一种水井钻机快速夹持装置及其操作方法与流程

文档序号:29412535发布日期:2022-03-26 12:12阅读:234来源:国知局
一种水井钻机快速夹持装置及其操作方法与流程

1.本发明属于钻机配套设备技术领域,具体涉及到一种水井钻机快速夹持装置及其操作方法。


背景技术:

2.水井钻机是一款利用钻头的回转或冲击作用来破碎地层,并不断向地层深部钻探完成钻进作业的机械设备,常见的为履带式和车载式,通过液压系统来操纵工作装置。一般包括动力设备和钻头、钻杆、岩心管、钻架。主要分为回转式转机、冲击式钻机和复合式转机3大类。水井钻机主要应用于水井、地源热泵井、深层地热井、煤层气、页岩气、微型桩、抢险救援等施工领域,可满足空气潜孔锤钻进、泥浆钻进等多种施工工艺,施工过程主要分为钻进和提钻两大工序。
3.提钻工序在整个施工过程中耗费了大量的辅助时间,其作用是钻进完成后将孔内钻杆钻具提离井口。目前施工所采取的操作规程为动力头下降至孔口位置通过主轴的旋转连接孔口钻杆,然后控制动力头旋转及提升将钻杆提起,利用孔口扳手拆卸卡住底部钻杆,再利用扳手卡住刚提起钻杆的下端反向转动动力头拆卸钻杆的上端,最后通过人工将钻杆从较高的位置抬下。
4.中国(cn202110346698.2)公开了一种多用途钻杆提引卸扣装置,包括方轴、传扭套、壳体、驱动元件、夹紧座、夹紧卡瓦,工作时,钻机动力头主轴能够带动方轴转动,继而方轴带动传扭套转动,与传扭套相连的夹紧座与夹紧卡瓦相连,夹紧卡瓦具有倾斜面,在钻杆进入夹紧座的通过孔后,夹紧卡瓦在重力作用下下滑,由于倾斜面的设置,夹紧卡瓦朝向夹紧座的轴线方向运动,从而卡紧钻杆,在传扭套带动夹紧座旋转的过程中,与驱动元件相配合,带动夹紧座沿竖直方向运动,进而带动钻杆运动实现上卸扣动作,从而完成提下钻、加接单根钻杆的操作。然而夹紧卡瓦依靠重力下滑来锁紧会导致不容易锁紧,有钻杆松脱的风险,且在拆卸时,由于卡瓦自重容易导致卡瓦卡紧不容易拆卸。
5.中国(cn201821309505.6)公开了一种常闭式结构钻杆夹持器,包括扶正器,扶正器的后端设置有楔形的卡瓦,卡瓦的斜面上设置有推力块,推力块的后端设置有压块,压块的后端设置有压簧,推力块的前端铰接在活塞缸的活塞杆上,活塞缸连通在高压油泵上,且活塞缸与高压油泵之间的液压管路上设置有控制阀,压块滑动设置在扶正器上的定位销杆上,压块滑动设置在扶正器的外管壁上,推力块的外壁面滑动连接在外壳的内壁上。其正常状态卡瓦为夹紧状态,钻杆装夹不方便,且在拆卸时,由于卡瓦自重容易导致楔块卡紧不容易拆卸。
6.现有技术的不足之处在于:1、动力头正反转卸杆次数较多,操作繁琐,极大的浪费了辅助时间,增加了劳动强度;2、动力头正反转卸杆时,钻杆存在松脱风险;3、钻杆上设置的夹紧装置操作不便。


技术实现要素:

7.本发明的目的是针对现有技术存在的问题,提供一种快速高效、减少提钻过程中动力头正反转工序、操作方便的夹持装置及其操作方法。
8.为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种水井钻机快速夹持装置,包括动力头主轴,所述动力头主轴的下端连接有过渡轴,所述过渡轴的底部设置有导向连接结构,所述导向连接结构上开有若干个开口槽,所述导向连接结构连接有导向套,所述导向套的内侧设置有导向斜面,所述过渡轴的外表面活动连接有牙板座,所述牙板座的外侧连接有动力装置,所述动力装置设置在动力头箱体上,所述牙板座的内侧开有周向滑槽,所述周向滑槽内设置有若干个夹紧牙板,所述夹紧牙板对应所述开口槽设置,所述夹紧牙板的侧面和所述导向斜面相配合,所述过渡轴的下部设置有保护短接头,所述保护短接头连接有钻杆,所述动力头主轴、所述过渡轴、所述保护短接头与所述钻杆的中心均开有介质孔。
9.上述方案中的一种水井钻机快速夹持装置,包括动力头主轴,所述动力头主轴的下端连接有过渡轴,过渡轴可以是与动力头主轴一体化结构,也可以是通过螺纹连接或者销键连接,所述过渡轴的底部设置有导向连接结构,通过过渡轴上的导向连接结构来连接装置各个部件,所述导向连接结构上开有若干个开口槽,开口槽用来使牙板在周向均匀分布,所述导向连接结构连接有导向套,所述导向套的内侧设置有导向斜面,导向套上的导向斜面配合夹紧牙板实现夹紧功能,所述过渡轴的外表面活动连接有牙板座,牙板座可以相对过渡轴上下移动和转动,所述牙板座的外侧连接有动力装置,所述动力装置设置在动力头箱体上,动力装置可以控制牙板座的上下移动,带动内部的夹紧牙板实现夹紧和松开功能,所述牙板座的内侧开有周向滑槽,所述周向滑槽内设置有若干个夹紧牙板,所述夹紧牙板对应所述开口槽设置,夹紧牙板可在周向滑槽内进行圆周方向的滑动,每个开口槽对应一个夹紧牙板使牙板分布均布,施力稳定,夹紧牙板设置两个或两个以上,所述夹紧牙板的侧面和所述导向斜面相配合将向下的力转化为横向的夹紧力,所述过渡轴的下部设置有保护短接头,所述保护短接头连接有钻杆,所述保护短接头可以与过渡轴是一体化结构,起到连接钻杆的作用,所述动力头主轴、所述过渡轴、所述保护短接头与所述钻杆的中心均开有介质孔,介质孔中可以通介质来改善钻头钻进环境,提高效率、冲洗保护钻头。
10.进一步的,所述动力头主轴与所述过渡轴通过双螺纹结构连接,此连接处设置有第一密封圈,所述动力头主轴的外侧设置有挡环,所述挡环上设置有防松帽,所述防松帽与所述过渡轴的外侧反向螺纹连接。
11.所述动力头主轴与所述过渡轴通过双螺纹结构连接,双螺纹结构连接使连接更加稳固,动力传递效率更高,此连接处设置有第一密封圈,增加密封性,防止介质泄露,所述动力头主轴的外侧设置有挡环,所述挡环上设置有防松帽,所述防松帽与所述过渡轴的外侧反向螺纹连接,通过左向螺纹连接保证在钻杆拆卸时连接处的稳定,设置挡环、防松帽防止工作过程中动力头与钻杆间发生松脱、滑落。
12.进一步的,所述导向套下端为锥形结构,所述导向套与所述牙板连接结构间通过螺纹连接,所述导向斜面为锥孔面,所述夹紧牙板侧面为与所述锥孔面配合的弧形倾斜结构。
13.所述导向套下端为锥形结构,所述导向套与所述牙板连接结构间通过螺纹连接,所述导向斜面为锥孔面,节省材料便于连接,所述夹紧牙板侧面为与所述锥孔面配合的弧
形倾斜结构,夹紧牙板与锥孔面的配合面以及相对面设置为弧形方便进行周向的转动,设置为倾斜的方便将竖直力转化为水平力。
14.进一步的,所述过渡轴的下部开有台阶孔,所述台阶孔连接所述保护短接头,所述保护短接头与所述台阶孔之间设置有第二密封圈,所述过渡轴与所述保护短接头间设置有平键,所述保护短接头上设置有轴肩结构,所述台阶孔内螺纹连接有闭母,所述闭母与所述轴肩结构相配合。
15.所述过渡轴的下部开有台阶孔,所述台阶孔连接所述保护短接头,保护短接头,为可拆卸结构,所述保护短接头与所述台阶孔之间设置有第二密封圈,增加密封性,防止介质泄露,所述过渡轴与所述保护短接头间设置有平键,对过渡轴和保护短接头进行轴向和旋转方向的定位,所述保护短接头上设置有轴肩结构,所述台阶孔内螺纹连接有闭母,所述闭母与所述轴肩结构相配合,来配合平键对保护短接头进行轴向的固定。
16.进一步的,所述牙板座在外侧设置有升降连接板,所述升降连接板可拆卸的连接有所述动力装置。
17.所述牙板座在外侧设置有升降连接板,升降连接板与牙板座连接固定,可以是焊接或者通过螺栓连接,所述升降连接板可拆卸的连接有所述动力装置,动力装置通过升降连接板控制牙板座的升降。
18.进一步的,所述牙板座包括下侧的牙板限位结构和上侧的导向安装结构,所述牙板限位结构的外径大于所述导向安装结构的外径,所述牙板限位结构的内圈开有横向的所述周向滑槽,所述夹紧牙板的上部设置有与所述周向滑槽配合的卡接结构,所述夹紧牙板的下部设置有夹紧面,所述夹紧面设置有锯齿状夹持结构。
19.所述牙板座包括下侧的牙板限位结构和上侧的导向安装结构,所述牙板限位结构的外径大于所述导向安装结构的外径,来对物件进行限位,所述牙板限位结构的内圈开有横向的所述周向滑槽,所述夹紧牙板的上部设置有与所述周向滑槽配合的卡接结构,进行滑动和限位,所述夹紧牙板的下部设置有夹紧面,所述夹紧面设置有锯齿状夹持结构,夹紧面对钻杆进行夹紧,锯齿状夹持结构加强摩擦力,锯齿状夹持结构可以是在夹紧牙板表面设置的弹性材料层。
20.进一步的,所述导向安装结构外侧设置有螺纹,所述牙板限位结构的顶面设置有垫板,所述垫板的顶面设置有压板,所述压板的顶面设置有防松盘,所述防松盘与所述导向安装结构螺纹连接,所述垫板和所述压板之间还设置有止推板,所述止推板可拆卸的连接所述动力装置。
21.所述导向安装结构外侧设置有螺纹,来进行部件的连接,所述牙板限位结构的顶面设置有垫板,所述垫板的顶面设置有压板,设置垫板、压板来连接部件,所述压板的顶面设置有防松盘,所述防松盘与所述导向安装结构螺纹连接,通过螺纹结构来将垫板、压板固定在牙板座上,所述垫板和所述压板之间还固定设置有止推板,所述止推板可拆卸的连接所述动力装置,所述动力装置可以是油缸和顶杆结构,顶杆结构与止推板连接,可以通过螺纹固定的方式连接。
22.进一步的,每段所述钻杆的外侧设置有多边形卡合结构,每段所述钻杆的外侧设置有与所述夹紧牙板配合的限位结构。
23.每段所述钻杆的外侧设置有多边形卡合结构,一般设置在钻杆上端外侧,拆卸钻
杆时用来配合卡钳进行限位,每段所述钻杆的外侧设置有与所述夹紧牙板配合的限位结构,可以是凸起结构,配合夹紧牙板进行竖直方向的定位,也可以是锯齿状纹理结构,配合夹紧牙板增加摩擦力。
24.进一步的,所述保护短接头的底端设置有锥形连接结构,每段所述钻杆的顶部设置有与所述所述锥形连接结构配合的连接槽,所述连接槽内设置有与所述锥形连接结构相配合的螺纹。
25.所述保护短接头的底端设置有锥形连接结构,每段所述钻杆的顶部设置有与所述所述锥形连接结构配合的连接槽,通过锥形连接结构和连接槽配合使用方便对钻杆进行定位导向,所述连接槽内设置有与所述锥形连接结构相配合的螺纹,通过螺纹进行连接,可以是双螺纹结构。
26.一种水井钻机快速夹持装置操作方法,应用于权利要求1~9任意一项所述的夹持装置,所述操作方法包括如下步骤:
27.s1:通过所述动力装置驱动,控制夹紧牙板向下运动,所述夹紧牙板的侧面和所述导向斜面相配合产生水平方向的夹紧力,从而带动所述夹紧牙板夹紧所述钻杆,防止动力头主轴反向转动时与钻杆脱离,驱动所述动力头主轴反向旋转及提升将钻杆提起,正常钻杆在动力头主轴反向转动时,因动力头主轴会与钻杆之间发生松动、脱离,导致需要反复的正反转,极大的浪费了辅助时间,增加了劳动强度;
28.s2:利用孔口扳手配合钻杆上的多边形卡合结构卡住下一级钻杆的顶部,此时下一级钻杆无法转动和下落,驱动所述动力头主轴反向旋转将上一级所述钻杆的底端从下一级所述钻杆顶端旋出及提升,在下一级所述钻杆的顶部套接钻杆连接套,驱动所述动力头主轴带动上一级所述钻杆下降,将上一级所述钻杆套接在钻杆连接套上进行周向固定,此时上一级钻杆无法转动和下落;
29.s3:通过所述动力装置驱动,带动所述牙板座上升,控制所述夹紧牙板上升,所述导向斜面对所述夹紧牙板的压力消失,所述夹紧牙板松开所述钻杆,此时动力头主轴与钻杆间恢复可相对转动状态,控制所述动力头主轴反向旋转从上一级钻杆顶端旋出及提升,完成上一级所述钻杆的拆卸,人工取走上一级钻杆和钻杆连接套即可;
30.s4:控制所述动力头主轴下降,重复s1、s2步骤后,通过所述动力装置驱动,带动所述牙板座上升,控制所述夹紧牙板上升,所述导向斜面对所述夹紧牙板的压力消失,所述夹紧牙板松开所述钻杆,完成上一级所述钻杆的拆卸,人工取走上一级所述钻杆和所述钻杆连接套即可,避免了正常操作中需要动力头主轴正向旋转连接下一级钻杆的步骤,将螺纹连接方式改成了夹紧的连接方式,优化了工艺方法,提高了效率;
31.s5:重复步骤s1、s2、s4直到完成所述钻杆的拆卸,拆卸时只有最上一级所述钻杆拆卸时需要反向转动动力头主轴,简化了工艺步骤。
32.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
33.(1)本发明设置夹紧牙板夹持钻杆,避免拆卸钻杆时动力头与钻杆间旋转连接的步骤,方便快捷、提高效率;
34.(2)本发明设置夹紧牙板夹持钻杆,避免拆卸钻杆时动力头与钻杆间的反复松动以松动后的调整步骤,提高效率;
35.(3)夹紧牙板结构和挡环、防松帽结构的设计,防止出现部件松脱造成损失和危
险。
附图说明
36.图1为本发明一种水井钻机快速夹持装置的剖面结构示意图;
37.图2为本发明一种水井钻机快速夹持装置的夹紧状态时的剖面结构示意图;
38.图3为本发明中的过渡轴的立体结构示意图;
39.图4本本发明中的过渡轴的剖面结构示意图;
40.图5为本发明中的夹紧牙板的立体结构示意图;
41.图6为实施例3中的钻杆的连接结构示意图;
42.图中:1、动力头主轴;2、挡环;3、防松帽;4、第一密封圈;5、过渡轴;6、平键;7、闭母;8、保护短接头;9、夹紧牙板;10、导向套;11、钻杆;12、牙板座;13、垫板;14、止推板;15、压板;16、防松盘;17、动力装置;18、第二密封圈。
具体实施方式
43.下面将结合本发明中的附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
44.实施例1
45.如图1-5所示,一种水井钻机快速夹持装置,包括动力头主轴1,所述动力头主轴1的下端连接有过渡轴5,所述过渡轴5的底部设置有导向连接结构,所述导向连接结构上开有若干个开口槽,所述导向连接结构连接有导向套10,所述导向套10内侧设置有导向斜面,所述过渡轴5的外表面活动连接有牙板座12,所述牙板座12的外侧连接有动力装置17,所述动力装置17设置在动力头箱体上,所述牙板座12的内侧开有周向滑槽,所述周向滑槽内设置有若干个夹紧牙板9,所述夹紧牙板9对应所述开口槽设置,所述夹紧牙板9的侧面和所述导向斜面相配合,所述过渡轴5的下部设置有保护短接头8,所述保护短接头8连接有钻杆11,所述动力头主轴1、所述过渡轴5、所述保护短接头8与所述钻杆11的中心均开有介质孔。
46.上述方案中的一种水井钻机快速夹持装置,包括动力头主轴1,所述动力头主轴1的下端连接有过渡轴5,过渡轴5可以是与动力头主轴1一体化结构,也可以是通过螺纹连接或者销键连接,所述过渡轴5的底部设置有导向连接结构,通过过渡轴5上的导向连接结构来连接装置各个部件,所述导向连接结构上开有若干个开口槽,本实施例中开有四个开口槽,开口槽用来使牙板在周向均匀分布,所述导向连接结构侧面螺纹连接有导向套10,所述导向套10内侧设置有导向斜面,导向套10上的导向斜面配合夹紧牙板9实现夹紧功能,所述过渡轴5的外表面活动连接有牙板座12,牙板座12可以相对过渡轴5上下移动和转动,所述牙板座12的外侧连接有动力装置17,所述动力装置17设置在动力头箱体上,动力装置17可以控制牙板座12的上下移动,带动内部的夹紧牙板9实现夹紧和松开功能,所述牙板座12的内侧开有周向滑槽,所述周向滑槽内设置有若干个夹紧牙板9,所述夹紧牙板9对应所述开口槽设置,夹紧牙板9可在周向滑槽内进行圆周方向的滑动,每个开口槽对应一个夹紧牙板9使牙板分布均布,施力稳定,夹紧牙板9设置两个或两个以上,所述夹紧牙板9的侧面和所
述导向斜面相配合将向下的力转化为横向的夹紧力,所述过渡轴5的下部设置有保护短接头8,所述保护短接头8连接有钻杆11,所述保护短接头8可以与过渡轴5是一体化结构,起到连接钻杆11的作用,所述动力头主轴1、所述过渡轴5、所述保护短接头8与所述钻杆11的中心均开有介质孔,介质孔中可以通介质来改善钻头钻进环境,提高效率、冲洗保护钻头。
47.动力头主轴1与过渡轴5通过螺纹连接,中间设置密封圈4防止钻进介质泄露,防松帽3通过挡环2卡在动力头主轴1上,并通过左旋螺纹拧紧至过渡轴5上,防止工作过程中过渡轴5脱落。保护短接头8通过平键6和闭母7与过渡轴5连接,平键6的作用为传递动力头扭矩,闭母7的作用为传递动力头提升力,保护短接头8与过渡轴5之间设置密封圈4,防止钻进介质泄露。牙板座12安装在过渡轴5外表面上,可沿其轴线方向移动;牙板座12上方设置垫板13、压板15、防松盘16,通过防松盘16与牙板座12的螺纹连接,保证垫板13、牙板均可固定在牙板座12上。垫板13、压板15之间设置止推板14,动力装置17与止推板14连接,通过动力装置17的伸缩运动带动牙板座12沿轴向方向运动。导向套10通过螺纹与过渡轴5连接,牙板安装在牙板座12内,牙板座12向下运动时,带动牙板沿着导向套10的斜面向下、向内运动,从而实现钻杆11的夹持。
48.快速夹持装置的工作原理如下:动力装置17驱动止推板14伸出,带动牙板座12沿轴线方向向下运动,从而驱动牙板沿着导向套10的斜面向下、向内运动,实现钻杆11的夹持。动力头主轴1与过渡轴5之间采用螺纹连接,牙板依靠摩擦力固定钻杆11,从而实现旋转扭矩和提升力的传递。
49.进一步的,所述动力头主轴1与所述过渡轴5通过双螺纹结构连接,此连接处设置有第一密封圈4,所述动力头主轴1的外侧设置有挡环2,所述挡环2上设置有防松帽3,所述防松帽3与所述过渡轴5的外侧反向螺纹连接。
50.所述动力头主轴1与所述过渡轴5通过双螺纹结构连接,双螺纹结构连接使连接更加稳固,动力传递效率更高,此连接处设置有第一密封圈4,增加密封性,防止介质泄露,所述动力头主轴1的外侧设置有挡环2,所述挡环2上设置有防松帽3,所述防松帽3与所述过渡轴5的外侧反向螺纹连接,通过左向螺纹连接保证在钻杆11拆卸时连接处的稳定,设置挡环2、防松帽3防止工作过程中动力头与钻杆11间发生松脱、滑落。
51.进一步的,所述导向套10下端为锥形结构,所述导向套10与所述牙板连接结构间通过螺纹连接,所述导向斜面为锥孔面,所述夹紧牙板9侧面为与所述锥孔面配合的弧形倾斜结构。
52.所述导向套10下端为锥形结构,所述导向套10与所述牙板连接结构间通过螺纹连接,所述导向斜面为锥孔面,节省材料便于连接,所述夹紧牙板9侧面为与所述锥孔面配合的弧形倾斜结构,夹紧牙板9与锥孔面的配合面以及相对面设置为弧形方便进行周向的转动,设置为倾斜的方便将竖直力转化为水平力。
53.进一步的,所述过渡轴5的下部开有台阶孔,所述台阶孔连接所述保护短接头8,所述保护短接头8与所述台阶孔之间设置有第二密封圈18,所述过渡轴5与所述保护短接头8间设置有平键6,所述保护短接头8上设置有轴肩结构,所述台阶孔内螺纹连接有闭母7,所述闭母7与所述轴肩结构相配合。
54.所述过渡轴5的下部开有台阶孔,所述台阶孔连接所述保护短接头8,保护短接头8,为可拆卸结构,所述保护短接头8与所述台阶孔之间设置有第二密封圈18,增加密封性,
防止介质泄露,所述过渡轴5与所述保护短接头8间设置有平键6,对过渡轴5和保护短接头8进行轴向和旋转方向的定位,所述保护短接头8上设置有轴肩结构,所述台阶孔内螺纹连接有闭母7,所述闭母7与所述轴肩结构相配合,来配合平键6对保护短接头8进行轴向的固定。
55.进一步的,所述牙板座12包括下侧的牙板限位结构和上侧的导向安装结构,所述牙板限位结构的外径大于所述导向安装结构的外径,所述牙板限位结构的内圈开有横向的所述周向滑槽,所述夹紧牙板9的上部设置有与所述周向滑槽配合的卡接结构,所述夹紧牙板9的下部设置有夹紧面,所述夹紧面设置有锯齿状夹持结构。
56.所述牙板座12包括下侧的牙板限位结构和上侧的导向安装结构,所述牙板限位结构的外径大于所述导向安装结构的外径,来对物件进行限位,所述牙板限位结构的内圈开有横向的所述周向滑槽,所述夹紧牙板9的上部设置有与所述周向滑槽配合的卡接结构,进行滑动和限位,所述夹紧牙板9的下部设置有夹紧面,所述夹紧面设置有锯齿状夹持结构,夹紧面对钻杆11进行夹紧,锯齿状夹持结构加强摩擦力,锯齿状夹持结构可以是在夹紧牙板9表面设置的弹性材料层。
57.进一步的,所述导向安装结构外侧设置有螺纹,所述牙板限位结构的顶面设置有垫板13,所述垫板13的顶面设置有压板15,所述压板15的顶面设置有防松盘16,所述防松盘16与所述导向安装结构螺纹连接,所述垫板13和所述压板15之间还设置有止推板14,所述止推板14可拆卸的连接所述动力装置17。
58.所述导向安装结构外侧设置有螺纹,来进行部件的连接,所述牙板限位结构的顶面设置有垫板13,所述垫板13的顶面设置有压板15,设置垫板13、压板15来连接部件,所述压板15的顶面设置有防松盘16,所述防松盘16与所述导向安装结构螺纹连接,通过螺纹结构来将垫板13、压板15固定在牙板座12上,所述垫板13和所述压板15之间还固定设置有止推板14,所述止推板14可拆卸的连接所述动力装置17,所述动力装置17可以是油缸和顶杆结构,顶杆结构与止推板14连接,可以通过螺纹固定的方式连接。
59.进一步的,每段所述钻杆11的外侧设置有多边形卡合结构。
60.每段所述钻杆11的外侧设置有多边形卡合结构,一般设置在钻杆11上端外侧,拆卸钻杆11时用来配合卡钳进行限位。
61.进一步的,所述保护短接头8的底端设置有锥形连接结构,每段所述钻杆11的顶部设置有与所述所述锥形连接结构配合的连接槽,所述连接槽内设置有与所述锥形连接结构相配合的螺纹。
62.所述保护短接头8的底端设置有锥形连接结构,每段所述钻杆11的顶部设置有与所述所述锥形连接结构配合的连接槽,通过锥形连接结构和连接槽配合使用方便对钻杆11进行定位导向,所述连接槽内设置有与所述锥形连接结构相配合的螺纹,通过螺纹进行连接,可以是双螺纹结构。
63.实施例2
64.本实施例的一种水井钻机快速夹持装置,在实施例1的基础上进行进一步的优化:
65.进一步的,所述牙板座12在外侧设置有升降连接板,所述升降连接板可拆卸的连接有所述动力装置17。
66.所述牙板座12在外侧设置有升降连接板,升降连接板为牙板座12连接固定的板状结构,可以是焊接或者通过螺栓连接,所述升降连接板可拆卸的连接有所述动力装置17,动
力装置17通过升降连接板控制牙板座12的升降。
67.实施例3
68.如图6所示,本实施例的一种水井钻机快速夹持装置,在实施例1的基础上进行进一步的优化:
69.进一步的,每段所述钻杆11的外侧设置有多边形卡合结构,每段所述钻杆11的外侧设置有与所述夹紧牙板9配合的限位结构。
70.每段所述钻杆11的外侧设置有多边形卡合结构,一般设置在钻杆11上端外侧,拆卸钻杆11时用来配合卡钳进行限位,每段所述钻杆11的外侧设置有与所述夹紧牙板9配合的限位结构,可以是凸起结构,配合夹紧牙板9进行竖直方向的定位,也可以是锯齿状纹理结构,配合夹紧牙板9增加摩擦力。
71.一种水井钻机快速夹持装置操作方法,应用于权利要求1~9任意一项所述的夹持装置,所述操作方法包括如下步骤:
72.s1:通过所述动力装置17驱动,带动牙板座12下降,控制夹紧牙板9向下运动,所述夹紧牙板9的侧面和所述导向斜面相配合产生水平方向的夹紧力,从而带动所述夹紧牙板9夹紧所述钻杆11,防止动力头主轴1反向转动时与钻杆11脱离,驱动所述动力头主轴1反向旋转及提升将钻杆11提起,正常钻杆11在动力头主轴1反向转动时,因动力头主轴1会与钻杆11之间发生松动、脱离,导致需要反复的正反转,极大的浪费了辅助时间,增加了劳动强度;
73.s2:利用孔口扳手配合钻杆11上的多边形卡合结构卡住下一级钻杆11的顶部,此时下一级钻杆11无法转动和下落,驱动所述动力头主轴1反向旋转将上一级所述钻杆11的底端从下一级所述钻杆11顶端旋出及提升,在下一级所述钻杆11的顶部套接钻杆11连接套,驱动所述动力头主轴1带动上一级所述钻杆11下降,将上一级所述钻杆11套接在钻杆11连接套上进行周向固定,此时上一级钻杆11无法转动和下落;
74.s3:通过所述动力装置17驱动,带动所述牙板座12上升,控制所述夹紧牙板9上升,所述导向斜面对所述夹紧牙板9的压力消失,所述夹紧牙板9松开所述钻杆11,此时动力头主轴1与钻杆11间恢复可相对转动状态,控制所述动力头主轴1反向旋转从上一级钻杆11顶端旋出及提升,完成上一级所述钻杆11的拆卸,人工取走上一级钻杆11和钻杆11连接套即可;
75.s4:控制所述动力头主轴1下降,重复s1、s2步骤后,通过所述动力装置17驱动,带动所述牙板座12上升,控制所述夹紧牙板9上升,所述导向斜面对所述夹紧牙板9的压力消失,所述夹紧牙板9松开所述钻杆11,完成上一级所述钻杆11的拆卸,人工取走上一级所述钻杆11和所述钻杆11连接套即可,避免了正常操作中需要动力头主轴1正向旋转连接下一级钻杆11的步骤,将螺纹连接方式改成了夹紧的连接方式,优化了工艺方法,提高了效率;
76.s5:重复步骤s1、s2、s4直到完成所述钻杆11的拆卸,拆卸时只有最上一级所述钻杆11拆卸时需要反向转动动力头主轴1,简化了工艺步骤。
77.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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