CN205478598U - 一种岩芯钻机钻杆进给/提送机构的液压装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种岩芯钻机钻杆进给/提送机构的液压装置，包括有液压油缸、主多路阀模块、单向节流阀和浮动控制阀模块，所述的液压油缸通过2条线路分别于连接主多路阀模块和浮动控制阀模块连接，所述的主多路阀模块包括有方向控制阀、液压管路A、液压管路B、单向阀A和溢流阀A，所述的浮动控制阀模块包括有手动换向阀、单向阀B和溢流阀B，所述的单向阀A和溢流阀A串联连接，所述的方向控制阀与液压管路A、液压管路B及单向阀A和溢流阀A串联组合并联连接至液压油箱，所述的手动换向阀与单向阀B和溢流阀B串联组合并联连接至液压油箱；有效地减少磨损，提高钻杆的使用寿命，节约成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及岩芯钻机技术领域，尤其涉及一种岩芯钻机钻杆进给/提送机构的液压装置。
背景技术
岩芯钻机在进行钻探作业时，钻机通过钻杆向钻头传递一个稳定的扭矩及下压力，使钻机能够实现稳定地钻进，此为进给。在钻探作业过程中，在必要的情况下(如更换钻头)，将井内的全部钻杆及钻探工具取出，每提一根钻杆就拆一根钻杆，完成相应的工作后，再将钻杆全部放送回井内，每送一根钻杆就再接一根钻杆，此为提送。在进给及提送时，加减钻杆的过程中，会不断地拧紧、松开钻杆之间连接的螺纹，并不可避免地导致螺纹磨损。在岩芯钻探工具中，钻杆是其非常重要的组成部分，也与钻头、扩孔器、钻具一样，是钻探工具中消耗较多、使用成本较高的一部分。而钻杆的损耗则主要集中在螺纹上。经常性地拧紧、松开，导致钻杆螺纹不断地磨损。只要钻杆的螺纹磨损过度，就会产生连接不牢靠、井内添加材料外溢等不良后果，因此在这种情况下，为了避免井内事故，就必须更换钻杆，也因而产生大量的钻杆耗费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种岩芯钻机钻杆进给/提送机构的液压装置，有效地减少磨损，提高钻杆的使用寿命，节约成本。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
一种岩芯钻机钻杆进给/提送机构的液压装置，包括有液压油缸、主多路阀模块、单向节流阀和浮动控制阀模块，所述的液压油缸通过2条线路分别于连接主多路阀模块和浮动控制阀模块连接，所述的主多路阀模块包括有方向控制阀、液压管路A、液压管路B、单向阀A和溢流阀A，所述的浮动控制阀模块包括有手动换向阀、单向阀B和溢流阀B，所述的单向阀A和溢流阀A串联连接，所述的方向控制阀与液压管路A、液压管路B及单向阀A和溢流阀A串联组合并联连接至液压油箱，所述的手动换向阀与单向阀B和溢流阀B串联组合并联连接至液压油箱。
所述的液压油缸一条线路直接与方向控制阀和手动换向阀连接；所述的液压油缸另一条线路与方向控制阀直接连接，通过单向节流阀与手动换向阀连接，所述的两条线路并联控制。
工作原理：
钻杆的每一次拧紧或松开的过程，都是在钻机的动力头和下卡盘之间完成的。下卡盘的作用是约束要拧紧或要松开的两根钻杆中的一根的旋转自由度，另一根钻杆才能随着动力头的旋转而旋转，并且不带动要与其连接的另一根钻杆旋转，完成两根钻杆之间的拧紧或松开。
动力头的上下行进由液压油缸执行。钻杆就是被动力头带动，随着动力头一起上下行进及旋转。因此，液压油缸也直接控制着钻杆的进给及提送。
钻杆在拧紧及松开的过程中，操作人员必须同时控制钻杆的旋转和上下行进，并且使之完全契合，即：钻杆拧紧时，钻杆每旋转一圈，钻杆就要向下行进一个螺距；钻杆松开时，钻杆每旋转一圈，钻杆就要向上行进一个螺距。
如果在拧紧及松开钻杆螺纹的过程中，去除对钻杆的轴向约束，使钻杆在拧入、拧出、拧紧及松开螺纹的这些过程中能够自由浮动，那么钻杆的螺纹处就只需承受一根钻杆本身自重的轴向力，不会产生由于钻杆的螺纹之间相互抵触或拉拔而产生的额外轴向内应力。这样螺纹处的摩擦力就会变得很小，而且稳定，能够非常有效地减少钻杆螺纹的磨损。
进给及提送液压油缸的动作由主多路阀模块和钻进及钻杆浮动控制阀模块并联控制。其中，钻进及钻杆浮动控制阀模块的控制油路中串联一个节流阀A，可调节进给及提送液压油缸的速度。通过主多路阀模块或钻进及钻杆浮动控制阀模块为进给及提送液压油缸提供流量的分别是P1及P2，两处动力源的流量大小不同，P1的流量比P2大很多，因此P1提供的流量通过主多路阀模块用以钻杆的提送，P2提供的流量通过钻进及钻杆浮动控制阀模块用以钻杆的进给。
单独使用主多路阀模块时，若阀芯处于0位，则进给及提送液压油缸不动，若阀芯处于1或2位，则进给及提送液压油缸分别产生快速伸或缩的动作，带着钻杆分别实现提或送的动作。
单独使用钻进及钻杆浮动控制阀模块时，若阀芯处于0位，则进给及提送液压油缸不动，若阀芯处于1或2位，则进给及提送液压油缸分别产生慢速伸或缩的动作，带着钻杆分别实现慢速提升或进给的动作。在此过程中，可通过单向节流阀调节速度。
在加接钻杆或拆卸钻杆时，则可先单独利用主多路阀模块相应阀芯的1位或2位，快速提升或下压钻杆，使要加接或拆卸的那根钻杆迅速移动到动力头及下卡盘之间的位置卡紧下卡盘，并将主多路阀模块相应阀芯回归0位；再将单向节流阀打开；然后将钻进及钻杆浮动控制阀的阀芯推至3位；最后操作动力头，使钻杆旋转。由于钻进及钻杆浮动控制阀的阀芯位置在3位，并且单向节流阀被打开，那么进给及提送液压油缸的有杆腔及无杆腔在此过程中均与回油油路相同，在上下运动时，不会与任何其它机构产生冲突或抵触，产生轴向内应力。因此，旋转的这一根钻杆在其轴向上是可以自由浮动的，那么，钻杆的的螺纹处仅承受一根钻杆本身自重的轴向力，这样螺纹处的摩擦力很小，而且稳定，能够非常有效地减少钻杆螺纹的磨损，从而达到正常实现岩芯钻机钻杆进给及提送，并且保护钻杆螺纹的目的。
附图说明
图1为本实用新型的示意图。
具体实施方式
下面，结合图1对本实用新型做进一步说明。
如图1所示一种岩芯钻机钻杆进给/提送机构的液压装置，包括有液压油缸(1)、主多路阀模块、单向节流阀(10)和浮动控制阀模块，所述的液压油缸(1)通过2条线路分别于连接主多路阀模块和浮动控制阀模块连接，所述的主多路阀模块包括有方向控制阀(2)、液压管路A(3)、液压管路B(4)、单向阀A(5)和溢流阀A(7)，所述的浮动控制阀模块包括有手动换向阀(12)、单向阀B(8)和溢流阀B(9)，所述的单向阀A(5)和溢流阀A(6)串联连接，所述的方向控制阀(2)与液压管路A(3)、液压管路B(4)及单向阀A(5)和溢流阀A(6)串联组合并联连接至液压油箱(11)，所述的手动换向阀(12)与单向阀B(8)和溢流阀B(9)串联组合并联连接至液压油箱(11)。
所述的液压油缸(1)一条线路直接与方向控制阀(2)和手动换向阀(12)连接；所述的液压油缸(1)另一条线路与方向控制阀(2)直接连接，通过单向节流阀(10)与手动换向阀(12)连接，所述的两条线路并联控制。
以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。
Claims (2)
1.一种岩芯钻机钻杆进给/提送机构的液压装置，包括有液压油缸、主多路阀模块、单向节流阀和浮动控制阀模块，其特征在于：所述的液压油缸通过2条线路分别于连接主多路阀模块和浮动控制阀模块连接，所述的主多路阀模块包括有方向控制阀、液压管路A、液压管路B、单向阀A和溢流阀A，所述的浮动控制阀模块包括有手动换向阀、单向阀B和溢流阀B，所述的单向阀A和溢流阀A串联连接，所述的方向控制阀与液压管路A、液压管路B及单向阀A和溢流阀A串联组合并联连接至液压油箱，所述的手动换向阀与单向阀B和溢流阀B串联组合并联连接至液压油箱。
2.根据权利要求1所述的一种岩芯钻机钻杆进给/提送机构的液压装置，其特征在于：所述的液压油缸一条线路直接与方向控制阀和手动换向阀连接；所述的液压油缸另一条线路与方向控制阀直接连接，通过单向节流阀与手动换向阀连接，所述的两条线路并联控制。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113833410A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-24 | 中国矿业大学 | 一种可正反转自动装卸的螺纹连接式钻杆装置和工作方法 |
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2016
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| CN113833410B (zh) * | 2021-09-10 | 2024-03-26 | 中国矿业大学 | 一种可正反转自动装卸的螺纹连接式钻杆装置和工作方法 |
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