CN205400622U - 一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置 - Google Patents

Abstract

一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置，包括通过一组螺栓柱连接且相互平行的固定板和缓冲板，所述固定板和缓冲板顶部均设置有用于钻杆置入或取出的夹持槽，夹持槽的垂直中心线与钻杆的夹持轴心重合，且夹持槽靠近底部的两侧对称设有一组用于夹持钻杆的夹持卡瓦以及驱动夹持卡瓦进行相对或相离运动的液压油缸，所述夹持卡瓦和液压油缸均设置在固定板和缓冲板之间形成的放置空间中，且液压油缸通过其缸体侧壁的套筒套设在螺栓柱上，所述螺栓柱位于液压油缸与缓冲板之间的柱体上套设有用于使缓冲板沿螺栓柱进行弹性缓冲的弹性件。本实用新型所述装置，配合钻机的旋转驱动，夹持状态下的钻杆可实现端部螺纹的旋入或旋出，达到钻杆机械装卸的效果。

Description

一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿设备领域，具体为一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置。

背景技术

钻机是带动钻具打孔的机械设备，在打钻操作中，将钻头安装在钻杆的最前端，在钻机的作用下使其旋转和推进实现打钻。打钻时需若干个钻杆首尾相连，钻孔打成后，再逐根把钻杆卸下回收。现有的钻杆装卸方式有两种，第一种方式是：装钻杆时，在第一根钻杆打完钻孔后，钻机断电停机，再依靠人工用管钳把送风器或送水器拆下，把钻杆装上，再把送风器或送水器装上，操作人员离开后，方可开始打钻，每接一根钻杆都需如此操作才可完成打钻作业；卸钻杆时，把两根钻杆的对接处停在动力头与夹持器中间的位置，夹持器夹紧，动力头反转，使两根钻杆不完全松开，再把分开处推至钻机主轴尾部，钻机断电停机，人工把拧松的钻杆拧下，人员离开后，才可通电卸第二根钻杆，如此反复操作直至钻杆卸完；第二种方式是：装钻杆时，第一根钻杆打完后，钻机停止旋转，用管钳把送风器或送水器卸下，人工手拿第二根钻杆使其钻杆的公头对应伸出钻机动力头尾部钻杆母头，钻机反转，钻杆接上瞬间把手松开，再把钻机停止旋转，人工手拿送风器或送水器，把送风器或送水器的丝头对应第二根钻杆的母头，钻机反转，实现钻杆的对接；卸钻杆时，把两根钻杆的对接处停在动力头与夹持器中间的位置，夹持器夹紧，动力头反转，使两根钻杆拧松，再把分开处推至钻机主轴尾部，钻机停止旋转，人工手拿已松开的钻杆，钻机正传，钻杆卸下，如此反复操作直至钻杆卸完；

采用第一种操作方式装卸钻杆比较安全，但费时、费工、费力且对泵站电机的损害较大；采用第二种方式装卸钻杆工作效益高，但极易发生伤人事故。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提出一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置，通过钻杆夹持轴心两侧的液压油缸与卡瓦实现钻杆的夹持，配合钻机正向或反向的旋转驱动，夹持状态下的钻杆可实现端部螺纹的旋入或旋出，达到钻杆机械装卸的效果，避免了人力拆卸。

本实用新型为了解决上述问题所采取的技术方案为：一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置，包括通过一组螺栓柱连接的且相互平行的固定板和缓冲板，所述固定板和缓冲板顶部均设置有用于钻杆置入或取出的夹持槽，夹持槽的垂直中心线与钻杆的夹持轴心重合，且夹持槽靠近底部的两侧对称设置有一组用于夹持钻杆的夹持卡瓦以及驱动夹持卡瓦进行相对或相离运动的液压油缸，所述夹持卡瓦和液压油缸均设置在固定板和缓冲板之间形成的放置空间中，且液压油缸通过其缸体侧壁的套筒套设在螺栓柱上，所述螺栓柱位于液压油缸与缓冲板之间的柱体上套设有用于使缓冲板沿螺栓柱进行弹性缓冲的弹性件。

所述固定板侧壁上位于夹持槽两侧处设置有两个沿钻杆夹持轴心对称的定位块，且两个定位块相对的侧壁分别与夹持槽相对的两个内壁吻合。

所述缓冲板侧壁上位于夹持槽槽底处固定设置有用于托举钻杆以及定位夹持轴心的定位卡瓦，且定位卡瓦的弧心与钻杆夹持轴心重合。

所述固定板的底部处设置有用于将固定板紧固到钻机尾端的螺孔。

所述夹持卡瓦通过穿设在其底部的螺钉与液压油缸的端部固定连接，且夹持卡瓦可沿螺钉在0-30°范围内自转。

所述固定板和缓冲板之间通过四个沿钻杆夹持轴心呈中心对称的螺栓柱连接，且所述液压油缸通过其缸体侧壁两个对称的套筒套设在位于夹持槽相同侧的两个螺栓柱上。

所述固定板底部一侧设置有用于增加固定板强度的加强筋。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置，液压油缸以及卡瓦的配合代替了原有的人工操作，使钻杆在装载时不再需要人工进行钻杆端部的对接以及螺纹的旋紧，节省了大量的人力，同时钻杆装载的机械化消除了人工装卸钻杆存在的安全隐患，从根本上次避免了伤人事故的发生，且机械装载相比人工操作效率更高，节省了钻杆的装载时间。

附图说明

图1为本实用新型一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置的侧视图；

图3为本实用新型一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置的前视图；

图中标记：1、固定板，101、定位块，102、螺孔，103、加强筋，2、缓冲板，201、定位卡瓦，3、螺栓柱，4、夹持空间，5、夹持槽，6、液压油缸，601、套筒，7、夹持卡瓦，701、螺钉，8、弹性件。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。

如图所示，本实用新型为一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置，包括通过一组螺栓柱3连接的且相互平行的固定板1和缓冲板2，所述固定板1和缓冲板2顶部均设置有用于钻杆置入或取出的夹持槽5，夹持槽5的垂直中心线与钻杆的夹持轴心重合，且夹持槽5靠近底部的两侧对称设置有一组用于夹持钻杆的夹持卡瓦7以及驱动夹持卡瓦7进行相对或相离运动的液压油缸6，所述夹持卡瓦7和液压油缸6均设置在固定板1和缓冲板2之间形成的放置空间4中，且液压油缸6通过其缸体侧壁的套筒601套设在螺栓柱3上，所述螺栓柱3位于液压油缸6与缓冲板2之间的柱体上套设有用于使缓冲板2沿螺栓柱3进行弹性缓冲的弹性件8。

以上为本实用新型的基本实施方式，可在以上基础上作进一步的改进、优化或限定。

如，所述固定板1侧壁上位于夹持槽5两侧处设置有两个沿钻杆夹持轴心对称的定位块101，且两个定位块101相对的侧壁分别与夹持槽5相对的两个内壁吻合。

定位块101能将夹持槽5中的钻杆始终限定在钻机夹持中心的位置，避免钻杆在被夹持过程中出现位置偏移。

又如，所述缓冲板2侧壁上位于夹持槽5槽底处固定设置有用于托举钻杆以及定位夹持轴心的定位卡瓦201，且定位卡瓦201的弧心与钻杆夹持轴心重合。

定位卡瓦201一方面起到托举夹持槽5中的钻杆的目的，减小缓冲板2上的钻杆承压负担，避免长时间使用后缓冲板2与固定板1之间发生位置上的偏移，另外，定位卡瓦201还能辅助定位块101起到很好地钻杆定位作用，进一步使钻杆始终保持的夹持轴心位置。

如，所述固定板1的底部处设置有用于将固定板1紧固到钻机尾端的螺孔102。

螺孔102的大小与钻机尾部端口处上的螺孔大小匹配，且本实用新型所述的装置实际上是固定在钻机尾部实用的，所以必然需要在固定板1上设置螺孔102使其与钻机紧固连接为一体。

再如，所述夹持卡瓦7通过穿设在其底部的螺钉701与液压油缸6的端部固定连接，且夹持卡瓦7可沿螺钉701在0-30°范围内自转。

螺钉701连接的作用主要还是为了使夹持卡瓦7能够在一定角度内自转，而夹持卡瓦7在小角度范围内自转的目的是为了使其在加持钻杆过程中，夹持卡瓦7的自转能够对钻杆夹持起到一定的微调作用，避免钻杆夹持过程卡瓦过于“死板”，同时对钻杆夹持轴心的定位也起到很好的微调作用。

再如，所述固定板1和缓冲板2之间通过四个沿钻杆夹持轴心呈中心对称的螺栓柱3连接，且所述液压油缸6通过其缸体侧壁两个对称的套筒601套设在位于夹持槽5相同侧的两个螺栓柱3上。

采用四个螺栓柱3主要是为了固定板1与缓冲板2之间能够连接稳固，四个螺栓柱3分别两两位于夹持槽5两侧，位于夹持槽5相同侧的两个螺栓柱3用于固定液压油缸6。

再如，所述固定板1底部一侧设置有用于增加固定板1强度的加强筋103。

固定板1和缓冲板2均是采用强化钢板制作而成，虽然有一定的壁厚，但在钻杆装卸过程中，均需要固定板1和缓冲板2承受由钻杆装卸带来的轴向力，长时间使用后，固定板1和缓冲板2难免会发生形变，导致夹持轴心的偏移；为了避免这种情况的出现，在固定板1底部一侧焊接上高强度的加强筋103，加强筋103实质上为高强度的小块钢板，如此一来，便可增加固定板1强度，避免形变的发生。

本实用新型的实际应用如下：

应用时需将装置通过螺孔102紧固到钻机尾端，当钻杆需要进行装载时，人工将待装载的钻杆置入夹持槽5内并控制液压油缸6将待装载的钻杆稳固夹紧，在定位块101以及定位卡瓦201的作用下，待装载钻杆处于夹持轴心位置，此时，控制钻机正向旋转，带动钻机内的钻杆缓慢转动，在转动状态下，钻机内钻杆的端部公接头与待装载钻杆的端部母接头旋合连接为一体，进而实现钻杆的装载；

当钻杆需要进行卸载时，操控钻机将待卸载的钻杆由钻机尾部退出，并通过夹持卡瓦7稳固夹持退出的钻杆，此时，操控钻机反向旋转，带动钻机内的钻杆缓慢转动，而退出的钻杆处于被稳固夹持状态，不会发生转动，进而，转动状态下钻机内的钻杆端部的公接头便自然从退出的钻杆端部的母接头内旋出，实现钻杆的卸载。

此外，本实用新型所述的装置除了可以在钻机不停机状态下进行钻杆的机械化装卸外，还可利用该装置进行钻机尾端送风器或送水器的机械化装卸。煤层开采中，钻杆尾端公接头需要与送风器或送水器连接，钻杆在煤层内钻进过程中，通过送风器或送水器向钻杆内腔的中心通孔中输送高压水流或风流，以对煤层钻孔内壁起到射流作用。而送风器或送水器和钻杆之间的装卸环境与钻杆和钻杆之间的装卸环境完全相同，所以，该装置同样适用于钻杆尾部水泵的装卸。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例描述如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述所述技术内容作出的些许更动或修饰均为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置，包括通过一组螺栓柱（3）连接的且相互平行的固定板（1）和缓冲板（2），其特征在于：所述固定板（1）和缓冲板（2）顶部均设置有用于钻杆置入或取出的夹持槽（5），夹持槽（5）的垂直中心线与钻杆的夹持轴心重合，且夹持槽（5）靠近底部的两侧对称设置有一组用于夹持钻杆的夹持卡瓦（7）以及驱动夹持卡瓦（7）进行相对或相离运动的液压油缸（6），所述夹持卡瓦（7）和液压油缸（6）均设置在固定板（1）和缓冲板（2）之间形成的放置空间（4）中，且液压油缸（6）通过其缸体侧壁的套筒（601）套设在螺栓柱（3）上，所述螺栓柱（3）位于液压油缸（6）与缓冲板（2）之间的柱体上套设有用于使缓冲板（2）沿螺栓柱（3）进行弹性缓冲的弹性件（8）。

2.如权利要求1所述的一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置，其特征在于：所述固定板（1）侧壁上位于夹持槽（5）两侧处设置有两个沿钻杆夹持轴心对称的定位块（101），且两个定位块（101）相对的侧壁分别与夹持槽（5）相对的两个内壁吻合。

3.如权利要求1所述的一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置，其特征在于：所述缓冲板（2）侧壁上位于夹持槽（5）槽底处固定设置有用于托举钻杆以及定位夹持轴心的定位卡瓦（201），且定位卡瓦（201）的弧心与钻杆夹持轴心重合。

4.如权利要求1所述的一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置，其特征在于：所述固定板（1）的底部处设置有用于将固定板（1）紧固到钻机尾端的螺孔（102）。

5.如权利要求1所述的一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置，其特征在于：所述夹持卡瓦（7）通过穿设在其底部的螺钉（701）与液压油缸（6）的端部固定连接，且夹持卡瓦（7）可沿螺钉（701）在0-30°范围内自转。

6.如权利要求1所述的一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置，其特征在于：所述固定板（1）和缓冲板（2）之间通过四个沿钻杆夹持轴心呈中心对称的螺栓柱（3）连接，且所述液压油缸（6）通过其缸体侧壁两个对称的套筒（601）套设在位于夹持槽（5）相同侧的两个螺栓柱（3）上。

7.如权利要求1所述的一种钻机不停机状态下的钻杆装卸装置，其特征在于：所述固定板（1）底部一侧设置有用于增加固定板（1）强度的加强筋（103）。