CN104165031B - 钻机自动装卸钻杆装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钻机自动装卸钻杆装置，它包括钻杆箱（1）、钻杆转移机构（3）、钻杆装卸机构、钻机（16）、动力站（4）和控制台（5），钻杆箱（1）的上方横向设置有支架（2），钻杆转移机构（3）设置在支架（2）上，控制台（5）分别与动力站（4）、水平移动伺服电机（6）、上下移动伺服电机（8）、钻杆夹持器（10）、动力头（11）和油缸（13）控制相连。本发明的优点在于：自动化程度高、节约人力物力、装卸稳定快捷和安全性高。

Description

钻机自动装卸钻杆装置

技术领域

本发明涉及钻机自动装卸钻杆装置。

背景技术

目前，公知的锚固钻机在装卸钻杆时，大都不具备自动更换钻杆的功能，而人工的操作或人工协助，耗费大量人力和时间等成本，人工换一根钻杆一搬需要5-10分钟，有2-3人协同完成，钻孔效率降低。且在装卸钻杆时，大都处于嘈杂的工作现场，存在一定的安全隐患，可能由于操作人员的错误，易造成伤亡事故。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种自动化程度高、节约人力物力、装卸稳定快捷和安全性高的钻机自动装卸钻杆装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：钻机自动装卸钻杆装置，它包括钻杆箱、钻杆转移机构、钻杆装卸机构、钻机、动力站和控制台，钻杆箱的上方横向设置有支架，钻杆转移机构设置在支架上，钻杆转移机构位于钻杆中部正上方；

所述的钻杆转移机构包括水平移动伺服电机、传动丝杆、上下移动伺服电机、齿轮齿条传动机构和钻杆夹持器，水平移动伺服电机滑动安装在支架上，，支架的下方沿钻杆箱的长度方向安装有传动丝杆，水平移动伺服电机的输出端与传动丝杆固定相连，上下移动伺服电机配合安装在传动丝杆上，上下移动伺服电机的输出轴上设置有齿轮齿条传动机构，齿轮齿条传动机构的齿条部分竖直设置，且下端连接有钻杆夹持器；

所述的钻杆装卸机构包括动力头、导轨、油缸、动力头卸扣卡和移动卸扣卡，动力头输出轴端固定安装动力头卸扣卡，并与导轨滑动配合，动力头通过导轨上的链条前后移动，链条由导轨上的油缸带动，移动卸扣卡与导轨滑动配合，油缸安装在导轨的两侧，油缸伸缩带动移动卸扣卡沿导轨滑动；

所述的钻机设置在移动卸扣卡外侧，并与动力站相连；

控制台分别与动力站、水平移动伺服电机、上下移动伺服电机、钻杆夹持器、动力头和油缸控制相连。

所述的钻杆夹持器为液压钻杆夹持器。

本发明具有以下优点：

1、通过钻杆转移机构和钻杆装卸机构自动完成钻杆在钻机上的装卸和储存，自动化程度高，大量减少人的劳动量，提高生产效率，降低施工成本。

2、钻杆夹持器采用液压钻杆夹持器，夹持速度快且稳，在装卸过程中，通过油缸带动移动卸扣卡在导轨上移动，以与第二根钻杆的卡槽配合夹紧，通过动力头带动动力头卸扣卡卡进并反转，实现快速装卸。

3、通过控制台对全局整体进行控制，操作人员失误率低，且装卸现场不需施工人员操作，安全性高。

附图说明

图1 为钻机自动装卸钻杆装置的结构示意图；

图2 为钻机主体的结构示意图；

图中：1-钻杆箱，2-支架，3-钻杆转移机构，4-动力站，5-控制台，6-水平移动伺服电机，7-传动丝杆，8-上下移动伺服电机，9-齿轮齿条传动机构，10-钻杆夹持器，11-动力头，12-导轨，13-油缸，14-动力头卸扣卡，15-移动卸扣卡，16-钻机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1和图2所示，钻机自动装卸钻杆装置，它包括钻杆箱1、钻杆转移机构3、钻杆装卸机构、钻机16、动力站4和控制台5，钻杆箱1的上方横向设置有支架2，钻杆转移机构3设置在支架2上，所述的钻杆装卸机构设置在钻杆箱1上滑动配合，且位于支架2一端的下方；

所述的钻杆转移机构3包括水平移动伺服电机6、传动丝杆7、上下移动伺服电机8、齿轮齿条传动机构9和钻杆夹持器10，水平移动伺服电机6滑动安装在支架2上，支架2的下方沿钻杆箱1的长度方向安装有传动丝杆7，水平移动伺服电机6的输出端与传动丝杆7固定相连，上下移动伺服电机8配合安装在传动丝杆7上，上下移动伺服电机8的输出轴上设置有齿轮齿条传动机构9，齿轮齿条传动机构9的齿条部分竖直设置，且下端连接有钻杆夹持器10；

所述的钻杆装卸机构包括动力头11、导轨12、油缸13、动力头卸扣卡14和移动卸扣卡15，动力头11输出轴端固定安装动力头卸扣卡14，并与导轨12滑动配合，动力头11通过导轨12上的链条前后移动，链条由导轨12上的油缸13带动，油缸13为液压油缸，移动卸扣卡15与导轨12滑动配合，油缸13安装在导轨12的两侧，油缸13伸缩带动移动卸扣卡15沿导轨12滑动；

所述的钻机16设置在移动卸扣卡15外侧，并与动力站4相连；

控制台5分别与动力站4、水平移动伺服电机6、上下移动伺服电机8、钻杆夹持器10、动力头11和油缸13控制相连。

所述的钻杆夹持器10为液压钻杆夹持器。

本发明的工作过程如下：

上钻杆时，上下移动伺服电机8转动并带动齿轮齿条传动机构9向下，钻杆夹持器10向下，至钻杆位置时，触发行程开关，上下移动伺服电机8停止运行，钻杆夹持器10夹持钻杆，夹紧后，钻杆夹持器10在上下移动伺服电机8的带动下向上运行，移至上限位后，水平移动伺服电机6带动钻杆夹持器10沿着传动丝杆7向前移动，直至钻机16的正上方，再由上下移动伺服电机8带动钻杆夹持器10向下，钻杆滑入动力头卸扣卡14槽中，动力头11启动，旋转上紧钻杆，钻杆夹持器10回至原位。

卸钻杆时，动力头11带动钻杆退到设定位置，移动卸扣卡15退到第二根钻杆的卡槽位置，卡紧第二根钻杆，动力头卸扣卡14卡紧第一根钻杆反转，将第一根钻杆与第二根钻杆卸扣，移动卸扣卡15再次后退到第一根钻杆的卡槽位置，卡紧钻杆，动力头11松开钻杆并反转，将第一根钻杆与动力头11卸开，再由钻杆转移机构3将钻杆转移到钻杆箱1内，重复上述过程便可持续自动卸取钻杆。

Claims (2)

1.钻机自动装卸钻杆装置，其特征在于：它包括钻杆箱（1）、钻杆转移机构（3）、钻杆装卸机构、钻机（16）、动力站（4）和控制台（5），钻杆箱（1）的上方横向设置有支架（2），钻杆转移机构（3）设置在支架（2）上；

所述的钻杆转移机构（3）包括水平移动伺服电机（6）、传动丝杆（7）、上下移动伺服电机（8）、齿轮齿条传动机构（9）和钻杆夹持器（10），水平移动伺服电机（6）滑动安装在支架（2）上，支架（2）的下方沿钻杆箱（1）的长度方向安装有传动丝杆（7），水平移动伺服电机（6）的输出端与传动丝杆（7）固定相连，上下移动伺服电机（8）配合安装在传动丝杆（7）上，上下移动伺服电机（8）的输出轴上设置有齿轮齿条传动机构（9），齿轮齿条传动机构（9）的齿条部分竖直设置，且下端连接有钻杆夹持器（10）；

所述的钻杆装卸机构包括动力头（11）、导轨（12）、油缸（13）、动力头卸扣卡（14）和移动卸扣卡（15），动力头（11）输出轴端固定安装动力头卸扣卡（14），并与导轨（12）滑动配合，动力头（11）通过导轨（12）上的链条前后移动，链条由导轨（12）上的油缸（13）带动，移动卸扣卡（15）与导轨（12）滑动配合，油缸（13）安装在导轨（12）的两侧，油缸（13）伸缩带动移动卸扣卡（15）沿导轨（12）滑动；

所述的钻机（16）设置在移动卸扣卡（15）外侧，并与动力站（4）相连；

控制台（5）分别与动力站（4）、水平移动伺服电机（6）、上下移动伺服电机（8）、钻杆夹持器（10）、动力头（11）和油缸（13）控制相连。

2.根据权利要求1所述的钻机自动装卸钻杆装置，其特征在于：所述的钻杆夹持器（10）为液压钻杆夹持器。