CN113622920A - 一种反井钻机用夹紧加杆装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿井隧道设备技术领域，且公开了一种反井钻机用夹紧加杆装置，包括钻架，所述钻架两侧立架的上部分固定安装有主推缸，两侧所述主推缸的底端固定安装有动力头箱体。该反井钻机用夹紧加杆装置，通过夹套的两半设置，且与涡卷弹簧、楔块配合安装，同时传动套与中心管上下滑动套装，使得钻杆在正转钻进时，能够穿过钻杆正常旋转，当钻杆钻进深度达到钻杆的长度后，中心管的底面能够推动楔块向下移动，推动夹套对钻杆进行夹持，在旋转驱动器带动中心管反转后，能够带动涡卷弹簧收缩从而使得夹套对钻杆进行夹持，在钻杆钻进深度达到其长度后，能够自动被夹套夹紧，不需要手动去卡住，操作更方便。

Description

一种反井钻机用夹紧加杆装置

技术领域

本发明涉及矿井隧道设备技术领域，具体为一种反井钻机用夹紧加杆装置。

背景技术

反井钻机钻井法是一种安全、高效的井筒施工方法，已广泛应用于地下采矿工程以及地下空间工程建设中，反井钻机工艺主要包括由上向下的导孔钻进和由下向上的扩孔钻进两部分，其工艺要求为，导孔钻进时需要推力和高转速、小扭矩；扩孔钻进时需要拉力和大扭矩、低转速，反井钻机是通过钻机的电机带动液压马达，液压马达驱动水龙头，并利用液压动力将扭矩传递给钻具系统，带动钻杆及钻头旋转，导孔钻头或扩孔钻头上的滚刀在钻压的作用下，沿井底岩石工作面做纯滚动或微量滑移，同时主机油缸产生的轴向拉力和压力也通过动力头、钻杆作用在导孔钻头或扩孔钻头上，使导孔钻头的滚刀在钻压作用下滚动，产生冲击荷载，使滚刀齿对岩石产生冲击，挤压和剪切作用，破碎岩石。

现有的反井钻机在使用过程中，在导孔钻进的过程中是不断增加钻杆的，在扩孔钻进过程中是不断减少钻杆的，钻杆顶部与动力龙头螺纹安装，钻杆的底部与下方的钻杆螺纹安装，首先利用卡瓦将下降后的钻杆夹住，后在动力头反转作用下，钻杆与动力头分开，动力头上升，通过运输装置将新的钻杆运输到动力头的下方轴线处，动力头下降与新的钻杆配合后，动力头旋转与钻杆配合，运输装置放开钻杆，液压装置下压动力头与使得动力头配合的钻杆与下方的钻杆配合，再将卡瓦放松，使得钻杆能够正常钻进。

现有的设备在对增加钻杆时，结构复杂，步骤繁琐，操作时间长，而每一层的钻进深度达百米，每根钻杆的长度仅为几米，这需要很多次的组装，连接钻杆的时间长，影响设备钻进的工作效率。

发明内容

本发明提供了一种反井钻机用夹紧加杆装置，具备在进行加杆时钻杆被夹紧卡住操作更方便的优点，解决了需要人工手动对钻进的钻杆进行卡住的问题。

本发明提供如下技术方案：一种反井钻机用夹紧加杆装置，包括钻架，所述钻架两侧立架的上部分固定安装有主推缸，两侧所述主推缸的底端固定安装有动力头箱体，所述动力头箱体上表面的两侧固定安装有旋转驱动器，所述旋转驱动器的底部伸进动力头箱体内活动安装有传动齿，所述动力头箱体的中部固定套装有传动套，所述传动套与传动齿啮合，所述传动套的内腔上下活动套装有中心管，所述中心管的顶部为凸状结构，外表面凸出与传动套配合，所述中心管顶部的阶梯面与动力头箱体之间套装有拉簧，所述拉簧的内部开设有液孔，所述液孔的下端开设有螺纹槽，所述钻架底部的中部安装有运输机构，所述运输机构的卡爪卡有钻杆，所述钻杆的顶部成型有螺纹头，所述钻架的下方固定安装有卡瓦，所述卡瓦的上表面中部与钻杆配合活动套装有夹套，所述夹套分为两半，所述夹套的外表面固定套装有涡卷弹簧，所述涡卷弹簧内圈的一端与夹套的一半固定，所述夹套的另一半接触滑动套装有楔块，所述，所述楔块的底部固定安装有弹簧。

作为优选，所述中心管的顶部为凸状结构，外表面凸出与传动套配合。

作为优选，所述夹套分为两半，一半与楔块配合，另一半与涡卷弹簧的一端固定。

作为优选，所述楔块与夹套配合面为锥面。

本发明具备以下有益效果：

该反井钻机用夹紧加杆装置，通过夹套的两半设置，且与涡卷弹簧、楔块配合安装，同时传动套与中心管上下滑动套装，使得钻杆在正转钻进时，能够穿过钻杆正常旋转，当钻杆钻进深度达到钻杆的长度后，中心管的底面能够推动楔块向下移动，推动夹套对钻杆进行夹持，在旋转驱动器带动中心管反转后，能够带动涡卷弹簧收缩从而使得夹套对钻杆进行夹持，在钻杆钻进深度达到其长度后，能够自动被夹套夹紧，不需要手动去卡住，操作更方便。

附图说明

图1为本发明剖视结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明涡卷弹簧俯视结构示意图。

图中：1、钻架；2、主推缸；3、动力头箱体；4、旋转驱动器；5、传动齿；6、传动套；7、中心管；8、拉簧；9、液孔；10、螺纹槽；11、运输机构；12、钻杆；13、螺纹头；14、卡瓦；15、夹套；16、涡卷弹簧；17、楔块；18、弹簧。

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。

请参阅图1-3，一种反井钻机用夹紧加杆装置，包括钻架1，钻架1两侧立架的上部分固定安装有主推缸2，两侧主推缸2的底端固定安装有动力头箱体3，动力头箱体3上表面的两侧固定安装有旋转驱动器4，旋转驱动器4的底部伸进动力头箱体3内活动安装有传动齿5，动力头箱体3的中部固定套装有传动套6，传动套6与传动齿5啮合，传动套6的内腔上下活动套装有中心管7，中心管7的顶部为凸状结构，外表面凸出与传动套6配合，中心管7顶部的阶梯面与动力头箱体3之间套装有拉簧8，使得传动套6能够带动中心管7转动，且中心管7能够在钻杆12的重力作用下从传动套6内向下滑出，推动楔块17下移，进而能够带动钻杆12与中心管7脱离，在钻杆12脱离后，中心管7在拉簧8的作用下回位，重新与传动套6套装，保证钻杆12能正常与中心管7分离，拉簧8的内部开设有液孔9，液孔9的下端开设有螺纹槽10，钻架1底部的中部安装有运输机构11，运输机构11的卡爪卡有钻杆12，钻杆12的顶部成型有螺纹头13，钻架1的下方固定安装有卡瓦14，卡瓦14的上表面中部与钻杆12配合活动套装有夹套15，夹套15分为两半，使得钻杆12在套装到夹套15中间后，不会影响钻杆12在钻进过程中的向下移动，当需要增加新的钻杆12时，能够自动的对钻进的钻杆12进行夹持，操作更方便，夹套15的外表面固定套装有涡卷弹簧16，涡卷弹簧16内圈的一端与夹套15的一半固定，夹套15的另一半接触滑动套装有楔块17，楔块17与夹套15配合面为锥面，使得楔块17在下移时，能够推动夹套15的一半与钻杆12接触，从而将钻杆12夹紧，当旋转驱动器4带动中心管7进行翻转时，钻杆12能够带动夹套15翻转，从而能够带动涡卷弹簧16收缩对夹套15夹紧，夹套15对钻杆12的夹紧力更大，中心管7与钻杆12之间能够被旋转分开，楔块17的底部固定安装有弹簧18，使得钻杆12在正转钻进时，能够穿过钻杆12正常旋转，当钻杆12钻进深度达到钻杆12的长度后，中心管7的底面能够推动楔块17向下移动，推动夹套15对钻杆12进行夹持，在旋转驱动器4带动中心管7反转后，能够带动涡卷弹簧16收缩从而使得夹套15对钻杆12进行夹持，在钻杆12钻进深度达到其长度后，能够自动被夹套15夹紧，不需要手动去卡住，操作更方便。

本申请反井钻井的工作原理如下：

当主推缸2工作带动动力头箱体3下移，安装好的钻杆12进行钻进，当一个钻杆12钻完其长度后，在主推缸2的作用下动力头箱体3回位，在中心管7与传动套6的套装作用下，并被拉簧8作用，中心管7向下伸出，此时中心管7的底面与楔块17接触，楔块17是下移推动夹套15的一半夹紧钻杆12，此时在旋转驱动器4的带动下，钻杆12反转，带动夹套15反转，反转后的夹套15能够涡卷弹簧16收缩，涡卷弹簧16收缩后会夹紧夹套15对钻杆12夹紧度更高，使得螺纹槽10与螺纹头13分离，在拉簧8的作用下回位，此时可以通过运输机构11带来新的钻杆12位于卡瓦14和中心管7的中间，主推缸2推动动力头箱体3下移，使得中心管7与新的钻杆12配合，在旋转驱动器4带动中心管7正转时，新的钻杆12与中心管7底面的螺纹槽10配合固定，带动新的钻杆12下移与下方卡瓦14夹持的老的钻杆12顶部配合，运输机构11放松回位，在中心管7正转下，涡卷弹簧16被放松，夹套15不对钻杆12进行夹持，楔块17在弹簧18的作用下回位，同样不会夹持钻杆12，在新的钻杆12钻进深度达到最大后，重复上述步骤。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种反井钻机用夹紧加杆装置，包括钻架(1)，其特征在于：所述钻架(1)两侧立架的上部分固定安装有主推缸(2)，两侧所述主推缸(2)的底端固定安装有动力头箱体(3)，所述动力头箱体(3)上表面的两侧固定安装有旋转驱动器(4)，所述旋转驱动器(4)的底部伸进动力头箱体(3)内活动安装有传动齿(5)，所述动力头箱体(3)的中部固定套装有传动套(6)，所述传动套(6)与传动齿(5)啮合，所述传动套(6)的内腔上下活动套装有中心管(7)，所述中心管(7)的顶部为凸状结构，外表面凸出与传动套(6)配合，所述中心管(7)顶部的阶梯面与动力头箱体(3)之间套装有拉簧(8)，所述拉簧(8)的内部开设有液孔(9)，所述液孔(9)的下端开设有螺纹槽(10)，所述钻架(1)底部的中部安装有运输机构(11)，所述运输机构(11)的卡爪卡有钻杆(12)，所述钻杆(12)的顶部成型有螺纹头(13)，所述钻架(1)的下方固定安装有卡瓦(14)，所述卡瓦(14)的上表面中部与钻杆(12)配合活动套装有夹套(15)，所述夹套(15)分为两半，所述夹套(15)的外表面固定套装有涡卷弹簧(16)，所述涡卷弹簧(16)内圈的一端与夹套(15)的一半固定，所述夹套(15)的另一半接触滑动套装有楔块(17)，所述，所述楔块(17)的底部固定安装有弹簧(18)。

2.根据权利要求1所述的一种反井钻机用夹紧加杆装置，其特征在于：所述中心管(7)的顶部为凸状结构，外表面凸出与传动套(6)配合。

3.根据权利要求1所述的一种反井钻机用夹紧加杆装置，其特征在于：所述夹套(15)分为两半，一半与楔块(17)配合，另一半与涡卷弹簧(16)的一端固定。

4.根据权利要求1所述的一种反井钻机用夹紧加杆装置，其特征在于：所述楔块(17)与夹套(15)配合面为锥面。

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