CN210068020U - 具有钻杆扶正功能的钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有钻杆扶正功能的钻机，包括机架、可前后滑动安装于机架上的动力总成、通过动力总成驱动转动的并前后向延伸的主动钻杆、连接于机架上并位于主动钻杆前侧的用于夹持孔内钻杆以及新增钻杆的夹持器组件以及连接于机架上并位于主动钻杆和夹持组件之间用于对新增钻杆进行支撑并扶正使其与其他钻杆同轴的扶正装置；本实用新型由扶正装置取代握持的作用，在钻杆转动时避免人体手部与钻杆接触，达到接扣、卸扣的目的，消除安全隐患，有效保证工作人员的人身安全；该装置无需采用钻机反转方式接扣，消除丢钻的隐患。

Description

具有钻杆扶正功能的钻机

技术领域

本实用新型属于钻机技术领域，特别涉及一种具有钻杆扶正功能的钻机。

背景技术

钻杆是煤矿钻机钻进施工的重要工具，随着钻孔的深入，需要将钻杆依次连接形成长度较长的钻具，其施工过程是钻杆重复上、卸的过程；目前煤矿用液压钻机普遍采用人工方式上、下钻杆；其中，人工上、下钻杆方式根据新增钻杆位置不同可分为后接钻杆方式和中间接钻杆的方式两种；此两种方式在上钻以及接扣过程中均需要人工持握，人工方式在接扣过程中，钻杆毛刺会挂住工人手套，钻机旋转较快，工作人员脱离不及时的话会造成胳膊骨折等严重问题，其严重威胁着工作人员的人身安全；且人工方式上钻杆时，工人使用过程中为提高接扣效率，通常会通过动力头反转方式接扣，可能会使孔内钻杆脱离，造成丢钻等严重问题；

针对上述问题提出具有钻杆扶正功能的钻机，该装置在钻杆接扣过程中无需人工握持，消除工作人员的安全隐患，且接扣过程中无需钻机反转，消除丢钻的隐患，提高工作节拍和工作效率；

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种具有钻杆扶正功能的钻机，该装置在钻杆接扣过程中无需人工握持，消除工作人员的安全隐患，且接扣过程中无需钻机反转，消除丢钻的隐患，提高工作节拍和工作效率；

本实用新型的具有钻杆扶正功能的钻机，包括机架、可前后滑动安装于机架上的动力总成、通过动力总成驱动转动的并前后向延伸的主动钻杆、连接于机架上并位于主动钻杆前侧的用于夹持孔内钻杆以及新增钻杆的夹持器组件以及连接于机架上并位于主动钻杆和夹持组件之间用于对新增钻杆进行支撑并扶正使其与其他钻杆同轴的扶正装置，所述动力总成通过水平驱动装置驱动其前后滑动。

进一步，所述扶正装置可前后滑动连接于机架上。

进一步，所述扶正装置包括至少一个呈U形的扶正块，所述扶正块通过扶正组件安装于机架上，所述扶正组件至少在两个方向可对扶正块进行位移调节，即至少可在竖向方向以及左右方向对扶正块进行位移调节。

进一步，所述扶正组件包括连接于扶正块下方的竖向调节块以及连接于竖向调节块底部的水平调节块，所述水平调节块可左右滑动安装于机架上，所述竖向调节块上设置有竖向调节装置用于驱动扶正块上下移动，所述机架上设置有水平调节装置用于驱动水平调节块左右水平滑动。

进一步，所述夹持组件包括前后设置的两个夹持器，所述夹持器包括相对设置的两个卡瓦以及用于驱动两个卡瓦靠近或远离用于夹紧钻杆或松开钻杆的夹紧驱动装置。

进一步，所述动力总成上设置有水辫，所述水辫内腔贯通于主动钻杆内腔用于为钻杆内部注水或充气。

进一步，所述机架上设置有前后向延伸的两个导轨，所述动力总成以及扶正装置安装于导轨上。

进一步，所述水平调节块底部连接有两个卡接块，所述两个卡接块从外侧卡于两个轨道上，所述水平调节装置为连接于卡接块上的调节螺柱，所述调节螺柱内端抵在轨道外侧用于调节卡接块相对轨道的左右位置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型由扶正装置取代握持的作用，在钻杆转动时避免人体手部与钻杆接触，消除安全隐患，有效保证工作人员的人身安全；该装置无需采用钻机反转方式接扣，消除丢钻的隐患；扶正装置可以调节新增钻杆的位置，可保证新增钻杆和其他钻杆的同轴度，减小上钻过程中的晃动现象，减小夹持组件以及钻杆的磨损，提高钻杆扣接成功率，提高钻机施工效率；

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为现有结构示意图1；

图2为本实用新型立体结构示意图；

图3为扶正装置结构示意图；

图4为夹持器结构示意图；

具体实施方式

图1为现有结构示意图1；图2为本实用新型立体结构示意图；图3为扶正装置结构示意图；图4为夹持器结构示意图；

本实施例中前后方向为图1和图2中钻杆的轴向方向；

如图1所示，现有钻机包括机架1，机架上可前后滑动设置有动力总成2，动力总成驱动前侧传动配合有卡盘I9，在卡盘I的前侧设置有卡盘II10，卡盘II固定连接于机架上，在动力总成后侧连接有水辫8，动力总成内设置有主动钻杆3并通过动力总成驱动转动，主动钻杆卡于卡盘I9内；

该结构具有两种上钻方法，后接钻杆方式以及中间接钻杆方式，如图1所示，新增钻杆13位于动力总成后侧上钻，为后接钻杆方式，新增钻杆位于位置12处上钻为中间接钻杆方式；

采用后接钻杆方式时，主动钻杆与孔内钻杆连接，新增钻杆连接于主动钻杆后侧，先将水辫8拆下，人工手持新增钻杆13将公扣对准主动钻杆的母扣，钻杆为中空管状结构，公扣为连接于钻杆后端呈圆锥体的外螺纹结构，母扣于位于钻杆前端与公扣相适配的内螺纹结构，通过手拧或者动力总成反转主动钻杆的方式完成接扣动作；然后手持水辫将水辫连接于新增钻杆后端母扣上，其中水辫前侧具有公扣结构，水辫呈空腔结构，水辫侧壁垂直设置有类似公扣结构，该结构用于与供水管或者供气管的接扣螺纹连接；卸钻与上钻的过程相反，先通过管钳或扳手卡住水辫，动力总成旋转，松开水辫处螺纹；前后移动动力总成，将新增钻杆与主动钻杆的连接螺纹处于动力总成与卡盘II之间，此时卡盘II将新钻杆卡接，动力总成驱动新增钻杆转动；通过动力头反转驱动新增钻杆反转，将新增钻杆与主动钻杆的螺纹松开，最后工人将新增钻杆卸下；

采用中间接钻杆方式时，新增钻杆连接于主动钻杆与孔内钻杆之间，人工手持新增钻杆放入动力总成与卡盘II之间，通过手拧的方式将新增钻杆公扣连接到由卡盘II夹紧的孔内钻杆母扣上，然后通过手推方式移动动力总成将新增钻杆与动力总成内主动钻杆对齐，再通过动力总成旋转拧紧主动钻杆和新增钻杆的公扣和母扣并带动新增钻杆转动，拧紧新增钻杆和孔内钻杆的公扣和母扣；卸钻过程是通过动力总成反转，并由人工将新增钻杆拆卸；

上述上钻方式，上钻时需要人工持续持握支撑钻杆，钻杆转动使用过程中产生的毛刺容易划破工人手掌；该结构新增钻杆与主动钻杆及孔内钻杆的同轴性很差，造成接扣困难或接扣失败，影响钻机施工效率，钻机在施工过程中，由于同轴性差，钻杆晃动严重，加剧夹持器的磨损；钻杆转动时，钻杆毛刺会挂住工人手套，钻机旋转较快，工人脱离不及时的话会造成胳膊骨折等严重问题；当动力总成反转方式接扣公扣与母扣时，可能会使孔内钻杆脱离，造成丢钻等严重问题；

本实施例提供了一种具有钻杆扶正功能的钻机，包括机架1、可前后滑动安装于机架上的动力总成2、通过动力总成驱动转动的并前后向延伸的主动钻杆3、连接于机架上并位于主动钻杆前侧的用于夹持孔内钻杆以及新增钻杆的夹持器组件以及连接于机架上并位于主动钻杆和夹持组件之间用于对新增钻杆进行支撑并扶正使其与其他钻杆同轴的扶正装置，所述动力总成通过水平驱动装置驱动其前后滑动。

动力总成可以为防爆电机驱动或者液压驱动，本实施例总动力总成采用马达配合减速结构的形式驱动，该结构为现有技术，具体不在赘述，水平驱动装置可驱动动力总成在支架上沿着前后方向滑动，本实施例总水平驱动装置采用液压缸驱动形式，通过液压缸为动力总成提供滑动的动力，并在动力总成停止时为其提供相应的支撑力，扶正装置可调节新增钻杆的相对位置使其与主动钻杆以及孔内钻杆同轴，扶正装置可具有多个自由度调节，可从上下方向、左右方向调节新增钻杆的位置，或者可在对新增钻杆在以前后方向为轴线转动调节其位置，具体调节方式依据实际使用情况确定，具体不在赘述；孔内钻杆为已钻或部分钻入或准备钻入至岩土内的钻杆，新增钻杆接于孔内钻杆上增长钻具的长度用于适配钻孔深度；夹持组件用于夹紧钻杆，其可以为两个卡钳相对夹紧钻杆，也可以为三爪式结构周向夹紧钻杆，具体不在赘述；

在接钻时，动力总成通过液压缸推动沿机架1前后运动；通过人工或者机械手方式将新增钻杆放至扶正器上，新增钻杆前端通过夹持组件夹紧，通过扶正装置的调整实现新增钻杆与主动钻杆及孔内钻杆同轴，动力总成旋转带动主动钻杆正转，液压缸同步推进动力总成，实现主动钻杆与新增钻杆间的上扣动作，夹持组件松开新增钻杆并夹紧孔内钻杆，动力总成旋转即可带动主动钻杆及新增钻杆一同转动，液压缸继续推进可以旋合新增钻杆与孔内钻杆间的螺纹，此时主动钻杆与所有孔内钻杆连接在一起，夹持组件松开孔内钻杆，动力头旋转即可带动所有钻杆旋转实现钻孔操作；

拆卸钻杆时，夹持组件夹紧孔内钻杆并松开新增钻杆，通过动力总成反转，液压缸带动动力总成同步后撤，将孔内钻杆与新增钻杆之间接扣松脱；夹持组件夹紧新增钻杆，动力头总成反转并后撤，此时将主动钻杆与新增钻杆连接的螺纹松开，再通过人工拆卸新增钻杆；

上述装置，通过人工方式上下钻杆，由扶正装置取代握持的作用，在钻杆转动时避免人体手部与钻杆接触，消除安全隐患，有效保证工作人员的人身安全；该装置无需采用钻机反转方式上钻，消除丢钻的隐患；扶正装置可以调节新增钻杆的位置，可保证新增钻杆和其他钻杆的同轴度，减小上钻过程中的晃动现象，减小夹持组件以及钻杆的磨损，提高钻杆扣接成功率，提高钻机施工效率；

本实施例中，所述扶正装置可前后滑动连接于机架上；扶正器可通过直线电机驱动的形式实现前后滑动，也可通过液压缸驱动形式实现前后滑动，或者可采用链条与链轮的连接方式进行驱动，即链条传动配合于两个链轮上，链轮转动配合于机架上，其中一个链轮作为主动链轮通过电机驱动转动，扶正装置连接于链条上通过链条的移动实现前后滑动，具体不在赘述；该结构可使得扶正装置实现位置调节，使得扶正装置始终位于夹持组件与动力总成之前，便于对新增钻杆的支撑，夹持组件的滑动可调节对钻杆的支撑位置并带动钻杆前后滑动，达到良好的支撑效果，并方便新增钻杆与其他钻杆之间的配合。

本实施例中，所述扶正装置包括至少一个呈U形的扶正块4，所述扶正块通过扶正组件安装于机架上，所述扶正组件至少在两个方向可对扶正块进行位移调节，即至少可在竖向方向以及左右方向对扶正块进行位移调节；新增钻杆放置在U形块的U形槽内，可便于新增钻杆的转动并防止新增钻杆晃动，其起到保护夹持组件的作用，可避免夹持组件磨损，并提高了夹持组件夹持的稳定性，扶正装置可在多个方向对新增钻杆进行位移调节，用于匹配孔内钻杆以及主动钻杆的同轴度，扶正装置至少在左右和竖直方向对钻杆限位，通过此两个位置的调节可满足新增钻杆对同轴度的要求，解决了钻杆在钻进施工过程中晃动过大的问题，当扶正块为一个时，应适当加大扶正块在前后方向的宽度，保证新增钻杆放置在扶正块上保持水平，提高其支撑效果，当扶正块大于一个时，可通过多个扶正块对新增钻杆形成多点水平支撑，具体不在赘述；

本实施例中，所述扶正组件包括连接于扶正块下方的竖向调节块5以及连接于竖向调节块底部的水平调节块6，所述水平调节块可左右滑动安装于机架上，所述竖向调节块上设置有竖向调节装置用于驱动扶正块上下移动，所述机架上设置有水平调节装置用于驱动水平调节块左右水平滑动；竖向调节块与水平调节块可以为一体成型设置，其也可以为分体设置，水平调节装置以及竖向调节装置可以为液压缸驱动相应调节块线性调节，也可以为气缸驱动相应调节块线性调节，或者可以通过线性电机实现相应调节块的线性调节，当然也可以通过螺柱的形式手动调节，具体不在赘述，通过竖向调节装置以及水平调节装置可在竖向以及左右水平方向调节扶正块的位移，从而满足新增钻杆对同轴度的要求，通过该结构可适配不同规格的钻杆使其达到同轴度要求；

本实施例中，所述机架上设置有前后向延伸的两个导轨14，所述动力总成以及扶正装置安装于导轨上；通过导轨为动力总成以及扶正装置提供导向，使其在预设轨迹内滑动，提高了各个钻杆的配合精度；

本实施例中，所述水平调节块6底部连接有两个卡接块15，所述两个卡接块从外侧卡于两个轨道上，所述水平调节装置为连接于卡接块上的调节螺柱16，所述调节螺柱内端抵在轨道外侧用于调节卡接块相对轨道的左右位置；如图3所示，两个卡接块分别卡接于两根轨道外侧，调节螺柱抵在轨道外侧，通过同步调节两个调节螺柱使得两个卡接块相对轨道同步左右移动，从而带动水平调节块左右移动，该结构结构简单，手动调节方便，由于不需要频繁调节，通过手动调节即可满足精度要求，卡接块同时卡接在轨道上可沿着轨道前后滑动，通过卡接块可滑动的将各个调节块以及扶正块安装于导轨上，便于扶正装置的安装。

本实施例中，所述夹持组件包括前后设置的两个夹持器7，所述夹持器包括相对设置的两个卡瓦7a以及用于驱动两个卡瓦靠近或远离用于夹紧钻杆或松开钻杆的夹紧驱动装置；如图4所示，两个卡瓦为半环状结构，夹紧驱动装置可采用线性电机调节，也可以采用气缸或液压缸调节，本实施例优选通过液压缸驱动卡瓦实现位移，通过此结构的夹持器可在周向夹持钻杆，其夹持力均匀，夹持可靠；

本实施例中，所述动力总成2上设置有水辫8，所述水辫内腔贯通于主动钻杆内腔用于为钻杆内部注水或充气；通过水辫连接水管或者气管为钻杆内部通流体，通过流体的反冲将钻杆内部的残渣排出。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种具有钻杆扶正功能的钻机，其特征在于：包括机架、可前后滑动安装于机架上的动力总成、通过动力总成驱动转动的并前后向延伸的主动钻杆、连接于机架上并位于主动钻杆前侧的用于夹持孔内钻杆以及新增钻杆的夹持器组件以及连接于机架上并位于主动钻杆和夹持组件之间用于对新增钻杆进行支撑并扶正使其与钻杆同轴的扶正装置，所述动力总成通过水平驱动装置驱动其前后滑动。

2.根据权利要求1所述的具有钻杆扶正功能的钻机，其特征在于：所述扶正装置可前后滑动连接于机架上。

3.根据权利要求2所述的具有钻杆扶正功能的钻机，其特征在于：所述扶正装置包括至少一个呈U形的扶正块，所述扶正块通过扶正组件安装于机架上，所述扶正组件至少在两个方向可对扶正块进行位移调节，即至少可在竖向方向以及左右方向对扶正块进行位移调节。

4.根据权利要求3所述的具有钻杆扶正功能的钻机，其特征在于：所述扶正组件包括连接于扶正块下方的竖向调节块以及连接于竖向调节块底部的水平调节块，所述水平调节块可左右滑动安装于机架上，所述竖向调节块上设置有竖向调节装置用于驱动扶正块上下移动，所述机架上设置有水平调节装置用于驱动水平调节块左右水平滑动。

5.根据权利要求1所述的具有钻杆扶正功能的钻机，其特征在于：所述夹持组件包括前后设置的两个夹持器，所述夹持器包括相对设置的两个卡瓦以及用于驱动两个卡瓦靠近或远离用于夹紧钻杆或松开钻杆的夹紧驱动装置。

6.根据权利要求1所述的具有钻杆扶正功能的钻机，其特征在于：所述动力总成上设置有水辫，所述水辫内腔贯通于主动钻杆内腔用于为钻杆内部注水或充气。

7.根据权利要求4所述的具有钻杆扶正功能的钻机，其特征在于：所述机架上设置有前后向延伸的两个导轨，所述动力总成以及扶正装置安装于导轨上。

8.根据权利要求7所述的具有钻杆扶正功能的钻机，其特征在于：所述水平调节块底部连接有两个卡接块，所述两个卡接块从外侧卡于两个轨道上，所述水平调节装置为连接于卡接块上的调节螺柱，所述调节螺柱内端抵在轨道外侧用于调节卡接块相对轨道的左右位置。

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