CN115898270A - 一种水平定向钻机施工用辅助装置及定向辅助方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于水平定向钻机辅助设备技术领域，特别提供了一种水平定向钻机施工用辅助装置及定向辅助方法。一种水平定向钻机施工用辅助装置，包括移动底座、升降组件、辅助支撑板、连接板、辅助定位座、抓手驱动组件、抓手组件；一种水平定向钻机施工用定向辅助方法，包括如下步骤：调节水平定向钻机的钻进角度；调节两个高度调节座的输出端伸出长度；利用抓手驱动组件带动抓手组件转动至供料位置处，并抓取钻进短节；驱动抓手组件复位，并放下钻进短节；步骤五、水平定向钻机驱动钻进短节进行进给。驱动移动调节两个高度调节座的输出端伸出长度，使辅助支撑板贴附于水平定向钻机的底部，实现对于水平定向钻机的辅助支撑。

Description

一种水平定向钻机施工用辅助装置及定向辅助方法

技术领域

本发明属于水平定向钻机辅助设备技术领域，特别提供了一种水平定向钻机施工用辅助装置及定向辅助方法。

背景技术

利用水平定向钻机能够在不开挖地表面的条件下，实现地下水平定向钻进，该钻进一般会形成近似直线的弧形通道，钻进后连接待铺设的电缆、管道并进行扩孔和回拉，从而实现对于电缆、管道等的铺设。

然而，目前缺少在水平定向钻机施工时对其进行辅助的设备，使得水平定向钻机在工作时，钻进短节衔接效率较低，且稳定性不足。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种水平定向钻机施工用辅助装置及定向辅助方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种水平定向钻机施工用辅助装置，包括移动底座、升降组件、辅助支撑板、连接板、辅助定位座、抓手驱动组件、抓手组件，升降组件的固定端装配于移动底座的上表面上，抓手驱动组件通过立柱固定安装于移动底座上，辅助支撑板水平装配于升降组件的升降端上，辅助定位座通过连接板固定安装于辅助支撑板的上表面上，抓手组件装配于抓手驱动组件的输出端上，且抓手组件位于辅助定位座的正上方。

进一步地，所述辅助定位座上表面的中部轴向开设有倒梯形槽。

进一步地，所述辅助支撑板上阵列可拆卸的固定有多个支撑单元板。

进一步地，所述抓手驱动组件包括第一安装座、第二安装座、第一基轴、第二基轴、第一滑筒、第二滑筒、连接臂、限位槽、转筒、同步轮、驱动电机、承载筒，第一安装座通过立柱安装于移动底座上，第一安装座的顶端装配有第一基轴，第二安装座一端通过第一基轴装配于第一安装座上，且第二安装座的另一端装配有第二基轴，第二滑筒套装于第二基轴上，且两者间隙配合能够发生相对滑动，第一滑筒通过连接臂装配于第二滑筒的外壁上，第二滑筒的外部转动设置有转筒，驱动电机装配于第一滑筒上，转筒的外部同轴固定有同步轮，同步轮上采用同步带与主动轮相连，主动轮同轴固定于驱动电机的输出端，转筒的输出端即为抓手驱动组件的输出端，抓手组件装配于转筒上。

进一步地，所述抓手组件包括第一臂体、调节杆、第二臂体、安装槽、顶座、丝杠机构、第一机械臂、第二机械臂和夹持爪，第一臂体的顶部装配于抓手驱动组件的输出端上，第一臂体的底端与第二臂体相铰接，安装槽装配于第二臂体的下方，顶座嵌入式装配于安装槽内，顶座的底部一端固定有丝杠机构，且顶座的底部另一端固定有第二机械臂，丝杠机构的输出端固定有第一机械臂，第一机械臂和第二机械臂的输出端均设置有弧形夹持爪。

进一步地，所述安装槽的底部对称固定有两个伸缩缸，两个伸缩缸上均装配有锁紧组件。

进一步地，所述锁紧组件包括基板、基座、铰接轴、锁紧杆、弧槽、限位轴和顶撑座，基板与伸缩缸连接，且基板表面矩形阵列式的设置有多个基座，锁紧杆的一端通过铰接轴铰接于基座侧壁的底部，锁紧杆的中部径向装配有限位轴，锁紧杆的另一端装配有顶撑座，基座侧壁的顶部开设有弧槽，限位轴滑动装配于弧槽内。

一种水平定向钻机施工用定向辅助方法，包括如下步骤：

步骤一、调节水平定向钻机的钻进角度；

步骤二、驱动移动底座至水平定向钻机的底部，并调节两个高度调节座的输出端伸出长度，从而使得辅助支撑板支撑贴附于水平定向钻机的底部，实现对于水平定向钻机的辅助支撑；

步骤三、利用抓手驱动组件带动抓手组件转动至供料位置处，并抓取钻进短节；

步骤四、驱动抓手组件复位，并放下钻进短节，使得钻进短节位于辅助定位座上，以便利用辅助定位座实现对于钻进短节的扶正和支撑；

步骤五、水平定向钻机驱动钻进短节进行进给。

使用本发明的有益效果是：

1、本装置通过驱动移动底座移动，调节两个高度调节座的输出端伸出长度，辅助支撑板贴附于水平定向钻机的底部，实现对于水平定向钻机的辅助支撑；

2、辅助定位座平行于辅助支撑板设置，且辅助定位座上开设有倒梯形槽，用于自适应承载钻进短节，实现对于钻进短节的扶正和支撑；

3、抓手组件能够实现对于钻进短节的上下料，还可以选择性的利用锁紧组件锁紧于钻进短节上，利用液压缸驱动承载筒进行轴向移动，实现对于钻进短节的辅助进给。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的抓手组件的结构示意图；

图3为本发明的抓手驱动组件的结构示意图；

图4为本发明的锁紧组件的结构示意图；

图5为本发明的抓手驱动组件的侧视结构示意图。

附图标记包括：1-移动底座；2-升降组件；3-辅助支撑板；31-支撑单元板；4-连接板；5-辅助定位座；6-抓手驱动组件；6`-立柱；61-第一安装座；62-第二安装座；63-第一基轴；64-第二基轴；65-第一滑筒；66-第二滑筒；67-连接臂；68-限位槽；69-转筒；610-同步轮；611-驱动电机；612-承载筒；613-液压缸；7-抓手组件；71-第一臂体；72-调节杆；73-第二臂体；74-安装槽；75-顶座；76-丝杠机构；77-第一机械臂；78-第二机械臂；79-夹持爪；710-伸缩缸；711-锁紧组件；7111-基板；7112-基座；7113-铰接轴；7114-锁紧杆；7115-弧槽；7116-限位轴；7117-顶撑座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述。

参照图1-图5，一种水平定向钻机施工用辅助装置，包括移动底座1、升降组件2、辅助支撑板3、连接板4、辅助定位座5、抓手驱动组件6、抓手组件7，升降组件2的固定端装配于移动底座1的上表面上，抓手驱动组件6通过立柱6`固定安装于移动底座1上，辅助支撑板3水平装配于升降组件2的升降端上，辅助定位座5通过连接板4固定安装于辅助支撑板3的上表面上，抓手组件7装配于抓手驱动组件6的输出端上，且抓手组件7位于辅助定位座5的正上方。

优选地，如图1中所示，辅助支撑板3和辅助定位座5竖向同轴设置，连接板4位于辅助支撑板3和辅助定位座5的一侧，即辅助支撑板3、连接板4和辅助定位座5拼装后的主视图呈C形，预留让位空间，便于配合钻机使用；

更进一步地，连接板4为高度可调节的板件。

所述辅助定位座5上表面的中部轴向开设有凹槽，凹槽为倒梯形槽或三角形槽。

所述辅助支撑板3上阵列可拆卸的固定有多个支撑单元板31，一方面提高支撑的适应性，另一方面也提升了可更换性。

所述抓手驱动组件6包括第一安装座61、第二安装座62、第一基轴63、第二基轴64、第一滑筒65、第二滑筒66、连接臂67、限位槽68、转筒69、同步轮610、驱动电机611、承载筒612，第一安装座61通过立柱安装于移动底座1上，第一安装座61的顶端装配有第一基轴63，第二安装座62一端通过第一基轴63装配于第一安装座61上，且第二安装座62的另一端装配有第二基轴64，第二滑筒66套装于第二基轴64上，且两者间隙配合能够发生相对滑动，第一滑筒65通过连接臂67装配于第二滑筒66的外壁上，第二滑筒66的外部转动设置有转筒69，驱动电机611装配于第一滑筒65上，转筒69的外部同轴固定有同步轮610，同步轮610上采用同步带与主动轮相连，主动轮同轴固定于驱动电机611的输出端，转筒69的输出端即为抓手驱动组件6的输出端，抓手组件7装配于转筒69上。

优选地，所述承载筒612的一侧与转筒69相抵靠，承载筒612的另一侧与第二安装座62之间装配有液压缸613。

所述抓手组件7包括第一臂体71、调节杆72、第二臂体73、安装槽74、顶座75、丝杠机构76、第一机械臂77、第二机械臂78和夹持爪79，第一臂体71的顶部装配于抓手驱动组件6的输出端上，第一臂体71的底端与第二臂体73相铰接，安装槽74装配于第二臂体73的下方，顶座75嵌入式装配于安装槽74内，顶座75的底部一端固定有丝杠机构76，且顶座75的底部另一端固定有第二机械臂78，丝杠机构76的输出端固定有第一机械臂77，第一机械臂77和第二机械臂78的输出端均设置有弧形夹持爪79。

优选地，第一机械臂77和第二机械臂78均具有至少四个自由度。

所述安装槽74的底部对称固定有两个伸缩缸710，两个伸缩缸710上均装配有锁紧组件711。

所述锁紧组件711包括基板7111、基座7112、铰接轴7113、锁紧杆7114、弧槽7115、限位轴7116和顶撑座7117，基板7111与伸缩缸710连接，且基板7111表面矩形阵列式的设置有多个基座7112，锁紧杆7114的一端通过铰接轴7113铰接于基座7112侧壁的底部，锁紧杆7114的中部径向装配有限位轴7116，锁紧杆7114的另一端装配有顶撑座7117，基座7112侧壁的顶部开设有弧槽7115，限位轴7116滑动装配于弧槽7115内。

伸缩缸710用于调节两个锁紧组件711的间距，以适应不同规格尺寸的钻进短接，限位轴7116上装配有螺杆，拧紧螺杆能够对限位轴7116起到锁定作用，固定锁紧杆7114的角度，锁紧杆7114为伸缩杆，锁紧杆7114沿其倾斜方向伸长，对位于辅助定位座5上的钻进短节起到装夹固定效果。

一种水平定向钻机施工用定向辅助方法，其具体步骤包括：

步骤一、调节水平定向钻机的钻进角度；

步骤二、驱动移动底座1移动至水平定向钻机的底部，并通过调节升降组件2调整辅助支撑板3的高度，使辅助支撑板3支撑贴附于水平定向钻机的底面上，实现对于水平定向钻机的辅助支撑；

步骤三、利用驱动电机611驱动转筒69转动，带动抓手组件7转动至钻进短节的供料位置处，利用夹持爪79抓取钻进短节；

步骤四、驱动抓手组件7复位，并放下钻进短节，使得钻进短节位于辅助定位座5上，以便利用辅助定位座5实现对于钻进短节的扶正和支撑；

步骤五、水平定向钻机驱动钻进短节进行进给；

选择性的利用锁紧组件711锁紧钻进短节，并且利用液压缸驱动承载筒612进行轴向移动，进而实现对于钻进短节的辅助进给。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种水平定向钻机施工用辅助装置，其特征在于：包括，包括移动底座、升降组件、辅助支撑板、连接板、辅助定位座、抓手驱动组件、抓手组件，升降组件的固定端装配于移动底座的上表面上，抓手驱动组件通过立柱固定安装于移动底座上，辅助支撑板水平装配于升降组件的升降端上，辅助定位座通过连接板固定安装于辅助支撑板的上表面上，抓手组件装配于抓手驱动组件的输出端上，且抓手组件位于辅助定位座的正上方。

2.根据权利要求1中所述的一种水平定向钻机施工用辅助装置，其特征在于：所述辅助定位座上表面的中部轴向开设有倒梯形槽。

3.根据权利要求1中所述的一种水平定向钻机施工用辅助装置，其特征在于：所述辅助支撑板上阵列可拆卸的固定有多个支撑单元板。

4.根据权利要求1中所述的一种水平定向钻机施工用辅助装置，其特征在于：所述抓手驱动组件包括第一安装座、第二安装座、第一基轴、第二基轴、第一滑筒、第二滑筒、连接臂、限位槽、转筒、同步轮、驱动电机、承载筒，第一安装座通过立柱安装于移动底座上，第一安装座的顶端装配有第一基轴，第二安装座一端通过第一基轴装配于第一安装座上，且第二安装座的另一端装配有第二基轴，第二滑筒套装于第二基轴上，且两者间隙配合能够发生相对滑动，第一滑筒通过连接臂装配于第二滑筒的外壁上，第二滑筒的外部转动设置有转筒，驱动电机装配于第一滑筒上，转筒的外部同轴固定有同步轮，同步轮上采用同步带与主动轮相连，主动轮同轴固定于驱动电机的输出端，转筒的输出端即为抓手驱动组件的输出端，抓手组件装配于转筒上。

5.根据权利要求1中所述的一种水平定向钻机施工用辅助装置，其特征在于：所述抓手组件包括第一臂体、调节杆、第二臂体、安装槽、顶座、丝杠机构、第一机械臂、第二机械臂和夹持爪，第一臂体的顶部装配于抓手驱动组件的输出端上，第一臂体的底端与第二臂体相铰接，安装槽装配于第二臂体的下方，顶座嵌入式装配于安装槽内，顶座的底部一端固定有丝杠机构，且顶座的底部另一端固定有第二机械臂，丝杠机构的输出端固定有第一机械臂，第一机械臂和第二机械臂的输出端均设置有弧形夹持爪。

6.根据权利要求5中所述的一种水平定向钻机施工用辅助装置，其特征在于：所述安装槽的底部对称固定有两个伸缩缸，两个伸缩缸上均装配有锁紧组件。

7.根据权利要求6中所述的一种水平定向钻机施工用辅助装置，其特征在于：所述锁紧组件包括基板、基座、铰接轴、锁紧杆、弧槽、限位轴和顶撑座，基板与伸缩缸连接，且基板表面矩形阵列式的设置有多个基座，锁紧杆的一端通过铰接轴铰接于基座侧壁的底部，锁紧杆的中部径向装配有限位轴，锁紧杆的另一端装配有顶撑座，基座侧壁的顶部开设有弧槽，限位轴滑动装配于弧槽内。

8.一种水平定向钻机施工用定向辅助方法，应用权利要求1中所述的一种水平定向钻机施工用辅助装置，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、调节水平定向钻机的钻进角度；

步骤二、驱动移动底座至水平定向钻机的底部，并调节两个高度调节座的输出端伸出长度，从而使得辅助支撑板支撑贴附于水平定向钻机的底部，实现对于水平定向钻机的辅助支撑；

步骤三、利用抓手驱动组件带动抓手组件转动至供料位置处，并抓取钻进短节；

步骤四、驱动抓手组件复位，并放下钻进短节，使得钻进短节位于辅助定位座上，以便利用辅助定位座实现对于钻进短节的扶正和支撑；

步骤五、水平定向钻机驱动钻进短节进行进给。

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