专利名称：带有自动拆分扳手的深孔凿岩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在采矿作业中钻爆破孔的大型机械。
常规的深孔凿岩机包括一个由履带牵引装置支承着的机架，可以在地上运动；以及一个由该机架支承的钻架，可以在大致竖直的位置与若干倾斜的或非直立的位置之间运动。钻架限定一个钻孔轴线。一个旋转头沿着该钻孔轴线相对于钻架运动。旋转头与钻管的上端连接以便转动钻管，并将钻管推进到地层中。在钻比钻架高度深的爆破孔时，必须使用一节以上的钻管。在第一节钻管进入地层以后，旋转头退回到钻架顶部，并将另一节钻管与第一节钻管的上部连接。然后旋转头再将第二节钻管推进到地层中。使用四节钻管并不罕见。这种深爆破孔称为“多次通过”(multi-pass)爆破孔。
在钻出多次通过的爆破孔之后，可能难于将两节管之间的连接拆分。深孔凿岩机通常包括一个自动拆分扳手，用于将旋转头不能打开的连接拆分。美国专利US No.4,128,135中披露了一种自动拆分扳手。该自动拆分扳手转动上一节管，而下一节管由平台扳手夹持。
常规扳手包括一个摆臂，可相对钻架在伸展和收缩位置之间转动。当摆臂处于伸展位置时，一扳手部件绕钻孔轴线相对摆臂转动。扳手部件带有卡紧管节的钳齿。扳手部件相对摆臂的运动是由扳手部件伸出的两个销导向的，这两个销在摆臂上的弧形槽中运动。一个夹爪相对扳手部件在夹持位置与非夹持位置之间转动。夹爪上具有用以卡紧管节的钳齿。当摆臂处于伸展位置时，夹爪向着夹紧位置的运动导致管节被夹爪和扳手部件上的钳齿抓紧。随后，扳手部件相对摆臂的转动(夹爪随扳手部件运动)拧动管节以拆分接合。扳手部件的转动是由连接在摆臂和扳手部件之间的拆分液压缸产生的。
常规的自动拆分扳手有几个缺点。扳手部件和夹爪通常是这样设置的拆分缸所施加的力在拆分接合的同时，既降低了夹爪的力，又产生一个迫使扳手离开管节的力矩。另外，拆分缸的行程及其所产生的扳手部件的弧形运动可能不足以打开某些接合。再者，常规的拆分扳手不便于调整成适合不同的钻管直径并兼顾钻管磨损。
本发明提供了一种与常规扳手相比具有若干优点的改进的自动拆分扳手。夹爪在钻管内侧重新定位，所以，夹紧力不会因拆分缸的力而减弱。拆分缸的取向使得其产生一个迫使扳手朝向而非离开钻管的力矩。扳手部件的转动是由三个销而不是通常的两个销导向，以提高稳定性。扳手部件转动24°，而不是通常的18°，以便更有效地打开接合。夹爪可转动地安装于引导板手部件运动的销之一上，从而提供一种更经济的结构。垫板可以调节钳齿，以兼顾钻管磨损并适合不同的钻管尺寸。垫板是以易于插入和卸去的方式固定的。
更具体地说，这种改进的拆分扳手包括一个安装在钻架上的摆臂，用于在伸展位置与退回位置之间转动。摆臂上有三个以一个转动轴线为中心的分离的弧形槽，当摆臂处于伸展位置时，该转动轴线与钻孔轴线同轴。一个槽比其它两个槽离该转动轴线更远。一个液压摆动组件使摆臂在伸展位置与退回位置之间转动。
该拆分扳手还包括一个扳手部件，其上有三个销，每个销容置在相应的摆臂槽中，以引导扳手部件围绕上述转动轴线的转动。夹爪由另一个销支承着，以便在夹紧位置与非夹紧位置之间相对扳手部件转动。在拆分接合期间，夹爪轴线位于管节“里面”，以改善对管节的抓握。扳手部件和夹爪在连接于摆臂与离转动轴线最远的销之间的液压拆分组件的作用下相对于摆臂转动。该液压拆分组件具有一个在摆臂轴线和转动轴之间延伸的纵轴线，以便液压拆分组件的力产生一个使摆臂朝向管节偏转的力矩。
管节由装在扳手部件上的两个钳齿和装在夹爪上的一个钳齿抓住。每个钳齿由上、下固定件保持在适当位置。可将垫板插在每个钳齿后面来调整钳齿的位置。每个垫板上都有一个孔，上固定件从该孔中穿过而将垫板保持在适当位置。每个垫板的底部上都有一个向上延伸的槽，下固定件从该槽中穿过。通过松开下固定件和将上固定件从垫板孔中取出来卸去垫板。垫板上的槽允许垫板相对于下固定件向上运动，同时下固件保持垫板的位置。
通过阅读以下详细的说明、权利要求书和附图，本领域技术人员可理解本发明的其它特点和优点，附图中
图1是本发明的深孔凿岩机的侧视图；图2是上述深孔凿岩机的局部放大侧视图；图3是图2中所示的深孔凿岩机的一部分的局部附视图；图4是与图3类似的视图，表示在转动管节之前由拆分扳手抓住的管节；图5是与图4类似的视图，表示在转动管节以后的拆分扳手；图6是与图4类似的视图，为清楚起见，已将某些部分去掉，夹爪处于非夹持位置；
图7是沿图4中7-7线的剖视图；图8表示图4的放大部分；图9是沿图8中9-9线的剖视图；图10是安装一个钳齿的分解图。
在对本发明的一个实施例做详细解释之前，应当明白本发明并不局限于本申请中以下描述所阐明的或在附图表示出的结构和设计的细节。本发明还可以有其它实施例，并能以各种方式实施或实现。另外，还应当明白，这里所用的措词和术语是用于说明目的的，不应将其视为限制性的。
在图1中示出体现本发明的一种深孔凿岩机10。深孔凿岩机10包括一个由履带牵引装置18支承着的机架14，用来在地面上运动。一个钻架22由机架14支承着，可以绕大致水平的轴线26在一个大致直立的位置(如图1所示)与若干倾斜或非直立的位置(未示出)之间做与其相对的运动。钻架22限定了一个钻孔轴线30。一旋转头34可沿钻孔轴线30相对钻架22运动。旋转头34可有选择地与由钻架22支承着的钻管节38的上端接合。若干钻管节由一个托架(图2和3)支承成相对于钻架22运动。托架40可相对钻架运动，以使钻管节38在钻管节沿着钻孔轴线30延伸的作业位置与钻管节偏离钻孔轴线的非作业位置之间运动。一对平台扳手42(图3)安装在钻架22底板46上。正如在本领域中所公知的，平台扳手4有选择地与一个钻管节咬合，以便于两节钻管的脱接。至此所描述的深孔凿岩机10是常规型的，将不再作更详细的说明。
在美国专利申请No.08/270,959中披露了一种适用的托架，现将其引入此文。除了下面的说明之外，上述深孔凿岩机10与美国专利申请No.08/270,959中披露的钻机相同。
该深孔凿岩机10还包括(见图2-7)一个改进的自动拆分扳手50。正如下文中将要讲述的，该拆分扳手50可操作为相对于由平台扳手42夹持着的下管节38而转动上管节38，以便把这两节钻管解离或旋开。为便于以下的说明，假设钻架22处于直立位置，以使钻孔轴线30和所有平行轴线都直立延伸。显然，如果钻架22的方位改变，拆分扳手的这些轴及其它组成元件的方位也将改变。
上述拆分扳手50包括(见图3和7)一个装在钻架22上的摆臂54，用于围绕一与钻孔轴线30平行的摆臂轴线58相对钻架转动。摆臂54包括一个沿摆臂轴线58延伸的柱形管62。管62由上、下装配架66和70支承成相对于钻架22转动(见图7)，而装配架由适当装置，如螺栓74固定在钻架22上。摆臂54还包括大体上相同的间隔开的上板78和下板82，焊接或以其它方式固定在管62上而随之转动。摆臂板78和82上各有一个大致为半圆形的凹槽86(见图3)，当摆54臂处于其伸展位置时，处于钻孔轴线30上的管节38伸进该凹槽中。板78与板82间的间隔通过将该板连接在管62上并通过连接在两板外端的隔离组件90(图5-7)来维持。每个隔离组件90包括(见图6和7)一个位于板78和82之间的套筒状隔件94，一个穿过板78、82和隔件94的螺栓98，以及一个拧在螺栓98上的螺母102(见图7)。板78和82上各自分别有第一、第二和第三个弧形槽111、112和113，这些槽以一转动轴线116为中心，该转动轴线相对摆臂54来说是固定的并平行于摆臂轴线58。槽111、112和113呈弧形地彼此分开，即它们不是沿着由转动轴线116径向延伸的同一条线定位。第一和第二个槽111和112离转动轴线116是等距的，即它们是沿着以转动轴线116为圆心的同一条圆弧延伸的。第三个槽113距转动轴线116的距离明显大于第一个槽111和第二个槽112距转动轴线116的距离。在所示结构中，第三个槽113距转动轴线116的距离大致为第一和第二个槽111和112距转动轴线116的距离的两倍半。下面将说明这些槽的用途。
上述拆分扳手50还包括(见图3和7)下述机构120，它用于使摆臂54在图4所示的伸展位置与图3所示的退回位置之间相对于钻架22转动。当摆臂54处于伸展位置时，转动轴线116与钻孔轴线30同轴。尽管各种适合的机构都可以采用，但在所示结构中，该机构120包括(图4)一个液压摆动组件124，它连接在钻架22和摆臂54之间。该液压组件124包括一个缸128，它有一个封闭的末端，通过一个固定在钻架22上的叉卡132可转动地同钻架22连接。液压组件124还包括一个可滑动地封装在缸128中的活塞(未示出)，和一具个活塞136，活塞杆的一端固定在活塞上，其另一端可转动地连接着摆臂54。更具体地说，活塞杆136的外端可转动连接着一臂140，该臂从管62径向延伸出来并以适当方式如焊接固定在管62上。如图7所示，臂140包括固定在管62上的上板144和下板148。活塞杆136的外端延伸到板144和148之间，并通过一销152可转动地连接着该两板。
应当明白，很多其它类型的机构都可用来转动摆臂54。适用的替代机构包括，但不限于，电动机和液压旋转马达。
拆分扳手50还包括(见图6和7)一个由摆臂54支承着的扳手部件156，用来绕转动轴线116相对于摆臂54转动。扳手部件156延伸于摆臂板78和82之间，并包括(见图7)分别与摆臂板78和82相邻的隔开的上板158和下板162。板手部件的板158和162各自在其内有一个大致为半圆形的凹槽166，对中摆臂板78和82上的凹槽86。第一、二、三个销171、172和173分别通过摆臂板78和82上的第一、二、三个槽111、112和113延伸于板158与162之间。销171、172和173的直径各自略小于相关的槽的宽度，以使每个销可沿着相关的槽滑动，并由此引导扳手部件156相对于摆臂54的转动。在摆臂上板之上，销171、172和173各自由一个垫圈176环绕着(见图4和7)，并且在相关的垫圈上面，销171、172和173的上端各穿插有一个开尾销(未示出)。在摆臂下板下面，销171、172和173各自由一个垫圈176环绕着(见图7)，在相关的垫圈下面，销171、172和173的下端各穿插有一个开尾销(未示出)。
拆分扳手50还包括(见图5和7)一个机构184，该机构用于使扳手部件156绕转动轴线116相对于摆臂54转动。扳手部件156在起始位置(图4和6)和拆分位置(图5)之间运动。槽111、112和113各自有一个约24°的弧度，从而扳手部件156在起始位置和拆分位置之间转动24°。在所示结构中，机构184包括一个液压拆分组件188，它位于摆臂板78与82和扳手部件板158与162之间，并连接于摆臂54和扳手部件156之间。液压组件188包括一个缸192，其封闭的末端可转动地连接着延伸于摆臂板78和82之间的销196。液压组件188还包括一个可滑动地封装在该缸192中的活塞(未示出)和活塞杆200(见图5)，活塞杆的一端固定在活塞上，其另一端可转动地连接着第三个销173及扳手部件156。缸192沿水平轴线204(即与钻孔轴线30正交的一个平面上的一条线)延伸(见图3)，该轴线与包括摆臂轴线58和转动轴线116的平面208相交于摆臂轴线58和转动轴线116之间的一个点。缸轴线204这样定位的意义在于，当液压组件188按下述方式伸展来拆分一接合时，组件188作用于摆臂54上的力产生一个向着其伸展位置偏转摆臂的力矩。
所述拆分扳手50还包括(见图6)装在扳手部件156上的第一钳齿211和第二钳齿212，这样，当摆臂54处于如图4所示的伸展位置时，以便其咬住沿钻孔轴线30延伸的一钻管节38。钳齿211和212分别由延伸于扳手部件板158和162之间的槽形腔221和222支承着。腔221和222分别构成矩形凹槽231和232，钳齿211和212分别以下述方式安装在其中。
拆分扳手50还包括(见图4-6)一个由扳手部件156支承着的夹爪236，用于围绕与转动轴线116平行的夹爪轴线240(见图5)相对于扳手部件156件转动。夹爪236延伸于扳手部件板158和162之间。在所示结构中，夹爪236是一个具有内、外端(图5中的下端和上端)和分别接近上、下扳手部件板158和162的水平上、下表面的弧形金属部件。夹爪236上有一个圆形通孔(未示出)，第一个销171穿过该孔，这样，夹爪236可绕着第一个销171转动。夹爪236位于转动轴线116内侧，即，夹爪轴线240距摆臂轴线58的距离小于转动轴线116和摆臂轴线58间的距离。换句话说， 当摆臂54处于伸展位置时，夹爪236位于钻孔轴线30上的一管节38的内侧。
拆分扳手50还包括一个机构244，用于夹爪236绕夹爪轴线240相对于扳手部件156转动。夹爪236在图4所示的夹持位置与图6所示的非夹持位置之间转动。在所示结构中，机构244包括一个液压夹持组件248，它位于扳手部件板158和162之间，并连接在扳手部件156和夹爪236内端之间。液压组件248包括(见图5)一个缸252，其封闭端可转动地连接着一延伸在板手部件板158和162之间的销256。液压组件248还包括一个可滑动地封装在缸252中的活塞(未示出)，以及一个活塞杆260，其一端固定在活塞上，另一端可转动地连接夹爪236的内端。更具体地说，夹爪236的内端在其上有隔开的上、下突耳(未示出)，活塞杆260的外端伸到两突耳之间，并由销272与其连接(见图5)。
拆分扳手50还包括安装在夹爪236上的第三个钳齿276(见图6和8-10)，如图4所示，当摆臂54处于伸展位置且夹爪236处于夹持位置时，上述钳齿咬住沿钻孔轴线30延伸的一钻管节38。钳齿276被支承于夹爪236上的一矩形凹槽280中(见图8和10)。
钳齿211、212和276以相同的方式分别安装在相应的凹槽231、232和280中，下面仅对钳齿276的安装作详细说明。钳齿276相对夹爪236的位置可以调整，以适应钻管磨损及不同的钻管尺寸。钳齿276被安装在一矩形部件284上(见图8-10)，该矩形件又以下述方式安装在夹爪236上。如图8和10所示，钳齿276具有一个弯曲的抓握面288(其曲度与钻管节38相匹配)，该部件的其它几条边为梯形。部件284的内表面在其内有一个梯形凹槽292(见图10)，钳齿276可竖直地滑入其中，这样，当钳齿276位于凹槽292中时，钳齿276就不能够相对于部件284水平移动。可以理解，钳齿276和凹槽292可以有不同的形状，并仍允许钳齿竖直运动而防止水平运动。
借助于穿过部件284并进入夹爪236中的上固定件296和下固定件300把钳齿276相对于部件284竖直地固定且部件284固定在夹爪236上(见图9和10)。尽管可采用各种适当的固定件，在所示结构中，固定件296和300为螺钉或螺栓。如图9所示，当固定件296和300被拧入夹爪236中时，钳齿276位于固定件296和300的端头之间且相对于部件284而竖向固定。如图8和10所示，可将垫板304放在部件284与夹爪236之间来调整钳齿276相对于夹爪236的位置。如图10所示，每个垫板304中有一个孔308，上固定件296从该孔中穿过而将垫板304固定在适当位置。每个垫板304的底端或下端有一个向上延伸的槽312，下固定件300从该槽中穿过。通过柠下上固定件296并将其从孔308中取出，同时只要拧松下固定件300而无须完全将其拧下，就可以卸掉垫板304。当下固定件300被拧松以后，槽312允许垫板304相对于下固定件300向上运动，这样便可将垫板304从部件284与夹爪236之间卸去。这样，当插入或卸去垫板304时，下固定件300将部件384保持在相对于夹爪236上的适当位置，并且还防止钳齿236向下脱出凹槽292。钳齿211和212也可以同样的方式进行调整。
所述深孔凿岩机是以下述方式工作的。用平台扳手42固定着钳口和稳定器(未示出)，启动托架40而将管节38放置在钻孔上。然后降下旋转转头34，并将其拧在管节38的上接头上。在这种接合完成以后，托架40就松开管节38，旋转头34和所连接的管节38被降下来，管节38的下端与由平台扳手42固定着的稳定器连接。在这种接头连接完成以后，平台扳手42后退，而旋转头34和管节38可进一步降低。
为了卸去一管节38，将上述接头拖到平台上，并由平台扳手42固定下管节38。如果该接头不能由旋转头34松开，则以下述方法使用拆分扳手50。
在操作人员控制台上有两个控制拆分扳手50的开关(未示出)。上述开关通过液压管线320(部分如图4所示)操纵与三个缸128、192和252相连的液压控制系统(未示出)。任何合适的液压控制系统均可采用。第一个开关使扳手50摆进和摆出，即，在其伸展位置和退回位置之间移动摆臂54。第二个开关使扳手50咬住和松开，即，控制拆分和夹持的缸192和252。
操作人员先按第一个开关，而使液压组件124伸开，并将摆臂54移动到其伸展位置(见图4)。这样使钳齿211和212咬住上管节。然后，操作人员再按第二个开关。这使得液压夹持组件248将夹爪236移动到其夹持位置(见图4)，而使钳齿咬住上管节。一旦管节被夹住，且流体压力已达到要求水平，顺序阀(未示出)就将流体压力转移至拆分缸192，而使液压组件188展开且扳手部件从其起始位置移动到其拆分位置(见图5)，从而将上述接合拆分开。扳手部件156相对于摆臂54转动到液压拆分组件188到达最大行程并停止。然后，操作人员再按第二个开关。这使得夹爪236回到其非夹持位置，并使得扳手部件156回到其原始位置。如有必要，可重复这一过程而进一步拧开接合螺纹。当不再需要拆分扳手50时，按第一个开关，使摆臂54回到其退回位置。
权利要求
1.一种深孔凿岩机，包括一个被支承着的机架，用于跨越地面运动，一个由该机架支承着的钻架，该钻架限定一个钻孔轴线，以及一个自动拆分扳手，用于使一节钻管相对另一节钻管转动而使该两节钻管脱开，该拆分扳手包括一个被支承着的扳手部件，可在所述摆臂处于伸展位置时绕一个与所述钻孔轴线共轴的转动轴线相对于所述钻架转动，一个由所述扳手部件支承着的夹爪，可在夹持和非夹持位置之间相对所述扳手部件运动，一个安装在所述扳手部件和夹爪二者之一上的钳齿，当所述摆臂处于伸展位置且所述夹爪处于所述夹持位置时，所述钳齿咬住一沿钻孔轴线延伸的钻管节，所述钳齿由与所述扳手部件和夹爪二者所述之一相结合的上、下固定件支承着，以及至少一个位于所述钳齿与扳手部件和夹爪二者所述之一之间的垫板，垫板上有一个孔，所述上固定件从孔中穿过将所述垫板固定在适当位置，垫板的下端上有一个向上延伸的槽，下固定件穿过该槽，这样，通过退出上固定件而将上固定件从所述孔中取出并拧松下固定件而无须将下固定件完全退出即可将垫板卸去，所述槽允许垫板相对于下固定件向上运动，这样，当所述扳手部件和夹爪咬住一钻管节时，扳手部件相对于摆臂的转动使被咬住的钻管节相对于摆臂转动。
2.如权利要求1所述的深孔凿岩机，还包括一个安装在上面的摆臂，可在伸展和退回位置之间相对钻架转动，其中所述扳手部件由该摆臂支承着。
3.如权利要求2所述的深孔凿岩机，其中所述摆臂装在钻架上。
4.如权利要求1所述的深孔凿岩机，其中所述固定件连接于所述扳手部件和夹爪二者所述之一。
5.如权利要求1所述的深孔凿岩机，还包括一个装在所述扳手部件和夹爪二者所述之一上的部件，该部件中有一个梯形凹槽，所述钳齿在其中竖直滑动，从而，当钳齿位于该凹槽中时，该钳齿不能相对于该部件水平运动，钳齿相对所述部件竖直固定，而该部件又由所述上、下固定件固定在所述扳手部件和夹爪二者所述之一上。
6.如权利要求5所述的深孔凿岩机，其中所述固定件有相应的端头，当把固定件装在所述扳手部件和夹爪二者所述之一上时，所述钳齿位于该两端头之间，因此，钳齿被垂直安装在该部件上。
7.一种深孔凿岩机，包括一个被支承着的机架，用于跨越地面运动，一个由该机架支承着的钻架，该钻架限定一个钻孔轴线，以及一个自动拆分扳手，用于使一节钻管相对另一节钻管转动，以使该两节钻管脱开，该拆分扳手包括一个安装在其上的摆臂，可在伸展和退回位置之间相对所述钻架运动，该摆臂上有以一转动轴线为中心的第一、二、三个弧形槽，当摆臂处于伸展位置时，该转动轴线与钻孔轴线共轴，所述三个弧形槽彼此之间以一定弧度相间隔开，一个由所述摆臂支承着的扳手部件，可绕所述转动轴线转动，该扳手部件上有第一、二、三个销被分别纳入所述第一、二、三个弧形槽中，用于引导扳手部件相对于摆臂的转动，以及一个由所述扳手部件支承着的夹爪，可在夹持和非夹持位置之间相对所述扳手部件运动，这样，当所述扳手部件和夹爪咬住一钻管节时，扳手部件相对于摆臂的转动使被咬住的钻管节相对于摆臂转动。
8.如权利要求7所述的深孔凿岩机，其中所述第三个弧形槽距转动轴线的距离明显大于第一和第二个弧形槽距转动轴线的距离。
9.如权利要求8所述的深孔凿岩机，还包括一个连接在所述摆臂与第三个销之间的液压拆分组件，用于使所述扳手部件绕转动轴线相对于摆臂转动。
10.如权利要求7所述的深孔凿岩机，其中所述摆臂安装在钻架上。
11.如权利要求7所述的深孔凿岩机，其中所述夹爪可转动地安装在所述第一和第二个销二者之一上。
12.一种深孔凿岩机，包括一个被支承着的机架，用于跨越地面运动，一个由该机架支承着的钻架，该钻架限定一个钻孔轴线，以及一个自动拆分扳手，用于使一节钻管相对另一节钻管转动，以使两节钻管脱开，该拆分扳手包括一个安装在其上的摆臂，可绕一大致与所述钻孔轴线平行的摆臂轴线、在伸展位置和退回位置之间相对于钻架转动，一个由所述摆臂支承着的扳手部件，可绕一转动轴线转动，当摆臂处于伸展位置时，该转动轴线与所述钻孔轴线共轴，一个连接于所述摆臂与扳手部件之间的液压拆分组件，用于使所述扳手部件绕转动轴线相对于摆臂转动，该液压拆分组件包括一个液压缸和活塞组件，该组件沿着与包含所述摆臂轴线和转动轴线的一平面相交于所述摆臂轴线和转动轴线之间的一个点的一条轴线延伸，以及一个由所述扳手部件支承着的夹爪，可在夹持和非夹持位置之间相对于扳手部件运动，这样，当所述扳手部件和夹爪咬住一钻管节时，所述液压拆分组件的伸展使扳手部件和夹爪绕所述转动轴线转动，从而使被咬住的钻管节相对于摆臂转动，这样，液压拆分组件的伸展作用在摆臂上一个力，该力产生一个沿着从退回位置到伸展位置的方向偏转摆臂的力矩。
13.如权利要求12所述的深孔凿岩机，其中所述摆臂安装在钻架上。
14.一种深孔凿岩机，包括一个被支承着的机架，用于跨越地面运动，一个由该机架支承着的钻架，该钻架限定一个钻孔轴线，以及一个自动拆分扳手，用于使一节钻管相对另一节钻管转动，以使两节钻管脱开，该拆分扳手包括一个安装在其上的摆臂，可在伸展和退回位置之间相对于所述钻架运动，摆臂上有以一转动轴线为中心的第一、二个弧形槽，当摆臂处于伸展位置时，该转动轴线与钻孔轴线共轴，以上两弧形槽以一定弧度彼此之间间隔开，一个由摆臂支承着的扳手部件，可绕所述转动轴线转动，该扳手部件上有第一、二个销被分别纳入所述第一、二个弧形槽中，用于引导扳手部件相对摆臂的转动，以及一个支承在所述第一个销上的夹爪，可在夹持和非夹持位置之间相对于所述扳手部件转动，这样，当所述扳手部件和夹爪咬住钻管节时，扳手部件相对摆臂的转动使被咬住的钻管节相对于摆臂转动。
15.如权利要求14所述的深孔凿岩机，其中所述摆臂安装在钻架上。
16.一种深孔凿岩机，包括一个被支承着的机架，用于跨越地面运动，一个由该机架支承着的钻架，该钻架限定一个钻孔轴线，一个由钻架支承着的托架，该托架可相对于钻架运动以便在钻管节沿钻孔轴线延伸的作业位置与钻管节脱离钻孔轴线的非作业位置之间移动一钻管节，以及一个自动拆分扳手，用于使一节钻管相对另一节钻管转动，以使两节钻管脱开，该拆分扳手包括一个安装在其上的摆臂，可绕一大致平行于所述钻孔轴线的摆臂轴线、在伸展和退回位置之间相对于钻架运动，摆臂上有第一、二、三个以一转动轴线为中心的弧形槽，当摆臂处于伸展位置时，该转动轴线与所述钻孔轴线共轴，所述三个弧形槽彼此之间相隔一定弧度，第三个弧形槽距转动轴线的距离明显大于第一、二个弧形槽距转动轴线的距离，一个液压摆动组件连接于所述钻架与摆臂之间，用于使摆臂绕摆臂轴线在伸展位置和退回位置之间转动，一个由摆臂支承着的扳手部件，可绕所述转动轴线转动，该扳手部件上有第一、二、三个销被分别纳入所述第一、二、三弧形槽中，用于引导扳手部件相对于摆臂的转动，一个连接在摆臂与第三个销之间的液压拆分组件，用于使扳手部件绕转动轴线相对于摆臂转动，该液压拆分组件包括一个液压缸和活塞组件，它沿着一条大致水平的轴线延伸，该轴线与包含所述摆臂轴线和转动轴线的一平面相交于所述摆臂轴线和转动轴线之间的一个点，一个由所述第一个销支承着的夹爪，可绕一大致平行于所述转动轴线的夹爪轴线相对于扳手部件转动，该夹爪轴线距摆臂轴线的距离小于转动轴线与摆臂轴线之间的距离，一个连接在扳手部件与夹爪之间的液压夹紧组件，用于使夹爪绕所述夹爪轴线在夹持位置和非夹持位置之间相对于扳手部件转动，安装在扳手部件上的一第一和一第二钳齿，当摆臂处于伸展位置时，所述钳齿咬住沿钻孔轴线延伸的一钻管节，安装在所述夹爪上的一第三个钳齿，当摆臂处于伸展位置和夹爪处于夹持位置时，该钳齿咬住沿钻孔轴线延伸的一钻管节，第一、二、三个钳齿中的每一个都由螺纹连接于扳手部件和夹爪中二者相关的一个上的上、下固定件支承着，在所述钳齿之一与扳手部件和夹爪二者相关的一个中间放置至少一个垫板，该垫板上有一个孔，相关的上固定件从该孔中穿过将该垫扳保持在适当位置，垫板有一个下端，其上有一个向上延伸的槽，相关的下固定件从该槽中穿过，这样，通过拧下相应的上固定件而将该相关的上固定件从孔中取出，并松开相应的下固定件而无须将该相关的下固定件完全拧下，即可将垫扳卸去，这样，该槽允许垫板相对于相关的下固定件向上运动，这样，当第一、二、三个钳齿咬住一钻管节时，液压拆分组件的伸展使所述扳手部件和夹爪绕转动轴线转动，而使被咬住的钻管节相对于摆臂转动，因此，液压拆分组件的伸展作用在摆臂上一个力，产生一个使摆臂沿着从退回位置到伸展位置的方向偏转的力矩。
全文摘要
一种自动拆分扳手，具有位于钻管内侧的夹爪，这样，夹紧力不会因拆分缸的力减弱；拆分缸的方位使得它能产生一个使扳手向着而不是离开钻管的力矩；扳手部件的转动由三个销引导；扳手部件转动24°；夹爪可转动地安装在引导扳手部件运动的所述销之一上；垫板以易于插入和卸去的方式安装。
文档编号E21B19/00GK1138660SQ96103000
公开日1996年12月25日 申请日期1996年3月28日 优先权日1995年4月14日
发明者H·迪韦恩·惠森亨特 申请人:哈尼施费格尔公司