一种双层管路安装设备的制作方法

本实用新型涉及机械设备技术领域，具体涉及一种双层管路安装设备。

背景技术：

现有的大直径水平钻机在掘进长距离的水平钻孔时容易出现钻孔塌方问题，钻孔距离长了还容易出现出渣不畅，造成钻机卡住的问题。此外，现有的大直径水平钻机在接钻杆时，容易出现驱动机构上的螺纹接头与钻杆连接端尾的内螺纹无法对准的问题，实际接杆时，还需要人工对准，增加了劳动强度，且降低了作业效率。

综上所述，急需一种双层管路安装设备以解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种双层管路安装设备，具体技术方案如下：

一种双层管路安装设备，所述双层管路包括中空的钻杆以及套设在钻杆外部的套管，在所述钻杆的前端设有带外螺纹的连接端头，在所述钻杆的后端设有带内螺纹的连接端尾，所述连接端头的外螺纹与所述连接端尾的内螺纹相匹配，所述安装设备包括机座以及沿作业方向依次设置在机座上的推进机构、套管推进油缸、转运钳、定位钳和液压钳；

在所述推进机构上设有驱动件，在所述驱动件上设有与钻杆连接端尾的内螺纹适配的螺纹接头，所述驱动件在推进机构的作用下带动钻杆沿作业方向移动至作业钻杆(在本实用新型指正在钻孔作业的钻杆)的连接端尾处，通过驱动件转动将钻杆安装在作业钻杆上；

所述套管推进油缸与推进机构连接，用于推送套管沿作业方向移动至作业钻杆外部的套管的尾部；

所述转运钳包括沿作业方向依次可转动设置的钻杆机械手和套管机械手，所述钻杆机械手用于对钻杆的夹紧与放松，所述钻杆被钻杆机械手夹紧时的中心轴线与驱动件上螺纹接头的中心轴线位于同一条直线上，所述套管机械手可滑动设置在机座上，用于夹紧套管并将套管套设在钻杆上；

所述定位钳用于在套管安装时定位套管；所述液压钳用于在作业完成后驱动件反转与钻杆分离时夹紧钻杆。

优选的，所述推进机构包括两个平行设置的推进油缸。

优选的，所述驱动件为驱动马达或驱动电机。

优选的，所述定位钳包括第一定位钳、第二定位钳和液压油缸，所述第一定位钳和第二定位钳相向设置在机座沿作业方向的两侧上并与液压油缸通过油路连接。

优选的，所述液压钳包括第一液压钳、第二液压钳和液压油缸，所述第一液压钳和第二液压钳相向设置在机座沿作业方向的两侧上并与液压油缸通过油路连接。

优选的，所述钻杆机械手包括固定设置在机座上的钻杆第一节臂、相对于钻杆第一节臂可自由角度旋转的钻杆第二节臂以及钻杆夹持端，所述钻杆第二节臂与钻杆第一节臂通过销轴连接，所述钻杆夹持端固定设置在钻杆第二节臂远离钻杆第一节臂的一端；所述套管机械手包括可滑动设置在机座上的套管第一节臂、相对于套管第一节臂可自由角度旋转的套管第二节臂以及套管夹持端，所述套管第二节臂与套管第一节臂通过销轴连接，所述套管夹持端固定设置在套管第二节臂远离套管第一节臂的一端。

优选的，在所述机座上还设有一个连杆，所述连杆的长度方向与作业方向相同，所述连杆沿作业方向依次穿过钻杆第一节臂和套管第一节臂，所述套管第一节臂沿连杆可自由滑动。

优选的，所述套管与钻杆间为活动套设。

优选的，所述钻杆的直径大于25cm，优选29cm。

优选的，所述套管的长度与钻杆的长度相同。

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本实用新型所述的双层管路安装设备，能够实现钻杆和套管的双层管路安装，具体如下：在安装钻杆时，所述钻杆被钻杆机械手夹紧时的中心轴线与驱动件上螺纹接头的中心轴线位于同一条直线上，所述驱动件在推进机构的作用下带动钻杆沿作业方向移动至作业钻杆的连接端尾处，通过驱动件转动将钻杆安装在作业钻杆上；在分离钻杆时，所述套管推进油缸缩回以露出钻杆，所述液压钳在分离驱动件与钻杆时夹紧钻杆，并通过所述驱动件反转，使驱动件的螺纹接头与钻杆连接端尾脱开，完成钻杆分离动作；在安装套管时，所述套管推进油缸推送套管沿作业方向移动至作业钻杆外部的套管的尾部并通过套管机械手、定位钳在安装套管时夹紧、定位套管，所述套管推进油缸缩回，再通过人工焊接两套管实现两套管间的固定连接。本实用新型所述的双层管路安装设备能够完成自动接钻杆动作，解决了现有技术中大直径水平钻机在接杆时，还需要人工对准的问题；在钻杆外部套设的套管，能够在水平钻机水平钻孔时，对孔壁进行支撑，一定程度上避免塌方问题和钻机卡住的问题出现。

(2)本实用新型中所述的双层管路安装设备，能够实现对钻杆和套管的推送和安装功能，还能够实现对钻杆的拆卸功能，实现了多功能一体化设计，且结构紧凑，有效地提高了工作效率。

(3)本实用新型中所述限位杆的设置能够实现对钻杆机械手和套管机械手在作业时的限位作用。

(4)本实用新型所述钻杆的直径大于25cm，优选29cm，明显大于普通的小直径14cm钻杆，增加一定的接杆对准的难度，而本实用新型通过所述钻杆机械手夹紧钻杆的夹紧中心与驱动件上的螺纹接头的中心在通一条直线上，能够有效解决在现有技术中大直径水平钻机在接杆时，还需要人工对准的问题。

(5)本实用新型所述套管的长度与钻杆的长度相同，使得套管与钻杆安装后，能够能够在水平钻机水平钻孔时，套管对孔壁进行支撑，一定程度上避免塌方问题和钻机卡住的问题出现。此外在安装钻杆时，将钻杆安装在驱动件上的螺纹接头位置，使得套管套设在钻杆外部后，套管的长度小于钻杆与驱动件上的螺纹接头的长度之和，进而有效避免了在接钻杆作业时套管的干扰。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例1的双层管路安装设备作业时的立体结构图；

图2是图1的主视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1中钻杆机械手张开时的结构示意图；

其中，1、机座，2、推进机构，2.1、推进油缸，3、套管推进油缸，4、转运钳，4.1、钻杆机械手，4.2、套管机械手，5、定位钳，5.1、第一定位钳，5.2、第二定位钳，6、液压钳，6.1、第一液压钳，6.2、第二液压钳，7、驱动件，01、钻杆，02、套管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

参见图1-3，一种双层管路安装设备，所述双层管路包括中空的钻杆01以及套设在钻杆外部的套管02，在所述钻杆01的前端设有带外螺纹的连接端头，在所述钻杆01的后端设有带内螺纹的连接端尾，所述连接端头的外螺纹与所述连接端尾的内螺纹相匹配，所述安装设备包括机座1以及沿作业方向依次设置在机座1上的推进机构2、套管推进油缸3、转运钳4、定位钳5和液压钳6；

在所述推进机构2上设有驱动件7，在所述驱动件7上设有与钻杆01连接端尾的内螺纹适配的螺纹接头，所述驱动件7在推进机构2的作用下带动钻杆01沿作业方向移动至作业钻杆(在本实用新型指正在钻孔作业的钻杆)的连接端尾处，通过驱动件7转动将钻杆01安装在作业钻杆上；

所述套管推进油缸3与推进机构2连接，用于推送套管02沿作业方向移动至作业钻杆外部的套管02的尾部；

所述转运钳4包括沿作业方向依次可转动设置的钻杆机械手4.1和套管机械手4.2，所述钻杆机械手4.1用于对钻杆01的夹紧与放松，所述钻杆01被钻杆机械手4.1夹紧时的中心轴线与驱动件7上螺纹接头的中心轴线位于同一条直线上，所述套管机械手4.2可滑动设置在机座1上，用于夹紧套管02并将套管02套设在钻杆01上；

所述定位钳5用于在套管02安装时定位套管02；所述液压钳6用于在作业完成后驱动件7反转与钻杆01分离时夹紧钻杆01。

所述推进机构2包括两个平行设置的推进油缸2.1，两个推进油缸2.1均与机座1平行且其伸缩端用于作用推进机构2沿机座1前进或后退。

所述驱动件7为驱动马达。

所述定位钳5包括第一定位钳5.1、第二定位钳5.2和液压油缸，所述第一定位钳5.1和第二定位钳5.2相向设置在机座1沿作业方向的两侧上并与液压油缸通过油路连接。

所述液压钳6包括第一液压钳6.1、第二液压钳6.2和液压油缸，所述第一液压钳6.1和第二液压钳6.2相向设置在机座1沿作业方向的两侧上并与液压油缸通过油路连接。

所述钻杆机械手4.1包括固定设置在机座1上的钻杆第一节臂、相对于钻杆第一节臂可自由角度旋转的钻杆第二节臂以及钻杆夹持端，所述钻杆第二节臂与钻杆第一节臂通过销轴连接，所述钻杆夹持端固定设置在钻杆第二节臂远离钻杆第一节臂的一端，用于对钻杆01的夹紧与放松；所述套管机械手4.2包括可滑动设置在机座1上的套管第一节臂、相对于套管第一节臂可自由角度旋转的套管第二节臂以及套管夹持端，所述套管第二节臂与套管第一节臂通过销轴连接，所述套管夹持端固定设置在套管第二节臂远离套管第一节臂的一端，用于夹紧套管02。

在所述机座1上还设有一个连杆，所述连杆的长度方向与作业方向相同，所述连杆沿作业方向依次穿过钻杆第一节臂和套管第一节臂，所述套管第一节臂沿连杆可自由滑动。

一种采用双层管路安装设备的安装方法，包括如下步骤：

步骤1、采用钻杆机械手4.1从钻杆库中自动夹紧一个钻杆01，采用套管机械手4.2从套管库中自动夹紧一个套管02，所述套管机械手4.2向钻杆机械手4.1滑动，将套管02套设在钻杆01的外部，再经钻杆机械手4.1和套管机械手4.2同步旋转，将套管02和钻杆01转运至机座1上，并使钻杆01连接端尾与驱动件7上的螺纹接头对准，转动驱动件7将钻杆01安装在驱动件7上；

步骤2、参见图4，钻杆机械手4.1张开，套管机械手4.2夹紧套管2向套管推进油缸3移动使套管02与套管推进油缸3接触，露出钻杆01带有带内螺纹的连接端尾；

步骤3、所述驱动件7在推进机构2的作用下带动钻杆01沿作业方向移动至作业钻杆的连接端尾处，通过驱动件7转动将钻杆01安装在作业钻杆上；

步骤4、分离钻杆01，所述套管推进油缸3缩回以露出钻杆01，所述液压钳6在分离驱动件7与钻杆01时夹紧钻杆01，并通过所述驱动件7反转，使驱动件7的螺纹接头与钻杆连接端尾脱开，所述推进机构2带着驱动件7缩回，完成钻杆分离动作；

步骤5、所述套管推进油缸3推送套管02沿作业方向移动至作业钻杆外部的套管02的尾部并通过套管机械手4.2、定位钳5在安装套管02时夹紧、定位套管02，所述套管推进油缸3缩回，再通过人工焊接两套管02实现两套管02间的固定连接。

所述套管02与钻杆间为活动套设。

所述钻杆01的直径为29cm，所述套管02的长度与钻杆01的长度相同。

本实用新型所述的双层管路安装设备，能够实现钻杆01和套管02的双层管路安装，具体如下：在安装钻杆01时，所述钻杆01被钻杆机械手4.1夹紧时的中心轴线与驱动件7上螺纹接头的中心轴线位于同一条直线上，所述驱动件7在推进机构2的作用下带动钻杆01沿作业方向移动至作业钻杆的连接端尾处，通过驱动件7转动将钻杆01安装在作业钻杆上；在分离钻杆时，所述套管推进油缸3缩回以露出钻杆01，所述液压钳6在分离驱动件7与钻杆01时夹紧钻杆01，并通过所述驱动件7反转，使驱动件7的螺纹接头与钻杆01连接端尾脱开，完成钻杆分离动作；在安装套管02时，所述套管推进油缸3推送套管02沿作业方向移动至作业钻杆外部的套管02的尾部并通过套管机械手4.2、定位钳5在安装套管02时夹紧、定位套管02，所述套管推进油缸3缩回，再通过人工焊接两套管02实现两套管02间的固定连接。本实用新型所述的双层管路安装设备能够完成自动接钻杆01动作，解决了现有技术中大直径水平钻机在接杆时，还需要人工对准的问题；在钻杆01外部套设的套管02，能够在水平钻孔时，对孔壁进行支撑，一定程度上避免塌方问题和钻机卡住的问题出现。本实用新型所述安装方法，步骤简单，容易操作，且具有实用性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。