CN111535759B - 一种水文地质勘探钻孔用管道对接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种水文地质勘探钻孔用管道对接装置，包括夹紧机构、抓取机构和升降机构，所述升降机构安装在地面上并与地面通过导轨滑块副滑动连接，所述夹紧机构支撑在升降机构上，所述抓取机构支撑在夹紧机构上，夹紧机构包括下夹紧爪和上夹紧爪，对接时，向前推动升降机构使得下夹紧爪与钻管对应，并且下夹紧爪对应的液压缸活塞杆伸出，使得下夹紧爪夹紧钻管，当套管进入到上夹紧爪内后，夹紧爪夹紧套管，之后驱动上夹紧爪转动，使得套管轴线与钻管轴线重叠，之后套管下移，插入到套管，可靠性好，对接难度低，效率高；工人远程控制，安全可靠。通过抓取机构和夹紧机构配合动作，完成套管的对接，人不直接接触套管，降低危险性，防止被套管击伤。

Description

一种水文地质勘探钻孔用管道对接装置

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，具体地说是一种水文地质勘探钻孔用管道对接装置。

背景技术

水文地质主要是研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。钻孔时水文地质勘探中常用的手段，通过抽水试验的方式来测定地下水的物理性质和化学成分。

但是在钻孔下入套管时，从探管中喷出的水由于压力较大，严重影响工人的操作，使得工人很难完成对接工作；并且从探管中喷出的水由于水压较大，对准插入的过程中水喷到工人身上，会有较大的疼痛感，对工人的身体健康造成损害；同时套管可能将人弹飞，现有的套管将工人打飞的案例比比皆是，安全隐患较大。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种水文地质勘探钻孔用管道对接装置，能够帮助管道对接，操作方便，工人远程操作即可，安全可靠。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种水文地质勘探钻孔用管道对接装置，包括夹紧机构、抓取机构和升降机构，所述升降机构安装在地面上并与地面通过导轨滑块副滑动连接，所述夹紧机构支撑在升降机构上，所述抓取机构支撑在夹紧机构上；

所述夹紧机构包括下夹紧爪和上夹紧爪，所述下夹紧爪后端与升降机构连接，下夹紧爪和上夹紧爪后端均设有铰接板，下夹紧爪后端和上夹紧爪后端均与对应的铰接板铰接，下夹紧爪后端和上夹紧爪后端与对应的铰接板之间均设有液压缸，下夹紧爪与探管对应，上夹紧爪与套管对应，所述下夹紧爪后端的铰接板和上夹紧爪后端的铰接板之间转动连接，所述上夹紧爪外侧面设有护罩；

所述抓取机构包括支撑杆、拉杆和抓手，所述支撑杆与夹紧爪后端的铰接板之间活动连接，支撑杆前端设有第一套筒，拉杆前端穿过第一套筒并与第一套筒之间滑动连接，抓手后端与拉杆前端铰接，抓手与第一套筒之间设有连杆，连杆前端与抓手铰接，连杆后端与第一套筒铰接，连杆前后对称的设有两个。

进一步地，所述升降机构选用剪叉式升降机。

进一步地，轨道前端设有定位块。

进一步地，所述下夹紧爪后端设有连接架，连接架前端与下夹紧爪后端的铰接板固定连接，连接架固定在剪叉式升降机顶板上。

进一步地，所述下夹紧爪后端的铰接板下端设有电机，电机输出端与转轴连接，转轴穿过下夹紧爪后端的铰接板，转轴与下夹紧爪后端的铰接板转动连接，转轴上端与上夹紧爪后端的铰接板固定连接。

进一步地，所述下夹紧爪后端的铰接板上设有定位机构，所述定位机构包括壳体、定位螺钉和压缩弹簧，壳体固定在铰接板上，定位螺钉穿过壳体与转轴配合，压缩弹簧套在定位螺钉上，定位螺钉上设有挡板，压缩弹簧一端与挡板接触，压缩弹簧另一端与壳体内壁接触。

进一步地，所述电机外侧设有保护罩。

进一步地，所述上夹紧爪后端的铰接板上端设有第二套筒，第二套筒与铰接板转动连接，所述支撑杆穿过第二套筒并与第二套筒之间滑动连接。

进一步地，所述支撑杆后端设有连接板，拉杆后端穿过连接板并与连接板之间滑动连接，连接板上端设有第一把手，拉杆后端设有第二把手。

本发明的有益效果是：

1、本发明包括夹紧机构、抓取机构和升降机构，所述升降机构安装在地面上并与地面通过导轨滑块副滑动连接，所述夹紧机构支撑在升降机构上，所述抓取机构支撑在夹紧机构上，夹紧机构包括下夹紧爪和上夹紧爪，对接时，向前推动升降机构使得下夹紧爪与钻管对应，并且下夹紧爪对应的液压缸活塞杆伸出，使得下夹紧爪夹紧钻管，当套管进入到上夹紧爪内后，夹紧爪夹紧套管，之后驱动上夹紧爪转动，使得套管轴线与钻管轴线重叠，之后套管下移，插入到套管，可靠性好，对接难度低，效率高；工人远程控制，安全可靠。通过抓取机构和夹紧机构配合动作，完成套管的对接，人不直接接触套管，降低危险性，防止被套管击伤。

2、本发明中上夹紧爪外侧面设有护罩，当套管和下端的探管接近对接到一起时，探管中喷出的水会横向喷射，并且水压较大，护罩能够防止水直接喷射到工人的身体上，保护工人。

3、本发明中抓取机构包括支撑杆、拉杆和抓手，所述支撑杆与夹紧爪后端的铰接板之间活动连接，支撑杆前端设有第一套筒，拉杆前端穿过第一套筒并与第一套筒之间滑动连接，抓手后端与拉杆前端铰接，抓手与第一套筒之间设有连杆，使用时，前后滑动和转动支撑杆，使得前端的抓手与套管对应，向后拉拉杆，使得抓手抓住套管，之后向后拉动拉杆，使得套管深入到上夹紧爪内，通过上夹紧爪夹紧套管进行下一步对接工作，不需要人工接触套管，远距离操作节即可，安全可靠。

4、本发明中电机外侧设有保护罩，通过保护罩保护电机不被淋湿，安全可靠，增加使用寿命。

5、本发明中下夹紧爪后端的铰接板上设有定位机构，所述定位机构包括壳体、定位螺钉和压缩弹簧，通过定位螺钉限定转轴的转动角度，当下夹紧爪和上夹紧爪对齐时，此时套管和钻管轴线重叠，定位螺钉在压缩弹簧的作用下与定位孔配合，可靠性好。

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，对于本领域普通技术人员而言，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他的附图。

图1为本发明结构示意图一；

图2为本发明结构示意图二；

图3为本发明结构示意图三；

图4为本发明电机处剖视图；

图5为本发明定位机构剖视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。

为方便描述，现定义坐标系如图1所示。

如图1至图3所示，一种水文地质勘探钻孔用管道对接装置，包括夹紧机构、抓取机构和升降机构，所述升降机构安装在地面上并与地面通过导轨滑块副滑动连接，所述夹紧机构支撑在升降机构上，所述抓取机构支撑在夹紧机构上。所述升降机构选用剪叉式升降机12。

如图1至图3所示，所述夹紧机构包括下夹紧爪1和上夹紧爪2，每个夹紧爪设有两个爪子，所述下夹紧爪1后端与升降机构连接，下夹紧爪1和上夹紧爪2后端均设有铰接板3，下夹紧爪1后端和上夹紧爪2后端均与对应的铰接板3铰接，下夹紧爪1后端和上夹紧爪2后端与对应的铰接板3之间均设有液压缸4，液压缸4缸体端与铰接板3铰接，液压缸4活塞杆端与对应的夹紧爪铰接，每个夹紧爪对应两个液压缸，液压缸前后左右对称分布，既每个液压缸驱动一个爪子，同一夹紧爪对应两个液压缸同步动作，从而实现夹紧爪的夹紧和松开，下夹紧爪1与探管对应，上夹紧爪2与套管对应，图未视，所述下夹紧爪1后端的铰接板3和上夹紧爪2后端的铰接板3之间转动连接，所述上夹紧爪2外侧面设有护罩5，护罩5选用橡胶材料，护罩5上端与上夹紧爪2固定连接，当套管和下端的探管接近对接到一起时，探管中喷出的水会横向喷射，并且水压较大，护罩5能够防止水直接喷射到工人的身体上，保护工人。

如图2所示，所述下夹紧爪1后端设有连接架13，连接架13前端与下夹紧爪1后端的铰接板3固定连接，连接架13通过螺栓固定在剪叉式升降机12顶板上，从而实现夹紧机构的固定，连接架13上设有加强筋，增加强度。

如图1和图4所示，所述下夹紧爪1后端的铰接板3下端设有电机14，电机14输出端与转轴15连接，转轴15穿过下夹紧爪1后端的铰接板3，转轴15与下夹紧爪1后端的铰接板3通过轴承转动连接，转轴15上端与上夹紧爪2后端的铰接板3固定连接，电机转动从而驱动上夹紧爪2转动，实现套管和钻管的对齐，方便插接。

如图1和图5所示，所述下夹紧爪1后端的铰接板3上设有定位机构，所述定位机构包括壳体16、定位螺钉17和压缩弹簧18，壳体16固定在铰接板3上，定位螺钉17穿过壳体16与转轴15配合，转轴15上设有定位孔，定位螺钉17与定位孔配合，压缩弹簧18套在定位螺钉17上，定位螺钉17上设有挡板19，压缩弹簧18一端与挡板19接触，压缩弹簧18另一端与壳体16内壁接触。通过定位螺钉17限定转轴的转动角度，当下夹紧爪1和上夹紧爪2对其时，此时套管和钻管轴线重叠，定位螺钉17在压缩弹簧18的作用下与定位孔配合，可靠性好。

如图4所示，所述电机14外侧设有保护罩20，通过保护罩20保护电机不被淋湿，安全可靠，增加使用寿命。

如图1至图3所示，所述抓取机构包括支撑杆6、拉杆7和抓手8，所述支撑杆6与夹紧爪2后端的铰接板3之间活动连接，支撑杆6前端设有第一套筒9，拉杆7前端穿过第一套筒9并与第一套筒9之间滑动连接，抓手8后端与拉杆7前端铰接，抓手8与第一套筒9之间设有连杆10，连杆10前端与抓手8铰接，连杆10后端与第一套筒9铰接，连杆10前后对称的设有两个，使用时，前后滑动和转动支撑杆6，使得前端的抓手8与套管对应，向后拉拉杆7，使得抓手8抓住套管，之后向后拉动拉杆7，使得套管深入到上夹紧爪2内，通过上夹紧爪2夹紧套管进行下一步对接工作，不需要人工接触套管，远距离操作节即可，安全可靠。

如图1和图2所示，所述上夹紧爪2后端的铰接板3上端设有第二套筒21，第二套筒21与铰接板3转动连接，连接处采用压板压紧的结构，其具体结构不再详细描述，所述支撑杆6穿过第二套筒21并与第二套筒21之间滑动连接。

如图1和图2所示，所述支撑杆6后端设有连接板22，拉杆7后端穿过连接板22并与连接板22之间滑动连接，连接板22上端设有第一把手23，拉杆7后端设有第二把手24，当套管下端位于抓手8内时，手握住第一把手23的同时向后拉第二把手24即可实现抓手8抓紧，操作简单方便，实用性好。

管道对接时，向前推动升降机构使得下夹紧爪1与钻管对应，并且下夹紧爪1对应的液压缸活塞杆伸出，使得下夹紧爪1夹紧钻管，当套管进入到上夹紧爪2内后，液压缸4活塞杆伸出夹紧套管，之后驱动上夹紧爪2转动，使得套管轴线与钻管轴线重叠，之后套管下移，插入到套管，可靠性好，对接难度低，效率高；工人远程控制，安全可靠。通过抓取机构和夹紧机构配合动作，完成套管的对接，人不直接接触套管，降低危险性，防止被套管击伤。

在对本发明的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”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，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (6)

1.一种水文地质勘探钻孔用管道对接装置，其特征在于，包括夹紧机构、抓取机构和升降机构，所述升降机构安装在地面上并与地面通过导轨滑块副滑动连接，所述夹紧机构支撑在升降机构上，所述抓取机构支撑在夹紧机构上；

所述夹紧机构包括下夹紧爪(1)和上夹紧爪(2)，所述下夹紧爪(1)后端与升降机构连接，下夹紧爪(1)和上夹紧爪(2)后端均设有铰接板(3)，下夹紧爪(1)后端和上夹紧爪(2)后端均与对应的铰接板(3)铰接，下夹紧爪(1)后端和上夹紧爪(2)后端与对应的铰接板(3)之间均设有液压缸(4)，下夹紧爪(1)与探管对应，上夹紧爪(2)与套管对应，所述下夹紧爪(1)后端的铰接板(3)和上夹紧爪(2)后端的铰接板(3)之间转动连接，所述上夹紧爪(2)外侧面设有护罩(5)，所述下夹紧爪(1)后端的铰接板(3)下端设有电机(14)，电机(14)输出端与转轴(15)连接，转轴(15)穿过下夹紧爪(1)后端的铰接板(3)，转轴(15)与下夹紧爪(1)后端的铰接板(3)转动连接，转轴(15)上端与上夹紧爪(2)后端的铰接板(3)固定连接；

所述抓取机构包括支撑杆(6)、拉杆(7)和抓手(8)，所述支撑杆(6)与上夹紧爪(2)后端的铰接板(3)之间活动连接，支撑杆(6)前端设有第一套筒(9)，拉杆(7)前端穿过第一套筒(9)并与第一套筒(9)之间滑动连接，抓手(8)后端与拉杆(7)前端铰接，抓手(8)与第一套筒(9)之间设有连杆(10)，连杆(10)前端与抓手(8)铰接，连杆(10)后端与第一套筒(9)铰接，连杆(10)前后对称的设有两个，所述上夹紧爪(2)后端的铰接板(3)上端设有第二套筒(21)，第二套筒(21)与铰接板(3)转动连接，所述支撑杆(6)穿过第二套筒(21)并与第二套筒(21)之间滑动连接，所述支撑杆(6)后端设有连接板(22)，拉杆(7)后端穿过连接板(22)并与连接板(22)之间滑动连接，连接板(22)上端设有第一把手(23)，拉杆(7)后端设有第二把手(24)。

2.如权利要求1所述的一种水文地质勘探钻孔用管道对接装置，其特征在于，所述升降机构选用剪叉式升降机(12)。

3.如权利要求1所述的一种水文地质勘探钻孔用管道对接装置，其特征在于，轨道前端设有定位块(11)。

4.如权利要求1所述的一种水文地质勘探钻孔用管道对接装置，其特征在于，所述下夹紧爪(1)后端设有连接架(13)，连接架(13)前端与下夹紧爪(1)后端的铰接板(3)固定连接，连接架(13)固定在剪叉式升降机(12)顶板上。

5.如权利要求1所述的一种水文地质勘探钻孔用管道对接装置，其特征在于，所述下夹紧爪(1)后端的铰接板(3)上设有定位机构，所述定位机构包括壳体(16)、定位螺钉(17)和压缩弹簧(18)，壳体(16)固定在铰接板(3)上，定位螺钉(17)穿过壳体(16)与转轴(15)配合，压缩弹簧(18)套在定位螺钉(17)上，定位螺钉(17)上设有挡板(19)，压缩弹簧(18)一端与挡板(19)接触，压缩弹簧(18)另一端与壳体(16)内壁接触。

6.如权利要求1所述的一种水文地质勘探钻孔用管道对接装置，其特征在于，所述电机(14)外侧设有保护罩(20)。

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