CN104632104B - 一种车载钻机的辅助接杆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载钻机的辅助接杆装置，该车载钻机的辅助接杆装置，用于车载钻机的钻杆与动力头的连接，所述辅助接杆装置包括用于支托所述钻杆下杆头的支承部，导向所述支承部靠近、远离所述钻机移动的导向部，限制支承部沿导向部向钻机移动位置的限位部。通过上述结构的辅助接杆装置，能够为车载钻机的动力头与钻杆的安装提供便利，有效降低劳动强度、提高工作效率及操作安全性。

Description

一种车载钻机的辅助接杆装置

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种车载钻机的辅助接杆装置。

背景技术

车载钻机是能源开采领域中广泛应用的新型工程机械，适用于中浅层石油井和深层冷热水的开发，天然气、盐井钻进、煤层气开采、煤矿肩颈工程开发等。车载钻机主要的施工工具为钻杆，根据实际钻孔深度的不同，可更换钻杆、连接不同数目的钻杆。

目前，车载钻机主要包括桅杆总成、动力头、钻杆、车架及动力系统。其中，桅杆总成为钻杆的安装承载部件，并且可导向钻杆的移动。在工作过程中，桅杆总成的上端装有吊锚架，该吊锚架通过滑轮组改变钢丝绳的运动方向，从而实现钻杆的提升和下放动作。动力头与钻杆通过螺纹连接，并在钻井过程中，动力头为钻杆提供扭矩及动力；即动力头连接一节钻杆进行钻井，当钻入预定深度后，提起动力头以提出钻杆，再连接一节新的钻杆，从而继续进行钻进工作。

为了提高钻井工作效率，需要提高钻杆的连接工作。在现行的车载钻机中，动力头与钻杆的接杆过程中采用人工连接的方式，即在安装钻杆时，钢丝绳吊起钻杆，使得钻杆的一端向上翘起、另一端在重力作用下向下，此时，需要操作人员采用手动的方式，把持钻杆朝下的端部，当钻杆在钢丝绳吊起的作用下，通过人工把持稳定钻杆，从而使钻杆逐渐向钻机靠近，并到达钻杆可与动力头的连接部位连接，再在操作人员手动把持的作用下将钻杆导向井口位置。

采用人工接杆的方式，不仅费时费力、工作效率低，而且，容易使换钻杆时钻杆的下端与钻机或地面摩擦接触，导致不必要的损失。

有鉴于此，亟待提供一种车载钻机的辅助接杆装置，用于辅助车载钻机的动力头与钻杆的安装，有效降低劳动强度，提高劳动效率及操作安全性。

发明内容

针对上述存在的缺陷，本发明要解决的技术问题在于提供一种车载钻机的辅助接杆装置，该辅助接杆装置为车载钻机的动力头与钻杆的安装提供便利，有效降低劳动强度、提高工作效率及操作安全性。

本发明提供的一种车载钻机的辅助接杆装置，用于辅助连接车载钻机的动力头与钻杆，所述辅助接杆装置包括：

支承部，用于支托所述钻杆的下杆头；

导向部，导向所述支承部靠近、远离所述钻机移动。

采用上述辅助接杆装置，即包括支承部和导向部，其中，支承部支承钻杆的下杆头，而导向部导向支承部靠近、远离钻机移动，从而带动钻杆的下杆头做相应的移动。具体地，当动力头与钻杆进行接杆操作时，卷扬吊起钻杆的中上部，支承部支承其下杆头位置，随着钻杆逐渐被吊起，其下杆头可随支承部在导向部的作用下靠近钻机移动，直至钻杆到达可与动力头进行连接的位置。如此，接杆操作过程中，有效降低采用人工把持钻杆的操作难度，降低劳动强度，并大大节省接杆的操作时间、提高接杆效率，特别为操作过程中安全性提供了保障。

可选地，所述导向部设有导轨，所述支承部设有沿所述导轨移动的导动件。

可选地，所述支承部还设有支托所述下杆头的卡接件。

可选地，所述支承部包括支承板，所述导动件为固定于所述支承板底面的滚轮、所述卡接件为开设于所述支承板顶面的凹槽。

可选地，所述支承板为方形板，所述方形板相对的两侧分别固连一组所述滚轮，所述导向部对应设置两根平行的导轨。

可选地，每组所述滚轮包括至少两个所述滚轮。

可选地，所述辅助接杆装置还包括限位部，所述限位部设置于所述导向部靠近所述钻机的一侧，以限制所述支承部的移动位置。

可选地，所述限位部设有导板，所述导板的一侧边固定于所述导向部，另一侧边向所述钻机倾斜，所述另一侧边与所述钻机间具有预定距离。

可选地，所述限位部为呈直角三角形设置的支板框，所述支板框的斜板形成所述导板。

附图说明

图1为具体实施方式中车载钻机辅助接杆装置辅助动力头与钻杆连接过程示意图；

图2为图1中辅助接杆装置的结构示意图。

图1和图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

桅杆总成10、动力头20、钻杆(API钻杆)30、吊锚架40、钢丝绳50、辅助接杆装置60；

支承部61、支承板611、滚轮612、凹槽613；

导向部62、导轨621、连杆622；

限位部63、斜板631、直角板632。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种车载钻机的辅助接杆装置，从而为车载钻机的动力头与钻杆的安装提供便利，有效降低连接时的劳动强度、提高安装效率及操作安全。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合说明书附图具体说明本实施方式。

需要说明的是，本文中出现的方位词“上、下”均是以车载钻机工作状态为基准，如图1所示，“上”指的是车载钻机的顶部方向，“下”指的是车载钻机的底部方向；可以理解的是，上述方位词是为了清楚表述技术方案，它们的出现不应当影响本申请请求保护的范围。

请参见图1和图2，其中，图1为具体实施方式中车载钻机辅助接杆装置辅助动力头与钻杆连接过程示意图；图2为图1中辅助接杆装置的结构示意图。

在具体实施方式中，车载钻机的动力头20安装API钻杆30，且以长度为12米(钻杆30按照长度分为6米、9米和12米三种类型)的API钻杆30为例进行阐述说明。不失一般性，该车载钻机还可安装其他的钻杆30，同样地，API钻杆30也可为其他长度规格的API钻杆30，本文中的具体实施方式仅以上述API钻杆30为例进行解释说明。

如图1所示，该车载钻机主要包括桅杆总成10、动力头20、API钻杆30、车架及动力系统。其中，桅杆总成10为API钻杆30的安装承载部件，并且可导向API钻杆30的移动。在工作过程中，桅杆总成10的上端装有吊锚架40，该吊锚架40通过滑轮组改变钢丝绳50的运动方向，从而实现API钻杆30的提升和下放动作。

本发明所提供的辅助接杆装置60，用于车载钻机的动力头20与API钻杆30连接。该辅助接杆装置60包括支承部61和导向部62，其中，支承部61可支承API钻杆30的下杆头，从而在API钻杆30吊起的过程中受到支承部61的支托作用，以规避脱落辅助接杆装置60；导向部62能够导向支承部61靠近、远离钻机移动，也就是说，该支承部61能够在导向部62的作用下以一定的轨迹移动。如此，当钢丝绳50吊起API钻杆30移动的过程中，支承部61支托API钻杆30的下杆头逐渐靠近钻机移动，此时API钻杆30的上杆头也随之吊起，并到达可与动力头20连接的位置。此时，动力头20旋转使其螺纹连接端朝向API钻杆30，API钻杆30上杆头的螺纹端与动力头20完成连接动作。

采用上述辅助接杆装置60进行动力头20与API钻杆30的连接时，可大大降低人工把持API钻杆30进行接杆操作的难度，降低劳动强度，为操作过程中的安全性提供了可靠的保障；并且，可节省操作时间，有效提高接杆效率。

进一步地，对导向部62和支承部61进行优化设计。

该导向部62设有导轨621，支承部61设有沿导轨621一定的导动件，也就是说，支承部61通过导动件在导向部62预定的导轨621上移动，从而精确地向钻机移动，有效确保了API钻杆30吊起过程中下杆头移动的稳定性。

为了有效确保支承部61对下杆头可靠稳定的支托作用，该支承部61还设有卡接件，该卡接件能够限位卡接下杆头，从而规避API钻杆30在吊起过程中脱离支承部61，有效确保辅助接杆装置60稳定、可靠的导向支托API钻杆30。

同时，导轨621的长度不小于12米，从而能够充分满足上述具体方案中12米的API钻杆30的提起、下放时所需要的移动距离。因此，导轨621的具体长度应根据实际API钻杆30的规格而设定。

在一种具体实施例中，如图2所示，该支承部61包括支承板611，支承板611的顶面开设与下杆头相匹配的凹槽613，从而使支承部61稳定可靠的支托API钻杆30；其支承板611的底面固定滚轮612，该滚轮612可沿导轨621滚动，从而使支承部61随API钻杆30的沿导轨621向钻机侧移动，采用滚轮612沿导轨621滚动的方式，其阻力小，有效提高了支承部61移动的灵活性。

上述凹槽613的深度仅使支承板611对下杆头起到限位支托的作用，并使API钻杆30到达近竖直位置时，能够在钢丝绳50的作用下，顺利脱离支承部61。

并且，本文中采用圆形端口的凹槽613，该凹槽613的具体形状并不局限于此，还可为其他形状端口的凹槽613。

需要进一步说明的是，本实施例中优选采用凹槽613作为卡接件，其该凹槽613的结构简单、加工便捷，当然，卡接件还可为其他的构件，例如，还可弹性夹等，只需能够支托API钻杆30的下杆头、并使其在到达近竖直位置可顺利脱离支承部61的构件均可。

另外，还需说明的是，具体实施例中导动件为滚轮612，实际上并不局限于此，该导动件还可为其他的构件，例如还可为沿导轨621滑动的滑块，同样可实现支承部61在导轨621导向作用下向钻机移动。

上述支承板611可设置为方形板，且方形板相对的两侧分别固连一组滚轮612，同时，导向部62设置相平行的两根导轨621，且两根导轨621通过多根连杆622连接固定，连根导轨621分别配合两组导动件的移动。如此设置，能够提高辅助接杆装置60的稳定性，改善接杆难度、提高接杆效率。

上述的每组导动件均包括两个滚轮612，如此，进一步提高辅助接杆装置60的稳定性、可靠性。当然，每组导动件中的滚轮612并不仅限于两个，还可根据实际需求设置为三个、四个等。

针对上述实施例，该辅助接杆装置60还可包括限位部63，请一并结合图1和图2所示。

在一种具体实施例中，该限位部63设置于导轨621靠近钻机的一侧，从而可限制支承部61的移动位置，进而使API钻杆30到达指定的位置，提高其安装连接的准确性。具体地，该限位部63设有导板，该导板的一侧边固定于导轨621的端部，另一侧边向钻机倾斜，该侧边与钻机间具有预定距离。

如此设置，当API钻杆30与动力头20连接完成后，API钻杆30在辅助接杆装置60和钢丝绳50的扶持辅助作用下，由动力头20带动继续提升，当到达导轨621端部时，API钻杆30的下杆头由凹槽613内滑出来，进而接触导板；然后在该导板的导向作用下逐渐向上提升，使得API钻杆30吊起后，其下杆头到达预定的位置。通过该导板631可使API钻杆30平稳、可靠的吊起。

需要说明的是，本文中的预定距离指的是API钻杆30吊起后，近位于待钻井口的上方时API钻杆30与钻机之间的距离，也就是说，该预定距离根据待钻井口与钻机之间的距离而设定，只需使另一侧边位于井口的上方，以使API钻杆30大致位于井口的正上方即可。

进一步地，如图2所示，该限位部63为呈直角三角形设置的支板框，其支板框的一个直角板632平行于导轨621且与导轨621固定，另一直角板632垂直向上，而该斜板631形成导板，以导向API钻杆30向带钻井口的上方。

采用上述结构的限位部63，一方面与导轨621连接更加稳固，另一方面能够为API钻杆30提供可靠的支承。

以上对本发明所提供的车载钻机的辅助接杆装置进行了详细介绍。本文中仅针对本发明的具体例子进行了阐述，以上具体实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明特点的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种车载钻机的辅助接杆装置，用于辅助连接车载钻机的动力头(20)与钻杆(30)，其特征在于，所述辅助接杆装置(60)包括：

支承部(61)，用于支托所述钻杆(30)的下杆头；

导向部(62)，导向所述支承部(61)靠近、远离所述钻机移动；

限位部(63)，设置于所述导向部(62)靠近所述钻机的一侧，以限制所述支承部(61)的移动位置，所述限位部(63)设有导板，所述导板的一侧边固定于所述导向部(62)，另一侧边向所述钻机倾斜，所述另一侧边与所述钻机间具有预定距离。

2.根据权利要求1所述的车载钻机的辅助接杆装置，其特征在于，所述导向部(62)设有导轨(621)，所述支承部(61)设有沿所述导轨(621)移动的导动件。

3.根据权利要求2所述的车载钻机的辅助接杆装置，其特征在于，所述支承部(61)还设有卡托所述下杆头的卡接件。

4.根据权利要求3所述的车载钻机的辅助接杆装置，其特征在于，所述支承部(61)包括支承板(611)，所述导动件为固定于所述支承板(611)底面的滚轮(612)、所述卡接件为开设于所述支承板(611)顶面的凹槽(613)。

5.根据权利要求4所述的车载钻机的辅助接杆装置，其特征在于，所述支承板(611)为方形板，所述方形板相对的两侧分别固连一组所述滚轮，所述导向部(62)对应设置两根平行的导轨(621)。

6.根据权利要求5所述的车载钻机的辅助接杆装置，其特征在于，每组所述滚轮包括至少两个所述滚轮(612)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的车载钻机的辅助接杆装置，其特征在于，所述限位部(63)为呈直角三角形设置的支板框，所述支板框的斜板(631)形成所述导板。