专利名称：一种钻具打捞装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及ー种钻具打捞装置。
背景技术：
随着我国经济建设的快速发展，市场对于工程机械尤其是各种钻机的需求日益增大。现代建筑工程的施工过程一般均以桩基础施工开始，因此，桩孔施工显得尤为重要，旋挖钻机以其较高的生产效率等优势，日益广泛地应用于不同地质条件的桩孔作业中。由于打桩地点的地质条件错综复杂，特别是旋挖钻机进入坚硬岩层，尤其是软硬不均的硬岩层和胶结卵石层等复杂地层工作时，钻进困难，钻杆由于无法承受强大的扭矩力及疲劳作用，常会发生钻具断落的问题。钻具脱落后，如果未及时打捞成功则会造成桩基质量事故，甚至会使该桩位废弃，需要重新变更桩位，加大承台，不仅使エ期延长，而且会造 成较为重大的经济损失。目前，用于旋挖钻具的打捞装置包括机械式的定位漏斗和打捞钩，定位漏斗用于对钻具进行试探性定位，当定位漏斗试探到钻具的位置时，放下打捞钩，钩住钻具上的挂钩，从而实现钻具的打捞。但是，很多钻具上并未设有与打捞钩匹配使用的挂钩，上述打捞装置对这些不设有挂钩的吊具无法打捞，打捞装置的适用范围较小；并且，采用机械式的定位漏斗无法精确的定位钻孔内的钻具位置和状态，只能采用重复试探的方式进行定位，打捞时间较长，且成功率较低；而桩孔内充满浑浊的泥浆，且桩孔较深，红外技术、电磁技木、井下电视等都无法应用，钻具的准确定位较为困难。因此，如何消除打捞装置对钻具挂钩的依赖，扩大打捞装置的适用范围，并且实现钻具的准确定位，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供ー种钻具打捞装置，其末端设有能够开合的抓斗，通过抓斗抓起钻具，该打捞装置对钻具挂钩不存在依赖，从而具有较大的适用范围。为解决上述技术问题，本实用新型提供ー种钻具打捞装置，包括安装于提引设备的基座、安装于所述基座的抓斗以及定位元件，所述抓斗在所述动カ元件的作用下开合，且在所述定位元件的作用下停止开合。优选地，所述抓斗包括相对设置的第一抓斗部和第二抓斗部；所述第一抓斗部通过第一铰接轴铰接于所述基座，且在所述动カ元件的作用下绕所述第一铰接轴转动；所述第二抓斗部通过第二铰接轴铰接于所述基座，且在所述动カ元件的作用下绕所述第二铰接轴转动。优选地，所述动カ元件为油缸，所述油缸的一端固定于所述基座，其另一端作用于所述抓斗。优选地，所述定位元件为安装于所述油缸与所述基座连接轴处的销轴式拉カ传感器。[0011]优选地,所述油缸包括第一油缸和第二油缸，所述第一油缸的一端固定于所述基座，其另一端固定于所述第一抓斗部；所述第二油缸的一端固定于所述基座，其另一端固定于所述第二抓斗部。优选地，还包括安装于所述基座底部的定位检测系统，所述定位检测系统包括检测单元、控制单元和显示单元；所述检测単元检测待打捞钻具在桩孔内的位置，并将位置信号传输至控制单元，所述控制単元接收到所述位置信号并将其转换为图像后输出至显示单
J Li ο优选地，所述检测单元为声纳。优选地，所述基座的顶部设置有连接部，所述钻具打捞装置通过所述连接部可拆装地安装于所述提引设备。优选地，所述提引设备为待打捞钻具所在的旋挖钻机。 优选地，所述提引设备包括卷扬机构和滑轮组，所述卷扬机构的钢丝绳一端固定于卷扬机，其另一端绕过所述滑轮组并固定于所述基座。本实用新型提供ー种钻具打捞装置，用于打捞掉落在桩孔中的旋挖钻机的钻具。该钻具打捞装置包括安装于提引设备的基座、安装于所述基座的抓斗和定位元件，所述抓斗在所述动カ元件的作用下开合，且在所述定位元件的作用下停止开合。在打捞钻具吋，先通过提引设备将抓斗放下桩孔适当位置，寻找到钻具后，先将抓斗打开至一定的开度，钻具进入抓斗打开后形成的空间后，合上抓斗，当抓斗抓紧钻具后，驱动定位元件固定抓斗位置，而后通过提引设备的提引作用将抓斗和钻斗同时拉出桩孔，以实现钻具打捞。这样，通过能够开合的抓斗抓起钻具，被打捞的钻具上无需设置打捞挂钩，对钻具挂钩不存在依赖，从而使得该钻具打捞装置具有较大的适用范围。在一种优选的实施方式中，本实用新型所提供的钻具打捞装置还包括安装于所述基座底部的定位检测系统，还包括安装于所述基座底部的定位检测系统，所述定位检测系统包括检测单元、控制单元和显示单元；所述检测单元检测待打捞钻具在桩孔内的位置，并将位置信号传输至控制单元，所述控制単元接收到所述位置信号并将其转换为图像后输出至显示单元。这样，通过定位检测系统将钻头所处的位置准确传输至显示屏上，通过对钻斗成像的方式，为打捞提供准确的方向，无需反复试探打捞，实现钻具的快速准确定位，缩短了钻具的打捞时间，提高了打捞效率。在另ー种优选的实施方式中，本实用新型所提供的提引设备可以为待打捞钻具所在的旋挖钻机，这样，通过旋挖钻机的提引作用即可实现钻具的打捞，无需単独设置提引部件，简化了钻具打捞装置的结构。
图I为本实用新型所提供的钻具打捞装置第一种具体实施方式
的结构示意图；图2为本实用新型所提供的钻具打捞装置第二种具体实施方式
的结构示意图；图3为本实用新型所提供的定位检测系统ー种具体实施方式
的结构框图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种钻具打捞装置，其末端设有能够开合的抓斗，通过抓斗抓起钻具，该打捞装置对钻具挂钩不存在依赖，从而具有较大的适用范围。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进ー步的详细说明。请參考图1，图I为本实用新型所提供的钻具打捞装置第一种具体实施方式
的结构示意图。本实用新型提供ー种钻具打捞装置，用于打捞掉落在桩孔中的旋挖钻机的钻具。该钻具打捞装置包括安装于提引设备的基座I、安装于所述基座I的抓斗2以及定位元件，所述抓斗2在所述动カ元件的作用下开合，且在所述定位元件的作用下停止开合。在打捞钻具时，先通过提引设备将抓斗2放下桩孔适当位置，寻找到钻具后，先将抓斗2打开至一定的开度，钻具进入抓斗2打开后形成的空间后，合上抓斗2，当抓斗2抓紧钻具后，驱动定位元件固定抓斗2位置，而后通过提引设备的提引作用将抓斗2和钻斗同时拉出桩孔，以实现钻具打捞。这样，通过能够开合的抓斗2抓起钻具，被打捞的钻具上无需 设置打捞挂钩，对钻具挂钩不存在依赖，从而使得该钻具打捞装置具有较大的适用范围。在第一种具体实施方式
中，本实用新型所提供的钻具打捞装置，其抓斗2包括相对设置的第一抓斗部21和第二抓斗部22，其中，第一抓斗部21通过第一铰接轴31铰接于基座1，且在动力元件的作用下绕第一铰接轴31转动，第二抓斗部22通过第二铰接轴32铰接于基座1，且在动力元件的作用下绕第二铰接轴32转动，通过第一抓斗部21和第二抓斗部22的靠近实现抓斗2的收合，通过第一抓斗部21和第二抓斗部22的远离实现抓斗2的打开，且两抓斗部通过铰接的方式安装在基座1，结构较为简単，易于实现。第一抓斗部21和第二抓斗部22也不局限于通过铰接的方式安装于基座I，第一抓斗部21与基座I的连接和第二抓斗部22与基座I的连接也可以为本领域中常规使用的其他转动连接方式，例如轴承连接的方式等。抓斗2也不局限于包括第一抓斗部21和第二抓斗部22，只要能够实现在动カ元件的作用下可选择地打开或者收拢，并且能够在定位元件的作用下在适当的开合位置停止并锁紧，从而实现抓紧钻具的功能即可。例如抓斗2还可以为外径可变且能够抱紧的抱瓦等。在第一种具体实施方式
中，本实用新型所提供的动カ元件可以为油缸，该油缸的一端固定于基座1，其另一端作用于抓斗2，通过油缸的伸缩控制抓斗2的开合，结构较为简単。显然地，动カ元件也不局限为油缸，也可以为本领域中其他常规动カ件，例如电机或者气缸等。上述定位元件可以为销轴式拉カ传感器，该销轴式拉カ传感器可以设置在油缸与基座的铰接轴附近，当抓斗2抓住钻具时，铰接轴附近的拉カ会发生变化，通过上述销轴式拉カ传感器检测到拉カ值，从而判断出打捞装置的工作状态，控制抓斗的动作。定位元件也不局限于上述销轴式拉カ传感器，也可以为设置在油缸油管上的压カ传感器，通过检测油缸油管内的压カ变化，判断抓斗的工作状态。油缸可以包括第一油缸41和第二油缸42,所述第一油缸41的一端固定于所述基座1，其另一端固定于所述第一抓斗部21 ;所述第二油缸42的一端固定于所述基座1，其另一端固定于所述第二抓斗部22 ;当抓斗2打开时，第一油缸41缩短，带动第一抓斗部21绕第一铰接轴31顺时针转动，同时第二油缸42缩短，带动第二抓斗部22绕第二铰接轴32逆时针转动；当抓斗2收拢时，第一油缸41伸长，带动第一抓斗部21逆时针转动，同时第二油缸42伸长，带动第二抓斗部22顺时针转动。这样，通过两个油缸分别独立控制两抓斗部的动作，两抓斗部的动作互不干扰，提高了抓斗2的工作可靠性。显然地，也不局限于通过两油缸独立控制两抓斗部的方式，也可以使用一个动カ元件，通过分动机构实现两抓斗部的分别控制。在上述具体实施方式
的基础上，还可以对本实用新型所提供的钻具打捞装置进行进ー步改进。请參考图2和图3，图2为本实用新型所提供的钻具打捞装置第二种具体实施方式
的结构示意图；图3为本实用新型所提供的定位检测系统ー种具体实施方式
的结构框图。在第二种具体实施方式
中，本实用新型所提供的钻具打捞装置还包括定位检测系统，该定位检测系统安装于基座I的底部，还包括安装于所述基座I底部的定位检测系统，所述定位检测系统包括检测单元5、控制单元6和显示单元7 ;所述检测单元5检测待打捞钻具在桩孔内的位置，并将位置信号传输至控制单元6，所述控制単元6接收到所述位置信·号并将其转换为图像后输出至显示单元7。定位检测系统这样，通过定位检测系统将钻头所处的位置准确传输至显示屏上，实现对钻头位置的成像，从而为打捞提供准确的方向，无需反复试探打捞，实现钻具的快速准确定位，缩短了钻具的打捞时间，提高了打捞效率。优选地，上述检测单元5为声纳，声纳安装于上述第一抓斗部21和第二抓斗部22之间。声纳采用3D机械扫描方式，测量小范围内声纳探头下方的3D深度数据。通过声纳的探头在XYZ方向上的多次微小旋转，同时通过发射和接收声波信号对水下目标-钻具进行成像，可以获得钻具的顶部的基本图像，对留井钻具的精确定位，从而帮助打捞人员完成钻具的打捞。声纳由声纳探头(换能器)、扫描机构、密封电子舱和显示单元7组成。声纳探头安装在扫描机构上，在程序的控制下完成在XYZ立体的扫描。具体地，密封电子舱、扫描机构和声纳换能器安装在抓斗2下方，负责完成对钻具的探測和3D成像。在打捞装置向下放的过程中，系统自动进入搜索模式，对钻具位置进行粗略定位，当打捞装置下放到成像距离时，系统自动切换进入成像模式。当系统工作在成像模式下，启动扫描机构，对探头正下方进行扫描成像，首先扫描机构沿着X方向扫描，然后沿着Y方向扫描，再沿着Z方向扫描，扫描后的数据经过一些列的处理，3D重建后获得钻具的3D图像，在显示端显示。在30 60秒内完成钻具的成像及精确定位，确定打捞位置。当液控爪子到达钻具方头位置时，通过操纵液控手柄，使液控爪子完成抓住钻具方头工作，提引设备负责将钻具提升出钻孔。在上述任ー种具体实施方式
的基础上，还可以对本实用新型所提供的钻具打捞装置进行进一歩的改进。在第三种具体实施方式
中，本实用新型所提供的钻具打捞装置还包括连接部，连接部设置于基座I的顶部，钻具打捞装置通过该连接部可拆装地安装于提引设备；当需要打捞钻具时，将钻具打捞装置通过其连接部安装在提引设备上，打捞完毕，将连接部从提引设备上拆下即能够实现钻机打捞装置的拆卸，从而方便钻机打捞装置与提弓I设备的拆装。连接部与提引设备之间的连接方式可以为本领域常规使用的各种可拆装的连接方式，例如螺栓连接或者法兰连接等。提引设备可以为待打捞钻具所在的旋挖钻机，这样，通过旋挖钻机的提引作用即可实现钻具的打捞，无需単独设置提引部件，简化了钻具打捞装置的结构。[0045]显然地，提引设备也可以为其他能够提供提拉动力的设备。例如，提引设备可以包括卷扬机构和滑轮组，所述卷扬机构的钢丝绳一端固定于滚筒，其另一端绕过所述滑轮组并固定于所述基座1，通过改变钢丝绳在滚筒上的缠绕长度实现提拉和下放。以上对本实用新型所提供的ー种钻具打捞装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理 解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.ー种钻具打捞装置，其特征在于，包括安装于提引设备的基座(I)、安装于所述基座(O的抓斗(2)以及定位元件，所述抓斗(2)在所述动カ元件的作用下开合，且在所述定位元件的作用下停止开合。
2.根据权利要求I所述的钻具打捞装置，其特征在于，所述抓斗(2)包括相对设置的第一抓斗部(21)和第二抓斗部(22);所述第一抓斗部(21)通过第一铰接轴(31)铰接于所述基座(1)，且在所述动カ元件的作用下绕所述第一铰接轴(31)转动；所述第二抓斗部(22)通过第二铰接轴(32)铰接于所述基座(I )，且在所述动カ元件的作用下绕所述第二铰接轴(32)转动。
3.根据权利要求2所述的钻具打捞装置，其特征在于，所述动カ元件为油缸，所述油缸的一端固定于所述基座(1)，其另一端作用于所述抓斗(2)。
4.根据权利要求3所述的钻具打捞装置，其特征在干，所述定位元件为安装于所述油缸与所述基座连接轴处的销轴式拉カ传感器。
5.根据权利要求4所述的钻具打捞装置，其特征在于，所述油缸包括第一油缸(41)和第二油缸(42),所述第一油缸(41)的一端固定于所述基座(I),其另一端固定于所述第一抓斗部(21);所述第二油缸(42)的一端固定于所述基座(1)，其另一端固定于所述第二抓斗部(22)。
6.根据权利要求I至5任ー项所述的钻具打捞装置，其特征在于，还包括安装于所述基座(I)底部的定位检测系统，所述定位检测系统包括检测单元(5)、控制单元(6)和显示单元(7);所述检测単元(5)检测待打捞钻具在桩孔内的位置，并将位置信号传输至控制单元(6)，所述控制単元(6)接收到所述位置信号并将其转换为图像后输出至显示单元(7)。
7.根据权利要求6所述的钻具打捞装置，其特征在于，所述检测単元(5)为声纳。
8.根据权利要求I至5任ー项所述的钻具打捞装置，其特征在于，所述基座(I)的顶部设置有连接部(8 )，所述钻具打捞装置通过所述连接部可拆装地安装于所述提弓I设备。
9.根据权利要求8所述的钻具打捞装置，其特征在于，所述提引设备为待打捞钻具所在的旋挖钻机。
10.根据权利要求I至5任ー项所述的钻具打捞装置，其特征在于，所述提引设备包括卷扬机构和滑轮组，所述卷扬机构的钢丝绳一端固定于卷扬机，其另一端绕过所述滑轮组并固定于所述基座(I)。
专利摘要本实用新型提供一种钻具打捞装置，包括安装于提引设备的基座(1)、安装于所述基座(1)的抓斗(2)以及定位元件，所述抓斗(2)在所述动力元件的作用下开合，且在所述定位元件的作用下停止开合。这样，通过能够开合的抓斗抓起钻具，被打捞的钻具上无需设置打捞挂钩，对钻具挂钩不存在依赖，从而使得该钻具打捞装置具有较大的适用范围。
文档编号E21B47/09GK202451099SQ20112050903
公开日2012年9月26日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者于卓伟, 刘竞争, 崔喜彬 申请人:北京市三一重机有限公司