与凿岩钻机相关的用于操纵钻柱部件的装置及凿岩钻机的制作方法_2

文档序号:9672316阅读:来源:国知局
用于取芯钻探,但其还可以构造成用于其他类型的钻探。
【附图说明】
[0025]现在将在实施方式的背景下并参照附图对本发明进行更详细的描述,在附图中:[0026 ]图1示出了配备有根据本发明的装置的钻机,
[0027]图2以更大比例示出了根据本发明的装置的细节,以及
[0028]图3a和图3b示出了用于说明根据本发明的调节的图示。
【具体实施方式】
[0029]图1示出了用于取芯钻探的钻机1,钻机1由支承结构S支承,所述钻机通常配备有进给梁3、运载装置5以及下方的钻柱保持器6,,运载装置5能够被来回驱动并且具有用于驱动具有上部第二钻柱部件12的钻柱并使该钻柱旋转的旋转器。
[0030]7表示支承装置,该支承装置包括本体,该本体用于将用于操纵钻柱部件的装置2(被命名为操纵装置)紧固在钻机上。连接梁设置成用于在进给梁3的上端部和下端部的区域中固定支承装置7。
[0031]在示出的示例中,支承装置7包括其上设置有摆动装置的本体,该摆动装置又包括摆动马达13。作为支承装置的本体布置在进给梁的侧面并且设置成(使得中心轴线)与进给梁平行。
[0032]操纵装置2包括用于抓持第一钻柱部件(用间断线10表示)的抓持装置(总体上用9表示),该第一钻柱部件待被放入到钻机中的钻柱位置D中或者待从钻机中取出以随后定位在匣仓中。
[0033]附图标记29指的是下述支承件:该支承件刚性地应用在支承装置7的上部区域处以在将第一钻柱部件10定位在图1中所示的被命名为装载位置L的位置中的期间进行支承并帮助。
[0034]操纵装置2还包括辅助接合装置11,辅助接合装置11设置成在第二钻柱部件12的最外部与第二钻柱部件12接合,该第二钻柱部件12位于钻柱位置D中的钻凿到岩石中的钻柱的最上部,并且以将在下面说明的方式从旋转器稍微突出。
[0035]在第二位置中,第一钻柱部件10处于钻柱位置D,即处于下述位置:在该位置中,第一钻柱部件10以及钻柱的最上部的第二钻柱部件12均处于钻柱位置D。在此位置中,辅助接合装置此刻接合第二钻柱部件12。
[0036]在辅助接合装置11的激活期间,有效地获得了用于操纵单元8的纵向保持器的对准,操纵单元8包括所述保持器、所述辅助接合装置11和抓持装置9,在本实施方式中,抓持装置9包括在沿被抓持的钻柱部件的轴向方向观察时定位成彼此相距一定距离的抓持装置9 ’和抓持装置9”两者。由于抓持装置9 ’和9”仍与第一钻柱部件10接合,因此开始了钻柱部件10与钻柱部件12的相互对准。
[0037]出于此目的,在操纵装置2中存在位于操纵单元8的保持器与所述支承装置7之间的弹性部,该保持器承载抓持装置和辅助接合装置并与抓持装置和辅助接合装置直接配入口 ο
[0038]因此,辅助接合装置11的激活将提供第一钻柱部件10与第二钻柱部件12的适当对准以用于随后的螺纹连接操作。
[0039]在本发明的图1中所示的方面中,支承装置7包括滑动梁37,滑动梁37设置成与属于钻机的进给梁3基本平行,滑动件38能够在滑动梁37上来回移动,其中,操纵单元连接至所述滑动件。这使得可以针对普遍情况和普遍要求调节装载位置。操纵单元8通过下述枢转装置以可移动的方式连接至所述滑动件以使带有所抓持的钻柱部件的操纵单元8在和钻柱位置平行的位置与水平装载位置(未示出)之间摆动:该枢转装置包括旋转马达,该旋转马达具有在与滑动梁37的纵向轴线成直角的平面中延伸的摆动轴线。由此,有助于装载并且特别是简化了自动装载,其中,根据本发明的钻机连接有具有水平定位的钻柱部件的(未示出的)匣仓。摆动马达39可以相对于滑动件以与图1中所示的不同的方式进行定向,其中,在图1示出的方式中将摆动轴线保持在与滑动梁37的纵向轴线成直角的平面中延伸。
[0040]图2更详细地示出了抓持装置9’和9”以及辅助接合装置11的区域。明显的是,每个抓持装置9,和9”均包括刚性爪和可动爪,可动爪能够借助于相应的液压缸操纵成打开及关闭。在每个爪上的最外面均存在旋转辊并且在每个抓持装置内还存在旋转轮18,旋转辊和旋转轮18由相应的旋转马达19旋转地驱动。
[0041]在每个抓持装置9’和9”的第一爪的闭合位置中,第一钻柱部件在三个点中靠着相应的抓持装置一一即靠着位于爪上的最外面的旋转辊并且靠着旋转轮。这使得可以通过启动旋转马达19来使钻柱部件10(见图1)旋转,以便使第一钻柱部件10关于第二钻柱部件12进行螺纹接合及分离。
[0042]此外,抓持装置9’和9”以能够相对于辅助接合装置11轴向地移动的方式被承载。
[0043]用于改变角度的装置由布置在滑动件38与操纵单元11之间的臂43和48支承。
[0044]另外,辅助接合装置11包括刚性爪62和可动爪63,其中,该可动爪能够通过液压缸被操纵。与抓持装置相比,辅助接合装置不包括任何旋转辊。
[0045]在辅助接合装置11、抓持装置9’和9”与支承装置7(图1)之间定位有此处被命名为挠性毂的弹性屈服毂。
[0046]挠性毂允许关于毂本体的径向挠曲,从而允许用于抓持装置和辅助接合装置的保持器轴与支承装置7之间的角度偏差,由此允许钻机的进给梁3的角度偏差。
[0047]挠性毂22除了允许径向屈服外还允许抵抗弹簧装置的作用的旋转屈服。
[0048]根据本发明,所述抓持装置9和所述辅助接合装置11能够在保持所抓持的钻柱部件的对准的情况下进行调节以抓持不同直径或厚度的钻柱部件。这通过所述抓持装置9和所述辅助接合装置11出于调节目的而能够相对于摆动轴线68移位来完成。优选地,移动的能力位于如下的方向/多个方向,所述方向或多个方向与关于摆动轴线68径向地延伸的方向偏离,以便提供更容易的调节构型。特别地,所述抓持装置9和所述辅助接合装置11由所述承载件以可移位且可固定的方式支承,如图2中所示。每个抓持装置9’和9”均被设置为支承板64上的抓持器单元,支承板64以可移位且可固定的方式布置在由承载件刚性地支承的板65上。
[0049]在板64的上部区域中示出了由13、六、!1和_示记的指示孔,B、A、H和N表示待抓持的钻柱部件的不同尺寸。这些孔包括用于抓持装置的固定孔,并且在抓持装置9’和9”的板64按照双箭头P1相对于板65移位时,在不同的位置中,不同的指示孔将与相应的板65中的(未示出的)固定指示孔对准。当已获得期望的对准时,通过将锁定销、螺钉等插入到对准的孔中来固定期望的位置。因此,板64通过未示出的螺钉紧固件而最终与其抓持装置固定,该螺钉紧固件被引入到孔66中,孔66由于板64中的椭圆形孔67而总是可用的。
[0050]此外,刚性爪60通过能够按照双箭头P2相对于(几乎靠近)旋转轮18移位而能够进行调节。固定以与如以上关于指示孔和锁定销(等)描述的对应的方式实现。通过对抓持装置中的两个点的调节,所抓持的钻柱部件的位置被确立。可动爪61能够通过改变行程而靠着所抓持的钻柱部件并且因此不需要为适应抓持空间的不同要求而进行调节。
[0051]辅助接合装置11的调节部分地以与上面所描述的方式对应的方式完成。另外,因此在此情况下,固定板65上存在可移位(在这里,按照双箭头P3)的支承板64,支承板64以如以上关于指示孔和锁定销等描述的方式进行操纵。固定以与例如通过使孔66中的螺钉穿过椭圆形孔67的对应的方式完成。辅助接合装置11的移位程度和移位方向不需要与抓持装置的移位程度和移位方向相同。固定爪62在此情况下为具有V形凹部的块,该凹部沿要抓持钻柱部件时辅助接合装置11的摆动方向指向。固定爪62可能需要替换以适应不同的尺寸,但是并不排除同一固定爪可以用于针对不同尺寸的抓持空间的至少一些需求。
[0052]图3a和图3b示意性地示出了根据本发明的关于针对待抓持的钻柱部件10
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