CN114961584A - 一种石化钻进用水准测量设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及勘测领域，具体涉及一种石化钻进用水准测量设备。一种石化钻进用水准测量设备包括支架、摆臂、两个矫正组件、两个锁止装置、两个解锁装置、下压装置、触发装置和安装平台。在本发明中，摆臂停止摆动后，矫正组件的的上下振动带动摆臂上下振动，减小摆臂铰接处的摩擦力，以使摆臂更加竖直。在光照条件不好的情况下依然可以找到竖直的钻进方向，不影响钻进工作。

Description

一种石化钻进用水准测量设备

技术领域

本发明涉及勘测领域，具体涉及一种石化钻进用水准测量设备。

背景技术

在石化钻进设备中，在开始钻进前时要保证钻头与水平地面垂直，以保证钻头能够以垂直状态下进行钻进。一般会通过水准仪在工程中判断钻头在工作前是否垂直于水平面。

水准仪作为光学仪器，光照环境对其测量的稳定性影响较大，但是钻进设备的工作环境在户外，光照条件不稳定。为解决在光照条件不好时难以确定钻头竖直程度的问题，本发明提出了一种石化钻进用水准测量设备。

发明内容

本发明提供一种石化钻进用水准测量设备，以解决现有的光照条件不充足时难以确定钻头竖直度的问题。

本发明的一种石化钻进用水准测量设备采用如下技术方案：包括支架、摆臂、两个矫正组件、两个锁止装置、两个解锁装置、下压装置、触发装置和安装平台；摆臂上端沿前后方向延伸的旋转轴线铰接于支架上；矫正组件设有两个，关于穿过摆臂的旋转轴线的竖直平面对称设置于摆臂上，配置成通过蓄能后释放能量进行上下振动促使摆臂竖直；锁止装置配置成在矫正组件蓄能后限制两个矫正组件的振动；解锁装置配置成作用于锁止装置，以使锁止装置解除对矫正组件的限制；下压装置配置成释放摆臂后在摆臂的带动下作用于矫正组件，使矫正组件储能；触发装置包括锁定部和触发部，锁定部配置成在摆臂摆动的过程中在摆臂的作用下阻碍触发部产生动作，且在摆臂停止摆动时允许触发部产生动作，触发部产生动作触发解锁装置；安装平台固定于摆臂上端且与摆臂垂直，用于安装钻头。

进一步地，每个矫正组件包括：卡块和卡块弹簧，卡块可上下移动地安装于摆臂上，卡块弹簧沿竖直方向延伸，上端固接于卡块，下端固接于摆臂。

进一步地，每个锁止装置包括两个沿竖直方向延伸的限位齿条，每个限位齿条均匀设置有多个限位齿；两个限位齿条相对设置，分别位于卡块的左右两侧且可沿左右方向移动，卡块左右两端向外设有卡齿弹簧，卡齿弹簧水平延伸，卡齿弹簧背离卡块的一端设有卡齿，卡齿用于插入限位齿。

进一步地，每个解锁装置包括齿轮和两个直齿；每个直齿沿水平方向延伸，两个直齿前后间隔设置，两个直齿分别连接于两个限位齿条下端；齿轮，可转动地设置于摆臂，位于两个直齿之间且与两个直齿啮合。

进一步地，下压装置包括横梁、两个压杆、旋转杆和滑块；横梁固定于摆臂中部；每个压杆包括固定段和活动段；两个固定段的上端铰接于横梁，下端通过单向合页铰接于活动段，活动段沿长度方向延伸设有长孔；旋转杆上端铰接于支架上且处于摆臂的旋转轴线的正下方，下端铰接于滑块；滑块可上下滑动地安装于摆臂，滑块前侧左右对称设有两个导向柱，导向柱插于长孔中，以使滑块向下滑动时带动压杆向下压卡块且摆臂竖直后活动段下端位于卡块下方。

进一步地，触发部包括连接座、弹簧、卡扣、第一铰接轴、连杆、第一弹簧、第一重块、第二弹簧、第二重块、第三弹簧；连接座可上下移动地安装于摆臂；卡扣可上下滑动地安装于限位齿条；第一铰接轴可沿垂直于横方向滑动地安装于滑块；两个连杆外端通过第二铰接轴铰接于卡扣；第二铰接轴可沿平行于横梁方向滑动地安装于滑块；第一弹簧沿竖直方形延伸，上端固定于连接座，下端连接有第一重块；第二弹簧沿竖直方向延伸，上端固定于第一重块，下端连接有第二重块；第三弹簧沿竖直方向延伸，上端固定于第二重块，下端固定于摆臂。

进一步地，锁定部包括两个挡止杆和两个挡止弹簧；每个挡止杆包括竖直段、上水平段和下水平段，上水平段和下水平段分别垂直连接于竖直段的上下两端；两个挡止杆相对设置于第二重块的左右两侧；上水平段和下水平段的末端端面为朝向第二重块的斜面；两个挡止弹簧水平设置于两个挡止杆之间，靠近挡止杆的一端固定于挡止杆，远离挡止杆的一端固定于摆臂。

进一步地，触发装置还包括连接杆，连接杆下端铰接于连接座，上端通过第一铰接轴与两个压杆铰接；滑块开有沿垂直于横梁方向的滑槽，第一铰接轴插于滑槽内。

进一步地，滑块下端设有左右对称的两个穿孔，每个穿孔设置成平行于横梁，第二铰接轴插于穿孔内。

进一步地，支架还包括四个调节支脚，四个调节支脚分别设置于支架下端的四角。

本发明的有益效果是：本发明的一种石化钻进用水准测量设备，在光照条件不好的情况下依然可以找到竖直的钻进方向，不影响钻进工作。

U型槽中装入液体，可以利用液面形状调整放置角度，找到更利于工作的摆臂摆动面。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种石化钻进用水准测量设备的实施例的正视图；

图2为本发明的一种石化钻进用水准测量设备的实施例的结构示意图；

图3为本发明的一种石化钻进用水准测量设备的实施例的左视图；

图4为本发明的一种石化钻进用水准测量设备的实施例摆臂初始状态的剖视图；

图5为图4中A处放大图；

图6为本发明的一种石化钻进用水准测量设备的实施例的摆臂摆到最高点的剖视图；

图7为本发明的一种石化钻进用水准测量设备的实施例摆臂摆到最低点的状态示意图；

图8为本发明的一种石化钻进用水准测量设备的实施例中解锁装置的结构示意图；

图9为本发明的一种石化钻进用水准测量设备的实施例摆臂停止摆动后的状态示意图；

图10为图8中B处放大图；

图11为本发明的一种石化钻进用水准测量设备的实施例中的压杆结构示意图；

图12为本发明的一种石化钻进用水准测量设备的实施例放置于斜面上的示意图；

图中：1、支架；11、U型槽；12、调节支脚；2、摆臂；3、矫正组件；31、卡块；32、卡块弹簧；33、卡齿弹簧；34、卡齿；4、锁止装置；41、限位齿条；411、限位齿；5、解锁装置；51、齿轮；52、直齿；6、下压装置；61、横梁；62、压杆；621、固定段；622、活动段；623、单向合页；63、旋转杆；64、滑块；641、导向柱；642、滑槽；643、穿孔；7、触发装置；711、挡止杆；712、竖直段；713、上水平段；714、下水平段；715、挡止弹簧；720、连接座；721、卡扣；722、第一铰接轴；723、第二铰接轴；724、连杆；725、第一弹簧；726、第一重块；727、第二弹簧；728、第二重块；729、第三弹簧；731、连接杆；8、安装平台；81、钻套；9、钻头。

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。

本发明的一种石化钻进用水准测量设备的实施例，如图1至图12所示，包括支架1、摆臂2、两个矫正组件3、两个锁止装置4、两个解锁装置5、下压装置6、触发装置7和安装平台8。摆臂2上端沿前后方向延伸的旋转轴线铰接于支架1上。矫正组件3设有两个，关于穿过摆臂2的旋转轴线的竖直平面对称设置于摆臂2上，配置成通过蓄能后释放能量进行上下振动促使摆臂2竖直。锁止装置4配置成在矫正组件3蓄能后限制两个矫正组件3的振动。解锁装置5配置成作用于锁止装置4，以使锁止装置4解除对矫正组件3的限制。下压装置6配置成释放摆臂2后在摆臂2的带动下作用于矫正组件3，使矫正组件3储能。触发装置7包括锁定部和触发部，锁定部配置成在摆臂2摆动的过程中在摆臂2的作用下阻碍触发部产生动作，且在摆臂2停止摆动时允许触发部产生动作，触发部产生动作触发解锁装置5。安装平台8固定于摆臂2上端且与摆臂2垂直，用于安装钻头9。

在本实施例中，如图5所示，每个矫正组件3包括：卡块31和卡块弹簧32，卡块31可上下移动地安装于摆臂2上，卡块弹簧32沿竖直方向延伸，上端固接于卡块31，下端固接于摆臂2。以在摆臂2摆动时蓄能，摆臂2停止摆动时释放能量进行上下振动，减小摆臂2与支架1铰接处的摩擦力，促使摆臂2竖直。

在本实施例中，如图5、6、7所示，每个锁止装置4包括两个沿竖直方向延伸的限位齿条41，每个限位齿条41均匀设置有多个限位齿411。两个限位齿条41相对设置，分别位于卡块31的左右两侧且可沿左右方向移动，卡块31左右两端向外设有卡齿弹簧33，卡齿弹簧33水平延伸，卡齿弹簧33背离卡块31的一端设有卡齿34，卡齿34用于插入限位齿411，在蓄能后限制卡块31向上运动。

在本实施例中，如图8所示，每个解锁装置5包括齿轮51和两个直齿52。每个直齿52沿水平方向延伸，两个直齿52前后间隔设置，两个直齿52分别连接于两个限位齿条41下端。齿轮51可转动地设置于摆臂2，位于两个直齿52之间且与两个直齿52啮合，内限位齿条41向内移动时，外限位齿条41在齿轮51与直齿52的作用下向外移动，释放卡块31。

在本实施例中，如图5、6、7所示，下压装置6包括横梁61、两个压杆62、旋转杆63和滑块64。横梁61固定于摆臂2中部。每个压杆62包括固定段621和活动段622。两个固定段621的上端铰接于横梁61，下端通过单向合页623铰接于活动段622，活动段622沿长度方向延伸设有长孔。旋转杆63上端铰接于支架1上且处于摆臂2的旋转轴线的正下方，下端铰接于滑块64。滑块64可上下滑动地安装于摆臂2，滑块64前侧左右对称设有两个导向柱641，导向柱641插于长孔中，以使滑块64向下滑动时带动压杆62向下压卡块31，使卡块弹簧32储能。摆臂2竖直后活动段622下端位于卡块31下方。

在本实施例中，如图10所示，触发部包括连接座720、弹簧、卡扣721、第一铰接轴722、连杆724、第一弹簧725、第一重块726、第二弹簧727、第二重块728、第三弹簧729。连接座720可上下移动地安装于摆臂2。卡扣721可上下滑动地安装于限位齿条41。第一铰接轴722可上下滑动地安装于滑块64。两个连杆724内端通过第一铰接轴722铰接于连接座720，两个连杆724外端铰接于卡扣721，第一弹簧725沿竖直方形延伸，上端固定于连接座720，下端连接于第一重块726。第二弹簧727沿竖直方向延伸，上端固定于第一重块726，下端连接于第二重块728。第三弹簧729沿竖直方向延伸，上端固定于第二重块728，下端固定于摆臂2。以在摆臂2结束摆动后，第一弹簧725在恢复过程中将第一铰接轴722向上顶起，内限位齿条41在卡扣721的作用下向内移动。

在本实施例中，如图5、6、7所示，锁定部包括两个挡止杆711和两个挡止弹簧715。每个挡止杆711包括竖直段712、上水平段713和下水平段714，上水平段713和下水平段714分别垂直连接于竖直段712的上下两端。初始状态时，第二重块728位于两个竖直段712之间，第一重块726与上水平段713接触。上水平段713和下水平段714的末端端面为朝向第二重块728的斜面。两个挡止弹簧715水平设置于两个挡止杆711之间，靠近挡止杆711的一端固定于挡止杆711，远离挡止杆711的一端固定于摆臂2。在摆臂2摆动过程中限制第一弹簧725顶起第一铰接轴722，在摆臂2停止摆动后解除对第一弹簧725的限制。

在本实施例中，如图10所示，触发装置7还包括连接杆731，连接杆731下端铰接于连接座720，上端通过第一铰接轴722与两个压杆62铰接。滑块64开有沿垂直于横梁61方向的滑槽642，第一铰接轴722插于滑槽642内。

在本实施例中，如图6、7、10所示，滑块64下端设有左右对称的两个穿孔643，每个穿孔643设置成平行于横梁61，第二铰接轴723插于穿孔643内。

在本实施例中，如图2所示，支架1还包括U型槽11和四个调节支脚12，U型槽11开口向上设置于支架1，U型槽11截面为方形。四个调节支脚12分别设置于支架1下端的四角。

结合上述实施例，本发明的使用原理和工作过程如下：将本发明放置于地面上，根据U型槽11内的液面形状调整调节支脚12，使支架1接近水平状态。初始状态时第一重块726与挡止杆711接触，拉簧被拉伸，第二重块728位于上水平段713和下水平段714之间。两侧连杆724处于同一直线，两侧卡块31被限位齿411限定。

将摆臂2拉至一定高度，在旋转杆63的作用下，滑块64上升，带动两侧连杆724上升，连接座720随之上升，第一弹簧725、第二弹簧727和第三弹簧729受拉伸，第一重块726与第二重块728在第一弹簧725、第二弹簧727和第三弹簧729的作用下向上移动，第一重块726依然与挡止杆711接触。在导向柱641的带动下，活动段622向上运动。滑块64继续上升，活动段622与卡块31下侧接触，滑块64继续上升，单侧合页逐渐张开，活动段622与固定段621夹角逐渐变小。随着滑块64的继续上升，活动段622下端与卡块31靠近横梁61的一端接触，滑块64继续上升，活动段622下端与卡块31靠近横梁61的一端脱离，在单侧合页的作用下，活动段622与固定段621夹角变大，活动段622位于卡块31的上方。

摆臂2在第一次摆动到竖直状态的过程中，旋转杆63带动滑块64向下运动，导向柱641带动两侧压杆62向下方压卡块31，卡齿弹簧33收缩，卡齿34与限位齿411脱离，卡齿34越过限位齿411后，卡齿弹簧33回复，卡齿34向外伸出卡住卡块31，两侧卡块弹簧32被压缩且不能回复。

摆臂2从释放到摆动到最高点的过程中，第一重块726、第二重块728和滑块64在离心力的作用下，使得第一重块726、第二重块728和滑块64向下滑动，两侧连杆724在滑块64的带动下向下滑动，连接座720向下滑动。第二重块728在离心力的作用下推开挡止杆711，滑动到下水平段714下方，第一重块726下滑至挡止杆711上水平段713与下水平段714之间。第一重块726与挡止杆711脱离接触，此时在拉簧的作用下，挡止杆711向内侧移动，第一弹簧725无法将连接座720推起。

当摆杆摆动到接近竖直位置时，第一重块726和第二重块728具有离心力，此时两侧卡块弹簧32处于被压缩的状态。第一重块726位于上水平段713和下水平段714之间，第二重块728位于下水平段714下方。第一弹簧725被拉伸，第二弹簧727被压缩，第三弹簧729被压缩。两侧挡止杆711伸出。

当摆臂2摆动到最高点时，第一重块726和第二重块728失去离心力，第二重块728被挡止杆711下水平段714阻拦，无法向上运动，第一重块726在向上移动的过程中缓慢推动挡止杆711上水平段713斜面，使得挡止杆711缓慢向外侧移动，由于摆臂2在最高点只是一瞬间，第一重块726不足以完全推开挡止杆711。

当摆杆停止摆动时，接近竖直状态，此时滑块64向上滑动，最终停止位置处于初始位置之下。在导向柱641的作用下，两侧压杆62夹角变小，活动段622下端脱离卡块31。第一重块726缓缓向上移动，推动挡止杆711上水平段713的斜面，使得挡止杆711缓慢向外侧移动，最终使挡止杆711被完全推开，第二重块728被释放，在第三弹簧729的作用下向上方跳动，带动第一弹簧725、第一重块726、第二弹簧727向上跳动。第一弹簧725推动连接座720带动第一铰接轴722沿着滑块64中的槽向上运动，带动铰接点向上运动，第二铰接轴723沿穿孔643向连接座720方向滑动，卡扣721带动内侧直齿52沿向内侧运动，通过直齿52与齿轮51的作用使得外侧直齿52向外侧运动。最终使卡齿34与内外侧限位齿条41脱离，卡块31释放，卡块31在卡块弹簧32和自身重力的作用下振动，带动摆臂2轻微振动，摆臂2与支架1铰接处的摩擦力减小，摆臂2静止后更加竖直，此时安装平台8更水平，将钻套81内部钻头9的上端与动力源配合，保证钻头9在工作前与处于竖直状态。

一种石化钻进用水准测量设备的使用方法，包括以下步骤：

S1：将一种石化钻进用水准测量设备放置于地面上，根据U型槽内的液面形状调整调节支脚，使支架接近水平状态；

S2：将摆臂拉至一定高度；

S3：释放摆臂，任其摆动直至无任何运动；

S4：将摆臂固定，并将钻头与动力源配合，开始准备钻进工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种石化钻进用水准测量设备，其特征在于：包括：

支架；

摆臂，上端沿前后方向延伸的旋转轴线铰接于支架上；

矫正组件，设有两个，关于穿过摆臂的旋转轴线的竖直平面对称设置于摆臂上，配置成通过蓄能后释放能量进行上下振动促使摆臂竖直；

锁止装置，设有两个，配置成在矫正组件蓄能后限制两个矫正组件的振动；

解锁装置，设有两个，配置成作用于锁止装置，以使锁止装置解除对矫正组件的限制；

下压装置，配置成释放摆臂后在摆臂的带动下作用于矫正组件，使矫正组件储能；

触发装置，包括锁定部和触发部，锁定部配置成在摆臂摆动的过程中在摆臂的作用下阻碍触发部产生动作，且在摆臂停止摆动时允许触发部产生动作，触发部产生动作触发解锁装置；

安装平台，固定于摆臂上端且与摆臂垂直，用于安装钻头。

2.根据权利要求1所述的一种石化钻进用水准测量设备，其特征在于：每个矫正组件包括：卡块和卡块弹簧，卡块可上下移动地安装于摆臂上，卡块弹簧沿竖直方向延伸，上端固接于卡块，下端固接于摆臂。

3.根据权利要求2所述的一种石化钻进用水准测量设备，其特征在于：每个锁止装置包括两个沿竖直方向延伸的限位齿条，每个限位齿条均匀设置有多个限位齿；两个限位齿条相对设置，分别位于卡块的左右两侧且可沿左右方向移动，卡块左右两端向外设有卡齿弹簧，卡齿弹簧水平延伸，卡齿弹簧背离卡块的一端设有卡齿，卡齿用于插入限位齿。

4.根据权利要求3所述的一种石化钻进用水准测量设备，其特征在于：每个解锁装置包括齿轮和两个直齿；每个直齿沿水平方向延伸，两个直齿前后间隔设置，两个直齿分别连接于两个限位齿条下端；齿轮，可转动地设置于摆臂，位于两个直齿之间且与两个直齿啮合。

5.根据权利要求4所述的一种石化钻进用水准测量设备，其特征在于：下压装置包括：

横梁，固定于摆臂中部；

压杆，每个压杆包括固定段和活动段；固定段上端铰接于横梁，下端通过单向合页铰接于活动段，活动段沿长度方向延伸设有长孔；

旋转杆，上端铰接于支架上且处于摆臂的旋转轴线的正下方，下端铰接于滑块；

滑块，可上下滑动地安装于摆臂，滑块前侧左右对称设有两个导向柱，导向柱插于长孔中，以使滑块向下滑动时带动压杆向下压卡块且摆臂竖直后活动段下端位于卡块下方。

6.根据权利要求5所述的一种石化钻进用水准测量设备，其特征在于：触发部包括：

连接座，可上下移动地安装于摆臂；

卡扣，可上下滑动地安装于限位齿条

第一铰接轴，可上下滑动地安装于滑块；

连杆，设有两个，两个连杆内端通过第一铰接轴铰接于连接座，第一铰接轴可沿垂直于横方向滑动地安装于滑块；两个连杆外端通过第二铰接轴铰接于卡扣；第二铰接轴可沿平行于横梁方向滑动地安装于滑块；

第一弹簧，沿竖直方形延伸，上端固定于连接座，下端连接有第一重块；

第二弹簧，沿竖直方向延伸，上端固定于第一重块，下端连接有第二重块；

第三弹簧，沿竖直方向延伸，上端固定于第二重块，下端固定于摆臂。

7.根据权利要求6所述的一种石化钻进用水准测量设备，其特征在于：锁定部包括：

挡止杆，设有两个，每个挡止杆包括竖直段、上水平段和下水平段，上水平段和下水平段分别垂直连接于竖直段的上下两端；初始状态时，第二重块位于两个竖直段之间，第一重块与上水平段接触；上水平段和下水平段的末端端面为朝向第二重块的斜面；

挡止弹簧，设有两个，两个挡止弹簧水平设置于两个挡止杆之间，靠近挡止杆的一端固定于挡止杆，远离挡止杆的一端固定于摆臂。

8.根据权利要求7所述的一种石化钻进用水准测量设备，其特征在于：触发装置还包括连接杆，连接杆下端铰接于连接座，上端通过第一铰接轴与两个压杆铰接；滑块开有沿垂直于横梁方向的滑槽，第一铰接轴插于滑槽内。

9.根据权利要求6所述的一种石化钻进用水准测量设备，其特征在于：滑块下端设有左右对称的两个穿孔，每个穿孔平行于横梁，第二铰接轴插于穿孔内。

10.根据权利要求1所述的一种石化钻进用水准测量设备，其特征在于：支架还包括四个调节支脚，四个调节支脚分别设置于支架下端的四角。

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