CN110529054A - 一种钻机钻杆倍增装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻机钻杆倍增装置，包括：塔架、升降组件、滑轮组件、钢丝绳和导向组件；塔架包括底座和导杆；升降组件包括滑管、活塞杆和给进油缸；滑轮组件包括轮架和动滑轮；钢丝绳的数量与动滑轮的数量一致，钢丝绳的一端固定在导杆底部，另一端绕过动滑轮与钻杆提引器连接；导向组件包括固定架、支撑架、转动构件和螺纹杆；本发明采用的钻杆倍增装置改变了现有钻机的工作效率并节约了成本，采用给进油缸的多功能使用，再加上动滑轮提升，能够达到更好的提升和下降能力；同时，本发明采用多个动滑轮和导向组件提高升降时的结构稳定性，克服了现有技术的升降结构稳定性不足的问题。

Description

一种钻机钻杆倍增装置

技术领域

本发明涉及钻机作业技术领域，更具体的说是涉及一种钻机钻杆倍增装置。

背景技术

目前，钻机作业时，需要提升和下降钻杆通常会采用增加钻塔高度，使用卷扬机来实现钻杆提升和下降。尤其是在便携式岩心钻机钻杆提升和下降，现有的便携式钻机只能使用1.5m的钻杆，而现有的绳索取心钻杆通常都为3m，这给便携式岩心钻机带来了比较大的缺陷，造成钻杆采购麻烦，工作效率低，成本高等问题。为此，发明人为了克服这一问题，提供了授权公告号为CN202017458U，专利名称为：“一种钻机钻杆倍增装置”的发明，此结构由动滑轮、提升钢丝绳、给进油缸、滑管、钻杆提引器、底座、绳索固定点、塔架导组成；给进油缸的活塞杆固定在塔架导杆底部，给进油缸的缸筒顶端固定有动滑轮，给进油缸的缸筒固定在滑管上，滑管通过塔架导杆随给进油缸的缸筒上下运动，绳索固定点设置在塔架导杆底部，提升钢丝绳的一端固定在绳索固定点处，另一端绕过动滑轮与钻杆提引器连接。本发明通过给进油缸和动滑轮的配合，实现钻杆的快速加倍升降，并使钻杆使用长度提高。

但是，上述专利虽然能够解决现有问题，但是其由于采用动滑轮的特性，在升降过程中需要更大的力进行提升；而且给进油缸和动滑轮的配合很难保证结构稳定性和运动过程中状态的稳定，在使用过程中仍然存在着诸多问题。

因此，如何提供一种结构稳定性强的钻机钻杆倍增装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种钻机钻杆倍增装置，能够满足钻杆长度的升降需求，且稳定性强。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种钻机钻杆倍增装置，包括：塔架、升降组件、滑轮组件、钢丝绳和导向组件；

所述塔架包括底座和导杆；所述底座固定在地面上，两根所述导杆竖直固定在所述底座上；

所述升降组件包括滑管、活塞杆和给进油缸；所述滑管位于两根所述导杆之间，且所述滑管的侧壁与两根所述导杆滑动连接，所述给进油缸固定在所述滑管的顶端；所述活塞杆滑动连接在所述导杆内部，且与所述给进油缸的动力输出端连接；

所述滑轮组件包括轮架和动滑轮；所述轮架固定在所述滑管的顶端，所述轮架为U型架；多个所述动滑轮依次串联转动连接在所述轮架上；

所述钢丝绳的数量与所述动滑轮的数量一致，所述钢丝绳的一端固定在所述导杆底部，另一端绕过所述动滑轮与钻杆提引器连接；

所述导向组件包括固定架、支撑架、转动构件和螺纹杆；所述固定架与所述轮架底部固定连接；所述支撑架固定在所述底座上；所述转动构件的数量为四个，且与所述支撑架转动连接；所述螺纹杆竖直布置，且顶端与所述固定架的四角固定连接，所述螺纹杆穿过所述转动构件，且于所述转动构件螺纹连接。

通过上述技术方案，本发明采用的钻杆倍增装置改变了现有钻机的工作效率并节约了成本，尤其是便携式岩心钻机只能使用1.5m钻杆，使用本装置便携式岩心钻机可以使用3m钻杆；本发明采用给进油缸的多功能使用，再加上动滑轮提升，能够达到更好的提升和下降能力；同时，本发明采用多个动滑轮和导向组件提高升降时的结构稳定性，克服了现有技术的升降结构稳定性不足的问题。

优选的，在上述一种钻机钻杆倍增装置中，所述转动构件包括轴承和螺纹管；所述轴承外壁与所述支撑架固定连接，所述螺纹管固套在所述轴承内，所述螺纹管与所述螺纹杆螺纹连接。能够保证在螺纹杆上下升降的过程中螺纹管转动，使导向效果更强，进一步提高稳定性。

优选的，在上述一种钻机钻杆倍增装置中，所述转动构件还包括锥齿圈、电机和锥齿轮；所述锥齿圈固套在所述螺纹管的外壁上；所述电机固定在所述支撑架上；所述锥齿轮与所述电机的动力输出端连接，且所述锥齿轮与所述锥齿圈啮合。本发明可以通过螺纹杆的上下移动带动螺纹管转动，也可以通过电机驱动螺纹管转动，带动螺纹杆上下移动，与给进油缸的上下移动相互配合，更加省力。

优选的，在上述一种钻机钻杆倍增装置中，所述动滑轮的数量为4个。能够以合理的数量保证其支撑强度。

优选的，在上述一种钻机钻杆倍增装置中，所述活塞杆的滑动行程至少为1.8m。当给进油缸的活塞杆完全收回状态或完全伸出状态，钻杆提引器上下移动距离为3.6m，从而满足3m钻杆加减的要求。

优选的，在上述一种钻机钻杆倍增装置中，所述螺纹杆的长度至少为1.8m。能够配合给进油缸的活塞杆的上下移动。

优选的，在上述一种钻机钻杆倍增装置中，所述支撑架包括顶板和支撑杆；所述顶板为矩形板，且位于所述底座上方，所述转动构件设置在所述顶板上；多根所述支撑杆固定在所述顶板和所述底座之间。进一步提高支撑稳定性。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种钻机钻杆倍增装置，具有以下有益效果：

1、本发明采用的钻杆倍增装置改变了现有钻机的工作效率并节约了成本，尤其是便携式岩心钻机只能使用1.5m钻杆，使用本装置便携式岩心钻机可以使用3m钻杆；本发明采用给进油缸的多功能使用，再加上动滑轮提升，能够达到更好的提升和下降能力；同时，本发明采用多个动滑轮和导向组件提高升降时的结构稳定性，克服了现有技术的升降结构稳定性不足的问题。

2、本发明可以通过螺纹杆的上下移动带动螺纹管转动，也可以通过电机驱动螺纹管转动，带动螺纹杆上下移动，与给进油缸的上下移动相互配合，更加省力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的结构示意图；

图2附图为本发明提供的滑轮组件的示意图；

图3附图为本发明提供的转动构件的结构示意图。

其中：

1-塔架；

11-底座；

12-导杆；

2-升降组件；

21-滑管；

22-活塞杆；

23-给进油缸；

3-滑轮组件；

31-轮架；

32-动滑轮；

4-钢丝绳；

5-导向组件；

51-固定架；

52-支撑架；

521-顶板；

522-支撑杆；

53-转动构件；

531-轴承；

532-螺纹管；

533-锥齿圈；

534-电机；

535-锥齿轮；

54-螺纹杆；

6-钻杆提引器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1至附图3，本发明实施例公开了一种钻机钻杆倍增装置，包括：塔架1、升降组件2、滑轮组件3、钢丝绳4和导向组件5；

塔架1包括底座11和导杆12；底座11固定在地面上，两根导杆12竖直固定在底座11上；

升降组件2包括滑管21、活塞杆22和给进油缸23；滑管21位于两根导杆12之间，且滑管21的侧壁与两根导杆12滑动连接，给进油缸23固定在滑管21的顶端；活塞杆22滑动连接在导杆12内部，且与给进油缸23的动力输出端连接；

滑轮组件3包括轮架31和动滑轮32；轮架31固定在滑管21的顶端，轮架31为U型架；多个动滑轮32依次串联转动连接在轮架31上；

钢丝绳4的数量与动滑轮32的数量一致，钢丝绳4的一端固定在导杆12底部，另一端绕过动滑轮32与钻杆提引器6连接；

导向组件5包括固定架51、支撑架52、转动构件53和螺纹杆54；固定架51与轮架31底部固定连接；支撑架52固定在底座11上；转动构件53的数量为四个，且与支撑架52转动连接；螺纹杆54竖直布置，且顶端与固定架51的四角固定连接，螺纹杆54穿过转动构件53，且于转动构件53螺纹连接。

为了进一步优化上述技术方案，转动构件53包括轴承531和螺纹管532；轴承531外壁与支撑架52固定连接，螺纹管532固套在轴承531内，螺纹管532与螺纹杆54螺纹连接。

为了进一步优化上述技术方案，转动构件53还包括锥齿圈533、电机534和锥齿轮535；锥齿圈533固套在螺纹管532的外壁上；电机534固定在支撑架52上；锥齿轮535与电机534的动力输出端连接，且锥齿轮535与锥齿圈533啮合。

为了进一步优化上述技术方案，动滑轮32的数量为4个。

为了进一步优化上述技术方案，活塞杆22的滑动行程至少为1.8m。

为了进一步优化上述技术方案，螺纹杆54的长度至少为1.8m。

为了进一步优化上述技术方案，支撑架52包括顶板521和支撑杆522；顶板521为矩形板，且位于底座11上方，转动构件53设置在顶板521上；多根支撑杆522固定在顶板521和底座11之间。

本发明的工作原理为：

滑轮组件3随着给进油缸23的上升而上升，下降而下降，滑轮组件3的上升高度是钻杆提引器6上升高度的0.5倍。当给进油缸23在动力装置的驱动下上下运动时，固定在给进油23上的动滑轮32随给进油缸23上下移动，钻杆提引器6以两倍的速度上下移动，当给进油缸23的活塞杆22完全收回状态或完全伸出状态，钻杆提引器6上下移动距离为3.6m(给进油缸23的行程为1.8m)，从而满足3m钻杆加减的要求。

当给进油缸23上下运动时，螺纹杆54带动螺纹管532转动，由于螺纹管532的转动，促使螺纹杆54上下移动，进而对给进油缸23的上下升降进行导正限位。

导向组件也可以具有动力辅助功能，通过电机驱动锥齿轮535转动，进而带动锥齿圈533转动，使螺纹管532转动，带动螺纹杆54上下移动，不仅起到导正限位作用，同时能够对给进油缸23的升降起到助力作用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种钻机钻杆倍增装置，其特征在于，包括：塔架(1)、升降组件(2)、滑轮组件(3)、钢丝绳(4)和导向组件(5)；

所述塔架(1)包括底座(11)和导杆(12)；所述底座(11)固定在地面上，两根所述导杆(12)竖直固定在所述底座(11)上；

所述升降组件(2)包括滑管(21)、活塞杆(22)和给进油缸(23)；所述滑管(21)位于两根所述导杆(12)之间，且所述滑管(21)的侧壁与两根所述导杆(12)滑动连接，所述给进油缸(23)固定在所述滑管(21)的顶端；所述活塞杆(22)滑动连接在所述导杆(12)内部，且与所述给进油缸(23)的动力输出端连接；

所述滑轮组件(3)包括轮架(31)和动滑轮(32)；所述轮架(31)固定在所述滑管(21)的顶端，所述轮架(31)为U型架；多个所述动滑轮(32)依次串联转动连接在所述轮架(31)上；

所述钢丝绳(4)的数量与所述动滑轮(32)的数量一致，所述钢丝绳(4)的一端固定在所述导杆(12)底部，另一端绕过所述动滑轮(32)与钻杆提引器(6)连接；

所述导向组件(5)包括固定架(51)、支撑架(52)、转动构件(53)和螺纹杆(54)；所述固定架(51)与所述轮架(31)底部固定连接；所述支撑架(52)固定在所述底座(11)上；所述转动构件(53)的数量为四个，且与所述支撑架(52)转动连接；所述螺纹杆(54)竖直布置，且顶端与所述固定架(51)的四角固定连接，所述螺纹杆(54)穿过所述转动构件(53)，且于所述转动构件(53)螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种钻机钻杆倍增装置，其特征在于，所述转动构件(53)包括轴承(531)和螺纹管(532)；所述轴承(531)外壁与所述支撑架(52)固定连接，所述螺纹管(532)固套在所述轴承(531)内，所述螺纹管(532)与所述螺纹杆(54)螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种钻机钻杆倍增装置，其特征在于，所述转动构件(53)还包括锥齿圈(533)、电机(534)和锥齿轮(535)；所述锥齿圈(533)固套在所述螺纹管(532)的外壁上；所述电机(534)固定在所述支撑架(52)上；所述锥齿轮(535)与所述电机(534)的动力输出端连接，且所述锥齿轮(535)与所述锥齿圈(533)啮合。

4.根据权利要求1所述的一种钻机钻杆倍增装置，其特征在于，所述动滑轮(32)的数量为4个。

5.根据权利要求1所述的一种钻机钻杆倍增装置，其特征在于，所述活塞杆(22)的滑动行程至少为1.8m。

6.根据权利要求5所述的一种钻机钻杆倍增装置，其特征在于，所述螺纹杆(54)的长度至少为1.8m。

7.根据权利要求1所述的一种钻机钻杆倍增装置，其特征在于，所述支撑架(52)包括顶板(521)和支撑杆(522)；所述顶板(521)为矩形板，且位于所述底座(11)上方，所述转动构件(53)设置在所述顶板(521)上；多根所述支撑杆(522)固定在所述顶板(521)和所述底座(11)之间。