一种用于钻机装卸钻杆的承托装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于钻机技术领域，具体地说是一种用于钻机装卸钻杆的承托装置。包括第一直线驱动装置、第二直线驱动装置及承托杆，其中第一直线驱动装置和第二直线驱动装置设置于钻机动力头的两侧，并且所述第一直线驱动装置和第二直线驱动装置的输出轴通过承托杆连接，所述承托杆位于动力头短接轴的下方，在装卸钻杆时，通过第一直线驱动装置和第二直线驱动装置的同步驱动，所述承托杆伸出承托钻杆。本实用新型结构简单，体积小，重量轻，生产成本低，性能稳定，保养维护方便。
【专利说明】
一种用于钻机装卸钻杆的承托装置
技术领域
[0001]本实用新型属于钻机技术领域，具体地说是一种用于钻机装卸钻杆的承托装置。技术背景
[0002]随着科学技术和社会经济的发展，钻机的应用领域越来越广泛。钻机装卸钻杆的效率和安全关系到施工企业的经济和社会效益，是行业的关注点。
[0003]目前，钻机装卸钻杆的方法主要有三种:
[0004]1.人工装卸钻杆
[0005]装钻杆时，通常由两到三个人抬钻杆上机，一端放在夹持内，另一端由人力托举一定时间，配合钻机操作手将钻杆与动力头短接对接。卸钻杆时，钻杆一端从夹持内抬出，另一端需要人力提前用手接住，以免跌落。这种装卸钻杆的其动强度比较大，而且有钻杆跌落伤人的危险。
[0006]2.半自动装卸钻杆装置
[0007]该类装置是在钻臂一侧安装了一套可以移动的，装有机械手的支架，一般由两到四名工作人员抬钻杆上支架。机械手夹紧钻杆后移动到固定位置，装上钻杆。卸钻杆时，机械手加紧钻杆移动回原来位置，后松开钻杆，工人以人力抬下钻杆。这套装置体积比较庞大，一般来说，支架长度接近钻杆长度。
[0008]3.全自动换杆装置
[0009]通常包含上机械手、下机械手、上护杆装置、下护杆装置、转盘、连接杆、电控系统、液控系统等一系列的装置。结构非常复杂，对液控系统和电控系统的要求很高，制造精度要求高，制造及维护成本高昂，由于钻机工作时工况恶劣，震动较大，导致换杆机构可靠性低。尤其北方冬季施工，机械手，钻杆等容易冻住，卡住。维修起来比较麻烦。
[0010]如果第二和第三种方法的换钻杆装置发生故障，一般情况下需要停工修理，很难切换到人工上钻杆模式。
【实用新型内容】
[0011]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于钻机装卸钻杆的承托装置。该装置能够安全，快速的装卸钻杆，不但减轻工作人员的劳动强度，还提高了工作效率与安全系数。
[0012]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0013]—种用于钻机装卸钻杆的承托装置，包括第一直线驱动装置、第二直线驱动装置及承托杆，其中第一直线驱动装置和第二直线驱动装置设置于钻机动力头的两侧，并且所述第一直线驱动装置和第二直线驱动装置的输出轴通过承托杆连接，所述承托杆位于动力头短接轴的下方;在装钻杆和卸钻杆时，通过所述第一直线驱动装置和第二直线驱动装置的同步驱动，所述承托杆伸出承托钻杆。
[0014]所述承托杆上与动力头短接轴相对应的位置设有用于承托钻杆的凹槽。
[0015]所述承托杆上的凹槽能保证被承托的钻杆与动力头短接轴同轴。
[0016]所述凹槽为与动力头短接轴同轴的圆弧槽。
[0017]所述承托杆与第一直线驱动装置和第二直线驱动装置的输出轴垂直。
[0018]所述所述第一直线驱动装置和第二直线驱动装置分别通过一个支撑座安装在钻机动力头的两侧。
[0019]所述第一直线驱动装置和第二直线驱动装置为两个同步液压缸。
[0020]本实用新型的优点及有益效果是:
[0021]本实用新型结构简单，体积小，重量轻，生产成本低，性能稳定，保养维护方便。操作时，无钻杆跌落伤人的危险，装卸钻杆的劳动效率和安全系数都比较高。此外，假设本装置发生故障不能使用，可将液压支柱收缩归位，在液压油不泄露的前提下，可恢复到人工装卸钻杆模式，使工程不至于中断。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的结构不意图；
[0023]图2为图1的俯视图；
[0024]图3为本实用新型的侧视图。
[0025]其中，I为第一直线驱动装置，2为第二直线驱动装置，3为钻机动力头，4为支撑座，5为承托杆，6为动力头短接轴，7为夹持装置A，8为夹持装置B，9为钻杆B，10为钻杆A，11为钻臂，12为凹槽。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
[0027]如图1-2所示，本实用新型提供的一种用于钻机装卸钻杆的承托装置，包括第一直线驱动装置1、第二直线驱动装置2及承托杆5，其中第一直线驱动装置I和第二直线驱动装置2设置于钻机动力头3的两侧，并且所述第一直线驱动装置I和第二直线驱动装置2的输出轴通过承托杆5连接，所述承托杆5位于动力头短接轴6的下方。在装钻杆和卸钻杆时，通过所述第一直线驱动装置I和第二直线驱动装置2的同步驱动，所述承托杆5伸出承托钻杆。
[0028]如图3所示，所述承托杆5上与动力头短接轴6相对应的位置设有用于承托钻杆的凹槽12。所述承托杆5上凹槽12能保证被承托的钻杆与动力头短接轴6同轴，即钻杆的一端放置于凹槽12内，钻杆的轴线与动力头短接轴6的轴线共线。
[0029]所述第一直线驱动装置I和第二直线驱动装置2分别通过一个支撑座4安装在钻机动力头3的两侧。所述承托杆5与第一直线驱动装置I和第二直线驱动装置2的输出轴垂直，所述承托杆5通过第一直线驱动装置I和第二直线驱动装置2的同步驱动实现伸缩。
[0030]本实施例中，所述第一直线驱动装置I和第二直线驱动装置2为两个同步液压缸，所述承托杆5上的凹槽12为与动力头短接轴6同轴的圆弧槽，从而保证装卸的钻杆与动力头短接轴6同轴。
[0031]当需要装钻杆的时候，所述第一直线驱动装置I和第二直线驱动装置2同步伸出，即两个液压缸同步伸出，工作人员手持钻杆，将钻杆的一端(母扣端)放入承托杆5的凹槽12内，就完成动作，无需托举钻杆。钻杆的另一端通过设置于钻臂11上远离钻机动力头3的一端的夹持装置A7夹紧固定。动力头短接轴6旋转，因钻杆与动力头短接轴6同轴，动力头短接轴6端部的公扣与钻杆一端的母扣扣紧，同时钻机动力头3向前跟进，实现钻杆与动力头短接轴6连接。钻杆与动力头短接轴6连接后，两个液压缸同步缩回，带动承托杆5退回。所述夹持装置A7为液压夹爪。
[0032]当需要卸钻杆的时候，通过两个液压缸的输出轴同步驱动，承托杆5向前伸出。卸完的钻杆跌落于承托杆5的凹槽12内，工作人员可直接抬走钻杆，无需工作人员提前伸手托举。
[0033]本实用新型的具体工作过程是:
[0034]装钻杆
[0035]第一步，钻机钻进时，首先需要装首根钻杆。钻机动力头3位于初始位置，夹持装置A7及位于夹持装置A7后侧的夹持装置B8张开，两个液压缸驱动承托杆5伸出。工作人员将钻杆AlO上机，钻杆AlO的公扣端放入夹持装置A7和夹持装置B8中间位置，母扣端放入承托杆5的凹槽12内。
[0036]第二步，夹持装置A7加紧，使得钻杆AlO固定，动力头短接轴6正转，插入钻杆AlO的母扣内上紧。
[0037]第三步，夹持装置A7和夹持装置B8都张开，动力头短接轴6正转钻进，钻机动力头3与钻杆AlO向前移动，同时承托杆5通过两个液压缸的驱动收缩回原位。
[0038]第四步，动力头短接轴6头部钻进到夹持装置A7和夹持装置B8的中间位置(完成了首根钻杆的钻进动作)。夹持装置B8加紧钻杆AlO，动力头短接轴6反钻卸扣与钻杆AlO分离。
[0039]第五步，钻机动力头3回拖至初始位置，同时两个液压缸驱动承托杆5伸出，准备承托下一根钻杆。
[0040]第六步，工作人员将钻杆B9上机，其公扣端放入夹持装置A7和夹持装置B8的中间位置，并插入钻杆Al O的母扣端。钻杆B9的母扣端放入承托杆5的凹槽12内。动力头短接轴6正转，实现动力头短接轴6与钻杆B9上紧扣，继续正转，实现钻杆B9和钻杆AlO上紧扣。
[0041]第七步，重复以上动作，完成装上多根钻杆的任务。
[0042]卸钻杆
[0043]第一步，钻机动力头3回拖到初始位置，同时两个液压缸驱动承托杆5伸出。此时钻杆AlO和钻杆B9的接缝正好位于夹持装置A7和夹持装置B8之间。
[0044]第二步，夹持装置B8夹紧钻杆AlO，夹持装置A7夹紧钻杆B9，夹持装置A7对钻杆B9施加卸扣动作。松开夹持装置A7，动力头短接轴6反转，带动钻杆B9反转，实现钻杆B9和钻杆AlO分离。
[0045]第三步，夹持装置A7夹紧钻杆B9，动力头短接轴6反转卸扣，实现动力头短接轴6和钻杆B9分离。钻机动力头3往后移动一点，钻杆B9自动掉落在承托杆5的凹槽12内。工作人员将钻杆B9抬走，完成卸下一根钻杆的任务。
[0046]第四步，钻机动力头3往前移动，同时承托杆5通过两个液压缸的驱动与收缩回原位。
[0047]第五步，动力头短接轴6移动到夹持装置A7和夹持装置B8中间位置，动力头短接轴6正转与钻杆AlO的母扣上紧。松开夹持装置B8，动力头短接轴6带动钻杆AlO向后运动到初始位置。重复第一、二、三步骤的动作(假设钻杆A右侧还有钻杆)完成钻杆AlO的卸下任务。
[0048]第六步，重复以上动作，完成多根钻杆的卸下任务。
【主权项】
1.一种用于钻机装卸钻杆的承托装置，其特征在于，包括第一直线驱动装置(I)、第二直线驱动装置(2)及承托杆(5)，其中第一直线驱动装置(I)和第二直线驱动装置(2)设置于钻机动力头(3)的两侧，并且所述第一直线驱动装置(I)和第二直线驱动装置(2)的输出轴通过承托杆(5)连接，所述承托杆(5)位于动力头短接轴(6)的下方;在装钻杆和卸钻杆时，通过所述第一直线驱动装置(I)和第二直线驱动装置(2)的同步驱动，所述承托杆(5)伸出承托钻杆。2.根据权利要求1所述的用于钻机装卸钻杆的承托装置，其特征在于，所述承托杆(5)上与动力头短接轴(6)相对应的位置设有用于承托钻杆的凹槽(12)。3.根据权利要求2所述的用于钻机装卸钻杆的承托装置，其特征在于，所述承托杆(5)上的凹槽(12)能保证被承托的钻杆与动力头短接轴(6)同轴。4.根据权利要求3所述的用于钻机装卸钻杆的承托装置，其特征在于，所述凹槽(12)为与动力头短接轴(6)同轴的圆弧槽。5.根据权利要求1所述的用于钻机装卸钻杆的承托装置，其特征在于，所述承托杆(5)与第一直线驱动装置(I)和第二直线驱动装置(2)的输出轴垂直。6.根据权利要求1所述的用于钻机装卸钻杆的承托装置，其特征在于，所述第一直线驱动装置(I)和第二直线驱动装置(2)分别通过一个支撑座(4)安装在钻机动力头(3)的两侧。7.根据权利要求1所述的用于钻机装卸钻杆的承托装置，其特征在于，所述第一直线驱动装置(I)和第二直线驱动装置(2)为两个同步液压缸。
【文档编号】E21B19/18GK205477455SQ201620168441
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月3日
【发明人】张洪启
【申请人】张洪启