一种剖分式桅杆结构、其组装方法及钻机与流程

本发明涉及水井钻机，具体涉及一种剖分式桅杆结构、其组装方法及钻机。

背景技术：

1、水井钻机要求桅杆结构紧凑、抗弯性能好。目前，公知的水井钻机桅杆结构为内外滑移式结构，具体如图1和图2所示，目前两种水井钻机桅杆结构：外层为左右分体式外塔1a，其结构依靠分布式横梁连接成u型，在u型结构的内侧加工有滑移槽。内侧为可滑移式内塔1c，内塔1c的侧面安装有滑块和导轮，内塔1c前侧安装有工作装置的滑轨。其内外塔连接依靠内塔侧面的滑块和导轮沿外塔内侧的滑移槽上下滑移，通过滑块滑槽导轮组件1b使内外塔相对滑移。外塔的下端焊接有起升油缸安装座，起升油缸1d一端安装在外塔底端，另外一端连接到内塔上，油缸伸缩实现内塔桅杆的伸缩。起升油缸1d也可以安装在两侧外塔内，推动内塔升降。

2、目前现有技术中的桅杆结构，其由于外塔与内塔并排布置，为确保整机的稳定性，外塔需要较大的尺寸，且外塔需要关于内塔对称布置，使得外塔的数量需要两个。因此，桅杆结构整体尺寸大、重量重、结构紧凑性差；另外，该形式的桅杆结构作为驱动件的油缸需要嵌入内塔或者外塔进行安装，安装及维修均不方便。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种剖分式桅杆结构、其组装方法及钻机，以解决现有技术中桅杆结构尺寸大、重量重及驱动件安装维修不便的问题。

2、为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、第一方面，本申请公开了一种剖分式桅杆结构，包括驱动件和桅杆主体，所述桅杆主体垂直于长度方向的截面为方框状，所述桅杆主体包括一个后侧桅杆和位于所述后侧桅杆外，且通过侧面的导轨滑槽组件沿后侧桅杆长度方向滑动设置的一个前侧桅杆；

4、所述前侧桅杆和后侧桅杆的相对面上均设有沿其长度方向的容纳半槽，所述驱动件设置在两个容纳半槽形成的容纳槽体内，一端固定在后侧桅杆的容纳半槽内，另一端连接至前侧桅杆的顶端，以驱动前侧桅杆和后侧桅杆进行相对运动；

5、所述前侧桅杆远离所述后侧桅杆的一侧面上设有随前侧桅杆运动的工作装置。

6、进一步地，所述驱动件为起升油缸，所述起升油缸的缸筒端固定在后侧桅杆的容纳半槽内，活塞杆端连接至前侧桅杆的顶端。

7、进一步地，所述后侧桅杆的容纳半槽内连接有油缸安装座，所述起升油缸的缸筒端和所述油缸安装座固定连接，活塞杆端连接至前侧桅杆顶端突出的油缸铰接孔处。

8、进一步地，所述导轨滑槽组件包括导轨和抱爪，所述抱爪上设有和所述导轨相适配的滑槽；

9、所述导轨沿所述前侧桅杆的长度方向布置在前侧桅杆的侧面，所述后侧桅杆侧面顶端固定的抱爪和所述前侧桅杆上的导轨滑动连接；

10、所述导轨沿后侧桅杆的长度方向布置在后侧桅杆的侧面，所述前侧桅杆侧面的底端固定的抱爪和所述后侧桅杆上的导轨滑动连接。

11、进一步地，所述前侧桅杆的顶端连接有提升滑轮组，所述前侧桅杆侧面的底部连接有加压滑轮；

12、所述工作装置通过滑块滑动连接在沿前侧桅杆长度方向设置的工作导轨上，所述工作装置的顶面通过提升钢丝绳绕过提升滑轮组与后侧桅杆的顶部相连接，所述工作装置的底面通过加压钢丝绳绕过加压滑轮与后侧桅杆的顶部相连接。

13、进一步地，所述驱动件的轴线位于所述容纳槽体的中心，所述提升滑轮组的中心和所述驱动件的轴线重合。

14、进一步地，所述前侧桅杆和后侧桅杆的相对面均包括连接平面，所述连接平面位于所述容纳半槽的两侧；

15、所述前侧桅杆的连接平面和后侧桅杆连接平面相连接。

16、进一步地，所述后侧桅杆内设有加强筋板。

17、第二方面，一种用于第一方面任一项所述的剖分式桅杆结构的组装方法，包括：

18、将驱动件的一端固定在后侧桅杆的容纳半槽内，另一端和前侧桅杆具有容纳半槽一侧面的顶端相连接；

19、将前侧桅杆的相对面和后侧桅杆的相对面连接，以使前侧桅杆的容纳半槽和后侧桅杆的容纳半槽形成的容纳驱动件的容纳槽体；

20、通过前侧桅杆和后侧桅杆侧面的导轨滑槽组件配合连接，使前侧桅杆和后侧桅杆相对滑动；

21、在前侧桅杆远离所述后侧桅杆的一侧面上安装工作装置。

22、第三方面，本申请公开了一种钻机，包括第一方面任一项所述的剖分式桅杆结构。

23、根据上述技术方案，本发明的有益效果为：

24、1、本申请的桅杆主体呈方框状，其包括一个后侧桅杆和一个前侧桅杆，两者通过侧面的导轨滑槽组件滑动设置，此设计使得后侧桅杆和前侧桅杆可滑动，两个剖分式的桅杆结构、结合桅杆主体呈方框状的设计形式使桅杆稳定性好，截面尺寸大大减小；在同等型号的产品中，相较于传统的外塔式桅杆，其截面的尺寸由540×1500可缩减至520×765，整体重量相差2.7吨；

25、2、本申请设计了滑动在后侧桅杆外的前侧桅杆，并在前侧桅杆和后侧桅杆的相对面上设计容纳半槽，驱动件一端连接至后侧桅杆的容纳半槽内，另一端连接至前侧桅杆的顶端，此设计形式使得驱动件相对于后侧桅杆和前侧桅杆均为外置安装，相对于传统起升油缸需要伸至内塔内部进行安装，本申请的驱动件装配和维修方便简单。

技术特征：

1.一种剖分式桅杆结构，其特征在于，包括驱动件和桅杆主体，所述桅杆主体垂直于长度方向的截面为方框状，所述桅杆主体包括一个后侧桅杆（3）和位于所述后侧桅杆（3）外，且通过侧面的导轨滑槽组件沿后侧桅杆（3）长度方向滑动设置的一个前侧桅杆（1）；

2.根据权利要求1所述的剖分式桅杆结构，其特征在于，所述驱动件为起升油缸（6），所述起升油缸（6）的缸筒端固定在后侧桅杆（3）的容纳半槽（13b）内，活塞杆端连接至前侧桅杆（1）的顶端。

3.根据权利要求2所述的剖分式桅杆结构，其特征在于，所述后侧桅杆（3）的容纳半槽（13b）内连接有油缸安装座（7），所述起升油缸（6）的缸筒端和所述油缸安装座（7）固定连接，活塞杆端连接至前侧桅杆（1）顶端突出的油缸铰接孔处。

4.根据权利要求1所述的剖分式桅杆结构，其特征在于，所述导轨滑槽组件包括导轨（5）和抱爪（4），所述抱爪（4）上设有和所述导轨（5）相适配的滑槽；

5.根据权利要求1所述的剖分式桅杆结构，其特征在于，所述前侧桅杆（1）的顶端连接有提升滑轮组（2），所述前侧桅杆（1）侧面的底部连接有加压滑轮（11）；

6.根据权利要求5所述的剖分式桅杆结构，其特征在于，所述驱动件的轴线位于所述容纳槽体的中心，所述提升滑轮组（2）的中心和所述驱动件的轴线重合。

7.根据权利要求1-6任一项所述的剖分式桅杆结构，其特征在于，所述前侧桅杆（1）和后侧桅杆（3）的相对面均包括连接平面（13a），所述连接平面（13a）位于所述容纳半槽（13b）的两侧；

8.根据权利要求1-6任一项所述的剖分式桅杆结构，其特征在于，所述后侧桅杆（3）内设有加强筋板。

9.一种用于权利要求1-8任一项所述的剖分式桅杆结构的组装方法，其特征在于，包括：

10.一种钻机，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的剖分式桅杆结构。

技术总结
本发明公开了一种剖分式桅杆结构、其组装方法及钻机，桅杆结构包括驱动件和桅杆主体，桅杆主体垂直于长度方向的截面为方框状，桅杆主体包括一个后侧桅杆和位于后侧桅杆外，且通过侧面的导轨滑槽组件沿后侧桅杆长度方向滑动设置的一个前侧桅杆；前侧桅杆和后侧桅杆的相对面上均设有沿其长度方向的容纳半槽，驱动件设置在两个容纳半槽形成的容纳槽体内，一端固定在后侧桅杆的容纳半槽内，另一端连接至前侧桅杆的顶端，以驱动前侧桅杆和后侧桅杆进行相对运动；前侧桅杆远离后侧桅杆的一侧面上设有随前侧桅杆运动的工作装置。本申请桅杆结构截面采用前后剖分式结构，截面尺寸大大减小，由于其结构为方框状的箱型结构，稳定性较好。

技术研发人员：王海金,张继光,赵伟,魏亚坤
受保护的技术使用者：徐州徐工能源装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15