专利名称：立轴式油压钻机不停钻倒杆连续钻进装置的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种立轴式油压钻机不停钻倒杆连续钻进装置。属于地质勘探岩心钻探设备领域。本实用新型可广泛应用于各种型号的立轴式油压钻机上。
目前的立轴式油压钻机在钻进过程中都必须执行停车倒杆的动作，由于立轴式油压钻机的给进行程较短，所以倒杆次数频繁，既延长了辅助工作时间，也增加了工人的劳动强度。同时，由于停车倒杆，离合器频繁动作，也影响其使用寿命。为了缩短倒杆时间，曾有立轴式油压钻机采用双卡盘不停车倒杆，但其中下卡盘固定在回转器箱体上，不能作轴向运动，在正常钻进时不起作用，仅仅在倒杆时，利用它夹持和悬挂钻具。钻机在执行倒杆动作时，离合器无须分离，回转器保持空转，但这类钻机仍存在倒杆动作，不能实现钻进的连续性。
本实用新型的目的是提供一种双卡盘均能实现轴向运动的不停钻倒杆连续钻进装置，它是在现有的立轴式油压钻机上进行改进，将下卡盘直接安装在主传动轴的下端，并通过安装在回转箱体上的柔性传动机构，实现不停钻倒杆，保持钻进过程的连续性。
本实用新型是这样实现的本装置由固定安装在回转器箱体上的柔性传动机构、主传动轴、安装在主传动轴上下两端的上、下油压卡盘，上下给进横梁及双向给进油缸组成。主传动轴依靠轴承固定于回转器箱体上，回转运动由主传动轴直接传递给上、下油压卡盘。上下给进横梁分别与上、下油压卡盘用螺栓连成一体，通过油缸和柔性机构的连接带动上、下油压卡盘作轴向运动。柔性机构(包括链条、钢丝绳、皮带传动机构)的一侧与下给进横梁固定连接，另一侧与给进油缸的下活塞杆固定连接，柔性传动机构的上端滑轮直接安装在回转器箱体上，下端滑轮通过导正立柱作为支撑杆固定在回转器箱体下方。
本实用新型的不停钻倒杆连续钻进装置的工作原理为本装置在进行钻进时，若给进油缸的活塞置于油缸的上端，上活塞杆伸出，则上卡盘夹紧，下卡盘松开，给进油缸的上腔供油，推动活塞使上活塞杆下移，带动上给进横梁和上卡盘下移，给钻具施加向下的作用力及向下的给进轴向运动，即上卡盘执行给进动作。当上活塞杆下移的同时，下活塞杆也随之下移，驱动柔性机构并带动下给进横梁和下卡盘上移，即下卡盘此时执行倒杆动作，当活塞杆下移到终点时，由手动换向或电动行程开关控制切换，此时，上卡盘松开，下卡盘夹紧，给进油缸进行下腔供油，推动活塞带动活塞杆上移。下活塞杆上移驱动柔性传动机构，并带动下给进横梁和下卡盘下移，给钻具施加向下的作用力及向下的给进运动，即下卡盘执行给进动作，上活塞杆上移带动上给进横梁和上卡盘上移，即上卡盘执行倒杆动作。当活塞杆上移到终点时，又通过换向和切换，开始向下的移动，由此循环往复，实现了不停钻倒杆连结钻进，保证了钻进过程的连续性，以及钻进动作和倒杆动作同步性，达到了不停钻倒杆连续钻进的目的。
以下结合附图，对本实用新型作进一步的描述
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型实现倍程加压的结构示意图本实用新型由主传动轴16、柔性传动机构9、10、14，安装在主传动轴上下两端的上油压卡盘17、下油压卡盘8，上给进横梁18、下给进横梁7及双向给进油缸15，上下导正立柱1和11组成。由变速箱传来的回转运动依靠主传动轴16直接传递给上、下油压卡盘17、8，上给进横梁18与上油压卡盘17通过螺栓固定连接，下给进横梁7与下油压卡盘8通过螺栓固定连接，上给进横梁18直接与给进油缸15的上活塞杆2固定连接，下给进横梁7则通过柔性传动机构与给进油缸15的下活塞杆13连接。上、下导正立柱1、11直接固定在回转器箱体5上。柔性传动机构由上下定滑轮14、9和柔索10(如链条、钢丝绳、皮带等)组成，上滑轮14直接固定在回转器箱体5上，下滑轮9则通过作为支撑杆的下导正立柱11固定在回转器箱体5的下方，柔索10一侧通过定滑轮14，由安装在下活塞杆13上的给进架12的上端与下给进横梁7的上端固定连接，另一侧通过滑轮9由给进架12的下端与下给进横梁7的下端固定连接，柔性传动机构安装在两边。
本实用新型在进行钻进时，主传动轴16一直传递回转运动给套在其上的上、下油压卡盘17、8，若给进油缸的活塞4置于油缸15的上端，则上活塞杆2伸出，上油压卡盘17夹紧，下卡盘8松开，给进油缸15的上腔3供油，推动活塞4使上活塞杆2下移，带动上给进横梁18和上油压卡盘17下移，给钻具施加向下的作用力及向下的给进轴向运动，即上卡盘17执行给进动作。当上活塞杆2下移的同时，下活塞杆13也随之下移，驱动柔性传动机构9、10、14并带动下卡盘8上移，即下卡盘8执行倒杆动作，当活塞4移到终点位置时，由手动换向或电动行程开关控制切换，此时，上油压卡盘17松开，下油压卡盘8夹紧，给进油缸15的下腔6供油，推动活塞4带动活塞杆12、13上移，下活塞杆13上移驱动柔性传动机构(9、10、14)，并带动下给进横梁7和下卡盘8下移，给钻具施加向下的作用力及向下的给进轴向运动，即下卡盘8执行给进动作，同时上活塞杆2上移带动上给进模梁18和上卡盘17上移，即上卡盘执行倒杆动作。当活塞4上移到终点位置时，又通过换向和切换控制，开始向下的移动，由此循环往复，实现了当一个卡盘进行钻进时，另一个卡盘即自动倒杆，实现了加压钻进过程的连续性。
另外，本实用新型可通过在给进架12上安装另一个滑轮19。就可实现倍程加压钻进。此时柔性传动机构由定滑轮9、14、19和柔索10组成。滑轮19直接安装在下活塞杆13的下端，柔索10从固定点20经滑轮19的上侧及滑轮9的下侧连接到下给进横梁7的下端，而柔索10从位于机架上的另一个固定点21经滑轮19的下侧及滑轮14的上侧安装在下给进横梁7的上端，由于滑轮19随下活塞杆13一起移动，因而起动滑轮作用，从而起到倍程加压钻进。
若下活塞杆13下移，则直接推动给进滑轮19下移，驱动柔索10并带动下给进横梁7和下卡盘8上移，即下卡盘执行倒杆动作。若下活塞杆13上移，则直接带动给进滑轮19上移，驱动柔索10并动下给进横梁7和下卡盘8下移，给钻具施加向下的作用力及向下的给进轴向运动，即下卡盘8执行给进动作。上卡盘17的动作与
图1一致，随着给进油缸15供油腔的不断切换，循环往复，实现了不停钻倒杆连续钻进。由于柔性传动机构9、10、14、19的布置方式，当给进油缸15满足一定行程时，则下卡盘8的给进行程是油缸15行程的2倍，达到倍程加压钻进。
若考虑各种类型立轴式油压钻机的结构布置情况，可将本柔性传动机构以同样方式在上卡盘上安装柔性传动机构，滑轮9安装在上导正立柱的上端，柔索10用同样方式安装，从而与上卡盘17连接并驱动其加压钻进和倒杆，而下卡盘8靠给进油缸15的下活塞杆13固定连接。或是上、下卡盘17、8均采用柔性传动机构9、1、14、19驱动，均可满足不停钻倒杆连续钻进。
本实用新型的主要优点在于本实用新型只需在现有各种型号的立轴式油压钻机的基础上作少量的改动，将下卡盘直接安装在主传动轴上，每侧安装一套柔性传动机构，变换回转运动的传动部件，更换上、下油压卡盘，以及将单向给进油缸改为双向给进油缸，就能巧妙地实现上、下油压卡盘的独立轴向运动，完成不停钻倒杆连续钻进动作，保证钻进过程的连续性，大大地缩短辅助工作时间，减轻操作工人的劳动强度，同时也为实现钻机自动化控制创造了条件。本实用新型能广泛应用于现有各种型号的立轴式油压钻机。
权利要求1.一种立轴式油压钻机不停钻倒杆连续钻进装置，由主传动轴、上、下油压卡盘和给进油缸组成，其特征在于下油压长盘(8)安装在主传动轴的下端，在回转器箱体上固定安装了由上下定滑轮(14)、(9)和柔索(10)组成的柔性传动机构，给进油缸(15)带有上下活塞杆(2)和(13)，下活塞杆(13)驱动下油压卡盘(8)。
2.如权利要求1所述的钻进装置，其特征在于所说的柔性传动机构的上滑轮(14)直接固定在回转器箱体(5)上，下滑轮(9)则通过作为支撑杆的下导正立柱(11)固定在回转器箱体(5)的下方，柔索(10)一侧通过定滑轮(14)，由安装在下活塞杆(13)上的给进架(12)的上端与下给进横梁(7)的上端固定连接，另一侧通过定滑轮(9)，由给进架(12)的下端与下给进横梁(7)的下端固定连接。
3.如权利要求2所述的钻时装置，其特征在于所说的柔性传动机构还包括安装在下活塞杆(13)下端的定滑轮(19)，导索(10)从固定点(20)经滑轮(19)的上侧及滑轮(9)的下侧连接到下给进横梁(7)的下端，而柔索(10)从另一个位于机架上的固定点(21)经滑轮(19)的下侧及滑轮(14)的上侧安装在下给进横梁(7)的上端。
4.如权利要求1、2或3所述的钻进装置，其特征在于上卡盘(17)用柔性传动机构连接并驱动其加压钻进。
5.如权利要求2或3所述的钻进装置，其特征在于上、下卡盘均采用柔性传动机构驱动。
专利摘要本实用新型为一种立轴式油压钻机不停钻倒杆连续钻进装置，属于地质勘探岩心钻探设备领域，可广泛应用于各种立轴式油压钻机上。本实用新型是将下油压卡盘(8)安装在主传动轴的下端，在回转器箱体上固定安装了柔性传动机构，并将给进油缸改为双向给进，从而实现不停钻倒杆连接钻进。
文档编号E21B17/00GK2112681SQ92204218
公开日1992年8月12日 申请日期1992年3月16日 优先权日1992年3月16日
发明者张志兵, 侯风辰, 刘国伟 申请人:冶金工业部第一地质勘查局地质探矿技术研究所