CN114482897A - 用于打捞掉钻的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提出一种用于打捞掉钻的装置和方法。其中，本发明实施例的用于打捞掉钻的装置包括连接杆、加持件和驱动件，所述连接杆具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端用于固定在钻杆远离钻机的一端，所述第二端设有螺纹段以用于与所述掉钻上的螺纹适配，所述连接杆与所述加持件可旋转地相连，所述加持件具有抓紧态和张开态，在所述抓紧态时，所述加持件加持所述掉钻，所述张开态时，所述加持件脱离所述掉钻，所述驱动件驱使所述加持件在抓紧态和张开态之间转换。因此，据本发明的实施例的用于打捞掉钻的装置具有操作便捷、打捞成本低和打捞速度快的优点。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭技术领域，具体涉及一种用于打捞掉钻的装置和方法。
背景技术
钻探装置一般主要包括钻机、钻杆和钻头三部分，施工过程中由于磨损、碰撞，会导致钻杆或钻头掉落，严重影响了钻孔的顺利进行。如果不将掉落的掉钻(钻杆或钻头)取出，不但影响钻孔进度、造成钻机严重磨损，甚至无法继续施工。同时嵌岩钻孔桩护筒或上部空心桩基不可能打入坚硬的基岩内，岩面上部的砂层往往跟孔内相连通，钻钻杆或钻头落孔内后，一般会采用多次尝试的方法进行找寻掉钻，找钻一般会花费数天的时间，费时费力。若放弃此次钻孔，重新钻进，也会延长工期，加大钻进成本。
相关技术中，在钻孔较浅时可以采用打吊锤的方法处理，需要多次尝试才可能取出掉钻；若深孔会采用反钻杆，扩孔方法进行处理；但无论浅孔或深孔，都存在延误工期问题；而且在取出掉钻需要进行扩孔，依然存在费时费力的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种用于打捞掉钻的装置。该用于打捞掉钻的装置具有操作便捷、打捞成本低和打捞速度快的优点。
本发明的实施例还提出一种用于打捞掉钻的方法。
本发明实施例的用于打捞掉钻的装置包括连接杆、加持件和驱动件。
所述连接杆具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端用于固定在钻杆远离钻机的一端，所述第二端设有螺纹段以用于与所述掉钻上的螺纹适配，所述连接杆与所述加持件可旋转地相连，所述加持件具有抓紧态和张开态，在所述抓紧态时，所述加持件加持所述掉钻，所述张开态时，所述加持件脱离所述掉钻，所述驱动件驱使所述加持件在抓紧态和张开态之间转换。
本发明实施例的用于打捞掉钻的装置，通过设置的加持件加持住掉落在钻孔内的掉钻，并将掉钻上的连接螺纹与连接杆的螺纹段位置对齐，控制连接杆的转动，从而使掉钻上的螺纹与螺纹段进行螺纹连接，从而将掉钻从钻孔内打捞出来。同时，通过所述加持件可旋转地设置在所述连接杆上，可以在连接杆旋转时，加持件及加持件加持的掉钻不会随着连接杆旋转而转动，以便于实现连接杆与掉钻之间螺纹装配，大大提升掉钻打捞成功的几率。此外，与在岩面上部的砂层重新钻孔桩护筒的打捞掉钻相比，通过本装置打捞掉钻可以大大降低打捞掉钻的时间和打捞的时间成本和设置成本，大大提升钻头的回收率。
因此，本发明实施例的用于打捞掉钻的装置具有打捞成本低和打捞速度快的优点，此外该打捞掉钻的装置还具有结构简单、使用时操作方便的优点。
在一些实施例中，所述加持件包括套环和间隔设置在所述套环上的至少两个夹爪，所述套环套设在所述连接杆上。
在一些实施例中，所述套环为滚珠轴承。
在一些实施例中，每个所述夹爪包括依次连接的扩张杆、活动杆和加持部，所述扩张杆的一端设置在所述套环上，所述扩张杆的另一端与所述活动杆连接，所述活动杆远离所述扩张杆的一端与所述加持部相连。
在一些实施例中，所述扩张杆的所述一端与所述套环铰接，所述扩张杆的另一端与所述活动杆固定连接，所述驱动件与所述扩张杆靠近所述另一端区域相连。
在一些实施例中，所述扩张杆的所述一端与所述套环固定连接，所述扩张杆的所述另一端与所述活动杆铰接，所述驱动件与所述活动杆相连。
在一些实施例中，所述加持部具有弧形面，在所述抓紧态时，所述弧形面与所述掉钻的外壁相抵接。
在一些实施例中，所述驱动件包括收卷组件和至少两个绳链，所述绳链的数量与所述夹爪数量相匹配，所述绳链的一端与所述夹爪相连，所述绳链从所述钻孔内穿出并缠绕在所述收卷组件上。
在一些实施例中，所述连接杆的外壁设有环槽，所述套环套设在所述环槽内。
在一些实施例中，所述连接杆为实心杆。
在一些实施例中，用于打捞掉钻的装置还包括保护罩，所述保护罩罩设在所述加持件外，所述保护罩的一部分固定在所述连接杆位于所述第一端与所述加持件之间的区域，所述保护罩的其余部分沿所述连接杆的轴向朝靠近所述第二端的方向延伸。
在一些实施例中，所述保护罩包括锥形部和筒部，所述锥形部的顶部与所述连接杆相连，所述锥形部的开口端沿所述连接杆的轴向朝邻近所述第二端的方向延伸，所述锥形部的开口端与所述筒部的一端相连，所述筒部的另一端在所述连接杆的长度方向上伸出所述连接杆。
本发明实施例的用于打捞掉钻的方法，将上述任一项所述用于打捞掉钻的装置的所述连接杆和所述加持件伸入至所述钻孔内，并将连接杆不断的向所述钻孔内延伸，直至所述第二端距所述掉钻0m-1m，使所述加持件从所述张开态向所述抓紧态转变，所述加持件加持掉钻，所述掉钻的螺纹端与所述第二端对其后，控制所述连接杆转动，将所述掉钻与所述第二端连接以便将所述掉钻从所述钻孔取出。
附图说明
图1是本发明一个实施例的用于打捞掉钻的装置在打捞掉钻时结构示意图。
图2是本发明实施例的用于打捞掉钻的装置示意图。
附图标记：用于打捞掉钻的装置100；
连接杆1；第二端11；环槽12；
加持件2；套环21；夹爪22；扩张杆221；活动杆222；加持部223；弧形面2231；
驱动件3；绳链31；收卷组件32；
保护罩4；锥形部41；筒部42；
钻孔5。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出。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。
下面参考图1至图2描述本发明实施例的用于打捞掉钻的装置100。
本发明实施例的用于打捞掉钻的装置100，包括连接杆1、加持件2和驱动件3。
连接杆1具有相对设置的第一端和第二端11，第一端用于固定在钻杆远离钻机的一端，第二端11设有螺纹段以用于与掉钻上的螺纹适配，连接杆1与加持件2可旋转地相连，加持件2具有抓紧态和张开态，在抓紧态时，加持件2加持掉钻，张开态时，加持件2脱离掉钻，驱动件3驱使加持件2在抓紧态和张开态之间转换。
本发明实施例的用于打捞掉钻的装置100，通过设置的加持件2加持住掉落在钻孔5内的掉钻(钻杆包括多个钻杆段，掉钻可以为单个钻头或钻杆段和钻头)，并将掉钻上的连接螺纹与连接杆1的螺纹段位置对齐，控制连接杆1的转动，从而使掉钻上的螺纹与螺纹段进行螺纹连接，从而将掉钻从钻孔5内打捞出来。同时，通过加持件2可旋转地设置在连接杆1上，可以在连接杆1旋转时，加持件2及加持件2加持的掉钻不会随着连接杆1旋转而转动，以便于实现连接杆1与掉钻之间螺纹装配，大大提升掉钻打捞成功的几率。此外，与在岩面上部的砂层重新钻孔5桩护筒的打捞掉钻相比，通过本装置打捞掉钻可以大大降低打捞掉钻的时间和打捞的时间成本和设置成本，提升钻头的回收率。
因此，本发明实施例的用于打捞掉钻的装置100具有打捞成本低、打捞速度快钻头的回收率高的优点，此外该打捞掉钻的装置还具有结构简单、使用时操作方便的优点。
如图1和图2所示，加持件2包括套环21和间隔设置在套环21上的至少两个夹爪22，套环21套设在连接杆1上。具体地，夹爪沿套环21的周壁间隔设置，夹爪从套环21的周壁向远离钻机的方向延伸。
本发明实施例的用于打捞掉钻的装置100，通过将套环21套设在连接杆1以便于使连接杆1与加持件2可旋转地相连，具有结构简单、打捞效率高的优点。
可选地，夹爪22的数量为两个，夹爪22相对设置。
本发明实施例不限于此，在其它实施例中，例如，夹爪22的数量为三个，三个夹爪22沿套环21的周向均匀间隔设置。
可选地，套环21为滚珠轴承。具有减小加持件2和连接杆1之间的旋转阻力的优点，进一步提高了本发明实施例的用于打捞掉钻的装置100结构的灵活性。
如图1和图2所示，每个夹爪22包括依次连接的扩张杆221、活动杆222和加持部223，扩张杆221的一端设置在套环21上，扩张杆221的另一端与活动杆222连接，活动杆222远离扩张杆221的一端与加持部223相连。
本发明实施例的用于打捞掉钻的装置100，通过夹爪22包括设置的扩张杆221、活动杆222和加持部223对掉钻进行加持，具有结构简单优点。
如图1和图2所示，扩张杆221的一端与套环21铰接，扩张杆221的另一端与活动杆222固定连接。例如，以加持件2具有两个夹爪22为例，扩张杆221的上端与套环21铰接，扩张杆221的下端(例如，如图1所示的上下方向)与活动杆222固定连接，两个扩张杆221之间的水平距离从下至上渐减，两个活动杆222之间的水平距离从下至上渐增。
本发明实施例的用于打捞掉钻的装置100，通过控制扩张杆221与套环21之间的角度，进而调整两个活动杆222和两个加持部223之间的距离，以便使加持件2在抓紧态和张开态之间转换，以便于将掉钻进行加持，具有结构简便的优点。
本发明实施例不限于此，在其它实施例中，扩张杆221的一端与套环21固定连接，扩张杆221的另一端与活动杆222铰接。
扩张杆221的上端与套环21固定连接，扩张杆221的下端(例如，如图1所示的上下方向)与活动杆222铰接，两个扩张杆221之间的水平距离从下至上渐减，两个活动杆222之间的水平距离从下至上渐增。由此具有操作方便、结构简便的优点。
如图2所示，加持部223具有弧形面2231，在抓紧态时，弧形面2231与掉钻的外壁相抵接。
本发明实施例的用于打捞掉钻的装置100，通过加持部223的弧形面2231，可以增加与掉钻之间的接触面积，进而提升加持件2对掉钻加持的稳定性，提升掉钻打捞的可靠性。
如图1和图2所示，驱动件3包括收卷组件32和至少两个绳链31，绳链31的数量与夹爪22数量相匹配，绳链31的一端与夹爪22相连，绳链31从钻孔5内穿出并缠绕在收卷组件32上。具体地，绳链31为绳子或链条。
本发明实施例的用于打捞掉钻的装置100，通过收卷组件32和至少两个绳链31与加持件2进行配合，通过对绳链31的收放控制加持件2在抓紧态和张开态之间转换，进而对掉钻进行加持，并配合连接杆1的旋转，将掉钻固定在连接杆1上的螺纹段上，进而将掉钻打捞上来，具有便于操作的优点。此外，采用绳链31和收卷组件32之间配合，可以适应不利用观察的钻孔5工作环境、操作方便及重复使用的优点。
在一些实施例中，扩张杆221的上端与套环21固定连接，扩张杆221的下端与活动杆222铰接，绳链31的下端与活动杆222相连。
在其他实施例中，扩张杆221的上端与套环21铰接，扩张杆221的下端与活动杆222固定连接，绳链31的下端与活动杆222或扩张杆221靠近下端区域相连。具有省力的优点。
可选地，收卷组件32包括支撑架和卷轴，卷轴可转动地设置在支撑架上，卷轴上具有两个收卷位以便于控制两个绳链31收放距离的一致性。
如图1和图2所示，连接杆1的外壁设有环槽12，套环21套设在环槽12内。连接杆1的外壁设有环槽12，可以提升连接杆1与套环21连接地稳固性。
可选地，连接杆1为实心杆。由此，提升连接杆1的结构强度。
该用于打捞掉钻的装置100还包括保护罩4，保护罩4罩设在加持件2外，保护罩4的一部分固定在连接杆1位于第一端与加持件2之间的区域，保护罩4的其余部分沿连接杆1的轴向朝靠近第二端11的方向延伸。具体地，保护罩4的最大直径小于钻孔5的直径。
本发明实施例的用于打捞掉钻的装置100，通过设置保护罩4，用于打捞掉钻的装置100在进入钻孔5的过程中，钻孔5侧壁上的坚硬的基岩会掉落在掉钻，对掉钻进行掩埋，设置保护罩4可以避免掉钻在打捞过程中被碎石或基岩掩埋，降低打捞掉钻难度。
如图1和图2所示，保护罩4包括锥形部41和筒部42，锥形部41的顶部与连接杆1相连，锥形部41的开口端沿连接杆1的轴向朝邻近第二端11的方向延伸，锥形部41的开口端与筒部42的一端相连，筒部42的另一端在连接杆1的长度方向上伸出连接杆1。
本发明实施例的用于打捞掉钻的装置100中的保护罩4包括锥形部41和筒部42，设置锥形部41可以用于打捞掉钻的装置100从钻孔5中下落或提拉时的阻力。此外，锥形部41还可以将钻孔5掉落的碎石分撒至钻孔5的外周，避免碎石在保护罩4堆积。
本发明实施例的用于打捞掉钻的方法，包括，将上述任一项用于打捞掉钻的装置100的连接杆1和加持件2伸入至钻孔5内，并将连接杆1不断的向钻孔5内延伸，直至第二端11距掉钻0m-1m，使加持件2从张开态向抓紧态转变，加持件2加持掉钻，掉钻的螺纹端与第二端11对其后，控制连接杆1转动，将掉钻与第二端11连接以便将掉钻从钻孔5取出。
本发明实施例的用于打捞掉钻的方法，将加持件2加持掉钻后，通过连接杆1上的螺纹结构与掉钻相连将掉钻进行打捞，具有打捞的成功率高、打捞的成本低、效率高的优点。
可选地，将用于打捞掉钻的装置100的连接杆1通过钻机下钻孔5内，同时通过控制收卷组件32的转动控制绳链31的释放，直至连接杆1到达掉钻的上方，此时应停止连接杆1和绳链31的下放，控制收卷组件32收卷，夹爪22的加持部223向靠近连接杆1的方向移动，直至加持部223加抓紧掉钻(收卷组件32收卷转动的阻力较大)，连接杆1下降，直至连接杆1的螺纹段与掉钻上的螺纹孔相对，驱动连接杆1进行旋转，从而将连接杆1与掉钻进行螺纹连接，驱动连接杆1从钻孔5内打捞出。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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须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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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、替换和变型。
Claims (10)
1.一种用于打捞掉钻的装置，其特征在于，
连接杆，所述连接杆具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端用于固定在钻杆远离钻机的一端，所述第二端设有螺纹段以用于与所述掉钻上的螺纹适配；
加持件，所述连接杆与所述加持件可旋转地相连，所述加持件具有抓紧态和张开态，在所述抓紧态时，所述加持件加持所述掉钻，所述张开态时，所述加持件脱离所述掉钻；
驱动件，所述驱动件驱使所述加持件在抓紧态和张开态之间转换。
2.根据权利要求1所述的用于打捞掉钻的装置，其特征在于，所述加持件包括套环和间隔设置在所述套环上的至少两个夹爪，所述套环套设在所述连接杆上；
可选地，所述套环为滚珠轴承。
3.根据权利要求2所述的用于打捞掉钻的装置，其特征在于，每个所述夹爪包括依次连接的扩张杆、活动杆和加持部，所述扩张杆的一端设置在所述套环上，所述扩张杆的另一端与所述活动杆连接，所述活动杆远离所述扩张杆的一端与所述加持部相连。
4.根据权利要求3所述的用于打捞掉钻的装置，其特征在于，所述扩张杆的所述一端与所述套环铰接，所述扩张杆的另一端与所述活动杆固定连接，所述驱动件与所述扩张杆靠近所述另一端区域相连；
或者，所述扩张杆的所述一端与所述套环固定连接，所述扩张杆的所述另一端与所述活动杆铰接，所述驱动件与所述活动杆相连。
5.根据权利要求3所述的用于打捞掉钻的装置，其特征在于，所述加持部具有弧形面，在所述抓紧态时，所述弧形面用于与所述掉钻的外壁相抵接。
6.根据权利要求2所述的用于打捞掉钻的装置，其特征在于，所述驱动件包括收卷组件和至少两个绳链，所述绳链的数量与所述夹爪数量相匹配，所述绳链的一端与所述夹爪相连，所述绳链从所述钻孔内穿出并缠绕在所述收卷组件上。
7.根据权利要求2所述的用于打捞掉钻的装置，其特征在于，所述连接杆的外壁设有环槽，所述套环套设在所述环槽内；
可选地，所述连接杆为实心杆。
8.根据权利要求1-7任一项所述的用于打捞掉钻的装置，其特征在于，还包括保护罩，所述保护罩罩设在所述加持件外，所述保护罩的一部分固定在所述连接杆位于所述第一端与所述加持件之间的区域，所述保护罩的其余部分沿所述连接杆的轴向朝靠近所述第二端的方向延伸。
9.根据权利要求8所述的用于打捞掉钻的装置，其特征在于，所述保护罩包括锥形部和筒部，所述锥形部的顶部与所述连接杆相连，所述锥形部的开口端沿所述连接杆的轴向朝邻近所述第二端的方向延伸，所述锥形部的开口端与所述筒部的一端相连，所述筒部的另一端在所述连接杆的长度方向上伸出所述连接杆。
10.一种用于打捞掉钻的方法，其特征在于，将权利要求1-9任一项所述用于打捞掉钻的装置的所述连接杆和所述加持件伸入至所述钻孔内，并将连接杆不断的向所述钻孔内延伸，直至所述第二端距所述掉钻0m-1m，使所述加持件从所述张开态向所述抓紧态转变，所述加持件加持掉钻，所述掉钻的螺纹端与所述第二端对其后，控制所述连接杆转动，将所述掉钻与所述第二端连接以便将所述掉钻从所述钻孔取出。
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