水平定向钻机钻杆夹持机构的制作方法

专利名称：水平定向钻机钻杆夹持机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钻机上的钻杆夹持机构，属于工程机械技术领域。
技术背景水平定向钻机是一种钻探工程机械，广泛应用于油气管道、供排水管道、电力、通讯等管线的铺设。其工作原理为驱动机构带动钻杆旋转并沿直线进给到作业面中，钻杆具有头部螺纹和尾部螺母，尾部的螺母外壁形成夹持部。使用时夹持机构将多根钻杆通螺纹首尾相接，然后钻机继续旋转并进给实现钻进，作业完毕后驱动机构将钻杆从作业面抽出，由夹持机构将钻杆逐根拧卸。可见夹持机构是水平定向钻机的重要部件，在夹持时要保证钻杆的中心线与钻机动力头的中心线同心，在拧接及卸扣时要保证钻杆不滑动。小型水平定向钻机一般采用双液压缸对夹的夹持机构，而大型水平定向钻机由于其夹持和拧卸的大口径钻杆具有更大的自重与连接部螺纹扭矩，对夹持机构的夹持力提出了更高的要求，现有的大型水平定向钻机多采用成人字形排列的三液压缸对夹结构，由于液压缸的输出力与活塞的有效面积成正比，选用缸径较大的液压缸来保证足够的夹持力；发明人在长期实践中发现钻杆的夹持部在螺纹段修正后会变短，经过多次螺纹段修正后钻杆的夹持部会小于夹持机构液压缸的缸径，导致无法被有效夹持只能报废，可见钻杆夹持部的使用寿命决定了钻杆的使用寿命。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，针对现有水平定向钻机的钻杆夹持机构具有钻杆夹持部修正变短后无法继续使用的不足，提出一种在保证夹持力前提下缩小钻杆轴向夹持尺寸的夹持机构。本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是一种水平定向钻机钻杆夹持机构，包括固定在水平定向钻机的机架上沿钻杆轴向串联的固定夹持器和翻转夹持器两组夹持器，夹持器包括液压缸体、伸出液压缸体一端的活塞杆和设于活塞杆端部的夹块，液压缸体的数量为四-八个，液压缸体围绕钻杆轴心对称布置。液压缸体的数量优选为四个，四个液压缸体围绕钻杆轴心成十字对称排列。本实用新型的由于采用四-八的多点夹持结构，相比现有的两点、三点钻杆夹持机构，具有的有益效果是在不降低对钻杆夹持力的前提下缩小了液压缸的缸径，使得夹持机构在钻杆轴向上距离更短，可以有效地夹持螺纹修正后夹持部变短的钻杆，延长了钻杆的使用寿命，节约了成本。
以下结合附图
对本实用新型的水平定向钻机钻杆夹持机构作进一步说明。图I是本实用新型实施例一的结构示意图。图2是本实用新型实施例二的结构示意图。[0011]图3是本实用新型实施例三的结构示意图。
具体实施方式
实施例一本实施例的水平定向钻机钻杆夹持机构包括固定在水平定向钻机的机架上沿钻杆轴向串联的固定夹持器和翻转夹持器两组夹持器，固定夹持器与翻转夹持器的内部结构相同，其区别仅在于安装固定夹持器的机架部分是固定不动的，安装翻转夹持器的机架部分是可翻转的。夹持器的内部结构如图I所示，包括液压缸体2、伸出液压缸体2 —端的活塞杆3和设于活塞杆端部的夹块4，其中液压缸体2与机架I固接，而且液压缸体2的数量为四个，四个液压缸体2围绕钻杆5的轴心成十字对称排列。使用时，由水平定向钻机的进给机构将钻杆钻入工作面后，夹持机构环绕位于钻杆夹持部，高压油经液压管路进入固定夹持器液压缸体内的无杆腔，进而驱动活塞杆及固接于其端部的夹块，将待接钻杆的尾部夹紧；另一路高压油经液压管路进入翻转夹持器液 压缸体内的无杆腔，进而驱动活塞杆及固接于其端部的夹块，将新钻杆的螺纹头部夹紧；翻转夹持器在机架翻转油缸的驱动下将新钻杆的头部抒入待接钻杆的尾部，完成抒接后闻压油经换向后进入固定夹持器与翻转夹持器液压缸体的有杆腔使夹块松开。卸扣的操作步骤与拧接基本相同，区别是机架的翻转方向与拧接时相反。实施例二本实施例是在实施例一基础上的改进,如图2所不,其除与实施例一相同之外所不同的是液压缸体2的数量为六个，相应地伸出液压缸体2 —端的活塞杆3和设于活塞杆端部的夹块4的数量也为六个，六个液压缸体2围绕钻杆5的轴心成中心对称排列。实施例三本实施例是在实施例一基础上的改进，如图3所示，其除与实施例一相同之外所不同的是液压缸体2的数量为八个，相应地伸出液压缸体2 —端的活塞杆3和设于活塞杆端部的夹块4的数量也为八个，八个液压缸体2围绕钻杆5的轴心成中心对称排列。本实用新型的水平定向钻机钻杆夹持机构不局限于上述各实施例，凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种水平定向钻机钻杆夹持机构，包括固定在水平定向钻机的机架上沿钻杆轴向串联的固定夹持器和翻转夹持器两组夹持器，所述夹持器包括液压缸体、伸出液压缸体一端的活塞杆和设于活塞杆端部的夹块，其特征在于所述液压缸体的数量为四-八个，所述液压缸体围绕钻杆轴心对称布置。
2.根据权利要求I所述的水平定向钻机钻杆夹持机构，其特征在于所述液压缸体的数量是四个，四个液压缸体围绕钻杆轴心成十字对称排列。
专利摘要本实用新型涉及一种水平定向钻机钻杆夹持机构，属于工程机械技术领域。该机构包括固定在水平定向钻机的机架上沿钻杆轴向串联的固定夹持器和翻转夹持器两组夹持器，夹持器包括液压缸体、伸出液压缸体一端的活塞杆和设于活塞杆端部的夹块，液压缸体的数量为四-八个，液压缸体围绕钻杆轴心成十字对称排列。该水平定向钻机钻杆夹持机构在保证夹持力的情况下缩小了液压缸体的缸径，使得夹持机构在钻杆轴向上距离更短，延长了钻杆的使用寿命，节约了成本。
文档编号E21B19/16GK202510061SQ20122011308
公开日2012年10月31日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者孔德双, 施杰, 汪紫平 申请人:江苏高淳陶瓷股份有限公司