手控转臂式绳索取心钻杆夹持器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种地质勘探设备，特别是一种手控转臂式绳索取心钻杆夹持器。
【背景技术】
[0002] 目前，现场夹持钻杆时，需要工人一边脚踩偏心座的踏板一边将卡瓦装上两个动 作来完成，装好后脚离开踏板，它自己靠自重作用利用两个偏心座绕着支点向下转动，从而 向前挤夹卡瓦，靠钻杆的重力实现自动夹紧。孔内钻杆的重量越大，夹持器产生的夹紧力也 越大；松开钻杆时，一边提升钻杆，一边脚踩偏心座的踏板，偏心座绕支点转动，把夹紧的钻 杆松开，需工人继续脚踩偏心座的踏板和手动将卡瓦摘下两个动作来完成。这样，每次夹 持和松开钻杆都需要脚踩踏板和手动装卸卡瓦；卡瓦夹持和松开过程相对位移较小，通过 更换卡瓦型号仅适用于口径相差不大的钻杆，不适用于口径相差较大的场合。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种操作简单、适用于深 孔作业，可降低工人劳动强度的手控转臂式绳索取心钻杆夹持器。
[0004] 本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，一种手控转臂式绳索取心 钻杆夹持器，包括夹持器底座，在夹持器底座上设有用于孔口夹持钻杆的定位孔，在定位孔 的左右两侧分别对称设有钻杆夹紧机构，钻杆夹紧机构包括夹持钻杆用的卡瓦和与卡瓦固 定相接的卡瓦座，卡瓦座通过横向设置的铰接轴铰接有转动臂，转动臂的末端通过转轴与 夹持器底座铰接，转动臂与转轴固定相接，所述铰接轴的轴向与定位孔的轴向垂直，转轴轴 向与铰接轴轴向平行，在左右两个转轴之间设有同步连杆驱动机构，其特点是：在夹持器底 座上设有限制卡瓦座移动的前后两个导向板，在两个导向板的内侧均设有保证卡瓦在移动 过程中始终保持夹持面垂直不变的弧形导槽，在左右两个卡瓦座上均设有与弧形导槽配合 的滑块；在其中一个转轴上设有手动控制夹持和松开钻杆的控制机构，控制机构包括竖向 设置的中空外控制杆，中空外控制杆的底部与转轴固定相接，在中空外控制杆的顶部固定 有贯穿中空外控制杆的固定手柄，在中空外控制杆内设有沿中空外控制杆轴向移动的内控 制杆，在内控制杆的顶部与固定手柄之间设有安装在中空外控制杆内的压缩弹簧，在内控 制杆的上部设有向外伸出中空外控制杆的移动手柄，在中空外控制杆的外壁上沿中空外控 制杆轴向设有移动手柄通过的导向槽I，在内控制杆的底部固定有向外伸出中空外控制杆 的控制块，在中空外控制杆的外壁上沿中空外控制杆轴向设有控制块通过的导向槽II，在 夹持器底座上设有与控制块配合实现夹持、松开钻杆两种状态位置控制的限位机构。
[0005] 本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述同步连杆 驱动机构包括固定在左侧转轴一端的左短连接杆和固定在右侧转轴一端的右短连接杆，右 短连接杆通过长连杆与左短连接杆铰接，所述左短连接杆与右短连接杆同侧设置。
[0006] 本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述限位机构 包括与夹持器底座固定相接的限位块，在限位块上设有与控制块配合的限位凸起，限位凸 起的与限位块之间形成限制控制块的两个限位夹角，其中一个设置为夹持钻杆状态位置控 制的限位夹角，另一个设置为松开钻杆状态位置控制的限位夹角。
[0007] 本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在夹持器底座 靠近定位孔处分别设有支撑左右两个转动臂的凸台。
[0008] 与现有技术相比，本发明操作简单、降低了工人劳动强度，通过手动控制移动手把 的上下位置并转动中空外控制杆到适当位置，实现了对控制块位置的控制，最终可以实现 卡瓦对钻杆的夹持和松开两种状态的手动控制。本发明能实现手动控制夹持和松开两种状 态，不需要装卸卡瓦；通过更换不同口径的卡瓦型号可适用于口径相差较大的钻杆夹持作 业，适用于深孔作业。
【附图说明】
[0009] 图1为本发明的结构示意图； 图2为图1的俯视结构不意图； 图3为图2的A-A向结构示意图； 图4为本发明控制机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010] 一种手控转臂式绳索取心钻杆夹持器，包括夹持器底座1，在夹持器底座1上设有 用于孔口夹持钻杆4的定位孔9,在定位孔9的左右两侧分别对称设有钻杆夹紧机构，钻杆 夹紧机构包括夹持钻杆4用的卡瓦14和与卡瓦14固定相接的卡瓦座13,卡瓦座13通过横 向设置的铰接轴15铰接有转动臂11，转动臂11的末端通过转轴与夹持器底座1铰接，转动 臂与转轴固定相接，所述铰接轴的轴向与定位孔的轴向垂直，转轴轴向与铰接轴轴向平行， 在左右两个转轴之间设有同步连杆驱动机构，在夹持器底座上设有限制卡瓦座移动的前后 两个导向板，在两个导向板的内侧均设有保证卡瓦在移动过程中始终保持夹持面垂直不变 的弧形导槽12,在左右两个卡瓦座上均设有与弧形导槽12配合的滑块；在其中一个转轴 上设有手动控制夹持和松开钻杆的控制机构7,控制机构7包括竖向设置的中空外控制杆 17,中空外控制杆17的底部与转轴固定相接，在中空外控制杆的顶部固定有贯穿中空外控 制杆的固定手柄21，在中空外控制杆17内设有沿中空外控制杆轴向移动的内控制杆18,在 内控制杆18的顶部与固定手柄之间设有安装在中空外控制杆内的压缩弹簧20,在内控制 杆的上部设有向外伸出中空外控制杆的移动手柄19,在中空外控制杆的外壁上沿中空外控 制杆轴向设有移动手柄19通过的导向槽1，在内控制杆的底部固定有向外伸出中空外控制 杆的控制块16,在中空外控制杆的外壁上沿中空外控制杆轴向设有控制块16通过的导向 槽II，在夹持器底座上设有与控制块配合实现夹持、松开钻杆两种状态位置控制的限位机 构。所述转动臂前后平行设置有2个，且转动臂与转轴之间通过长键固定相接，使转动臂可 随转轴一起转动；转动臂与卡瓦座之间通过铰接轴铰接在一起；所述卡瓦座的下部两侧面 分别设有与弧形导槽相配合的滑块，这样，能保证转动臂转动并带动卡瓦座和卡瓦发生位 移时，使卡瓦座上的滑块在导向板的两内侧弧形导槽内滑动，最终实现卡瓦座和卡瓦能在 转动臂发生转动时在竖直方向始终保持垂直不变，仅发生水平方向的相对位移。
[0011] 所述同步连杆驱动机构包括固定在左侧转轴8 -端的左短连接杆2和固定在右侧 转轴10 -端的右短连接杆5,右短连接杆5通过长连杆3与左短连接杆2铰接，所述左短连 接杆与右短连接杆同侧设置且转向相反。这样，右短连接杆随右侧转轴转动时通过长连杆 带动左短连接杆，进而实现带动左侧转轴转动。所述限位机构包括与夹持器底座固定相接 的限位块6,在限位块6上设有与控制块配合的限位凸起，限位凸起的与限位块之间形成限 制控制块的两个限位夹角，其中一个设置为夹持钻杆状态位置控制的限位夹角，另一个设 置为松开钻杆状态位置控制的限位夹角。在夹持器底座靠近定位孔处分别设有支撑左右两 个转动臂的凸台。
[0012] 在自然状态下转动臂、卡瓦座和卡瓦在自重的作用下，使卡瓦座的下表面与夹持 器底座的凸台接触，当卡瓦处于夹持钻杆状态时，卡瓦座的下表面与该凸台分离，钻杆的重 力通过卡瓦、卡瓦座和转动臂等机构的传递最后形成了足以夹持钻杆的夹紧力，该机构能 产生较大的夹持力。
[0013] 本发明的主要工作过程：夹持钻杆时，手动控制移动手把和中空外控制杆使控制 块处于夹持钻杆状态位置控制的限位夹角处，卡瓦靠钻杆的重力作用实现自动夹紧动作； 松开钻杆时，一边提升钻杆，一边手动控制移动手把和中空外控制杆使控制块处于松开钻 杆状态位置控制的限位夹角处，实现松开动作。
【主权项】
1. 一种手控转臂式绳索取屯、钻杆夹持器，包括夹持器底座，在夹持器底座上设有用于 孔口夹持钻杆的定位孔，在定位孔的左右两侧分别对称设有钻杆夹紧机构，钻杆夹紧机构 包括夹持钻杆用的卡瓦和与卡瓦固定相接的卡瓦座，卡瓦座通过横向设置的较接轴较接有 转动臂，转动臂的末端通过转轴与夹持器底座较接，转动臂与转轴固定相接，所述较接轴 的轴向与定位孔的轴向垂直，转轴轴向与较接轴轴向平行，在左右两个转轴之间设有同步 连杆驱动机构，其特征在于：在夹持器底座上设有限制卡瓦座移动的前后两个导向板，在 两个导向板的内侧均设有保证卡瓦在移动过程中始终保持夹持面垂直不变的弧形导槽， 在左右两个卡瓦座上均设有与弧形导槽配合的滑块；在其中一个转轴上设有手动控制夹 持和松开钻杆的控制机构，控制机构包括竖向设置的中空外控制杆，中空外控制杆的底部 与转轴固定相接，在中空外控制杆的顶部固定有贯穿中空外控制杆的固定手柄，在中空外 控制杆内设有沿中空外控制杆轴向移动的内控制杆，在内控制杆的顶部与固定手柄之间 设有安装在中空外控制杆内的压缩弹黃，在内控制杆的上部设有向外伸出中空外控制杆 的移动手柄，在中空外控制杆的外壁上沿中空外控制杆轴向设有移动手柄通过的导向槽 1^，在内控制杆的底部固定有向外伸出中空外控制杆的控制块，在中空外控制杆的外壁上沿 中空外控制杆轴向设有控制块通过的导向槽t，在夹持器底座上设有与控制块配合实现夹 持、松开钻杆两种状态位置控制的限位机构。2. 根据权利要求1所述的手控转臂式绳索取屯、钻杆夹持器，其特征在于：所述同步连 杆驱动机构包括固定在左侧转轴一端的左短连接杆和固定在右侧转轴一端的右短连接杆， 右短连接杆通过长连杆与左短连接杆较接，所述左短连接杆与右短连接杆同侧设置。3. 根据权利要求1所述的手控转臂式绳索取屯、钻杆夹持器，其特征在于：所述限位机 构包括与夹持器底座固定相接的限位块，在限位块上设有与控制块配合的限位凸起，限位 凸起的与限位块之间形成限制控制块的两个限位夹角，其中一个设置为夹持钻杆状态位置 控制的限位夹角，另一个设置为松开钻杆状态位置控制的限位夹角。4. 根据权利要求1所述的手控转臂式绳索取屯、钻杆夹持器，其特征在于：在夹持器底 座靠近定位孔处分别设有支撑左右两个转动臂的凸台。
【专利摘要】一种手控转臂式绳索取心钻杆夹持器，包括夹持器底座，在夹持器底座上设有定位孔，在定位孔的左右两侧分别对称设有钻杆夹紧机构，钻杆夹紧机构包括卡瓦和卡瓦座，卡瓦座通过横向设置的铰接轴铰接有转动臂，在左右两个转轴之间设有同步连杆驱动机构，在其中一个转轴上设有手动控制夹持和松开钻杆的控制机构。本发明通过手动控制移动手把的上下位置并转动中空外控制杆到适当位置，实现了对控制块位置的控制，最终可以实现卡瓦对钻杆的夹持和松开两种状态的手动控制。本发明能实现手动控制夹持和松开两种状态，不需要装卸卡瓦；通过更换不同口径的卡瓦型号可适用于口径相差较大的钻杆夹持作业，适用于深孔作业。
【IPC分类】E21B19/10
【公开号】CN105003212
【申请号】CN201510554265
【发明人】张喜超
【申请人】连云港黄海机械股份有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年9月2日