CN102061889B - 一种钻机塔架起塔装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于钻机塔架安装的钻机塔架起塔装置及使用方法，所述装置包括钻机塔架、塔架底座、滑道或地面导轨以及卷扬机，所述塔架底座固定于所述滑道或地面地面导轨的一端，所述钻机塔架拼装完成后卧放于所述滑道或地面导轨上，其脚部设有滑动装置，可在所述滑道或地面导轨上来回移动；所述塔架底座表面装有卷扬机，所述卷扬机钢丝绳通过滑轮与所述钻机塔架下部连接；所述起塔装置还包括一个三角支架，所述三角支架的一个端点与所述塔架底座铰接；所述钻机塔架侧面设有导向装置，所述三角支架的另一端点通过滑动机构与所述导向装置滑动配合。本发明起塔时受现场自然环境影响较小，不需要大型吊装辅助设备，利用钻塔自带设备起升安装塔架，节约了安装施工成本。

Description

一种钻机塔架起塔装置及使用方法

【技术领域】

本发明涉及一种用于钻机塔架安装的钻机塔架起塔装置及使用方法。

【背景技术】

地质工程钻机塔架的安装，现已有三种典型方式：1、采用分层安装法，塔架结构的所有零部件均为螺丝联接的小件，安装时，由底部向上，一层一层，分解安装，直至要求高度，塔架全部安装完成，整个过程均由人工完成，拆卸步骤与安装相反，由上而下，由人工分层拆卸。此种方法缺点在于：对安装人员的技术要求较高，安全风险较大。一般均由专业的安装队完成。2、采用地面整体安装完成后，再由一台大型吊车辅助吊装立起，此种方法缺点在于：对现场工作环境要求较高，需要能满足大型吊装设备进出的通道，一般野外作业时，此条件较难能达到，而且费用也较高。3、采用在地面安装完成后，在塔架后端锚固一个定滑轮组，通过卷扬绕过三角支架与塔架顶端滑轮组相联，完成起塔动作。此种方式在定滑轮组的锚固上成本较高，施工难度较大；或不用地锚，而在塔架底座上配有足够的重量来防止底座倾翻，以平衡塔架重心，配重太多造成成本大大增加。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种结构简单、重量轻、便于运输的钻机塔架起塔装置，本发明的另一目的是公开一种易于实施的起塔方法，使钻机塔架无需大型吊车就可安装、拆卸，大大节省设备投资。

本发明的技术方案是：一种钻机塔架起塔装置，包括钻机塔架、塔架底座、滑道或地面导轨以及卷扬机，所述塔架底座固定于所述滑道或地面导轨的一端，所述钻机塔架卧放于所述滑道或地面导轨上，其脚部设有滑动装置，可在所述滑道或地面导轨上来回移动；所述塔架底座表面装有卷扬机，所述卷扬机钢丝绳通过滑轮与所述钻机塔架下部连接；所述起塔装置还包括一个三角支架，所述三角支架的一个端点与所述塔架底座铰接；所述钻机塔架侧面设有导向装置，所述三角支架的另一端点通过滑动机构与所述导向装置滑动配合。

本发明的技术特征还在于所述三角支架为直角三角形或钝角三角形支架。

作为上述方案的进一步改进，所述导向装置为导轨，所述滑动机构是导向轮，所述导轨与导向轮之间装有锁紧装置。

作为上述方案的另一种改进，所述导向装置为导向杆，所述滑动机构是套筒，所述套筒与所述三角支架铰接。

所述钻机塔架起塔装置的使用方法包括以下步骤：

1、地面准备阶段：先设置好塔架底座、滑道或地面导轨、三角支架以及卷扬机，塔架在地面整体拼装完成，所述卷扬机钢丝绳通过滑轮与所述钻机塔架下部连接，所述三角支架的一个端点与所述塔架底座铰接，三角支架的另一端点通过滑动机构与所述塔架侧面的导向装置联接；

2、三角支架立起阶段：通过回转所述卷扬机收缩钢丝绳，使所述塔架沿着滑道或地面导轨向塔架底座平移，塔架平移的同时带动三角支架翻转，绕三角支架的铰接支点作旋转运动，直至三角支架竖立就位，此时，将卷扬机停止，将三角支架的后支腿锁紧于塔架底座上，

3、塔架的立起阶段：继续回转卷扬机收缩钢丝绳，使塔架通过所述滑动机构与导向装置的配合，以所述三角支架上端为支点向上滑动，直至塔架竖立就位，再将塔架固定，至此，塔架安装完成。

本发明的原理在于：通过立一个三角支架，将塔架整体斜靠在三角支架上，通过卷扬回转拖动塔架的下端向三角支架靠拢，塔架整体将沿着三角支架上升，直至起塔完成。三角支架的立起，不需要用大型辅助吊装设备，通过三角支架与塔架的联接结构，在卷扬机回拖的初始阶段，由塔架顶端推着三角支架，先期将其立起，并将三角支架固定，而后随着卷扬的回拉，塔架将会沿着三角支架向上滑动完成起塔安装。整个过程不受吊装设备的限制，而且充分利用了整机设备的自身能力，可以减少成本的支出，并提高了安装的安全可靠性。

本发明的优点在于：1、钻塔组装时距地面很近，有利于钻塔的组装，安装人员安全性更高，是所有钻塔起塔方式中距地面最近的；2、钻塔起降时无需在底座上配重，也不用在起塔架后加装地锚，不要求钻塔后方有较大的场地，便于施工；3、起塔装置中地面导轨在完成钻塔起塔后，可做为上下钻杆及钻具工作的地面跑道，也可作为钻杆支架；4、此种起塔方式受现场自然环境影响较小，不需要大型吊装辅助设备，利用钻塔自带设备起升安装塔架，节约了安装施工成本。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1为本发明一种实施例的结构示意图，

图2为图1中K点放大图，

图3为三角支架竖起时的状态图，

图4为塔架的立起阶段状态图

图5为塔架最后竖起时的状态图。

【具体实施方式】

参见图1，一种钻机塔架起塔装置，包括钻机塔架1、塔架底座2、地面导轨3以及卷扬机4，塔架底座2固定于地面导轨3的一端，钻机塔架1卧放于地面导轨3上，钻机塔架1的脚部设有滑轮5，可在地面导轨3上来回移动；塔架底座2表面装有卷扬机4，卷扬机4的钢丝绳通过滑轮与钻机塔架1下部连接；起塔装置还包括一个三角支架6，三角支架6采用直角三角形或钝角三角形支架，三角支架6的一个端点通过销轴7与塔架底座2铰接。

参见图2，钻机塔架1侧面设有导轨8，三角支架6的另一端点通过导向轮10与导轨8滑动配合。导轨8也可以用导向杆代替，导向轮10用套筒代替，套筒与所述三角支架6铰接，可以达到相同的技术效果。

塔架1与三角支架6之间设有锁紧装置，在本实施例中，采用锁紧环9，锁紧环9两端设有挂耳，其一端用螺栓拧装于塔架1上，另一端与导向轮10同轴安装固定，也可以采用钢索套或锁链代替。

所述钻机塔架起塔装置的使用方法包括以下步骤：

一、地面准备阶段：

图1所示为塔架起塔前的初始位置，卷扬机4、底座2与地面导轨3就位，塔架1整体拼装完成卧放于导轨8上，卷扬机4钢丝绳通过滑轮与塔架1下端相连，三角支架6与塔架1通过塔架导轨8和锁紧环9联接，到此起塔前的准备工作完成。

2、三角支架立起阶段：通过回转卷扬机4收缩钢丝绳，使塔架1沿着地面导轨3向底座2平移，塔架1平移的同时通过锁紧环9带动三角支架6绕销轴7作旋转运动，随着卷扬机4的进一步回转收缩钢丝绳，塔架1推动三角支架6翻转，直到三角支架6竖立就位(如图3所示)，此时，将卷扬机4停止，锁紧三角支架6的后支腿于底座2上，取下锁紧环9，此时，就完成了塔架后续起塔的准备工作。

3、图4所示为塔架的立起阶段：塔架1将沿塔架导轨8作向上滑移运动。三角支架6的高度保证了在整个起塔过程中，塔架1重心不会超出底座2之外，由此也可以保证起塔过程的稳定性与可靠性。

4、图5为塔架起塔的最终位置，在就位瞬间会有短暂的逆向冲击，此时，三角支架6与塔架导轨8之间的约束力足够克服，从而也保障了起塔的安全性，塔架1就位后，通过销轴将塔架1与底座2联接，再将塔架1与三角支架6通过丝杆联接紧固，至此，塔架1的整体刚性完全可以满足施工要求，就可以进入施工状态了。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种钻机塔架起塔装置，包括钻机塔架、塔架底座、滑道或地面导轨以及卷扬机，其特征在于：所述塔架底座固定于所述滑道或地面导轨的一端，所述钻机塔架拼装完成后卧放于所述滑道或地面导轨上，其脚部设有滑动装置，可在所述滑道或地面导轨上来回移动；所述塔架底座表面装有卷扬机，所述卷扬机钢丝绳通过滑轮与所述钻机塔架下部连接；所述起塔装置还包括一个三角支架，所述三角支架为直角三角形或钝角三角形，所述三角支架与所述钻机塔架之间设有锁紧装置，所述三角支架的最大角的端点与所述塔架底座铰接；所述钻机塔架侧面设有导向装置，所述三角支架的一锐角端点通过滑动机构与所述导向装置滑动配合。

2.根据权利要求1所述一种钻机塔架起塔装置，其特征在于：所述导向装置为导轨，所述滑动机构是导向轮。

3.根据权利要求1所述一种钻机塔架起塔装置，其特征在于：所述导向装置为导向杆，所述滑动机构是套筒，所述套筒与所述三角支架铰接。

4.权利要求1所述一种钻机塔架起塔装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

a.地面准备阶段：先设置好塔架底座、滑道或地面导轨、三角支架以及卷扬机，钻机塔架在地面整体拼装完成卧放于滑道或地面导轨上，所述卷扬机钢丝绳通过滑轮与所述钻机塔架下部连接，所述三角支架的最大角的端点与所述塔架底座铰接，三角支架的一锐角端点通过滑动机构与所述钻机塔架侧面的导向装置联接，三角支架与钻机塔架之间设有锁紧装置；

b.三角支架立起阶段：通过回转所述卷扬机收缩钢丝绳，使所述钻机塔架沿着滑道或地面导轨向塔架底座平移，钻机塔架平移的同时带动三角支架翻转，绕三角支架的铰接支点作旋转运动，直至三角支架竖立就位，此时，将卷扬机停止，将三角支架的后支腿锁紧于塔架底座上，三角支架后支腿与钻机塔架底座锁紧后，将锁紧装置解锁；

c.钻机塔架的立起阶段：继续回转卷扬机收缩钢丝绳，使钻机塔架通过所述滑动机构与导向装置的配合，以所述三角支架上端为支点向上滑动，直至钻机塔架竖立就位，再将钻机塔架固定，至此，钻机塔架安装完成。

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