CN110761724A - 一种岩心取样钻机用夹持卸扣装置及岩心取样钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩心取样钻机用夹持卸扣装置，包括两组夹持卸扣器、中间支撑架及旋转伸缩件；两组夹持卸扣器位于中间支撑架的两侧，夹持卸扣器包括旋转架、夹持卡瓦组和夹持伸缩组件，夹持卡瓦组包括两组夹持卡瓦，两组夹持卡瓦上均设有钻杆夹持口和套管夹持口；夹持伸缩组件包括两组夹持伸缩单件；旋转伸缩件包括两组旋转伸缩单件。应用本发明技术方案，效果是：整体结构精简；两组夹持卡瓦形成钻杆夹持腔和套管夹持腔，便于钻杆和套管的夹持；两组夹持卸扣器中的旋转架进行反向旋转，实现钻杆和/或套管的拆卸。本发明还公开一种岩心取样钻机，包含上述夹持卸扣装置，能够实现不同规格的钻杆和套管的夹持和拆卸，大大提高工作效率。

Description

一种岩心取样钻机用夹持卸扣装置及岩心取样钻机

技术领域

本发明属于地质工程勘探设备领域，具体涉及一种岩心取样钻机用夹持卸扣装置及岩心取样钻机。

背景技术

随着我国不断加强矿产资源的开发力度，相关岩心取样钻探设备得到不断发展。岩心取样钻探过程中，根据岩土层结构需要交替加装或拆卸两种不同直径的钻杆和套管，而施工中通常直接通过人工扳手拧卸杆件，操作效率低，劳动强度大，存在较大的安全隐患。

市场上最新推广的全液压岩心取样钻机配备有夹持卸扣器，能够在钻探过程中夹持卸扣钻杆，减轻工人的劳动强度。但对于更大直径的套管，仍需通过人工扳手辅助卸扣，劳动强度大。

因此，设计一种能够实现钻杆和套管交替夹持卸扣操作的装置具有重要意义。

发明内容

本发明第一目的在于提供一种岩心取样钻机用夹持卸扣装置，能实现自动交替夹持卸扣两种不同直径的钻杆和套管，具体方案如下：

一种岩心取样钻机用夹持卸扣装置，包括两组夹持卸扣器、中间支撑架及旋转伸缩件；

所述中间支撑架包括支撑架本体以及贯穿所述支撑架本体设置的第一安装通孔；

两组所述夹持卸扣器位于支撑架本体的两侧，所述夹持卸扣器包括旋转架、夹持卡瓦组和夹持伸缩组件，所述夹持卡瓦组包括结构相同的两组夹持卡瓦，两组所述夹持卡瓦上均设有钻杆夹持口和套管夹持口；夹持伸缩组件包括与两组夹持卡瓦对应设置的两组夹持伸缩单件，所述夹持伸缩单件的第一端连接夹持卡瓦，其第二端连接旋转架；两组夹持伸缩单件分别进行动作，使得两组夹持卡瓦上的钻杆夹持口对应设置形成用于夹持钻杆的钻杆夹持腔，使得两组夹持卡瓦上的套管夹持口对应设置形成用于夹持套管的套管夹持腔；旋转架上设有用于钻杆和套管贯穿设置的第二安装通孔，所述第一安装通孔、第二安装通孔、钻杆夹持腔以及套管夹持腔同中心轴线设置；

所述旋转伸缩件包括分别与两组夹持卸扣器对应设置的两组旋转伸缩单件，旋转伸缩单件的第一端连接旋转架，其第二端连接钻机桅杆；两组旋转伸缩单件错位安装在桅杆的两侧，通过两组旋转伸缩单件分别带动两组夹持卸扣器中的旋转架进行反向旋转实现钻杆和/或套管的拆卸。

以上技术方案中优选的，所述第一安装通孔和所述第二安装通孔处均设有铜套管。

以上技术方案中优选的，夹持伸缩单件以及旋转伸缩单件均为伸缩油缸。

以上技术方案中优选的，夹持伸缩单件以及旋转伸缩单件采用液压伺服同步控制驱动。

以上技术方案中优选的，所述夹持卡瓦的夹持面包括顺次连接的第一倾斜面、弧形面以及第三倾斜面，所述弧形面为钻杆夹持口的夹持面，所述第一倾斜面和第三倾斜面组合形成套管夹持口的夹持面。

应用本发明的岩心取样钻机用夹持卸扣装置，效果是：

1、本发明的岩心取样钻机用夹持卸扣装置包括两组夹持卸扣器、中间支撑架以及旋转伸缩件；所述中间支撑架包括支撑架本体以及第一安装通孔；两组所述夹持卸扣器位于支撑架本体的两侧，所述夹持卸扣器包括旋转架、夹持卡瓦组和夹持伸缩组件，夹持卡瓦组包括结构相同的两组夹持卡瓦，两组夹持卡瓦上均设有钻杆夹持口和套管夹持口；夹持伸缩组件包括与两组夹持卡瓦对应设置的两组夹持伸缩单件；旋转伸缩件包括分别与两组夹持卸扣器对应设置的两组旋转伸缩单件。整体结构精简；夹持伸缩单件的第一端连接夹持卡瓦，其第二端连接旋转架，通过两组夹持伸缩单件分别进行动作，使得两组夹持卡瓦上的钻杆夹持口对应设置形成钻杆夹持腔，使得两组夹持卡瓦上的套管夹持口对应设置形成套管夹持腔，便于钻杆和套管的夹持；两组旋转伸缩单件错位安装在桅杆的两侧，通过两组旋转伸缩单件分别带动两组夹持卸扣器中的旋转架进行反向旋转，实现钻杆和/或套管的拆卸。

2、本发明的所述第一安装通孔和所述第二安装通孔处均设有铜套管，方便钻杆和套管伸入进行夹持和拆卸操作。

3、本发明中第一夹持伸缩单件、第二夹持伸缩单件以及旋转伸缩单件均为伸缩油缸；所述第一夹持伸缩单件、第二夹持伸缩单件以及旋转伸缩单件采用液压伺服同步控制驱动。方便钻杆和套管的夹持和拆卸。

4、本发明中夹持卡瓦的夹持面包括顺次连接的第一倾斜面、弧形面以及第三倾斜面，所述弧形面为钻杆夹持口的夹持面，所述第一倾斜面和第三倾斜面组合形成套管夹持口的夹持面。夹持卡瓦的夹持面采用第一倾斜面、弧形面以及第三倾斜面的结构，加工方便，且能够兼顾钻杆和套管的夹持，实用性强。

本发明的第二目的在于提供一种岩心取样钻机，包含上述夹持卸扣装置，能实现岩心取样钻机在钻探过程中可自动交替夹持卸扣两种不同直径钻杆和套管的功能，避免采用人工扳手拧卸钻杆或套管的繁琐，降低工人劳动强度与安全隐患，提高整体钻探效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是实施例中岩心取样钻机用夹持卸扣装置的整体结构示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是图1另一个方位的剖视图；

图4是图1中夹持卡瓦的结构示意图；

图5(a)是图1夹持卡瓦组夹持钻杆时的结构示意图；

图5(b)是图1夹持卡瓦组夹持钻杆时的结构示意图；

图6是图1进行钻杆拆卸时的结构示意图；

其中：1、夹持卸扣器，1.1、旋转架，1.2、夹持卡瓦组，1.21、夹持卡瓦，1.3、夹持伸缩组件，1.31、夹持伸缩单件，A、钻杆夹持口，B、套管夹持口，C1、第一倾斜面，C2、弧形面，C3、第三倾斜面，2、中间支撑架，2.1、支撑架本体，2.2、连接螺栓，3、旋转伸缩件，3.1、旋转伸缩单件，4、钻机桅杆，5、钻杆，6、套管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例：

如图1至图6所示，一种岩心取样钻机，其包括钻机桅杆4和岩心取样钻机用夹持卸扣装置，岩心取样钻机用夹持卸扣装置包括两组夹持卸扣器1、中间支撑架2以及旋转伸缩件3，具体结构如下；

所述中间支撑架2包括支撑架本体2.1以及贯穿支撑架本体2.1设置的第一安装通孔。

两组所述夹持卸扣器1的结构相同，且两组夹持卸扣器1位于支撑架本体2.1的两侧，所述夹持卸扣器1的结构详见图2和图3，具体包括旋转架1.1、夹持卡瓦组1.2和夹持伸缩组件1.3，如下：

所述夹持卡瓦组1.2包括结构相同的两组夹持卡瓦1.21，两组所述夹持卡瓦1.21上均设有钻杆夹持口A和套管夹持口B；夹持伸缩组件1.3包括与两组夹持卡瓦1.21对应设置的两组夹持伸缩单件1.31，所述夹持伸缩单件1.31的第一端连接夹持卡瓦1.21，其第二端连接旋转架1.1。通过两组夹持伸缩单件1.31分别进行动作，使得两组夹持卡瓦1.21上的钻杆夹持口A对应设置形成钻杆夹持腔，用于夹持钻杆5，详见图5(a)；使得两组夹持卡瓦1.21上的套管夹持口B对应设置形成套管夹持腔，用于夹持套管6，详见图5(b)。

旋转架1.1上设有用于钻杆和套管贯穿设置的第二安装通孔，所述第一安装通孔、第二安装通孔、钻杆夹持腔以及套管夹持腔同中心轴线设置，便于钻杆或套管贯穿第一安装通孔、第二安装通孔以及钻杆夹持腔或套管夹持腔设置，实现钻杆或套管的夹持。

所述旋转伸缩件3包括分别与两组夹持卸扣器1对应设置的两组旋转伸缩单件3.1，详见图1和图2，旋转伸缩单件3.1的第一端连接旋转架1.1，其第二端连接钻机桅杆；两组旋转伸缩单件3.1错位安装在桅杆的两侧，通过两组旋转伸缩单件3.1分别带动两组夹持卸扣器1中的旋转架1.1进行反向旋转实现钻杆和/或套管的拆卸。

优选的，还可以设置连接螺栓2.2，可通过连接螺栓2.2调整中间支撑架2夹持卸扣器1中旋转架1.1的预压紧力。

优选的，所述第一安装通孔和所述第二安装通孔处均设有铜套管。铜套管的内外圈均进行了精密加工。

优选的，夹持伸缩单件1.31以及旋转伸缩单件3.1均为伸缩油缸；所述夹持伸缩单件1.31以及旋转伸缩单件3.1采用液压伺服同步控制驱动。

所述夹持卡瓦1.21的夹持面包括顺次连接的第一倾斜面C1、弧形面C2以及第三倾斜面C3，详见图4，所述弧形面C2为钻杆夹持口A的夹持面，所述第一倾斜面C1和第三倾斜面C3组合形成套管夹持口B的夹持面。

钻杆5和套管6均包含螺纹连接的两段，螺纹连接处位于两组夹持卸扣器之间，便于实现钻杆和套管的拆卸。

应用本实施例的岩心取样钻机用夹持卸扣装置，具体是：该夹持卸扣装置需通过螺栓安装在岩心取样钻机的钻机桅杆底部。在岩心取样钻探过程中，根据岩土层结构需要交替加装或拆卸具有两种不同直径的钻杆和套管。当需要拆卸钻杆时，夹持卸扣装置通过夹持卡瓦组夹紧钻杆或套管；通过两组旋转伸缩单件分别带动两组夹持卸扣器中的旋转架进行反向旋转，实现自动交替夹持卸扣两种不同直径钻杆和套管，避免采用人工扳手拧卸钻杆或套管的繁琐，提高施工效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种岩心取样钻机用夹持卸扣装置，其特征在于：包括两组夹持卸扣器(1)、中间支撑架(2)以及旋转伸缩件(3)；

所述中间支撑架(2)包括支撑架本体(2.1)以及贯穿所述支撑架本体(2.1)设置的第一安装通孔；

两组所述夹持卸扣器(1)位于支撑架本体(2.1)的两侧，所述夹持卸扣器(1)包括旋转架(1.1)、夹持卡瓦组(1.2)和夹持伸缩组件(1.3)，所述夹持卡瓦组(1.2)包括结构相同的两组夹持卡瓦(1.21)，两组所述夹持卡瓦(1.21)上均设有钻杆夹持口(A)和套管夹持口(B)；夹持伸缩组件(1.3)包括与两组夹持卡瓦(1.21)对应设置的两组夹持伸缩单件(1.31)，所述夹持伸缩单件(1.31)的第一端连接夹持卡瓦(1.21)，其第二端连接旋转架(1.1)；两组夹持伸缩单件(1.31)分别进行动作，使得两组夹持卡瓦(1.21)上的钻杆夹持口(A)对应设置形成用于夹持钻杆的钻杆夹持腔，使得两组夹持卡瓦(1.21)上的套管夹持口(B)对应设置形成用于夹持套管的套管夹持腔；旋转架(1.1)上设有用于钻杆和套管贯穿设置的第二安装通孔，所述第一安装通孔、第二安装通孔、钻杆夹持腔以及套管夹持腔同中心轴线设置；

所述旋转伸缩件(3)包括分别与两组夹持卸扣器(1)对应设置的两组旋转伸缩单件(3.1)，旋转伸缩单件(3.1)的第一端连接旋转架(1.1)，其第二端连接钻机桅杆；两组旋转伸缩单件(3.1)错位安装在桅杆的两侧，通过两组旋转伸缩单件(3.1)分别带动两组夹持卸扣器(1)中的旋转架(1.1)进行反向旋转实现钻杆和/或套管的拆卸。

2.根据权利要求1所述的岩心取样钻机用夹持卸扣装置，其特征在于，所述第一安装通孔和所述第二安装通孔处均设有铜套管。

3.根据权利要求1所述的岩心取样钻机用夹持卸扣装置，其特征在于，夹持伸缩单件(1.31)以及旋转伸缩单件(3.1)均为伸缩油缸。

4.根据权利要求3所述的岩心取样钻机用夹持卸扣装置，其特征在于，所述夹持伸缩单件(1.31)以及旋转伸缩单件(3.1)采用液压伺服同步控制驱动。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的岩心取样钻机用夹持卸扣装置，其特征在于，所述夹持卡瓦(1.21)的夹持面包括顺次连接的第一倾斜面(C1)、弧形面(C2)以及第三倾斜面(C3)，所述弧形面(C2)为钻杆夹持口(A)的夹持面，所述第一倾斜面(C1)和第三倾斜面(C3)组合形成套管夹持口(B)的夹持面。

6.一种岩心取样钻机，其特征在于：包括钻机桅杆(4)以及权利要求1-5任意一项所述的岩心取样钻机用夹持卸扣装置，所述岩心取样钻机用夹持卸扣装置中的支撑架本体(2.1)固定设置在所述钻机桅杆(4)上。

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