CN116498228A - 一种自动换杆钻机及其使用方法 - Google Patents
一种自动换杆钻机及其使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116498228A CN116498228A CN202310556512.5A CN202310556512A CN116498228A CN 116498228 A CN116498228 A CN 116498228A CN 202310556512 A CN202310556512 A CN 202310556512A CN 116498228 A CN116498228 A CN 116498228A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rod
- drill
- piece
- drill rod
- drilling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 claims description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 10
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 14
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000011513 prestressed concrete Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/18—Connecting or disconnecting drill bit and drilling pipe
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本申请涉及一种自动换杆钻机及其使用方法，涉及钻孔成桩设备领域，自动换杆钻机包括钻孔件、储杆件和第一驱动件，第一驱动件用于驱动储杆件沿远离或靠近钻孔件的方向移动；储杆件内存储有多个钻杆，两钻杆可通过连接结构首尾连接；钻孔件包括支撑架和钻头，支撑架上设置有推进导轨，推进导轨上滑设有推进器，推进器上设置有旋转驱动件，旋转驱动件上设置有固定件，固定件用于将钻杆远离钻头的一端固定，旋转驱动件用于驱动固定件旋转；支撑架上设置有夹持件，夹持件包括两个相对的夹持环，支撑架上设置有第二驱动件，第二驱动件用于驱动两夹持环沿相互远离或靠近的方向移动。本申请实现了钻杆接长处理的自动化，由此提高钻孔施工的效率。
Description
技术领域
本申请涉及钻孔成桩设备的领域，尤其是涉及一种自动换杆钻机及其使用方法。
背景技术
预应力混凝土竹节桩施工的过程中需要用到单杆钻机进行钻杆，单杆钻机通常包括推进器、推进导轨、旋转驱动件和钻头，旋转驱动件安装于推进器上，推进器在推进导轨上可进行升降推进运动，钻机在使用时需要配合钻杆一同进行钻孔操作。
推进器的初始状态位于推进导轨顶部，钻机进行钻孔操作时，需将钻杆一端与钻头连接，另一端与旋转驱动件连接；钻头位于需钻孔处上，旋转驱动件用以驱动钻杆转动，与此同时，推进器在推进导轨上沿靠近地面的方向进行移动，从而带动旋转驱动件进行移动，由此使得钻杆在进行转动的同时进行直线移动，从而进行钻孔操作。
实际作业中，由于推进导轨和钻杆的自身长度限制，使得单次钻孔难以钻至设计标高，因此中途需要对人工对钻杆进行接长处理，由此使得施工间歇长，钻孔施工效率低。
发明内容
为了解决上述技术中存在的问题，本申请提供一种自动换杆钻机及其使用方法。
本申请提供的一种自动换杆钻机采用如下的技术方案：
一种自动换杆钻机，包括钻孔件、储杆件和第一驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述储杆件沿远离或靠近所述钻孔件的方向移动；所述储杆件内存储有多个钻杆，每一钻杆上均设置有连接结构，两钻杆可通过连接结构首尾连接；所述钻孔件包括支撑架和钻头，所述钻头与钻杆一端可拆卸连接，所述支撑架上设置有推进导轨，所述推进导轨上滑设有推进器，所述推进器上设置有旋转驱动件，所述旋转驱动件上设置有固定件，所述固定件用于将钻杆远离所述钻头的一端固定，所述旋转驱动件用于驱动所述固定件旋转；所述支撑架上设置有夹持件，所述夹持件包括两个相对的夹持环，所述支撑架上设置有第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动两所述夹持环沿相互远离或靠近的方向移动。
通过采用上述技术方案，钻机进行钻孔作业时，钻杆的一端与钻头连接，另一端通过固定件被固定于旋转驱动件上，旋转驱动件驱动钻杆旋转，推进器同时在推进导轨上沿靠近地面的方向进行移动，由此进行钻孔操作；当需要对钻杆进行接长处理时，固定件解除对孔洞内的钻杆的固定，推进器在推进导轨上沿远离地面的方向移动至初始位置，随后通过第一驱动件驱动储杆件沿靠近支撑架的方向移动，储杆件的移动带动储杆件内的钻杆移动，由此使得钻杆沿靠近支撑架的方向移动，当钻杆移动至夹持环处时，第二驱动件驱动两夹持环沿相互靠近的方向移动，从而将钻杆夹持固定于两夹持环之间，当夹持环被固定后，第一驱动件驱动储杆件沿远离支撑架的方向移动；推进器随后带动旋转驱动件移动至钻杆端部，从而使得固定件将钻杆固定，第二驱动件随后驱动两夹持环沿相互远离的方向移动，从而解除对钻杆的固定；推进器同向继续移动，由此带动被固定件固定的钻杆进行移动，钻杆移动至与另一钻杆接触时，通过连接结构将两个钻杆固定，由此完成钻杆整体的接长处理；上述过程中各部件的配合，实现了钻杆接长处理的自动化，由此降低施工间歇，提高钻孔施工的效率。
可选的，所述夹持件包括滑设于所述支撑架上的固定板，两所述夹持环均滑设于所述固定板上，所述支撑架上设置有用于驱动所述固定板滑动的第三驱动件，所述固定板的滑动方向与所述推进器的滑动方向一致。
通过采用上述技术方案，当两夹持环沿相互靠近的方向移动至将钻杆夹持固定后，推进器带动旋转驱动件移动至钻杆端部，从而使得固定件将钻杆固定；推进器同向继续移动，第三驱动件同时驱动固定板进行同步移动，从而使得钻杆进行钻孔处理的过程中，两夹持环可起到扶持作用，由此提高钻杆移动过程中的稳定性，防止钻杆产生晃动，有利于两钻杆之间的对接。
可选的，所述第三驱动件包括设置于所述支撑架上的第一电机，所述第一电机的输出轴同轴固定连接有第一丝杆，所述第一丝杆的丝杆螺母与所述固定板固定连接。
通过采用上述技术方案，第一电机输出轴的转动带动第一丝杆进行转动，由此使得固定板可进行移动，方式简单便利。
可选的，所述第三驱动件包括设置于所述支撑架上的推动弹簧，所述推动弹簧端部与所述固定板固定连接，所述推动弹簧的弹性伸缩方向与所述推进器的滑动方向一致。
通过采用上述技术方案，推进器带动旋转驱动件移动至钻杆端部，固定件将钻杆固定后，推进器同向继续移动至固定板处时，将与固定板抵接，推进器的继续移动将推动固定板进行同步移动，推动弹簧受到压缩，由此使得固定板的滑动可与推进器的滑动保持一致，且无需额外的动力源驱动固定板滑动。
可选的，其中一个夹持环上设置有楔形块，所述楔形块上开设有通孔；另一夹持环上开设有供所述楔形滑入的配合槽，所述夹持环上固定有配合板，所述配合板上螺纹连接有螺杆，所述螺杆上设置有定位套，所述定位套内滑设有定位杆，所述定位套内设置有第一弹簧，所述第一弹簧端部与所述定位杆抵接，所述定位杆可插接于所述通孔中。
通过采用上述技术方案，定位杆位于配合槽中，第二驱动件驱动两个夹持环沿相互靠近的方向滑动的过程中，楔形块滑入配合槽中，楔形滑动至定位杆处时，将顶动定位杆使得定位杆沿靠近定位套的方向滑动，此时第一弹簧处于压缩状态；楔形块的继续滑动将带动通孔滑动，通孔滑动至定位杆处时，第一弹簧的弹性伸缩将推动定位杆沿靠近通孔的方向至滑入通孔中，由此将楔形块固定于楔形槽中，进一步将两个夹持环的位置固定，由此提高两个夹持环跟随固定板移动过程中的稳定性，从而提高钻杆移动过程中的稳定性；当需要将两个夹持环分离时，转动螺纹使得定位套沿远离夹持环的方向移动，定位套的移动带动定位杆移动，从而使得定位杆脱离通孔，第二驱动件随后可驱动两个夹持环沿相互远离的方向移动。
可选的，所述固定件包括设置于所述旋转驱动件上的第一连接头，所述旋转驱动件用于驱动所述第一连接头旋转，所述第一连接头上设置有螺纹段；所述连接结构包括开设于钻杆一端的第一螺纹孔，钻杆另一端设置有第二连接头，第二连接头上设置有螺纹段，第一连接头或第二连接头可与第一螺纹孔螺纹连接；所述钻头上开设有第二螺纹孔，第二连接头可螺纹连接于所述第二螺纹孔中，所述支撑架上设置有用于防止钻杆转动的限位件。
通过采用上述技术方案，钻杆一端通过第二连接头连接于第二螺纹孔中，由此使得钻杆与钻头进行连接，另一端通过第一螺纹孔与第一连接头连接，由此完成旋转驱动件与钻杆的连接，钻机即可通过钻杆进行钻孔处理；当钻杆需要进行接长处理时，旋转驱动件反向转动，此时通过限位件防止孔洞内的钻杆转动，由此使得第一连接头可与钻杆脱离，推进器随后带动第一连接头沿远离地面的方向移动；当需要和孔洞内的钻杆连接的钻杆被夹持于两夹持环中时，推进器带动第一连接头移动至钻杆的端部，旋转驱动件随手带动第一连接头旋转，由此使得第一连接头螺纹连接于第一螺纹孔中，方可进行第一连接头和钻杆的连接，由此完成旋转驱动件与钻杆的连接；推进器进行带动第一连接头和钻杆进行移动，钻杆移动至与另一钻杆对接时，上部钻杆的第二连接头将螺纹连接于下部钻杆的第一螺纹孔中，由此完成两个钻杆的连接；上述过程中各部件的配合，便于钻杆之间、钻杆与旋转驱动件之间、钻杆与钻头之间的连接，且无需进行额外的装置或动力源进行，通过改变旋转驱动件的转向即可。
可选的，所述限位件包括滑设于所述支撑架上的固定套，所述固定套内滑设有固定杆，所述固定套设置有第二弹簧，所述第二弹簧与所述固定杆端部抵接；钻杆上开设有环槽，所述环槽上开设有供所述固定杆插入的固定孔。
通过采用上述技术方案，当钻杆需要进行接长处理时，固定套沿靠近钻杆的方向移动，从而带动固定杆移动，当固定杆移动至固定孔中时，可防止钻杆进行转动；当固定杆未能直接滑动至固定孔中时，固定杆将进入环槽中，此时第二弹簧处于压缩状态，旋转驱动件的反向转动将带动钻杆进行转动，钻杆的转动带动固定孔转动，固定孔转动至固定杆处时，第二弹簧将推动固定杆进入固定孔中，由此将钻杆固定，使得钻杆可与旋转驱动件分离。
可选的，所述储杆件包括用于存储钻杆的储杆室，所述第一驱动件用于驱动所述储杆室沿远离或靠近所述钻孔件的方向移动；所述储杆室上开设有供钻杆移出的移出孔，所述储杆室内转动连接有支撑盘，所述支撑盘上设置有多个卡环，钻杆卡接于对应的卡环中。
通过采用上述技术方案，多个钻杆被存储于储杆室中，并通过多个卡环被固定，当需要对钻杆进行接长处理时，支撑盘转动至钻杆通过移出孔露出，第二驱动件随后驱动储杆室沿靠近钻孔件的方向移动，从而带动钻杆进行移动；当钻杆被夹持固定于两夹持环之间后，第二驱动件驱动储杆室反向移动，由此进行钻杆的输送。
可选的，所述支撑架上设置有导向板，所述导向板上开设有供钻杆穿过的穿孔，所述导向板上开设有与所述穿孔连通的导向孔。
通过采用上述技术方案，钻杆进行钻孔处理的整个过程中，钻杆均位于穿孔中，由此提高钻孔处理过程中的稳定性，避免钻杆产生晃动；两钻杆通过连接结构进行连接时，穿孔也便于两钻杆的对接，而导向孔则便于钻杆穿入穿孔中。
本申请还提供一种自动换杆钻机的使用方法，用如下的技术方案：
S1钻杆初次安装：将钻杆一端与固定件连接，另一端与钻头连接；
S2钻孔：旋转驱动件驱动钻杆转动，推进器带动旋转驱动件在推进导轨上沿靠近地面的方向移动，由此进行钻孔操作；
S3钻杆接长：
a：固定件解除对钻杆的固定；
b：推进器带动旋转驱动件沿远离地面的方向移动至初始位置；
c：第一驱动件驱动储杆件沿靠近支撑架的方向移动，从而带动钻杆移动至两夹持环之间；
d：第二驱动件驱动两夹持环沿相互靠近的方向移动，从而将钻杆夹持固定于两夹持环之间；
e：第一驱动件驱动储杆件沿远离支撑架的方向移动；
f：推进器带动旋转驱动件移动至钻杆端部，固定件将钻杆固定；
g：推进器继续同向移动，带动被固定件固定的钻杆进行移动，钻杆移动至与另一钻杆接触时，通过连接结构将两个钻杆进行连接；
S4：继续钻孔：旋转驱动件驱动钻杆转动，推进器带动旋转驱动件在推进导轨上沿靠近地面的方向移动。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.实现了钻杆接长处理的自动化，由此降低施工间歇，提高钻孔施工的效率；
2.便于钻杆之间、钻杆与旋转驱动件之间、钻杆与钻头之间的连接，且无需进行额外的装置或动力源进行，通过改变旋转驱动件的转向即可；
3.钻杆进行钻孔处理的整个过程中，钻杆均位于穿孔中，由此提高钻孔处理过程中的稳定性，避免钻杆产生晃动；两钻杆通过连接结构进行连接时，穿孔也便于两钻杆的对接，而导向孔则便于钻杆穿入穿孔中。
附图说明
图1是实施例1的整体结构示意图；
图2是图1中支撑架的示意图；
图3是图1中第二电机、第二双向丝杆以及第一双向丝杆配合的示意图；
图4是图1中第一连接头、钻杆以及钻头连接的示意图；
图5是图4的剖视图；
图6是图1中固定套和固定杆配合的剖视图；
图7是图1中储杆件的示意图；
图8是图1中卡环的示意图；
图9是实施例3中固定板、推动弹簧、导向板以及储杆室配合的示意图；
图10是图9中夹持环和固定板配合的剖视图；
图11是实施例5中第一电机、第二电机以及第三电机配合的示意图。
附图标记说明：1、钻孔件；101、支撑架；102、钻头；103、推进导轨；104、推进器；105、旋转驱动件；106、固定件；1061、第一连接头；107、夹持件；1071、夹持环；1072、固定板；2、储杆件；201、储杆室；202、移出孔；203、支撑盘；204、卡环；3、第一驱动件；301、气杆；4、钻杆；5、连接结构；501、第一螺纹孔；502、第二连接头；6、第一电机；7、第一丝杆；8、推动弹簧；9、楔形块；10、通孔；11、配合槽；12、配合板；13、螺杆；14、定位套；15、定位杆；16、第一弹簧；17、导向板；18、穿孔；19、导向孔；20、第二螺纹孔；21、固定套；22、固定杆；23、第二弹簧；24、环槽；25、固定孔；26、第二电机；27、联动杆；28、第一主动锥齿轮；29、第二主动锥齿轮；30、第一从动锥齿轮；31、第一双向丝杆；32、第二从动锥齿轮；33、第二双向丝杆；34、驱动座；35、第一导向槽；36、第二导向槽；37、导向块；38、固定环；39、推板；40、稳定杆；42、稳定孔；43、滚珠；44、承托杆；45、第三电机。
具体实施方式
以下结合附图1-11对本申请作进一步详细说明。
实施例1
实施例1公开一种自动换杆钻机。参照图1和图2，自动换杆钻机包括钻孔件1、储杆件2和第一驱动件3，第一驱动件3用于驱动储杆件2沿远离或靠近钻孔件1的方向移动；储杆件2内存储有多个钻杆4，每一钻杆4上均设置有连接结构5，两钻杆4可通过连接结构5首尾连接；钻孔件1包括支撑架101和钻头102，钻头102与钻杆4一端可拆卸连接，支撑架101上设置有推进导轨103，推进导轨103上滑设有推进器104，推进器104上设置有旋转驱动件105，旋转驱动件105上设置有固定件106，固定件106用于将钻杆4远离钻头102的一端固定，旋转驱动件105用于驱动固定件106旋转；支撑架101上设置有夹持件107，夹持件107包括两个相对的夹持环1071，支撑架101上设置有第二驱动件，第二驱动件用于驱动两夹持环1071沿相互远离或靠近的方向移动。
参照图2和图3，支撑架101上安装有第二电机26，第二电机26的输出轴同轴固定连接有联动杆27，联动杆27与推进器104的移动方向平行，联动杆27上同轴固定连接有一个第一主动锥齿轮28和一个第二主动锥齿轮29；第二驱动件包括与第一主动锥齿轮28啮合的第一从动锥齿轮30，第一从动锥齿轮30上同轴固定连接有第一双向丝杆31，第一双向丝杆31与联动杆27垂直并与支撑架101转动连接，第一双向丝杆31的两个丝杆螺母分别与一个夹持环1071固定连接；第二电机26输出轴的正向转动带动联动杆27正向转动，由此驱使第一主动锥齿轮28正转，第一主动锥齿轮28可带动第一从动锥齿轮30反向转动，从而使得第一双向丝杆31反向转动，第一双向丝杆31的反向转动方可驱使两夹持环1071沿相互靠近的方向移动，从而将钻杆4夹紧。
参照图4和图5，固定件106包括安装固定于旋转驱动件105上的第一连接头1061，旋转驱动件105用于驱动第一连接头1061旋转，第一连接头1061上设置有螺纹段；连接结构5包括开设于钻杆4一端的第一螺纹孔501，钻杆4另一端设置有第二连接头502，第二连接头502上设置有螺纹段，第一连接头1061或第二连接头502可与第一螺纹孔501螺纹连接；钻头102上开设有第二螺纹孔20，第二连接头502可螺纹连接于第二螺纹孔20中。
参照图3和图6，支撑架101上转动连接有第二双向丝杆33，第一双向丝杆31与第二双向丝杆33平行且对应的旋向相反，第二双向丝杆33上同轴固定连接有第二从动锥齿轮32，第二从动锥齿轮32与第二主动锥齿轮29啮合；第二双向丝杆33的两个丝杆螺母上分别固定连接有一个移动板，两移动板上分别固定有一个固定套21，固定套21内滑设有固定杆22，固定套21设置有第二弹簧23，第二弹簧23与固定杆22端部抵接；钻杆4上开设有环槽24，环槽24上开设有供固定杆22插入的固定孔25，钻头102上同样开设有环槽24以及固定孔25。
钻杆4一端通过第二连接头502连接于第二螺纹孔20中，由此使得钻杆4与钻头102进行连接，另一端通过第一螺纹孔501与第一连接头1061连接，由此完成旋转驱动件105与钻杆4的连接，钻机即可通过钻杆4进行钻孔处理；当钻杆4需要进行接长处理时，旋转驱动件105反向转动，第二电机26反向转动，此时两夹持环1071沿相互远离的方向移动，而两移动板沿相互靠近的方向移动，当固定杆22移动至固定孔25中时，可防止钻杆4进行转动；当固定杆22未能直接滑动至固定孔25中时，固定杆22将进入环槽24中，此时第二弹簧23处于压缩状态，旋转驱动件105的反向转动将带动钻杆4进行转动，钻杆4的转动带动固定孔25转动，固定孔25转动至固定杆22处时，第二弹簧23将推动固定杆22进入固定孔25中，由此将钻杆4固定；当钻杆4的转动被限制后，旋转驱动件105的继续反向转动将使得第一连接头1061可与钻杆4脱离，推进器104随后带动第一连接头1061沿远离地面的方向移动；当需要和孔洞内的钻杆4连接的钻杆4被夹持于两夹持环1071中时，推进器104带动第一连接头1061移动至钻杆4的端部，旋转驱动件105随手带动第一连接头1061旋转，由此使得第一连接头1061螺纹连接于第一螺纹孔501中，方可进行第一连接头1061和钻杆4的连接，由此完成旋转驱动件105与钻杆4的连接；推进器104进行带动第一连接头1061和钻杆4进行移动，钻杆4移动至与另一钻杆4对接时，上部钻杆4的第二连接头502将螺纹连接于下部钻杆4的第一螺纹孔501中，由此完成两个钻杆4的连接。
参照图1和图2，支撑架101上设置有导向板17，导向板17上开设有供钻杆4穿过的穿孔18，导向板17上开设有与穿孔18连通的导向孔19；钻杆4进行钻孔处理的整个过程中，钻杆4均位于穿孔18中，由此提高钻孔处理过程中的稳定性，避免钻杆4产生晃动；两钻杆4通过连接结构5进行连接时，穿孔18也便于两钻杆4的对接，而导向孔19则便于钻杆4穿入穿孔18中。
参照图7和图8，储杆件2包括用于存储钻杆4的储杆室201，第一驱动件3包括设置于导向板17一侧的驱动座34，驱动座34上安装有气杆301，气杆301的活动端与储杆室201固定连接；驱动座34上开设有第一导向槽35，导向板17上开设有与第一导向槽35对接的第二导向槽36，储杆室201底部固定有导向块37，导向块37与第一导向槽35和第二导向滑动配合；储杆室201上开设有供钻杆4移出的移出孔202，储杆室201内转动连接有支撑盘203，支撑盘203上设置有多个带有开口的卡环204，钻杆4卡接于对应的卡环204中；卡环204的开口处转动连接有固定环38，固定环38的转轴上套设有扭簧，扭簧的一端与固定环38的转轴固定连接，另一端与固定环38固定连接，固定环38上固定有推板39；多个钻杆4被存储于储杆室201中，并通过多个卡环204被固定，当需要对钻杆4进行接长处理时，支撑盘203转动至钻杆4通过移出孔202露出，气杆301随后驱动储杆室201沿靠近夹持环1071的方向移动，从而带动钻杆4进行移动；当钻杆4被夹持固定于两夹持环1071之间后，气杆301驱动储杆室201反向移动，由此进行钻杆4的输送。
在实施例1中，第一驱动件3选用为气杆301.
实施例1一种自动换杆钻机的实施原理为：钻机进行钻孔作业时，钻杆4的一端与钻头102连接，另一端被固定于旋转驱动件105上，旋转驱动件105驱动钻杆4旋转，推进器104同时在推进导轨103上沿靠近地面的方向进行移动，由此进行钻孔操作；当需要对钻杆4进行接长处理时，旋转驱动件105反向转动，第二电机26反向转动，固定杆22移动至底端钻杆4的固定孔25中，防止底端钻杆4进行转动，旋转驱动件105继续反转使得第一连接头1061与底端钻杆4脱离，推进器104在推进导轨103上沿远离地面的方向移动至初始位置，随后通过气杆301驱动储杆件2沿靠近支撑架101的方向移动，储杆件2的移动带动储杆件2内的钻杆4移动，由此使得钻杆4沿靠近支撑架101的方向移动，当钻杆4移动至夹持环1071处时，第二电机26驱动两夹持环1071沿相互靠近的方向移动，从而将钻杆4夹持固定于两夹持环1071之间，当夹持环1071被固定后，气杆301驱动储杆件2沿远离支撑架101的方向移动；推进器104随后带动旋转驱动件105移动至钻杆4端部，从而使得固定件106将钻杆4固定，第二电机26随后驱动两夹持环1071沿相互远离的方向移动，从而解除对钻杆4的固定；推进器104同向继续移动，由此带动被固定的钻杆4进行移动，钻杆4移动至与另一钻杆4接触时，通过连接结构5将两个钻杆4固定，由此完成钻杆4整体的接长处理；上述过程中各部件的配合，实现了钻杆4接长处理的自动化，由此降低施工间歇，提高钻孔施工的效率。
实施例2
实施例2提供实施例1中一种自动换杆钻机的使用方法，包括以下步骤：
S1钻杆4初次安装：将钻杆4一端的第一螺纹孔501与第一连接头1061连接，另一端的第二连接头502与钻头102连接；
S2钻孔：旋转驱动件105正向转动，驱动钻杆4转动，推进器104带动旋转驱动件105在推进导轨103上沿靠近地面的方向移动，由此进行钻孔操作；
S3钻杆4接长：
a：旋转驱动件105反向转动，第二电机26反向转动，固定杆22移动至底端钻杆4的固定孔25中，防止底端钻杆4进行转动，旋转驱动件105继续反转使得第一连接头1061与底端钻杆4脱离；
b：推进器104带动旋转驱动件105沿远离地面的方向移动至初始位置；
c：气杆301驱动储杆室201沿靠近支撑架101的方向移动，从而带动钻杆4移动至两夹持环1071之间；
d：第二电机26正向转动，从而驱动两夹持环1071沿相互靠近的方向移动，将需接长的钻杆4夹持固定于两夹持环1071之间；
e：气杆301驱动储杆室201沿远离支撑架101的方向移动；
f：推进器104带动旋转驱动件105移动至钻杆4端部，旋转驱动件105转动使得第一连接头1061螺纹连接于钻杆4中；
g：第二电机26反向转动，从而驱动两夹持环1071沿相互远离的方向移动，两夹持环1071解除对钻杆4的固定；
h：推进器104继续同向移动，带动被第一连接头1061固定的钻杆4进行移动，钻杆4移动至与底端的钻杆4接触时，两个钻杆4螺纹连接；
S4：继续钻孔：旋转驱动件105驱动钻杆4转动，推进器104带动旋转驱动件105在推进导轨103上沿靠近地面的方向移动。
实施例3
实施例3与实施例1的不同之处在于：参照图4和图9，卡环204内固定有稳定杆40，钻杆4上开设有稳定孔42，稳定杆40可插接于稳定孔42中，储杆室201带动钻杆4移动的过程中，稳定杆40插接于稳定孔42中，由此提高钻杆4位于卡环204中的稳定性。
参照图9和图10，夹持环1071内滚动嵌设有多个滚珠43，夹持件107包括滑设于支撑架101上的固定板1072，两夹持环1071均滑设于固定板1072上，支撑架101上设置有用于驱动固定板1072滑动的第三驱动件，固定板1072的滑动方向与推进器104的滑动方向一致；第三驱动件包括设置于支撑架101上的第一电机6，第一电机6的输出轴同轴固定连接有第一丝杆7，第一丝杆7的丝杆螺母与固定板1072固定连接。
参照图9，储杆室201上固定有用于增强固定板1072稳定性的承托杆44，当气杆301驱动储杆室201内的钻杆4移动至两夹持环1071之间时，承托杆44与固定板1072底部抵接。
参照图9和图10，第三驱动件包括设置于支撑架101上的推动弹簧8，推动弹簧8端部与固定板1072固定连接，推动弹簧8的弹性伸缩方向与推进器104的滑动方向一致；其中一个夹持环1071上设置有楔形块9，楔形块9上开设有通孔10；另一夹持环1071上开设有供楔形滑入的配合槽11，夹持环1071上固定有配合板12，配合板12上螺纹连接有螺杆13，螺杆13上设置有定位套14，定位套14内滑设有定位杆15，定位套14内设置有第一弹簧16，第一弹簧16端部与定位杆15抵接，定位杆15可插接于通孔10中。
实施例3的实施原理为：当两夹持环1071沿相互靠近的方向移动至将钻杆4夹持固定后，推进器104带动旋转驱动件105移动至钻杆4端部，从而使得固定件106将钻杆4固定；推进器104同向继续移动至固定板1072处时，将与固定板1072抵接，推进器104的继续移动将推动固定板1072进行同步移动，推动弹簧8受到压缩，由此使得固定板1072的滑动可与推进器104的滑动保持一致，从而使得钻杆4进行钻孔处理的过程中，两夹持环1071可起到扶持作用，由此提高钻杆4移动过程中的稳定性，防止钻杆4产生晃动，有利于两钻杆4之间的对接；两个夹持环1071沿相互靠近的方向滑动的过程中，楔形块9滑入配合槽11中，楔形滑动至定位杆15处时，将顶动定位杆15使得定位杆15沿靠近定位套14的方向滑动，此时第一弹簧16处于压缩状态；楔形块9的继续滑动将带动通孔10滑动，通孔10滑动至定位杆15处时，第一弹簧16的弹性伸缩将推动定位杆15沿靠近通孔10的方向至滑入通孔10中，由此将楔形块9固定于楔形槽中，进一步将两个夹持环1071的位置固定，由此提高两个夹持环1071跟随固定板1072移动过程中的稳定性，从而提高钻杆4移动过程中的稳定性；当需要将两个夹持环1071分离时，转动螺纹使得定位套14沿远离夹持环1071的方向移动，定位套14的移动带动定位杆15移动，从而使得定位杆15脱离通孔10，第二驱动件随后可驱动两个夹持环1071沿相互远离的方向移动。
实施例4
实施例4提供实施例3中一种自动换杆钻机的使用方法，包括以下步骤：
S1钻杆4初次安装：将钻杆4一端的第一螺纹孔501与第一连接头1061连接，另一端的第二连接有与钻头102连接；
S2钻孔：旋转驱动件105正向转动，驱动钻杆4转动，推进器104带动旋转驱动件105在推进导轨103上沿靠近地面的方向移动，由此进行钻孔操作；
S3钻杆4接长：
a：旋转驱动件105反向转动，第二电机26反向转动，固定杆22移动至底端钻杆4的固定孔25中，防止底端钻杆4进行转动，旋转驱动件105继续反转使得第一连接头1061与底端钻杆4脱离；
b：推进器104带动旋转驱动件105沿远离地面的方向移动至初始位置；
c：气杆301驱动储杆室201沿靠近支撑架101的方向移动，从而带动钻杆4移动至两夹持环1071之间；
d：第二电机26正向转动，从而驱动两夹持环1071沿相互靠近的方向移动，将需接长的钻杆4夹持固定于两夹持环1071之间；
e：气杆301驱动储杆件2沿远离支撑架101的方向移动；
f：推进器104带动旋转驱动件105移动至钻杆4端部，旋转驱动件105转动使得第一连接头1061螺纹连接于钻杆4中；
g：推进器104继续同向移动，带动被第一连接头1061固定的钻杆4进行移动，钻杆4移动至与底端的钻杆4接触时，两个钻杆4螺纹连接；
S4：继续钻孔：旋转驱动件105驱动钻杆4转动，推进器104带动旋转驱动件105在推进导轨103上沿靠近地面的方向移动。
实施例5
实施例5与实施例4的不同之处在于：参照图11，第三驱动件包括设置于支撑架101上的第一电机6，第一电机6的输出轴同轴固定连接有第一丝杆7，第一丝杆7的丝杆螺母与固定板1072固定连接。
第二电机26的输出轴与第一双向丝杆31同轴固定连接，支撑架101上安装有第三电机45，第三电机45的输出轴与第二双向丝杆33同轴固定连接。
实施例5的实施原理为：第二电机26输出轴的转动带动两夹持环1071沿相互远离或靠近的方向移动，第三电机45输出轴的转动带动两固定杆22沿相互远离或靠近的方向移动，第一电机6输出轴的转动带动第一丝杆7进行转动，由此使得固定板1072可进行移动。
实施例6提供实施例5中一种自动换杆钻机的使用方法，包括以下步骤：
S1钻杆4初次安装：将钻杆4一端的第一螺纹孔501与第一连接头1061连接，另一端的第二连接有与钻头102连接；
S2钻孔：旋转驱动件105正向转动，驱动钻杆4转动，推进器104带动旋转驱动件105在推进导轨103上沿靠近地面的方向移动，由此进行钻孔操作；
S3钻杆4接长：
a：旋转驱动件105反向转动，第三电机45正向转动，固定杆22移动至底端钻杆4的固定孔25中，防止底端钻杆4进行转动，旋转驱动件105继续反转使得第一连接头1061与底端钻杆4脱离；
b：推进器104带动旋转驱动件105沿远离地面的方向移动至初始位置；
c：气杆301驱动储杆室201沿靠近支撑架101的方向移动，从而带动钻杆4移动至两夹持环1071之间；
d：第二电机26正向转动，从而驱动两夹持环1071沿相互靠近的方向移动，将需接长的钻杆4夹持固定于两夹持环1071之间；
e：气杆301驱动储杆件2沿远离支撑架101的方向移动；
f：推进器104带动旋转驱动件105移动至钻杆4端部，旋转驱动件105转动使得第一连接头1061螺纹连接于钻杆4中；
g：推进器104继续同向移动，带动被第一连接头1061固定的钻杆4进行移动，钻杆4移动至与底端的钻杆4接触时，两个钻杆4螺纹连接；
h：第三电机45方向转动，两固定杆22解除对底端钻杆4的固定。
S4：继续钻孔：旋转驱动件105驱动钻杆4转动，推进器104带动旋转驱动件105在推进导轨103上沿靠近地面的方向移动。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自动换杆钻机，其特征在于：包括钻孔件(1)、储杆件(2)和第一驱动件(3)，所述第一驱动件(3)用于驱动所述储杆件(2)沿远离或靠近所述钻孔件(1)的方向移动；
所述储杆件(2)内存储有多个钻杆(4)，每一钻杆(4)上均设置有连接结构(5)，两钻杆(4)可通过连接结构(5)首尾连接；
所述钻孔件(1)包括支撑架(101)和钻头(102)，所述钻头(102)与钻杆(4)一端可拆卸连接，所述支撑架(101)上设置有推进导轨(103)，所述推进导轨(103)上滑设有推进器(104)，所述推进器(104)上设置有旋转驱动件(105)，所述旋转驱动件(105)上设置有固定件(106)，所述固定件(106)用于将钻杆(4)远离所述钻头(102)的一端固定，所述旋转驱动件(105)用于驱动所述固定件(106)旋转；
所述支撑架(101)上设置有夹持件(107)，所述夹持件(107)包括两个相对的夹持环(1071)，所述支撑架(101)上设置有第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动两所述夹持环(1071)沿相互远离或靠近的方向移动。
2.根据权利要求1所述的一种自动换杆钻机，其特征在于：所述夹持件(107)包括滑设于所述支撑架(101)上的固定板(1072)，两所述夹持环(1071)均滑设于所述固定板(1072)上，所述支撑架(101)上设置有用于驱动所述固定板(1072)滑动的第三驱动件，所述固定板(1072)的滑动方向与所述推进器(104)的滑动方向一致。
3.根据权利要求2所述的一种自动换杆钻机，其特征在于：所述第三驱动件包括设置于所述支撑架(101)上的第一电机(6)，所述第一电机(6)的输出轴同轴固定连接有第一丝杆(7)，所述第一丝杆(7)的丝杆螺母与所述固定板(1072)固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种自动换杆钻机，其特征在于：所述第三驱动件包括设置于所述支撑架(101)上的推动弹簧(8)，所述推动弹簧(8)端部与所述固定板(1072)固定连接，所述推动弹簧(8)的弹性伸缩方向与所述推进器(104)的滑动方向一致。
5.根据权利要求2所述的一种自动换杆钻机，其特征在于：其中一个夹持环(1071)上设置有楔形块(9)，所述楔形块(9)上开设有通孔(10)；另一夹持环(1071)上开设有供所述楔形滑入的配合槽(11)，所述夹持环(1071)上固定有配合板(12)，所述配合板(12)上螺纹连接有螺杆(13)，所述螺杆(13)上设置有定位套(14)，所述定位套(14)内滑设有定位杆(15)，所述定位套(14)内设置有第一弹簧(16)，所述第一弹簧(16)端部与所述定位杆(15)抵接，所述定位杆(15)可插接于所述通孔(10)中。
6.根据权利要求1所述的一种自动换杆钻机，其特征在于：所述固定件(106)包括设置于所述旋转驱动件(105)上的第一连接头(1061)，所述旋转驱动件(105)用于驱动所述第一连接头(1061)旋转，所述第一连接头(1061)上设置有螺纹段；所述连接结构(5)包括开设于钻杆(4)一端的第一螺纹孔(501)，钻杆(4)另一端设置有第二连接头(502)，第二连接头(502)上设置有螺纹段，第一连接头(1061)或第二连接头(502)可与第一螺纹孔(501)螺纹连接；所述钻头(102)上开设有第二螺纹孔(20)，第二连接头(502)可螺纹连接于所述第二螺纹孔(20)中，所述支撑架(101)上设置有用于防止钻杆(4)转动的限位件。
7.根据权利要求6所述的一种自动换杆钻机，其特征在于：所述限位件包括滑设于所述支撑架(101)上的固定套(21)，所述固定套(21)内滑设有固定杆(22)，所述固定套(21)设置有第二弹簧(23)，所述第二弹簧(23)与所述固定杆(22)端部抵接；钻杆(4)上开设有环槽(24)，所述环槽(24)上开设有供所述固定杆(22)插入的固定孔(25)。
8.根据权利要求1所述的一种自动换杆钻机，其特征在于：所述储杆件(2)包括用于存储钻杆(4)的储杆室(201)，所述第一驱动件(3)用于驱动所述储杆室(201)沿远离或靠近所述钻孔件(1)的方向移动；所述储杆室(201)上开设有供钻杆(4)移出的移出孔(202)，所述储杆室(201)内转动连接有支撑盘(203)，所述支撑盘(203)上设置有多个卡环(204)，钻杆(4)卡接于对应的卡环(204)中。
9.根据权利要求1所述的一种自动换杆钻机，其特征在于：所述支撑架(101)上设置有导向板(17)，所述导向板(17)上开设有供钻杆(4)穿过的穿孔(18)，所述导向板(17)上开设有与所述穿孔(18)连通的导向孔(19)。
10.一种自动换杆钻机的使用方法，应用权利要求1-9任一所述的一种自动换杆钻机，其特征在于，包括以下步骤：
S1钻杆(4)初次安装：将钻杆(4)一端与固定件(106)连接，另一端与钻头(102)连接；
S2钻孔：旋转驱动件(105)驱动钻杆(4)转动，推进器(104)带动旋转驱动件(105)在推进导轨(103)上沿靠近地面的方向移动，由此进行钻孔操作；
S3钻杆(4)接长：
a：固定件(106)解除对钻杆(4)的固定；
b：推进器(104)带动旋转驱动件(105)沿远离地面的方向移动至初始位置；
c：第一驱动件(3)驱动储杆件(2)沿靠近支撑架(101)的方向移动，从而带动钻杆(4)移动至两夹持环(1071)之间；
d：第二驱动件驱动两夹持环(1071)沿相互靠近的方向移动，从而将钻杆(4)夹持固定于两夹持环(1071)之间；
e：第一驱动件(3)驱动储杆件(2)沿远离支撑架(101)的方向移动；
f：推进器(104)带动旋转驱动件(105)移动至钻杆(4)端部，固定件(106)将钻杆(4)固定；
g：推进器(104)继续同向移动，带动被固定件(106)固定的钻杆(4)进行移动，钻杆(4)移动至与另一钻杆(4)接触时，通过连接结构(5)将两个钻杆(4)进行连接；
S4：继续钻孔：旋转驱动件(105)驱动钻杆(4)转动，推进器(104)带动旋转驱动件(105)在推进导轨(103)上沿靠近地面的方向移动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310556512.5A CN116498228A (zh) | 2023-05-17 | 2023-05-17 | 一种自动换杆钻机及其使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310556512.5A CN116498228A (zh) | 2023-05-17 | 2023-05-17 | 一种自动换杆钻机及其使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116498228A true CN116498228A (zh) | 2023-07-28 |
Family
ID=87318244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310556512.5A Pending CN116498228A (zh) | 2023-05-17 | 2023-05-17 | 一种自动换杆钻机及其使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116498228A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117684890A (zh) * | 2024-01-25 | 2024-03-12 | 石家庄金必德装备制造有限公司 | 一种煤矿开采用便于调节钻杆高度的钻机 |
| CN117780273A (zh) * | 2024-02-26 | 2024-03-29 | 中国三峡新能源(集团)股份有限公司黑龙江分公司 | 一种地热钻井固定装置 |
| CN117780273B (zh) * | 2024-02-26 | 2024-05-24 | 中国三峡新能源(集团)股份有限公司黑龙江分公司 | 一种地热钻井固定装置 |
-
2023
- 2023-05-17 CN CN202310556512.5A patent/CN116498228A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117684890A (zh) * | 2024-01-25 | 2024-03-12 | 石家庄金必德装备制造有限公司 | 一种煤矿开采用便于调节钻杆高度的钻机 |
| CN117780273A (zh) * | 2024-02-26 | 2024-03-29 | 中国三峡新能源(集团)股份有限公司黑龙江分公司 | 一种地热钻井固定装置 |
| CN117780273B (zh) * | 2024-02-26 | 2024-05-24 | 中国三峡新能源(集团)股份有限公司黑龙江分公司 | 一种地热钻井固定装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN116498228A (zh) | 一种自动换杆钻机及其使用方法 | |
| US4242017A (en) | Passive mating system | |
| CN108724403B (zh) | 一种高效连续旋切的旋切机构 | |
| CN111250486B (zh) | 一种建筑施工钢管的维护装置 | |
| CN112407929B (zh) | 一种可自调节式的光盘抓取设备 | |
| CN111774877A (zh) | 一种机械类加工用具有可移动式的钻孔与切割一体装置 | |
| CN210281874U (zh) | 一种链轮抛光上下料系统 | |
| CN113211226B (zh) | 一种汽车管道内外壁的抛光装置 | |
| CN110513058A (zh) | 一种从动力头后端上钻杆的水辫拆装装置 | |
| CN115864236B (zh) | 一种电缆半导电层环剥器 | |
| CN216110574U (zh) | 一种地质勘探用操作便捷高工作效率钻机 | |
| CN115977550A (zh) | 煤矿用钻探装置 | |
| CN214108891U (zh) | 一种钻床 | |
| CN115635421A (zh) | 龙门式数控水射流切割机 | |
| CN110253427B (zh) | 一种链轮抛光自动上下料系统 | |
| CN113695618A (zh) | 一种小型机械加工车床夹具 | |
| CN214443943U (zh) | 一种切割效果稳定的激光切割机 | |
| CN210068020U (zh) | 具有钻杆扶正功能的钻机 | |
| CN105303958A (zh) | 一种多工位半自动钻床 | |
| CN2284662Y (zh) | 手动钻 | |
| CN211777199U (zh) | 一种煤层气钻井地质导向工具 | |
| CN215239762U (zh) | 一种转向轴打磨装置 | |
| CN217297307U (zh) | 一种分体式随行流体加注设备 | |
| CN217991028U (zh) | 一种高精度摇臂钻床的工件推进装置 | |
| CN219649646U (zh) | 一种机械配件加工用夹持装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |