CN110552639B - 一种双层上杆箱自动上杆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及非开挖钻机上应用的一种双层上杆箱自动上杆装置,包括钻杆箱、杆箱座座体、抬杆机构和换杆机构;所述钻杆箱包括第一钻杆箱和第二钻杆箱,所述第一钻杆箱和第二钻杆箱为两个完全相同的矩形框架,所述两个框架紧密连接;所述杆箱座座体在所述钻杆箱底部两侧相对设置,且所述杆箱座座体的外侧靠近所述钻杆箱端面;所述抬杆机构通过第一连接件与所述杆箱座座体相连接;所述换杆机构通过第二连接件与所述抬杆机构相连;所述换杆机构包括换杆油缸,所述换杆油缸的固定铰座安装于所述抬杆机构上。本发明的应用解决了现有技术中对双级缸的依赖,避免了双级缸的使用对整体机带来的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械领域,尤其涉及非开挖钻机上应用的一种双层上杆箱自动上杆装置。
背景技术
水平定向钻进技术是将石油工业的定向钻进技术和传统的管线施工方法结合在一起的一项施工新技术,它具有施工速度快、施工精度高、成本低等优点,可在不开挖地表面的条件下,铺设多种地下公用设施(管道、电缆等)的一种施工机械,它广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等管线铺设施工中,它适用于沙土、粘土、卵石等地况,我国大部分非硬岩地区都可施工。工作环境温度为-15℃~+45℃。
而在钻机的施工过程中经常需要更换钻杆,现阶段钻机上便设置有双层上杆箱接杆结构来解决这一供给问题。现有技术中的双层上杆箱接杆结构如图1所示,主要由钻杆箱座1、抬杆装置2和换杆装置3组成,换杆油缸及抬杆油缸的固定铰座都安装于钻杆箱座1上。
现有技术的双层上杆箱接杆结构在应用过程中又有以下不足之处:
1、换杆油缸及抬杆油缸的固定铰座都安装于钻杆箱座上,换杆油缸的行程较大,液压油消耗量加大;
2、换杆油缸行程过大,换杆效率低,且因空间限制只能选用双级缸;
3、钻机工作时,只需更换上层钻杆箱,但由于换杆机构选用了双级缸,因此易产生两侧油缸升降不同步及升降不平稳,导致换杆动作不平顺。
因此,亟需提出一种新的技术方案解决换杆油缸行程过大的问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的问题,给非开挖钻机提供一种双层上杆箱自动上杆装置,具体技术方案如下所述:
一种双层上杆箱自动上杆装置,包括钻杆箱、杆箱座座体、抬杆机构和换杆机构;
进一步的,所述钻杆箱包括第一钻杆箱和第二钻杆箱,所述第一钻杆箱和第二钻杆箱均为矩形框架,两个框架紧密连接;
进一步的,所述杆箱座座体在所述钻杆箱底部两侧相对设置,且所述杆箱座座体的外侧靠近所述钻杆箱端面;
进一步的,所述抬杆机构通过第一连接件与所述杆箱座座体相连接;
进一步的,所述换杆机构通过第二连接件与所述抬杆机构相连;
更进一步的,所述换杆机构包括换杆油缸,所述换杆油缸的固定铰座安装于所述抬杆机构上。
上述技术方案中进一步的,所述矩形框架的相对两侧开设有出杆口,所述出杆口与所述框架的内腔相连通;
进一步的,所述两个框架具有出杆口的一侧紧密相连,形成一条贯通所述两个框架内腔的通道。
上述技术方案中进一步的,所述矩形框架沿长边方向的两端面上相对设置有卡槽,所述卡槽设置于所述框架内侧,所述卡槽的尺寸与钻杆两端的尺寸相匹配。
进一步的,所述杆箱座座体相对安装在所述框架装设有卡槽的两端。
进一步的,所述第一连接件与所述杆箱座座体固定连接;
进一步的,所述第一连接件上设置有导向槽,所述导向槽沿所述通道的延伸方向平行设置。
上述技术方案中进一步的,所述第一连接件与所述抬杆机构相连,且所述抬杆机构靠近所述导向槽的一侧嵌入所述导向槽内,并可沿导向槽的中心轴线方向滑动。
上述技术方案中进一步的,所述第二连接件上设置有滑槽,所述滑槽与所述导向槽平行设置;
进一步的,所述换杆机构靠近所述第二连接件的一侧设置有凸边,所述凸边与所述滑槽的槽道相适应,所述凸边容纳于所述滑槽内,并可以沿所述滑槽的槽道方向移动。
上述技术方案中进一步的,所述抬杆机构包括抬杠油缸,所述抬杠油缸与所述第一连接件相连,所述抬杠油缸与所述导向槽的中心轴线方向平行设置。
进一步的,所述换杆油缸与所述第二连接件相连,所述换杆油缸与所述抬杆油缸平行设置。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明将换杆油缸的固定铰座安装在抬杆机构上,整个换杆机构随抬杆机构一起升降,即换杆油缸等于先借用了抬杆油缸的行程,自身行程可减少,从而无需再使用双级缸;
2、本发明解决了现有技术对双级缸的依赖,从而避免了双级缸带来的使用缺陷。
3、本发明的技术方案简单、可操作性强,有效解决了现有技术问题,且可以广泛应用。
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一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为背景技术中的双层上杆箱接杆结构示意图;
图2为本发明所述双层上杆箱自动上杆装置的结构示意图;
图3为本发明所述抬杆机构上升至最高点位置示意图;
图4为本发明所述换杆机构上升至最高点位置示意图。
其中:1-钻杆箱座,2-抬杆装置,3-换杆装置,4-杆箱座座体,5-抬杆机构,6-换杆机构,7-第一钻杆箱,8-第二钻杆箱,9-第一连接件,10-第二连接件,11-换杆油缸,12-卡槽,13-钻杆,14-导向槽,15-滑槽,16-抬杠油缸。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以使固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以使直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
现阶段非开挖钻机在工作过程中给钻机更换钻杆时,经常会因使用的双级缸的两侧油缸升降不同步及升降不平稳,导致换杆动作不平顺。因此,本发明提供了一种双层上杆箱自动上杆装置来解决上述问题。
图1为背景技术中的双层上杆箱接杆结构示意图;图2为本发明所述双层上杆箱自动上杆装置的结构示意图;图3为本发明所述抬杆机构上升至最高点位置示意图;图4为本发明所述换杆机构上升至最高点位置示意图。
请参照图2-4,本实施例提供的一种双层上杆箱自动上杆装置,其特征在于:包括钻杆箱、杆箱座座体4、抬杆机构5和换杆机构6;
所述钻杆箱包括第一钻杆箱7和第二钻杆箱8,所述第一钻杆箱7和第二钻杆箱8均为矩形框架,两个框架紧密连接;
所述杆箱座座体4在所述钻杆箱底部两侧相对设置,且所述杆箱座座体4的外侧靠近所述钻杆箱端面;
所述抬杆机构5通过第一连接件9与所述杆箱座座体4相连接;
所述换杆机构6通过第二连接件10与所述抬杆机构5相连;
所述换杆机构6包括换杆油缸11,所述换杆油缸11的固定铰座安装于所述抬杆机构5上。
进一步的,所述矩形框架的相对两侧开设有出杆口,所述出杆口与所述框架的内腔相连通;
所述两个框架具有出杆口的一侧紧密相连,形成一条贯通所述两个框架内腔的通道。
进一步的,所述矩形框架沿长边方向的两端面上相对设置有卡槽12,所述卡槽12设置于所述框架内侧,所述卡槽12的尺寸与钻杆13两端的尺寸相匹配。
进一步的,所述杆箱座座体4相对安装在所述框架装设有卡槽12的两端。
进一步的,所述第一连接件9与所述杆箱座座体4固定连接;
所述第一连接件9上设置有导向槽14,所述导向槽14沿所述通道的延伸方向平行设置。
进一步的,所述第一连接件9与所述抬杆机构5相连,且所述抬杆机构5靠近所述导向槽14的一侧嵌入所述导向槽14内,并可沿导向槽14的中心轴线方向滑动。
进一步的,所述第二连接件10上设置有滑槽15,所述滑槽15与所述导向槽14平行设置;
所述换杆机构6靠近所述第二连接件10的一侧设置有凸边,所述凸边与所述滑槽15的槽道相适应,所述凸边容纳于所述滑槽15内,并可以沿所述滑槽15的槽道方向移动。
进一步的,所述抬杆机构5包括抬杠油缸16,所述抬杠油缸16与所述第一连接件9相连,所述抬杠油缸16与所述导向槽14的中心轴线方向平行设置。
进一步的,所述换杆油缸11与所述第二连接件10相连,所述换杆油缸11与所述抬杆油缸16平行设置。
请参见图2,在钻机工作时,由抬杆机构5将第二钻杆箱8中的钻杆13接引至工作高度。
参见图3,钻机工作时启动液压传动系统,液压泵从液压油箱内吸入液压油,在从液压泵注入所述抬杆油缸16内,致使所述抬杆油缸16内压强增大,所述抬杆机构5在抬杠油缸16的压力作用下开始运动,液压杆被推出所述抬杠油缸16,钻杆13被推至第二钻杆箱8内,此时所述抬杆机构5上升至最高点位置。
请继续参见图4,当所述抬杆机构5上升至最高点位置时,所述换杆机构6在液压系统的作用下,所述换杆油缸11内的压强增大,将换杆机构6的液压杆推出所述换杆油缸11,钻杆13在所述换杆机构6推至第一钻杆箱7内,此时换杆机构6上升至最高点位置。
本发明所述的换杆机构6随所述抬杆机构5一起升降,当所述抬杠机构5到达最高点位置时,所述换杆机构6在利用换杆油缸11的推力继续向所述换杆机构6的最高点位置上升。
本发明相比较现有技术,避免了双级缸的使用,解决了双级缸带来的油缸升降不同步换杆动作不平顺的问题。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。
Claims (5)
1.一种双层上杆箱自动上杆装置,其特征在于:包括钻杆箱、杆箱座座体(4)、抬杆机构(5)和换杆机构(6);
所述钻杆箱包括第一钻杆箱(7)和第二钻杆箱(8),所述第一钻杆箱(7)和第二钻杆箱(8)均为矩形的框架,两个框架紧密连接;
所述杆箱座座体(4)在所述钻杆箱底部两侧相对设置,且所述杆箱座座体(4)的外侧靠近所述钻杆箱端面;
所述抬杆机构(5)通过第一连接件(9)与所述杆箱座座体(4)相连接;
所述换杆机构(6)通过第二连接件(10)与所述抬杆机构(5)相连;
所述换杆机构(6)包括换杆油缸(11),所述换杆油缸(11)的固定铰座安装于所述抬杆机构(5)上,
所述框架的相对两侧开设有出杆口,所述出杆口与所述框架的内腔相连通;所述两个框架具有出杆口的一侧紧密相连,形成一条贯通所述两个框架内腔的通道,
所述第一连接件(9)与所述杆箱座座体(4)固定连接;所述第一连接件(9)上设置有导向槽(14),所述导向槽(14)沿通道的延伸方向平行设置,
所述抬杆机构(5)包括抬杆油缸(16),所述抬杆油缸(16)与所述第一连接件(9)相连,所述抬杆油缸(16)与所述导向槽(14)的中心轴线方向平行设置,
所述换杆油缸(11)与所述第二连接件(10)相连,所述换杆油缸(11)与所述抬杆油缸(16)平行设置。
2.根据权利要求1所述的自动上杆装置,其特征在于:所述框架沿长边方向的两端面上相对设置有卡槽(12),所述卡槽(12)设置于所述框架内侧,所述卡槽(12)的尺寸与钻杆(13)两端的尺寸相匹配。
3.根据权利要求1所述的自动上杆装置,其特征在于:所述杆箱座座体(4)相对安装在所述框架装设有卡槽(12)的两端。
4.根据权利要求1所述的自动上杆装置,其特征在于:所述第一连接件(9)与所述抬杆机构(5)相连,且所述抬杆机构(5)靠近所述导向槽(14)的一侧嵌入所述导向槽(14)内,并能沿导向槽(14)的中心轴线方向滑动。
5.根据权利要求1所述的自动上杆装置,其特征在于:所述第二连接件(10)上设置有滑槽(15),所述滑槽(15)与所述导向槽(14)平行设置;
所述换杆机构(6)靠近所述第二连接件(10)的一侧设置有凸边,所述凸边与所述滑槽(15)的槽道相适应,所述凸边容纳于所述滑槽(15)内,并能够沿所述滑槽(15)的槽道方向移动。
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