CN101063403A - 连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钻杆用的连接装置，它包括用于接纳钻杆连接部的接纳插座。采取的措施是，有至少一个带锁定元件的锁定装置，以可调的方式在松开位置和锁定位置之间支持该锁定元件，在锁定装置中锁定元件啮合在连接部的相应凹槽中。

Description

连接装置
技术领域
本发明涉及钻杆用的连接装置，特别是钻土器械。
背景技术
已知通过螺栓来互相连接钻杆的单个钻具组。这提供了可靠和稳定的转动连接。用同样的方式完成钻杆与钻探驱动器的连接。但是，这类连接表明是非常耗费时间的。
发明内容
本发明是根据为钻杆提供连接装置这个目的，通过该连接装置可以产生快速和可靠的连接。
按照本发明用有权利要求1特性的连接装置达到了这个目的。在附属的权利要求中简述了各优选的实施例。
按照本发明钻杆用的连接装置包括用于接纳钻杆连接部的接纳插座，其中装设有锁定元件的锁定装置，以可调的方式在松开位置和锁定位置之间支持该锁定元件，在锁定位置中锁定元件啮合在连接部的相应凹槽中。用按照本发明的连接装置可以给予钻杆快速半自动或全自动的连接。结果，促进和加速了钻探时的施工操作。
本发明的一个优选实施例是，锁定装置有布置在接纳插座外侧的壳体和在壳体中支持滑动元件用于调节锁定元件。以这种方式获得按照本发明的连接装置稳定和可靠的操作。
可以手动或者通过可操作的调节部件，如马达或调节气缸来操作滑动元件。
按照本发明得到的特别有利的实施例是，将滑动元件设计成有凸轮的可转动的支持螺栓，它与壳体中倾斜伸展的带槽连接物啮合。通过这个凸轮机构可将转动转变成轴向的调节运动。既使在手动操作中这种机构允许有良好的力作用。
因此按照本发明优选的是，装设枢转杆用于转动螺栓，在它的后部该杆与螺栓相连。取决于枢转杆的长度以简单的方式可以加上相当大的力矩，这证明对可靠的锁定是有利的。可以设计枢转杆既用于手动操作也用于由遥控的调节部件进行的操作。
还有，按照本发明优选的是，以径向可动和弹性的方式在滑动元件上支持锁定元件。在钻杆元件使用时可以发生明显的磨损，如刻痕和变形，所以它仅允许大公差的装配。此外，还有如下风险，如泥土和石块可能聚集在钻杆的连接部从而使锁定很困难。锁定元件在滑动元件上特殊的可动的和弹性的支持本身允许有一定的补偿，从而保证在这些情况下也有良好的锁定。
为了有良好的转动连接按照本发明采取的措施是，在接纳插座的内侧上设置轴向的肋条，它可与连接部相应的轴向凹槽啮合以便产生转动连接。特别是，这可以是键槽外形。通过轴向滑动互相进入这样产生稳定和极其结实的转动连接。在这样的情况下可以使锁定元件仅保证轴向锁定。在这种情况下在连接部的凹槽可以是圆周形凹槽，更特别的是矩形凹槽，锁定元件相应的矩形外形啮合到该矩形凹槽中。
为了特别稳定的连接按照本发明装设3个锁定装置是有利的，它们以均匀分布的方式设置在接纳插座的外圆周上。
优选的是，将按照本发明的连接装置应用在有钻探驱动器来驱动钻杆的钻探设备中。
将接纳插座固定在钻探驱动器的输出轴是有利的。在钻土器械中输出轴通常向下突出，因而按照本发明的连接装置是设置在钻探驱动器下面。
还有，按照本发明采取的措施是，将钻探驱动器支持在支架上，以可动的方式在井架杆(mast)上引导该支架。在这种结构中按照本发明的连接装置可以与支架一起沿着井架杆进行调节，从而当安装新的钻杆元件时连接装置在新安装的钻杆的上连接部和钻探驱动器之间提供快速和可靠的连接。
附图说明
通过各实施例将进一步说明本发明，各实施例示意地表示在附图中，附图有：
图1表示按照本发明的连接装置在松开位置的部分剖面图；
图2表示按照图1的连接装置在锁定位置的部分视图；
图3表示图1和图2的连接装置的侧视图；
图4表示钻杆的连接部分和
图5表示有按照本发明的连接装置的钻探设备的部分视图。
具体实施方式
将通过图1到3描述按照本发明的连接装置的结构和功能。连接装置10有套筒形的接纳插座12，在插座的内侧设置轴向肋条28用于形成键槽外形。在外侧上设置3个锁定装置14，它们相互间隔120°。
每个锁定装置14包括套筒形壳体18，在壳体中以可动的方式支持大致矩形的锁定元件16。矩形锁定元件16的前面有凹形设计以便与要锁定的连接部相匹配。还有在壳体18中以轴向可调和可转动的方式支持圆柱形、螺栓状的滑动元件20。在壳体18中加上倾斜伸展的凹槽，它构成带槽的连接物24。凸轮22啮合在带槽的连接物24中，以固定的方式将凸轮设置在螺栓形的滑动元件20上。通过固定在从壳体18突出的滑动元件20终端上的枢转杆26，在本实施例中可以使滑动元件转动180°。由于凸轮22和带槽连接物24的互相作用使滑动元件轴向移动。结果，将锁定元件16从在图1中表示的缩进的松开位置调整到按照图2的锁定位置。
将锁定元件16弹性地支持在滑动元件20上。为此锁定元件16有中心孔30和滑动元件20有中心销32。在孔30和销32之间设置螺旋形弹簧34，它将滑动元件20和锁定元件16互相推开。为了限定滑动的路径设置带制动螺母的螺栓36。
在图4中示意地表示连接部62，可将它焊接到钻杆的自由端。连接部62有轴向凹槽66，它对应于接纳插座12内侧上的轴向肋条28以便形成销槽连接。为了啮合到锁定元件16中在连接部62上形成环形凹槽作为凹槽64。凹槽的宽度对应于锁定元件16的宽度从而使它们可以啮合在凹槽64中以便产生轴向锁定。
在图5中表示在钻探设备70上按照本发明的连接装置10的结构。钻探设备70有井架杆78，沿着它以可动的方式引导和驱动支架76。在支架上支持包括马达和法兰连接接齿轮箱的钻探驱动器72。将连接装置10的接纳插座12焊接到钻探驱动器72的输出轴74上。为了连接钻杆60它有上面与图4一起已经说明过的连接部62。通过互相对应的销座外形达到可转动的固定连接，因为通过连接装置10的锁定元件16获得轴向锁定。

Claims (10)

1.钻杆用的连接装置，包括用于接纳钻杆连接部的接纳插座，其特征在于装设至少一个具有锁定元件的锁定装置，在松开位置和锁定位置之间以可调的方式被支持，锁定元件啮合在连接部相应凹槽中。
2.按照权利要求1所述的连接装置，
其特征在于，
锁定装置有设置在接纳插座外侧的壳体和滑动元件支持在壳体中用于调节锁定元件。
3.按照权利要求2所述的连接装置，
其特征在于，
该滑动元件设计成具有凸轮的可枢转支持的螺栓，啮合在壳体中倾斜伸展的带槽的连接物中。
4.按照权利要求3所述的连接装置，
其特征在于，
装设枢转杆用于转动螺栓，枢转杆在它的后部与该螺栓连接。
5.按照权利要求1所述的连接装置，
其特征在于，
以径向可移动和弹性的方式在滑动元件上支持锁定元件。
6.按照权利要求1所述的连接装置，
其特征在于，
在接纳插座的内侧上设置轴向肋条，它可与连接部相应的轴向槽啮合以便产生转动连接。
7.按照权利要求1所述的连接装置，
其特征在于，
装设3个锁定装置，将它们以均匀分布的方式设置在接纳插座的外圆周处。
8.钻探设备，包括用于驱动钻杆的钻探驱动器，
其特征在于，
装设按照权利要求1的连接装置。
9.按照权利要求8所述的钻探设备，
其特征在于，
将接纳插座固定在钻探驱动器输出轴。
10.按照权利要求8所述的钻探设备，
其特征在于，
在支架上支持钻探驱动器，在井架杆上以可动的方式引导该支架。
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