CN104481392B - 立轴岩心钻机双卡盘交替倒杆装置 - Google Patents
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Abstract
一种立轴岩心钻机双卡盘交替倒杆装置，包括回转器体，在回转器体上方和下方的立轴岩心钻机立轴上均安装有传扭式液压卡盘，所述回转器体上方的传扭式液压卡盘设置为主动传扭式液压卡盘，回转器体下方的传扭式液压卡盘设置为从动传扭式液压卡盘。本发明利用设置在回转器体壳体内与分动箱小弧齿齿轮啮合的大弧齿齿轮，将水平的传扭改变为竖直传扭；利用安装在回转器体上、下方的扭式液压卡盘，克服了原有岩心钻机短行程的间歇式钻进，保证了减压或加压钻进的效果，提高了岩心钻机的钻进效率。本发明方便拆装、维修，在提高钻机钻进效率的同时降低了设备的制造成本，为地质岩心勘探装备技术的进步做出了巨大的贡献。
Description
技术领域
本发明涉及一种地质勘探设备，特别是一种立轴岩心钻机双卡盘交替倒杆装置。
背景技术
目前，在我国的地质勘探装备行业，立轴式岩心钻机的发展，已有约半个世纪，到今天，仍为勘探市场的绝对主力军，基本上覆盖着大部分的浅、中层勘探市场。其中，液压卡盘是立轴式岩心钻机的一个重要的组成部件，其主要功能是夹紧钻机上的钻杆，传递扭矩和轴向力，而现有钻机液压卡盘只能在钻进一个行程距离后，回位一个行程距离才能再钻进，这种依次往复来完成钻进勘探的打钻工序，即：间歇式钻进过程（钻探业内叫倒杆过程），延长了立轴式岩心钻机的钻进时间，影响了勘探钻进的工作效率，是多年来一直是大家期盼着需要解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种大大提高钻机钻机工作效率的立轴岩心钻机双卡盘交替倒杆装置。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，一种立轴岩心钻机双卡盘交替倒杆装置，其特点是：包括套装在立轴岩心钻机立轴上的回转器体，回转器体设有与立轴岩心钻机分动箱箱体对接的壳体，所述分动箱箱体内的输出轴上安装有小弧齿齿轮，在回转器体壳体内安装有与分动箱小弧齿齿轮啮合的大弧齿齿轮，大弧齿齿轮套装在立轴岩心钻机的立轴上；在回转器体上方和下方的立轴岩心钻机立轴上均安装有传扭式液压卡盘，所述回转器体上方的传扭式液压卡盘设置为主动传扭式液压卡盘，回转器体下方的传扭式液压卡盘设置为从动传扭式液压卡盘，所述传扭式液压卡盘包括套装在立轴岩心钻机立轴上的卡瓦座，在卡瓦座的上部设有夹持钻杆的卡瓦组件，在卡瓦组件外套装有推动卡瓦径向位移的卡盘体，所述卡盘体与卡瓦的接触面设置为上宽下窄的斜面，在卡盘体外套装有带动卡盘体上下移动的活塞体，活塞体与卡盘体之间安装有推力轴承组，在传扭式液压卡盘的活塞体外套装有油缸体，所述活塞体外壁上设有一圈凸台，在油缸体内壁上设有与活塞体凸台配合推动活塞体上下移动的限位沿，在卡瓦座下部套装有与油缸体固定相接的梁座体，在梁座体的中部与卡瓦座之间设有角轴承组，在角轴承组的上方梁座体与卡瓦座之间设有上密封装置，在角轴承组的下方梁座体与卡瓦座之间设有下密封装置，在下密封装置的下方卡瓦座上套装有与梁座体配合的锁紧螺母；所述主动传扭式液压卡盘的油缸体与回转器体之间周向均匀分布有若干竖向设置的上油缸，主动传扭式液压卡盘的油缸体周向上分布有与上油缸一一对应的上油缸安装孔，所述从动传扭式液压卡盘的梁座体与回转器体之间周向均匀分布有若干竖向设置的下油缸，下油缸与上油缸一一对应设置，在从动传扭式液压卡盘的梁座体上周向分布有与下油缸一一对应的下油缸安装孔；所述主动传扭式液压卡盘的梁座体与回转器体之间周向均匀分布有若干竖向设置的上导向杆，在主动传扭式液压卡盘的梁座体上周向分布有与上导向杆一一对应的上导向杆安装孔，所述从动传扭式液压卡盘的油缸体与回转器体之间周向均匀分布有若干竖向设置的下导向杆，下导向杆与上导向杆一一对应设置，在从动传扭式液压卡盘的油缸体周向上分布有与下导向杆一一对应的下导向杆安装孔。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在主动传扭式液压卡盘的卡瓦座与立轴岩心钻机立轴的螺纹连接处设有安全锁母。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述传扭式液压卡盘的卡盘体上设有润滑推力轴承组的加油机构Ⅰ。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述传扭式液压卡盘的梁座体上设有润滑角轴承组的加油机构Ⅱ。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述传扭式液压卡盘的卡瓦组件为6个周向均匀分布在卡瓦座上的卡瓦。
与现有技术相比，本发明利用设置在回转器体壳体内与分动箱小弧齿齿轮啮合的大弧齿齿轮，将水平的传扭改变为竖直传扭；利用安装在回转器体上、下方的扭式液压卡盘，克服了原有岩心钻机短行程的间歇式钻进，保证了减压或加压钻进的效果，提高了岩心钻机的钻进效率。本发明方便拆装、维修，在提高钻机钻进效率的同时降低了设备的制造成本，为地质岩心勘探装备技术的进步做出了巨大的贡献。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2图1的左视结构示意图；
图3为主动传扭式液压卡盘的结构示意图；
图4为图3的A-A向结构示意图；
图5为从动传扭式液压卡盘的结构示意图；
图6为图5的B-B向结构示意图。
具体实施方式
一种立轴岩心钻机双卡盘交替倒杆装置，包括套装在立轴岩心钻机立轴18上的回转器体3，回转器体3设有与立轴岩心钻机分动箱箱体对接的壳体7，所述分动箱箱体内的输出轴上安装有小弧齿齿轮8，在回转器体壳体内安装有与分动箱小弧齿齿轮啮合的大弧齿齿轮9，大弧齿齿轮套装在立轴岩心钻机的立轴18上；在回转器体上方和下方的立轴岩心钻机立轴上均安装有传扭式液压卡盘，所述回转器体上方的传扭式液压卡盘设置为主动传扭式液压卡盘1，回转器体下方的传扭式液压卡盘设置为从动传扭式液压卡盘5，所述传扭式液压卡盘包括套装在立轴岩心钻机立轴上的卡瓦座11，在卡瓦座11的上部设有夹持钻杆的卡瓦组件25，在卡瓦组件25外套装有推动卡瓦径向位移的卡盘体13，所述卡盘体13与卡瓦的接触面设置为上宽下窄的斜面，在卡盘体外套装有带动卡盘体上下移动的活塞体15，活塞体15与卡盘体之间安装有推力轴承组14，在传扭式液压卡盘的活塞体外套装有油缸体，所述活塞体外壁上设有一圈凸台，在油缸体内壁上设有与活塞体凸台配合推动活塞体上下移动的限位沿，在卡瓦座下部套装有与油缸体固定相接的梁座体，在梁座体的中部与卡瓦座之间设有角轴承组22，在角轴承组22的上方梁座体与卡瓦座之间设有上密封装置24，在角轴承组的下方梁座体与卡瓦座之间设有下密封装置21，在下密封装置的下方卡瓦座上套装有与梁座体配合的锁紧螺母20；所述主动传扭式液压卡盘的油缸体与回转器体之间周向均匀分布有若干竖向设置的上油缸2，主动传扭式液压卡盘的油缸体16周向上分布有与上油缸一一对应的上油缸安装孔26，所述从动传扭式液压卡盘的梁座体29与回转器体之间周向均匀分布有若干竖向设置的下油缸4，下油缸4与上油缸2一一对应设置，在从动传扭式液压卡盘的梁座体上周向分布有与下油缸一一对应的下油缸安装孔30；所述主动传扭式液压卡盘的梁座体17与回转器体之间周向均匀分布有若干竖向设置的上导向杆6，在主动传扭式液压卡盘的梁座体上周向分布有与上导向杆6一一对应的上导向杆安装孔27，所述从动传扭式液压卡盘的油缸体28与回转器体之间周向均匀分布有若干竖向设置的下导向杆10，下导向杆10与上导向杆6一一对应设置，在从动传扭式液压卡盘的油缸体周向上分布有与下导向杆一一对应的下导向杆安装孔31。所述上导向杆安装孔和下导向杆安装孔均匀分布有4个；上油缸安装孔和下油缸安装孔均分别对称安装有2个。所述从动传扭式液压卡盘梁座体的最大外圆直径大于从动传扭式液压卡盘油缸体的最大外圆直径；所述主动传扭式液压卡盘梁座体的最大外圆直径小于主动传扭式液压卡盘油缸体的最大外圆直径。
本装置通过回转器体中将水平的传扭改变为竖直传扭，所述上下两处传扭式液压卡盘的旋转是持续不停机的，其上下移动是交替的，当主动传扭式液压卡盘加持着钻杆钻进时，从动传扭式液压卡盘将松开钻杆滑移回位，同理，当从动传扭式液压卡盘加持着钻杆钻进时，主动传扭式液压卡盘将松开钻杆滑移回位，这样依次连续作不停机倒杆钻进的过程来完成勘探钻进的工作。
在主动传扭式液压卡盘的卡瓦座与立轴岩心钻机立轴的螺纹连接处设有安全锁母19，且主动传扭式液压卡盘的卡瓦座与立轴的螺纹连接应为“左”旋。所述传扭式液压卡盘的卡盘体上设有润滑推力轴承组的加油机构Ⅰ12；所述传扭式液压卡盘的梁座体上设有润滑角轴承组的加油机构Ⅱ23；这样，在卡瓦加持工作时，在能满足轴承的承载安全系数的情况下，调整、锁定溢流阀的压力值，以保证可靠的加持力和稳定的轴承工作寿命；当卡瓦在加持状态时，应使推力轴承处于非承载状态；这样，以保证轴承有良好的润滑环境。所述传扭式液压卡盘的卡瓦组件25为6个周向均匀分布在卡瓦座上的卡瓦。所述传扭式液压卡盘中的卡瓦依托卡瓦座承载，卡盘体沿轴向移动，使卡盘体与卡瓦接触的斜面推动卡瓦作径向位移，来实现加持或松开钻杆的目的。这优于传统的碟簧式液压卡盘，其主要在于可通过调整压力来实现提高加持力的大小，而固定连接在卡瓦座上的立轴与，既作传递扭矩的旋转，又作轴向滑移的轴向运动，达到钻杆钻进或提升的目的。
Claims (5)
1.一种立轴岩心钻机双卡盘交替倒杆装置，其特征在于：包括套装在立轴岩心钻机立轴上的回转器体，回转器体设有与立轴岩心钻机分动箱箱体对接的壳体，所述分动箱箱体内的输出轴上安装有小弧齿齿轮，在回转器体壳体内安装有与分动箱小弧齿齿轮啮合的大弧齿齿轮，大弧齿齿轮套装在立轴岩心钻机的立轴上；在回转器体上方和下方的立轴岩心钻机立轴上均安装有传扭式液压卡盘，所述回转器体上方的传扭式液压卡盘设置为主动传扭式液压卡盘，回转器体下方的传扭式液压卡盘设置为从动传扭式液压卡盘，所述传扭式液压卡盘包括套装在立轴岩心钻机立轴上的卡瓦座，在卡瓦座的上部设有夹持钻杆的卡瓦组件，在卡瓦组件外套装有推动卡瓦径向位移的卡盘体，所述卡盘体与卡瓦的接触面设置为上宽下窄的斜面，在卡盘体外套装有带动卡盘体上下移动的活塞体，活塞体与卡盘体之间安装有推力轴承组，在传扭式液压卡盘的活塞体外套装有油缸体，所述活塞体外壁上设有一圈凸台，在油缸体内壁上设有与活塞体凸台配合推动活塞体上下移动的限位沿，在卡瓦座下部套装有与油缸体固定相接的梁座体，在梁座体的中部与卡瓦座之间设有角轴承组，在角轴承组的上方梁座体与卡瓦座之间设有上密封装置，在角轴承组的下方梁座体与卡瓦座之间设有下密封装置，在下密封装置的下方卡瓦座上套装有与梁座体配合的锁紧螺母；所述主动传扭式液压卡盘的油缸体与回转器体之间周向均匀分布有若干竖向设置的上油缸，主动传扭式液压卡盘的油缸体周向上分布有与上油缸一一对应的上油缸安装孔，所述从动传扭式液压卡盘的梁座体与回转器体之间周向均匀分布有若干竖向设置的下油缸，下油缸与上油缸一一对应设置，在从动传扭式液压卡盘的梁座体上周向分布有与下油缸一一对应的下油缸安装孔；所述主动传扭式液压卡盘的梁座体与回转器体之间周向均匀分布有若干竖向设置的上导向杆，在主动传扭式液压卡盘的梁座体上周向分布有与上导向杆一一对应的上导向杆安装孔，所述从动传扭式液压卡盘的油缸体与回转器体之间周向均匀分布有若干竖向设置的下导向杆，下导向杆与上导向杆一一对应设置，在从动传扭式液压卡盘的油缸体周向上分布有与下导向杆一一对应的下导向杆安装孔。
2.根据权利要求1所述的立轴岩心钻机双卡盘交替倒杆装置，其特征在于：在主动传扭式液压卡盘的卡瓦座与立轴岩心钻机立轴的螺纹连接处设有安全锁母。
3.根据权利要求1所述的立轴岩心钻机双卡盘交替倒杆装置，其特征在于：所述传扭式液压卡盘的卡盘体上设有润滑推力轴承组的加油机构Ⅰ。
4.根据权利要求1所述的立轴岩心钻机双卡盘交替倒杆装置，其特征在于：所述传扭式液压卡盘的梁座体上设有润滑角轴承组的加油机构Ⅱ。
5.根据权利要求1所述的立轴岩心钻机双卡盘交替倒杆装置，其特征在于：所述传扭式液压卡盘的卡瓦组件为6个周向均匀分布在卡瓦座上的卡瓦。
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