岩芯钻机下卡盘的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及钻机技术领域，特别是指一种岩芯钻机下卡盘。
【背景技术】
[0002]岩芯钻机下卡盘是岩芯钻机的重要组成部分，它一般被安装在岩芯钻机的导轨下端，并配有卡瓦。它能够在需要抱死岩芯钻杆时(如提钻下钻的加接、拆卸钻杆阶段，观察井下水文的过程中等)，通过卡瓦将岩芯钻杆抱死，以防岩芯钻杆掉落，并且在岩芯钻机正常钻进时，能松开卡瓦，使钻机能够驱动钻杆正常钻进。
[0003]岩芯钻杆是通过螺纹连接的，螺纹拧紧的方向与钻机正常钻进时的动力头的旋转方向相同。这样，钻杆之间的螺纹就会在钻进的过程中越拧越紧。那么在需要松弛钻杆螺纹时(如提钻时逐根拆卸钻杆)，动力头反转的扭矩就不足以拧松钻杆。在上述过程中，拧松钻杆的额外的力或扭矩，就是螺纹松弛助力。传统的解决方法一般是在钻杆螺纹附近夹上管钳，并通过人工敲打的方式使钻杆松开，或通过增加额外工作压力的方式增大动力头马达的反转扭矩，将钻杆螺纹扭开。这种方式不仅浪费时间、需要较强的人工劳动，而且对整个钻杆的扭曲损害较大。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供一种降低劳动强度、提高劳动效率、延长钻杆的使用寿命的岩芯钻机下卡盘。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下:
[0006]本实用新型提供一种岩芯钻机下卡盘，包括卡盘下框架和与所述卡盘下框架同轴设置且能相对转动的卡盘上框架，所述卡盘上框架和卡盘下框架上分别设置有一对卡瓦，每个卡瓦上均设置有驱动元件。
[0007]进一步的，所述卡盘上框架和卡盘下框架之间设置有用于驱动该两者相对转动的助力油缸。
[0008]进一步的，所述卡盘下框架上设置有凸起的侧壁，所述助力油缸的一端设置在所述侧壁上，所述助力油缸的另一端设置在所述卡盘上框架上。
[0009]进一步的，所述卡盘上框架的下端边缘插设在所述卡盘下框架内。
[0010]进一步的，所述助力油缸为单作用缸。
[0011]进一步的，所述驱动元件为夹紧油缸。
[0012]本实用新型具有以下有益效果:
[0013]与现有技术相比，本实用新型的岩芯钻机下卡盘，在钻杆螺纹需要松开时，将要松开的两根钻杆的螺纹连接处提至该岩芯钻机下卡盘的卡盘下框架和卡盘上框架之间，并借助于驱动元件，使上方的钻杆被设置在卡盘上框架的一对卡瓦抱死，而下方的钻杆被设置在卡盘下框架上的一对卡瓦抱死，此时将要松开的螺纹连接处被定位在上下两对卡瓦的位置之间，由于卡盘上框架和卡盘下框架同轴且能相对运动，因此通过转动卡盘上框架相对于卡盘下框架运动或者转动卡盘下框架相对于卡盘上框架运动，可以带着被抱死的上方钻杆或下方钻杆一同反转，使上、下两根钻杆的螺纹连接处被松弛。本实用新型避免通过人工敲打的方式使钻杆松开上下钻杆，减少了对钻杆的振动、扭曲、冲击损伤，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的岩芯钻机下卡盘的整体结构示意图；
[0015]图2为本实用新型的岩芯钻机下卡盘的俯视结构示意图；
[0016]图3为本实用新型的岩芯钻机下卡盘的卡盘上框架和卡盘下框架的连接结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0018]本实用新型提供一种岩芯钻机下卡盘，如图1至图3所示，包括卡盘下框架3和与卡盘下框架3同轴设置且能相对转动的卡盘上框架4，卡盘上框架4和卡盘下框架3上分别设置有一对卡瓦I，每个卡瓦I上均设置有驱动元件5。
[0019]与现有技术相比，本实用新型的岩芯钻机下卡盘，在钻杆螺纹需要松开时，将要松开的两根钻杆的螺纹连接处提至该岩芯钻机下卡盘的卡盘下框架和卡盘上框架之间，并借助于驱动元件，使上方的钻杆被设置在卡盘上框架的一对卡瓦抱死，而下方的钻杆被设置在卡盘下框架上的一对卡瓦抱死，此时将要松开的螺纹连接处被定位在上下两对卡瓦的位置之间，由于卡盘上框架和卡盘下框架同轴且能相对运动，因此通过转动卡盘上框架相对于卡盘下框架运动或者转动卡盘下框架相对于卡盘上框架运动，可以带着被抱死的上方钻杆或下方钻杆一同反转，使上、下两根钻杆的螺纹连接处被松弛。本实用新型避免通过人工敲打的方式使钻机松开上下钻杆，减少了对钻杆的振动、扭曲、冲击损伤，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。
[0020]传统的岩芯钻机下卡盘通常只有一组卡瓦，仅仅用来抱死钻杆，并没有在功能设计上认识到钻杆是按根分段的。本实用新型中的岩芯钻机下卡盘，其结构分为上、下两个部分，分别安装了相互独立的两组卡瓦，可以将钻杆分段抱死，这样，就让每根钻杆在螺纹松弛时都有相互独立的约束，使得在钻杆螺纹连接处增加额外的螺纹松弛助力成为可能。并且，在卡盘内部的小区域内增加松弛螺纹的助力，可以避免在动力头上增加扭矩时，巨大的扭矩传遍整根钻杆，并对整根钻杆构成扭曲伤害的不良工况。
[0021]作为本实用新型的一种改进，卡盘上框架4和卡盘下框架3之间优选设置有用于驱动该两者相对转动的助力油缸2。这种结构方便驱动卡盘上框架和卡盘下框架之间的上下运动，由于钻杆螺纹在松弛时，需要较大的扭矩，利用助力油缸的推力，并结合助力油缸施力点相对于旋转中心点的力臂，可轻松产生一个比动力头反转扭矩强大很多的反向扭矩，轻松拧松钻杆螺纹，这种结构可以避免对钻杆构成扭曲伤害的不良工况，延长钻杆的使用寿命。
[0022]进一步的，如图2所示，卡盘下框架3上可以设置有凸起的侧壁6，助力油缸2的一端优选设置在侧壁6上，助力油缸2的另一端优选设置在卡盘上框架4上。这种结构可以实现在非常小的区域内对两根钻杆的螺纹连接部位施加较大的反转扭矩，可以避免人工敲打方式对钻杆的冲击损伤等，同时也降低了人工的劳动强度。
[0023]为了使得卡盘上框架和卡盘下框架之间的相对运动更加容易实现，如图3所示，卡盘上框架4的下端边缘优选插设在卡盘下框架3内。具体的，本实用新型中的卡盘上框架和卡盘下框架之间通过内、外圆面的配合，可以自由转动，并且他们的结构完全不妨碍设置在卡盘上框架和卡盘下框架的卡瓦的伸出、缩回，卡瓦的动作与卡盘上框架、卡盘下框架两部分之间旋转的动作相互独立，互不干涉。
[0024]卡盘上框架在卡盘下框架内实现了以机器为动力在非常小的区域内对两根钻杆的螺纹连接部位施加较大的反转扭矩，以此可以避免人工敲打，减少对钻杆的振动、冲击损伤，降低人工的劳动强度，避免动力头增加反向扭矩时，对整个钻杆的扭曲伤害，节省时间、提高效率和经济效益。
[0025]本实用新型中，助力油缸2优选为单作用缸。由于助力油缸优选为单作用缸，在驱动其完成钻杆螺纹松弛助力的工作后，撤掉驱动助力油缸的液压力，它们就会依靠内部的弹簧自动复位，相对在此处应用双作用缸，功能上完全满足，液压回路的复杂程度降低了一半。这种结构操作简单。
[0026]优选的，驱动元件5为夹紧油缸。当在钻杆螺纹松弛后，撤掉驱动助力油缸的液压压力，使其复位时，同时松开卡盘上部的一对驱动元件(即夹紧油缸)，这时仅剩下方的钻杆仍被抱死，再操作钻机动力头，使其反转，即可轻松带动上方钻杆反转，直至上方钻杆被旋出、拆下。
[0027]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种岩芯钻机下卡盘，其特征在于，包括卡盘下框架和与所述卡盘下框架同轴设置且能相对转动的卡盘上框架，所述卡盘上框架和卡盘下框架上分别设置有一对卡瓦，每个卡瓦上均设置有驱动元件。2.根据权利要求1所述的岩芯钻机下卡盘，其特征在于，所述卡盘上框架和卡盘下框架之间设置有用于驱动该两者相对转动的助力油缸。3.根据权利要求2所述的岩芯钻机下卡盘，其特征在于，所述卡盘下框架上设置有凸起的侧壁，所述助力油缸的一端设置在所述侧壁上，所述助力油缸的另一端设置在所述卡盘上框架上。4.根据权利要求1所述的岩芯钻机下卡盘，其特征在于，所述卡盘上框架的下端边缘插设在所述卡盘下框架内。5.根据权利要求2或3所述的岩芯钻机下卡盘，其特征在于，所述助力油缸为单作用缸。6.根据权利要求5所述的岩芯钻机下卡盘，其特征在于，所述驱动元件为夹紧油缸。
【专利摘要】本实用新型公开了一种岩芯钻机下卡盘，属于钻机技术领域。所述岩芯钻机下卡盘包括卡盘下框架和与所述卡盘下框架同轴设置且能相对转动的卡盘上框架，所述卡盘上框架和卡盘下框架上分别设置有一对卡瓦，每个卡瓦上均设置有驱动元件。本实用新型避免通过人工敲打的方式使钻机松开上下钻杆，减少了对钻杆的振动、扭曲、冲击损伤，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。
【IPC分类】E21B19/10
【公开号】CN204782833
【申请号】CN201520373433
【发明人】盖希魁, 由振永
【申请人】金石恒泰（北京）科技有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年6月2日