱动部件（9）位于所述二级水平横臂（8）的上侧，所述第二驱动部件（9）的两端分别与立柱（4）和二级水平横臂（8）连接。

8.根据权利要求1所述的带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，其特征在于：所述二级水平横臂（8）上设置有轨道，所述钻杆抓手（10）可滑动的固定在轨道上，所述第三驱动部件（11）包括液压马达或者电机、驱动齿轮、导向齿轮和推动钻杆抓手（10）沿轨道滑动的链条，所述链条环设在驱动齿轮和导向齿轮上，其中驱动齿轮与液压马达或者电机连接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，其特征在于：所述第一驱动部件（6）和/或第二驱动部件（9）为油缸或者气缸。

10.根据权利要求1至8任一项所述的带有钻杆自动装卸功能的钻杆车，其特征在于：所述履带底盘（1）和钻杆厢（3）宽度小于等于1.2米。