CN219081531U

CN219081531U - 一种钻杆敲击装置及岩芯取样设备

Info

Publication number: CN219081531U
Application number: CN202320054696.0U
Authority: CN
Inventors: 申进; 金霞霞; 刘俊青
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec North China Oil and Gas Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec North China Oil and Gas Co
Priority date: 2023-01-09
Filing date: 2023-01-09
Publication date: 2023-05-26
Anticipated expiration: 2033-01-09

Abstract

本实用新型涉及地质钻探取样技术领域，具体涉及一种钻杆敲击装置及岩芯取样设备。钻杆敲击装置，包括敲击架，敲击架上设有用于与钻机架滑动配合的滑动结构，敲击架上还设有用于敲击钻杆的敲击部和用于驱动敲击部动作的驱动机构。本实用新型的钻杆敲击装置利用敲击部敲击钻杆的同时，其整体能够沿钻杆的长度方向移动，使得敲击部敲击的钻杆外壁范围较广，钻杆内部的岩芯能够受到相对均匀的力，以保证岩芯能够顺利地由钻杆内部滑落，提高了作业效率，同时避免了工人敲击钻杆带来的安全风险。

Description

一种钻杆敲击装置及岩芯取样设备

技术领域

本实用新型涉及地质钻探取样技术领域，具体涉及一种钻杆敲击装置及岩芯取样设备。

背景技术

在岩石取样作业中，一般使用钻机进行钻探取样。钻机的钻杆通过缓慢钻进岩石，使得岩石呈圆柱状进入钻杆内，然后将钻杆提起并将岩芯取下。

授权公告号为CN216771100U的中国实用新型专利公开了一种用于施工现场的岩芯取样设备，包括行走车辆，行走车辆上设置有钻机架，钻机架上设有钻机，钻机包括驱动装置和钻筒(即钻杆)，驱动装置用于驱动钻筒转动，驱动装置通过滑动架滑动装配在钻机架上，以实现钻筒的前进和后退，进而实现岩芯取样。

但是在钻探过程中，由于圆柱形的岩芯进入钻杆内后，岩芯的外周面与钻杆的内壁面之间紧密贴合，当将钻杆提起后，岩芯无法自行从钻杆内滑出。现有技术中，一般通过人工敲击钻杆外壁以使钻杆振动，进而使岩芯与钻杆之间松动，使得岩芯从钻杆内滑落出来。当存在以下缺点：(1)由于钻杆长度较长，工人只能敲击钻杆下部，而钻杆上部不容易敲击，导致岩芯不容易从钻杆内滑落；(2)工人站在钻杆附近进行敲击，岩芯随时滑落，存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钻杆敲击装置，以解决现有技术中工人对钻杆的敲击范围有限而导致岩芯不容易从钻杆内滑落的问题；本实用新型的目的还在于提供一种岩芯取样设备，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型钻杆敲击装置的技术方案是：

钻杆敲击装置，包括敲击架，敲击架上设有用于与钻机架滑动配合的滑动结构，敲击架上还设有用于敲击钻杆的敲击部和用于驱动敲击部动作的驱动机构。

有益效果是：本实用新型的钻杆敲击装置利用敲击部敲击钻杆的同时，其整体能够沿钻杆的长度方向移动，使得敲击部敲击的钻杆外壁范围较广，钻杆内部的岩芯能够受到相对均匀的力，以保证岩芯能够顺利地由钻杆内部滑落，提高了作业效率，同时避免了工人敲击钻杆带来的安全风险。

作为进一步地改进，所述驱动机构为驱动电机，敲击部为敲击凸轮。

有益效果是：这样设计，通过驱动电机驱动敲击凸轮转动，能够快速敲击钻杆，提高敲击频率。

作为进一步地改进，所述驱动电机具有双输出轴，两个输出轴中的其中一个上设有用于驱动敲击凸轮转动的第一主动齿轮，两个输出轴中的另一个上设有用于与钻机架上的齿条啮合的第二主动齿轮。

有益效果是：利用一个驱动电机实现对钻杆的敲击和钻杆敲击装置的整体移动，简化了结构。

作为进一步地改进，所述敲击部设置有两个，两个敲击部在使用时处于钻杆的两侧，以交替敲击钻杆。

有益效果是：由于两个敲击部的交替敲击钻杆的外壁，在较小力的作用下钻杆保持一定的频率振动，卡在钻杆内的岩芯将会产生松动，保证岩芯能够顺利的从钻杆内滑落。

作为进一步地改进，两个敲击部共用所述的驱动机构。

有益效果是：这样设计，不仅节省成本，而且能够简化结构。

作为进一步地改进，所述敲击架为敲击壳，敲击部和驱动机构均处于敲击壳内，敲击壳上设有用于避让敲击部的避让孔。

有益效果是：这样设计，不仅提高钻杆敲击装置的美观性，而且减少外界杂物进入到敲击壳内。

作为进一步地改进，所述敲击壳为两半式结构。

有益效果是：这样设计，便于将敲击部和驱动机构装入敲击壳内。

作为进一步地改进，所述敲击壳具有供钻杆穿过以对钻杆限位的限位槽。

有益效果是：限位槽能够对钻杆进行限位，避免钻杆被敲击时大幅振动。

作为进一步地改进，所述滑动结构包括两个滑动板，各滑动板均包括U型板段和直板段，直板段固定在敲击架上，U型板段用于与钻机架滑动配合。

有益效果是：这样设计，有利于钻杆敲击装置在钻机架上滑动。

为实现上述目的，本实用新型岩芯取样设备的技术方案是：

岩芯取样设备，包括行走车体，行走车体上设有钻机架，钻机架上设有钻机，钻机包括驱动装置和钻杆，钻机架上还设有钻杆敲击装置，钻杆敲击装置包括敲击架，敲击架上设有用于与钻机架滑动配合的滑动结构，敲击架上还设有用于敲击钻杆的敲击部和用于驱动敲击部动作的驱动机构。

作为进一步地改进，两个敲击部共用所述的驱动机构。

作为进一步地改进，所述敲击壳为两半式结构。

附图说明

图1为本实用新型岩芯取样设备的结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为图2中钻杆敲击装置的爆炸示意图(隐去滑动板)；

图4为图3的另一视角的爆炸示意图。

图中：11、行走车体；12、钻机架；13、滑动架；14、驱动装置；15、钻杆；16、钻杆敲击装置；17、上壳体；18、下壳体；19、滑动板；20、限位槽；21、第一主动齿轮；22、敲击凸轮；23、从动轴；24、从动齿轮；25、避让孔；26、驱动电机；27、第二主动齿轮。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型岩芯取样设备的实施例1：

如图1所示，岩芯取样设备包括行走车体11，行走车体11上设有钻机架12，钻机架12和行走车体11之间设有用于调节钻机架12角度的液压杆。钻机架12上设有钻机，钻机包括驱动装置14和钻杆15，钻杆15与钻机架12平行布置，且钻杆15与驱动装置14可拆连接，且连接处钻杆15具有一定的活动余量，以减缓钻杆15掘进时的刚性冲击；驱动装置14通过滑动架13滑动装配在钻机架12上，驱动装置14用于驱动钻杆15转动，以实现缓慢掘进。其中，钻机架12上还设有钻杆敲击装置16，钻杆敲击装置16处于驱动装置14的下方。

如图2至图4所示，钻杆敲击装置16包括敲击架，敲击架上设有用于与钻机架12滑动配合的滑动结构，敲击架上还设有敲击部和用于驱动敲击部动作的驱动机构。敲击部用于敲击钻杆15的外壁，以使钻杆15振动，进而使得钻杆15内的岩芯脱离钻杆。

优选地，驱动机构为驱动电机26，敲击部为敲击凸轮22。具体地，敲击架为敲击壳，敲击壳为两半式结构，敲击壳包括固定在一起的上壳体17和下壳体18；驱动电机26和敲击凸轮22均处于敲击壳内，敲击壳具有供钻杆15穿过以对钻杆15限位的限位槽20，限位槽20的槽壁上设有用于避让敲击凸轮22的避让孔25。其中，上壳体17和下壳体18上均开有矩形豁口，避让孔25由两个矩形豁口形成。

本实施例中，驱动电机26具有双输出轴，两个输出轴中的其中一个上设有第一主动齿轮21，两个输出轴中的另一个上设有第二主动齿轮27，第二主动齿轮27处于敲击壳的外部。敲击壳内还转动装配有从动轴23，从动轴23的一端固定上述的敲击凸轮22，从动轴23的另一端固定从动齿轮24，从动齿轮24与第一主动齿轮21啮合。钻机架12上设有沿其长度方向延伸的齿条(未显示)，第二主动齿轮27与齿条啮合。在工作时，驱动电机26同时驱动敲击凸轮22转动和钻杆敲击装置16在钻机架12上滑动。

如图3和图4所示，从动轴23并行设置有两个，两个从动轴23分别处于钻杆15的两侧，各从动轴23上均设有敲击凸轮22和从动齿轮24，即敲击凸轮22设置有两个，两个敲击凸轮22的凸出方向一致，以在使用时交替敲击钻杆15。由于两个敲击凸轮22的交替敲击钻杆15的外壁，在较小力的作用下钻杆15保持一定的频率振动，卡在钻杆15内的岩芯将会产生松动，保证岩芯能够顺利的从钻杆15内滑落。

本实施例中，第一主动齿轮21处于两个从动齿轮24之间，以同时驱动两个从动齿轮24转动，即两个敲击凸轮22共用上述的驱动电机26。这样设计，不仅节省成本，而且能够简化结构。

本实施例中，滑动结构包括两个滑动板19，各滑动板19均包括U型板段和直板段，直板段固定在敲击壳上并起到连接上壳体17和下壳体18的作用，U型板段与钻机架12滑动配合，以实现钻杆敲击装置16在钻机架12上的移动。

本实施例中，行走车体11上设有控制按钮，控制按钮能够控制驱动电机启动、停止、正转以及反转。

工作时，将钻杆15安装好，并通过驱动装置14驱动钻杆15转动钻进，钻深完成后，将钻杆15提起，使得钻杆15位于限位槽20内，此时钻杆15处于两个敲击凸轮22之间。然后，启动驱动电机26，第一主动齿轮21和第二主动齿轮27同时转动，第一主动齿轮21带动两个从动齿轮24转动，即两个敲击凸轮22同时转动，由于两个敲击凸轮22的凸出方向一致，当其中一个敲击凸轮22敲击钻杆15时，另一个敲击凸轮22不与钻杆15接触，即两个敲击凸轮22交替敲击钻杆15。第二主动齿轮27通过与齿条啮合，带动钻杆敲击装置16整体滑移，以使敲击凸轮22沿钻杆2的长度方向进行均匀敲击，保证岩芯快速、顺利地从钻杆15内滑脱。最后，关闭驱动电机26使其停止工作。

本实用新型的钻杆敲击装置利用敲击凸轮敲击钻杆的同时，其整体能够沿钻杆的长度方向移动，使得敲击凸轮敲击的钻杆外壁范围较广，钻杆内部的岩芯能够受到相对均匀的力，以保证岩芯能够顺利地由钻杆内部滑落，提高了作业效率，避免了工人敲击钻杆带来的安全风险。

本实用新型岩芯取样设备的实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，驱动机构为驱动电机，敲击部为敲击凸轮，驱动电机通过齿轮机构驱动敲击凸轮敲击钻杆。本实施例中，驱动机构为气缸，敲击壳内设有杠杠，杠杆的一端与气缸的伸缩杆连接，杠杠的另一端设有敲击凸起，气缸的伸缩杆通过杠杆驱动敲击凸起敲击钻杆。

本实用新型岩芯取样设备的实施例3：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，驱动电机具有双输出轴，两个输出轴中的其中一个上设有用于驱动敲击凸轮转动的第一主动齿轮，两个输出轴中的另一个上设有用于与钻机架上的齿条啮合的第二主动齿轮。本实施例中，驱动电机具有单输出轴，该输出轴上设有第一主动齿轮；钻机架上设有沿其长度方向延伸的丝杠和驱动丝杠转动的丝杠驱动电机，敲击壳上设有与丝杠配合的螺纹孔，丝杠驱动电机驱动丝杠转动，以实现钻杆敲击装置整体在钻机架上移动。

本实用新型岩芯取样设备的实施例4：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，敲击凸轮设置有两个，两个敲击凸轮在使用时处于钻杆的两侧，以交替敲击钻杆。本实施例中，敲击凸轮设置有一个。

本实用新型岩芯取样设备的实施例5：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，两个敲击凸轮共用驱动电机。本实施例中，设置有两个驱动电机，每个驱动电机驱动一个敲击凸轮转动，此时，驱动电机的输出轴可以直接驱动从动轴转动，以实现敲击凸轮转动。

本实用新型岩芯取样设备的实施例6：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，滑动结构包括相对布置的两个滑动板。本实施例中，滑动结构包括相对布置的两个滑块，此时钻机架上设有与滑块适配的滑槽，滑槽沿钻机架的长度方向延伸。

本实用新型钻杆敲击装置的实施例，该钻杆敲击装置与上述岩芯取样设备的实施例1至6中任一项所述的钻杆敲击装置的结构相同，在此不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.钻杆敲击装置，其特征在于，包括敲击架，敲击架上设有用于与钻机架滑动配合的滑动结构，敲击架上还设有用于敲击钻杆的敲击部和用于驱动敲击部动作的驱动机构。

2.根据权利要求1所述的钻杆敲击装置，其特征在于，所述驱动机构为驱动电机，敲击部为敲击凸轮。

3.根据权利要求2所述的钻杆敲击装置，其特征在于，所述驱动电机具有双输出轴，两个输出轴中的其中一个上设有用于驱动敲击凸轮转动的第一主动齿轮，两个输出轴中的另一个上设有用于与钻机架上的齿条啮合的第二主动齿轮。

4.根据权利要求1或2或3所述的钻杆敲击装置，其特征在于，所述敲击部设置有两个，两个敲击部在使用时处于钻杆的两侧，以交替敲击钻杆。

5.根据权利要求4所述的钻杆敲击装置，其特征在于，两个敲击部共用所述的驱动机构。

6.根据权利要求1或2或3所述的钻杆敲击装置，其特征在于，所述敲击架为敲击壳，敲击部和驱动机构均处于敲击壳内，敲击壳上设有用于避让敲击部的避让孔。

7.根据权利要求6所述的钻杆敲击装置，其特征在于，所述敲击壳为两半式结构。

8.根据权利要求6所述的钻杆敲击装置，其特征在于，所述敲击壳具有供钻杆穿过以对钻杆限位的限位槽。

9.根据权利要求1或2或3所述的钻杆敲击装置，其特征在于，所述滑动结构包括两个滑动板，各滑动板均包括U型板段和直板段，直板段固定在敲击架上，U型板段用于与钻机架滑动配合。

10.岩芯取样设备，包括行走车体，行走车体上设有钻机架，钻机架上设有钻机，钻机包括驱动装置和钻杆，其特征在于，钻机架上还设有钻杆敲击装置，钻杆敲击装置为权利要求1至9中任一项所述的钻杆敲击装置。