CN117307077B - 一种地质钻探孔内钻杆打捞装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地质钻探孔内钻杆打捞装置，涉及工程设备技术领域，包括设备框架，设备框架包括支撑架，支撑架顶部旋转安装有一对钢绳绕杆，两个钢绳绕杆之间缠绕有钢绳，钢绳绕杆之间的钢绳上滑动安装有夹取机构，夹取机构包括内杆支撑板，内杆支撑板中心旋转安装有夹取内杆，夹取内杆底部固定安装有扶持斜板，夹取内杆底部设有多个斜面滑槽，夹取内杆的滑槽内滑动安装有夹持滑块，本发明的扶持斜板可以将倾斜的钻杆扶正，便于取出钻杆；本发明的夹持滑块在夹持钻杆并带动其上升时，可以更牢固的夹紧钻杆，防止钻杆在夹持过程中脱落。

Description

一种地质钻探孔内钻杆打捞装置

技术领域

本发明涉及工程设备技术领域，特别涉及一种地质钻探孔内钻杆打捞装置。

背景技术

在地质勘探、矿井施工等工程中，钻杆由于具有施工方便，体积小易携带，装配拆卸方便等原因被广泛应用，但钻杆在长时间使用过程中，由于磨损消耗，长时间施工导致的金属疲劳，或者钻头卡住导致扭力过大，经常会出现钻杆断裂现象，导致断杆残留在探井内，若不将其取出，会使探井无法使用，造成时间和资源的浪费。

公告号为CN214403498U的中国实用新型专利公开了一种工程勘察孔内事故钻杆打捞装置，上述专利通过电机带动弧形夹板在抓取套管内转动，贴紧断裂的钻杆，对其夹紧并将其取出，可以实现对不同直径的钻杆进行打捞。

但上述专利在夹取钻杆时仅能夹取未与井壁贴合的钻杆，同时在遇到直径小于套管的钻井时，无法将套管伸入到钻井内进行打捞。

基于此本发明提供了一种地质钻探孔内钻杆打捞装置。

发明内容

针对上述技术问题本发明提供了一种地质钻探孔内钻杆打捞装置，包括设备框架，设备框架包括支撑架，支撑架顶部旋转安装有一对钢绳绕杆，两个钢绳绕杆之间缠绕有钢绳，钢绳绕杆之间的钢绳上滑动安装有夹取机构，所述夹取机构包括内杆支撑板，内杆支撑板滑动安装在两个钢绳绕杆之间的钢绳上，内杆支撑板中心旋转安装有夹取内杆，夹取内杆底部固定安装有扶持斜板，夹取内杆底部内固定安装有第九电机，第九电机上固定安装有第五螺纹杆，第五螺纹杆上丝杆装配有空心推杆，夹取内杆底部设有多个斜面滑槽，滑槽为倒三角状，夹取内杆的滑槽内滑动安装有夹持滑块，夹持滑块底部与夹取内杆之间固定安装有压缩弹簧。

进一步地，所述夹取内杆底部外圈滑动安装有限位环，内杆支撑板底部固定安装有液压杆，液压杆底部固定安装有外杆支撑板，外杆支撑板中心旋转安装有扩孔外杆，扩孔外杆底部与限位环旋转配合。

进一步地，所述扩孔外杆和夹取内杆顶部固定安装有齿轮，内杆支撑板上固定安装有第七电机，第七电机上固定安装有齿轮，第七电机上的齿轮与夹取内杆上的齿轮啮合，外杆支撑板上固定安装有第六电机，第六电机上固定安装有齿轮，第六电机上的齿轮与扩孔外杆上的齿轮啮合。

进一步地，所述支撑架内旋转安装有一对第二螺纹杆，第二螺纹杆顶部固定安装有齿轮，所述内杆支撑板两侧滑动安装有两对螺纹滑块，螺纹滑块与第二螺纹杆纵向丝杆配合，内杆支撑板两侧旋转安装有两对第四螺纹杆，第四螺纹杆与螺纹滑块横向丝杆配合，第四螺纹杆上固定安装有带轮，第四螺纹杆之间通过皮带连接，第四螺纹杆上固定安装有齿轮，内杆支撑板两端固定安装有第八电机，第八电机上固定安装有齿轮，第八电机上的齿轮与第四螺纹杆上的齿轮啮合。

进一步地，所述支撑架顶部固定安装有第五电机，第五电机上固定安装有齿轮，支撑架顶部旋转安装有双头螺杆，双头螺杆与第二螺纹杆顶部的齿轮蜗杆配合，双头螺杆上固定安装有齿轮，双头螺杆上的齿轮与第五电机上的齿轮啮合。

进一步地，所述钢绳绕杆中间固定安装有齿轮，支撑架顶部固定安装有第二电机，第二电机上固定安装有双向螺纹杆，双向螺纹杆与钢绳绕杆上的齿轮蜗杆配合。

进一步地，所述支撑架底部滑动安装有支撑底板，支撑底板上固定安装有第一电机，第一电机上固定安装有带轮，支撑底板两侧旋转安装有第一螺纹杆，第一螺纹杆上固定安装有带轮，第一螺纹杆之间通过皮带连接，第一螺纹杆与第一电机之间通过皮带连接，支撑架与第一螺纹杆丝杆配合。

进一步地，所述支撑底板上设有定位筒，定位筒内横向滑动安装有一对夹持支架，夹持支架底部固定安装有第四电机，第四电机上固定安装有螺杆，夹持支架内横向旋转安装有多个提取滚轮，提取滚轮中间固定安装有齿轮，提取滚轮上的齿轮与第四电机上的螺杆蜗杆配合。

进一步地，所述定位筒两侧旋转安装有一对第三螺纹杆，第三螺纹杆上固定安装有带轮，第三螺纹杆之间通过皮带连接，第三螺纹杆与夹持支架丝杆配合，支撑底板内固定安装有第三电机，第三电机与第三螺纹杆固定连接。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明的扶持斜板可以将倾斜的钻杆扶正，便于取出钻杆；（2）本发明的夹持滑块在夹持钻杆并带动其上升时，可以更牢固的夹紧钻杆，防止钻杆在夹持过程中脱落；（3）本发明的夹持支架可以将带出探井的钻杆快速取出，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明正面结构示意图。

图2为本发明右侧结构示意图。

图3为本发明顶部结构示意图。

图4为本发明整体结构示意图。

图5为本发明局部剖切结构示意图。

图6为本发明夹取内杆装配结构示意图。

图7为本发明夹取内杆底部结构示意图。

图8为本发明支撑底板局部剖切结构示意图。

图9为图4中A1处放大结构示意图。

图10为图4中A2处放大结构示意图。

图11为图5中B1处放大结构示意图。

图12为图5中B2处放大结构示意图。

图13为图5中B3处放大结构示意图。

图14为图8中C1处放大结构示意图。

附图标记：1-设备框架；2-夹取机构；101-支撑架；102-支撑底板；103-第一螺纹杆；104-第一电机；105-定位筒；106-第二螺纹杆；107-第二电机；108-钢绳绕杆；109-双向螺纹杆；110-第三电机；111-第三螺纹杆；112-夹持支架；113-提取滚轮；114-第四电机；115-双头螺杆；116-第五电机；201-内杆支撑板；202-外杆支撑板；203-扩孔外杆；204-第六电机；205-夹取内杆；206-第七电机；207-第八电机；208-第四螺纹杆；209-螺纹滑块；210-液压杆；211-第九电机；212-空心推杆；213-第五螺纹杆；214-夹持滑块；215-限位环；216-扶持斜板。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明所提供的技术方案。

如图1～图14所示，一种地质钻探孔内钻杆打捞装置，包括设备框架1，设备框架1包括支撑架101，支撑架101顶部旋转安装有一对钢绳绕杆108，两个钢绳绕杆108之间缠绕有钢绳，钢绳绕杆108之间的钢绳上滑动安装有夹取机构2，夹取机构2包括内杆支撑板201，内杆支撑板201滑动安装在两个钢绳绕杆108之间的钢绳上，钢绳绕杆108中间固定安装有齿轮，支撑架101顶部固定安装有第二电机107，第二电机107上固定安装有双向螺纹杆109，双向螺纹杆109与钢绳绕杆108上的齿轮蜗杆配合，通过启动第二电机107带动双向螺纹杆109转动，双向螺纹杆109转动带动钢绳绕杆108旋转，对钢绳进行收紧或放出，便于控制夹取机构2的上升和下降。

如图1～图14所示，内杆支撑板201中心旋转安装有夹取内杆205，夹取内杆205底部固定安装有扶持斜板216，扶持斜板216用于将倾斜的钻杆扶正，便于对其进行夹持和取出，夹取内杆205底部内固定安装有第九电机211，第九电机211上固定安装有第五螺纹杆213，第五螺纹杆213上丝杆装配有空心推杆212，夹取内杆205底部设有多个斜面滑槽，滑槽为倒三角状，夹取内杆205的滑槽内滑动安装有夹持滑块214，夹持滑块214底部与夹取内杆205之间固定安装有压缩弹簧，夹持滑块214用于夹持断掉的钻杆，通过启动第九电机211带动第五螺纹杆213转动，第五螺纹杆213转动带动空心推杆212下降，空心推杆212下降带动夹持滑块214在夹取内杆205内向下滑动，并相互靠近夹紧钻杆，同时在夹持滑块214夹持钻杆上升时，钻杆与夹持滑块214之间的摩擦力会带动夹持滑块214向下滑动，夹持滑块214向下滑动时会缩短相互之间的距离，使夹持滑块214对钻杆的夹持更加牢固，夹取内杆205底部外圈滑动安装有限位环215，内杆支撑板201底部固定安装有液压杆210，液压杆210底部固定安装有外杆支撑板202，外杆支撑板202中心旋转安装有扩孔外杆203，扩孔外杆203底部与限位环215旋转配合，扩孔外杆203用于对探井进行扩孔，防止因为钻杆与井壁的摩擦导致钻杆难以取出，液压杆210用于调节内杆支撑板201和外杆支撑板202之间的距离，并以此调节夹取内杆205底部与扩孔外杆203底部之间的高度差，在扩孔外杆203无法继续扩孔时，夹取内杆205可继续深入探井内夹取钻杆，扩孔外杆203和夹取内杆205顶部固定安装有齿轮，内杆支撑板201上固定安装有第七电机206，第七电机206上固定安装有齿轮，第七电机206上的齿轮与夹取内杆205上的齿轮啮合，外杆支撑板202上固定安装有第六电机204，第六电机204上固定安装有齿轮，第六电机204上的齿轮与扩孔外杆203上的齿轮啮合，通过第七电机206带动夹取内杆205转动，可以通过夹取内杆205底部的扶持斜板216将钻杆扶正，通过第六电机204带动扩孔外杆203转动，可以通过扩孔外杆203对探井进行扩孔。

如图1～图14所示，支撑架101内旋转安装有一对第二螺纹杆106，第二螺纹杆106顶部固定安装有齿轮，支撑架101顶部固定安装有第五电机116，第五电机116上固定安装有齿轮，支撑架101顶部旋转安装有双头螺杆115，双头螺杆115与第二螺纹杆106顶部的齿轮蜗杆配合，双头螺杆115上固定安装有齿轮，双头螺杆115上的齿轮与第五电机116上的齿轮啮合，通过第五电机116带动双头螺杆115转动，双头螺杆115转动可以带动第二螺纹杆106旋转。

如图1～图14所示，内杆支撑板201两侧滑动安装有两对螺纹滑块209，螺纹滑块209与第二螺纹杆106纵向丝杆配合，内杆支撑板201两侧旋转安装有两对第四螺纹杆208，第四螺纹杆208与螺纹滑块209横向丝杆配合，第四螺纹杆208上固定安装有带轮，第四螺纹杆208之间通过皮带连接，第四螺纹杆208上固定安装有齿轮，内杆支撑板201两端固定安装有第八电机207，第八电机207上固定安装有齿轮，第八电机207上的齿轮与第四螺纹杆208上的齿轮啮合，通过启动第八电机207带动第四螺纹杆208转动，可以调节两个螺纹滑块209相互之间的距离，控制其夹紧第二螺纹杆106，或不再与第二螺纹杆106接触，夹紧第二螺纹杆106时，螺纹滑块209与第二螺纹杆106丝杆配合，通过第二螺纹杆106的旋转可以带动内杆支撑板201上升或下降，便于在钻杆与探井之间摩擦力较大，钢绳绕杆108上的钢绳不足以将其提取上来时，通过第二螺纹杆106与螺纹滑块209的丝杆配合，带动内杆支撑板201上升将钻杆提取上来。

如图1～图14所示，支撑架101底部滑动安装有支撑底板102，支撑底板102上固定安装有第一电机104，第一电机104上固定安装有带轮，支撑底板102两侧旋转安装有第一螺纹杆103，第一螺纹杆103上固定安装有带轮，第一螺纹杆103之间通过皮带连接，第一螺纹杆103与第一电机104之间通过皮带连接，支撑架101与第一螺纹杆103丝杆配合，通过启动第一电机104可以带动第一螺纹杆103转动，第一螺纹杆103转动带动支撑架101在支撑底板102上滑动，用于调节夹取机构2下落的位置，支撑底板102上设有定位筒105，定位筒105用于与探井对齐，便于夹取机构2找到下落点，定位筒105内横向滑动安装有一对夹持支架112，夹持支架112底部固定安装有第四电机114，第四电机114上固定安装有螺杆，夹持支架112内横向旋转安装有多个提取滚轮113，提取滚轮113用于夹持被夹取机构2打捞出来的断杆，提取滚轮113中间固定安装有齿轮，提取滚轮113上的齿轮与第四电机114上的螺杆蜗杆配合，定位筒105两侧旋转安装有一对第三螺纹杆111，第三螺纹杆111上固定安装有带轮，第三螺纹杆111之间通过皮带连接，第三螺纹杆111与夹持支架112丝杆配合，支撑底板102内固定安装有第三电机110，第三电机110与第三螺纹杆111固定连接，通过夹取机构2将钻杆打捞上来后，通过启动第三电机110带动第三螺纹杆111转动，并带动两个夹持支架112相互缩短之间的距离，通过夹持支架112内的提取滚轮113夹紧钻杆，之后启动第一电机104带动第一螺纹杆103转动，并带动支撑架101在支撑底板102上滑动，使夹取机构2不再处于钻杆的上方，便于取出钻杆，之后启动第四电机114带动提取滚轮113转动，将钻杆提取至地表。

工作原理：需要打捞探井内断掉的钻杆时，首先将装置移动到探井处，并将定位筒105对准探井口，之后启动第一电机104调节支撑架101在支撑底板102上的位置，使夹取内杆205底部对准定位筒105，之后启动第二电机107放出钢绳，将夹取机构2送入探井内，同时启动第六电机204带动扩孔外杆203转动，对探井进行扩孔，当夹取内杆205到达钻杆断裂处时，启动第七电机206带动夹取内杆205转动，并启动第八电机207带动螺纹滑块209相互靠近，夹紧第二螺纹杆106，同时启动第五电机116带动第二螺纹杆106转动，控制夹取内杆205缓速降下，期间通过夹取内杆205转动带动扶持斜板216转动，通过扶持斜板216对倾斜钻杆扶正，之后控制夹取机构2继续降下，使钻杆伸入到夹持滑块214之间，之后启动第九电机211带动夹持滑块214在夹取内杆205内的滑槽上滑动，夹紧钻杆，之后启动第五电机116和第二电机107反向转动，将钻杆提取到探井口。

当钻杆到达定位筒105内时，启动第三电机110带动夹持支架112相互靠近，并通过提取滚轮113夹紧钻杆，之后启动第九电机211反向转动，带动空心推杆212升起，使夹持滑块214通过弹簧回复原位不再夹持钻杆，之后启动第五电机116和第二电机107带动夹取机构2升起，使其不再与钻杆接触，之后启动第一电机104带动支撑架101在支撑底板102上滑动，使夹取机构2不再处于定位筒105上方，便于将钻杆取出，之后启动第四电机114带动提取滚轮113转动，将钻杆提取至地表。

Claims (5)

1.一种地质钻探孔内钻杆打捞装置，包括设备框架（1），设备框架（1）包括支撑架（101），支撑架（101）顶部旋转安装有一对钢绳绕杆（108），两个钢绳绕杆（108）之间缠绕有钢绳，钢绳绕杆（108）之间的钢绳上滑动安装有夹取机构（2），其特征在于，所述夹取机构（2）包括内杆支撑板（201），内杆支撑板（201）滑动安装在两个钢绳绕杆（108）之间的钢绳上，内杆支撑板（201）中心旋转安装有夹取内杆（205），夹取内杆（205）底部外圈滑动安装有限位环（215），夹取内杆（205）底部固定安装有扶持斜板（216），扶持斜板（216）为底宽上窄的直角三角形板材，板材较宽的底部卷绕在夹取内杆（205）上，外圈为直面，内圈为从板材底部向外圈倾斜的斜面，夹取内杆（205）底部内固定安装有第九电机（211），第九电机（211）上固定安装有第五螺纹杆（213），第五螺纹杆（213）上丝杆装配有空心推杆（212），内杆支撑板（201）底部固定安装有液压杆（210），液压杆（210）底部固定安装有外杆支撑板（202），外杆支撑板（202）中心旋转安装有扩孔外杆（203），扩孔外杆（203）底部与限位环（215）旋转配合，夹取内杆（205）底部设有多个斜面滑槽，滑槽斜面从高到低由夹取内杆（205）外圈处向内圈倾斜，在夹取内杆（205）内形成倒三角状，夹取内杆（205）的滑槽内滑动安装有夹持滑块（214），夹持滑块（214）底部与夹取内杆（205）之间固定安装有压缩弹簧，夹持滑块（214）用于夹持断掉的钻杆，夹持滑块（214）在夹取内杆（205）的斜面滑槽内向下滑动时会缩短相互之间的距离，使夹持滑块（214）对钻杆的夹持更加牢固；扩孔外杆（203）和夹取内杆（205）顶部固定安装有齿轮，内杆支撑板（201）上固定安装有第七电机（206），第七电机（206）上固定安装有齿轮，第七电机（206）上的齿轮与夹取内杆（205）上的齿轮啮合，外杆支撑板（202）上固定安装有第六电机（204），第六电机（204）上固定安装有齿轮，第六电机（204）上的齿轮与扩孔外杆（203）上的齿轮啮合；所述支撑架（101）内旋转安装有一对第二螺纹杆（106），第二螺纹杆（106）顶部固定安装有齿轮，所述内杆支撑板（201）两侧滑动安装有两对螺纹滑块（209），螺纹滑块（209）与第二螺纹杆（106）纵向丝杆配合，内杆支撑板（201）两侧旋转安装有两对第四螺纹杆（208），第四螺纹杆（208）与螺纹滑块（209）横向丝杆配合，第四螺纹杆（208）上固定安装有带轮，第四螺纹杆（208）之间通过皮带连接，第四螺纹杆（208）上固定安装有齿轮，内杆支撑板（201）两端固定安装有第八电机（207），第八电机（207）上固定安装有齿轮，第八电机（207）上的齿轮与第四螺纹杆（208）上的齿轮啮合；支撑架（101）顶部固定安装有第五电机（116），第五电机（116）上固定安装有齿轮，支撑架（101）顶部旋转安装有双头螺杆（115），双头螺杆（115）与第二螺纹杆（106）顶部的齿轮蜗杆配合，双头螺杆（115）上固定安装有齿轮，双头螺杆（115）上的齿轮与第五电机（116）上的齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的一种地质钻探孔内钻杆打捞装置，其特征在于，所述钢绳绕杆（108）中间固定安装有齿轮，支撑架（101）顶部固定安装有第二电机（107），第二电机（107）上固定安装有双向螺纹杆（109），双向螺纹杆（109）与钢绳绕杆（108）上的齿轮蜗杆配合。

3.根据权利要求1所述的一种地质钻探孔内钻杆打捞装置，其特征在于，所述支撑架（101）底部滑动安装有支撑底板（102），支撑底板（102）上固定安装有第一电机（104），第一电机（104）上固定安装有带轮，支撑底板（102）两侧旋转安装有第一螺纹杆（103），第一螺纹杆（103）上固定安装有带轮，第一螺纹杆（103）之间通过皮带连接，第一螺纹杆（103）与第一电机（104）之间通过皮带连接，支撑架（101）与第一螺纹杆（103）丝杆配合。

4.根据权利要求3所述的一种地质钻探孔内钻杆打捞装置，其特征在于，所述支撑底板（102）上设有定位筒（105），定位筒（105）内横向滑动安装有一对夹持支架（112），夹持支架（112）底部固定安装有第四电机（114），第四电机（114）上固定安装有螺杆，夹持支架（112）内横向旋转安装有多个提取滚轮（113），提取滚轮（113）中间固定安装有齿轮，提取滚轮（113）上的齿轮与第四电机（114）上的螺杆蜗杆配合。

5.根据权利要求4所述的一种地质钻探孔内钻杆打捞装置，其特征在于，所述定位筒（105）两侧旋转安装有一对第三螺纹杆（111），第三螺纹杆（111）上固定安装有带轮，第三螺纹杆（111）之间通过皮带连接，第三螺纹杆（111）与夹持支架（112）丝杆配合，支撑底板（102）内固定安装有第三电机（110），第三电机（110）与第三螺纹杆（111）固定连接。