一种顶驱式钻机自动卸扣装置制造方法
【专利摘要】一种顶驱式钻机自动卸扣装置，包括主轴齿轮，在钻机动力头的箱体内设有由液压马达驱动的主动齿轮，在主轴齿轮的外侧安装有卸扣机构，卸扣机构包括辅助卸扣滑块，在辅助卸扣滑块的下方设有双头油缸，双头油缸包括缸体和设置在缸体内部的活塞，在活塞的左右两侧分别设有伸出缸体的活塞杆，辅助卸扣滑块固定安装在双头油缸的缸体外壁上。本实用新型结构简单、卸扣力矩大、安装制作方便、占用空间小，利用与主轴齿轮常啮合的主动齿轮，在液压马达的驱动下，可使钻机进入卸扣状态，在压力达到液压马达的额定工作压力时，利用固定安装在双头油缸的缸体外壁上的辅助卸扣滑块，增加了顶驱式钻机动力头的反转扭矩，从而达到了顶驱式钻机的完全自动卸扣。
【专利说明】一种顶驱式钻机自动卸扣装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种卸扣装置，特别是一种顶驱式钻机自动卸扣装置。
【背景技术】
[0002]顶驱式钻机施工时因经常拆卸钻具从而需要反方向转动其动力头主轴，但随着钻进深度的增加，钻具与孔壁的摩擦增大，钻具之间的螺纹连接副配合更紧密，所需的拆卸扭矩便相应的增大，而顶驱式钻机的动力头基本不具备足够的反转扭矩，要拆卸钻具必须依靠外加力矩来完成。目前用到的外加力矩方式主要有人工和外加机械卸扣装置来实现。其中人工卸扣的方式会增加工人的劳动强度、降低施工效率，而更重要的是，人工卸扣会因可能的卸扣钳崩齿、钳臂折断等事故而给施工人员和设备带来危险。而外加机械卸扣装置一般采用液压卸扣钳来实现，这种卸扣装置虽然比较有效，但也会使整个机械变得更复杂、笨重，操作也不太方便。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种结构紧凑，操作方便，卸扣力矩大的顶驱式钻机自动卸扣装置。
[0004]本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，一种顶驱式钻机自动卸扣装置，包括套装在钻机动力头主轴上的主轴齿轮，在钻机动力头的箱体内设有由液压马达驱动的主动齿轮，主动齿轮与主轴齿轮常啮合，其特点是:在主轴齿轮的外侧安装有卸扣机构，卸扣机构包括安装在主轴齿轮下方的辅助卸扣滑块，在辅助卸扣滑块的上表面设有与主轴齿轮轮齿配合的驱动齿，在辅助卸扣滑块的下方设有驱动辅助卸扣滑块左右移动的双头油缸，双头油缸包括缸体和设置在缸体内部的活塞，在活塞的左右两侧分别设有伸出缸体的活塞杆，活塞杆的外端与钻机动力头的箱体固定相接，辅助卸扣滑块固定安装在双头油缸的缸体外壁上；所述双头油缸的活塞将缸体的内部腔室分隔成左右两个腔室，左侧腔室设置为卸扣待命腔，右侧腔室设置为卸扣工作腔，在左侧活塞杆的内部设有与卸扣待命腔相通的压力油通道I，在右侧活塞杆的内部设有与卸扣工作腔相通的压力油通道II，在左侧活塞杆的外端设有与压力油通道I相通的进油口 I，在右侧活塞杆的外端设有与压力油通道II相通的进油口 II，进油口 II通过管路I与液压马达反转压力油口相接，进油口 I通过管路II与压力油进口相接，在管路II上设有液控换向阀，在管路I上设有单向顺序阀，单向顺序阀的出口分别与进油口 II和液控换向阀相接。
[0005]与现有技术相比，本实用新型结构简单、卸扣力矩大、安装制作方便、占用空间小，利用与主轴齿轮常啮合的主动齿轮，在液压马达的驱动下，可使钻机进入卸扣状态，在压力达到液压马达的额定工作压力时，利用固定安装在双头油缸的缸体外壁上的辅助卸扣滑块，增加了顶驱式钻机动力头的反转扭矩，从而达到了顶驱式钻机的完全自动卸扣。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0007]—种顶驱式钻机自动卸扣装置，包括套装在钻机动力头主轴上的主轴齿轮1，在钻机动力头的箱体内设有由液压马达3驱动的主动齿轮2，主动齿轮2与主轴齿轮I常啮合，在主轴齿轮I的外侧安装有卸扣机构，卸扣机构包括安装在主轴齿轮I下方的辅助卸扣滑块7，在辅助卸扣滑块7的上表面设有与主轴齿轮I轮齿配合的驱动齿，在辅助卸扣滑块7的下方设有驱动辅助卸扣滑块7左右移动的双头油缸6，双头油缸6包括缸体和设置在缸体内部的活塞，在活塞的左右两侧分别设有伸出缸体的活塞杆，活塞杆的外端与钻机动力头的箱体固定相接，辅助卸扣滑块固定安装在双头油缸的缸体外壁上；所述双头油缸的活塞将缸体的内部腔室分隔成左右两个腔室，左侧腔室设置为卸扣待命腔，右侧腔室设置为卸扣工作腔，在左侧活塞杆的内部设有与卸扣待命腔相通的压力油通道I，在右侧活塞杆的内部设有与卸扣工作腔相通的压力油通道II，在左侧活塞杆的外端设有与压力油通道I相通的进油口 I，在右侧活塞杆的外端设有与压力油通道II相通的进油口 II，进油口 II通过管路I与液压马达反转压力油口相接，进油口 I通过管路II 8与压力油进口相接，在管路
II8上设有液控换向阀5，在管路I上设有单向顺序阀4，单向顺序阀4的出口分别与进油口 II和液控换向阀相接。
[0008]本实用新型在钻机正常钻进时，动力头主轴正转，卸扣机构的双头油缸6因无液压油进入而不动作，与主轴齿轮I互不干涉，主轴在液压马达3的驱动下从事正常的钻进工作；当需要拆卸钻杆时，液压马达3反转，其输出扭矩通过主动齿轮2传递到主轴齿轮I上，从而作用在主轴及钻具上，若钻具之间的螺纹副配合不是很紧密，螺纹副即会脱开，卸扣成功，若钻具之间的螺纹副配合很紧密，液压马达3的力量不足以将其卸开时，液压马达3的工作压力会增大至接近或达到其额定工作压力，此时单向顺序阀4打开，液压油进入双头油缸6的卸扣工作腔中，双头油缸6动作并带动辅助卸扣滑块向主轴齿轮I移动，辅助卸扣滑块7与主轴齿轮I啮合之后继续移动，带动主轴齿轮I及主轴转动，钻具之间的螺纹副因同时受到液压马达3及辅助卸扣滑块7的合力矩作用而发生相对转动，卸扣成功，卸扣完成后，动力头主轴不会立即正转，双头油缸6此时在另一股压力油作用下向反方向移动，辅助卸扣滑块7复位，准备下一次卸扣。
[0009]所述主动齿轮安装在液压马达的输出轴上，液控换向阀的P 口始终与一股压力油进口相通，当其液控口 C与单向顺序阀的出口相接，在液控口 C无压力油进入时，液控换向阀处于左位，压力油从P 口经液控换向阀进入双头油缸的卸扣待命腔，推动安装在缸体上的辅助卸扣滑块左移，双头油缸的卸扣待命腔内的液压油经单向顺序阀的单向阀及B 口流回油箱。
[0010]当辅助卸扣滑块左移到极限状态时，辅助卸扣滑块与主轴齿轮处于脱开状态。液压马达在压力油作用下带动主动齿轮驱动主轴齿轮转动，钻机正常工作，此时卸扣机构处于待命状态；当高压液压油从液压马达的A 口流向B 口时，液压马达驱动动力头主轴正转，此时B 口为低压回油，单向顺序阀无动作，液控换向阀保持在左位，卸扣机构不动作；当高压液压油从液压马达的B 口流向A 口时，液压马达驱动动力头主轴反转，此时钻机进入卸扣状态，若此时B 口压力尚未达到液压马达的额定压力，单向顺序阀仍无动作，液控换向阀保持在左位，卸扣机构不动作，在液压马达输出扭矩不足以卸开螺纹连接副，随着B 口的压力升高并达到液压马达的额定压力时，单向顺序阀打开，高压液压油经单向顺序阀作用在D口及液控口 C上，此时液控换向阀工作在右位，高压液压油从D 口进入双头油缸的右腔并推动安装在缸体上的辅助卸扣滑块右移，双头油缸的左腔液压油经液控换向阀流回油箱。辅助卸扣滑块右移时，会与主轴齿轮啮合并与主动齿轮一起推动主轴齿轮沿逆时针方向旋转，当辅助卸扣滑块右移到极限位置时，辅助卸扣滑块与主轴齿轮脱开，钻具螺纹副已经松动，主轴齿轮在主动齿轮的作用下继续逆时针转动直至螺纹丝扣全部卸开，卸扣任务完成。卸扣任务完成后，作用在C 口的压力油消失，液控换向阀回到归到左位，双头油缸在P 口进入的压力油作用下回到左位，卸扣机构回到待命状态。
【权利要求】
1.一种顶驱式钻机自动卸扣装置，包括套装在钻机动力头主轴上的主轴齿轮，在钻机动力头的箱体内设有由液压马达驱动的主动齿轮，主动齿轮与主轴齿轮常啮合，其特征在于:在主轴齿轮的外侧安装有卸扣机构，卸扣机构包括安装在主轴齿轮下方的辅助卸扣滑块，在辅助卸扣滑块的上表面设有与主轴齿轮轮齿配合的驱动齿，在辅助卸扣滑块的下方设有驱动辅助卸扣滑块左右移动的双头油缸，双头油缸包括缸体和设直在缸体内部的活塞，在活塞的左右两侧分别设有伸出缸体的活塞杆，活塞杆的外端与钻机动力头的箱体固定相接，辅助卸扣滑块固定安装在双头油缸的缸体外壁上；所述双头油缸的活塞将缸体的内部腔室分隔成左右两个腔室，左侧腔室设置为卸扣待命腔，右侧腔室设置为卸扣工作腔，在左侧活塞杆的内部设有与卸扣待命腔相通的压力油通道I，在右侧活塞杆的内部设有与卸扣工作腔相通的压力油通道II，在左侧活塞杆的外端设有与压力油通道I相通的进油口I，在右侧活塞杆的外端设有与压力油通道II相通的进油口 II，进油口 II通过管路I与液压马达反转压力油口相接，进油口 I通过管路II与压力油进口相接，在管路II上设有液控换向阀，在管路I上设有单向顺序阀，单向顺序阀的出口分别与进油口 II和液控换向阀相接。
【文档编号】E21B19/16GK203835300SQ201420163270
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】卢明立, 姜汉勇, 黎毅力 申请人:连云港天宏装备制造有限公司