[發明專利]立軸式鉆機的自動擰管機

有效

• 申請號: 201210198143.9
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102720450A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 蘭橋昌
• 申請（專利權）人: 蘭橋昌
• 主分類號: E21B19/18
• 分類號: E21B19/18
• 代理公司: 福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙) 35212
• 代理人: 宋連梅

【技術領域】

本發明涉及一種立軸式鉆機，特別涉及一種立軸式鉆機的自動擰管機。

【背景技術】

立軸式鉆機是地質鉆探中常用的一種回轉式鉆機。這種鉆機的回轉機構有一段較長的立軸(1米左右),用其帶動鉆具回轉、實現給進并導正鉆具,故名立軸式鉆機。它可以在各種硬度的巖石中鉆垂直孔和一定范圍的傾斜孔。在鉆進淺孔和斜孔時，立軸的導正作用尤為顯著。

擰管機是在地質鉆探的起下鉆具時，用于擰卸鉆桿的一種機械。它可代替人力擰卸鉆桿，減輕工人勞動強度，提高升降工作效率。按傳動方式，擰管機分液壓傳動和機械傳動兩種，中國普遍使用的是液壓擰管機。

目前針對擰管機的研發也有不少，如在2011-07-06公開的，申請號為201020635083.9的中國實用新型，揭示了一種用于鉆桿擰卸的液壓擰管機,其主要包括上鉗體、下鉗體和吊鉗三部分。其中下鉗體固定在孔口,用于夾持孔內鉆桿,防止落桿事件發生;上鉗體是擰管機的主體部分,用于實現上部鉆桿的大扭矩擰卸扣,作用是夾緊鉆桿和擰卸鉆桿;吊鉗主要用于擰管機的讓開孔口,從而減小鉆井平臺的面積,減少鉆探成本。由于其吊鉗需要用到懸吊機構，對安裝場地要求較高，且其夾緊裝置沒有自動夾緊功能，完全靠外力夾緊，耗能較大。

再如2010-12-15公開的申請號為201020184423.0的中國實用新型專利提供一種適用于外平鉆桿的大扭矩液壓擰卸設備-液壓擰管機的下鉗,它包括下鉗架、卡瓦座、第一偏心塊、第二偏心塊、第一卡瓦、第二卡瓦、偏心塊驅動液壓缸、水平移動液壓缸固定板、同步板、偏心塊驅動液壓缸架、第一驅動銷、第二驅動銷;第一卡瓦、第二卡瓦均位于第一擋板與第二擋板之間并擱置在底板上,第一卡瓦與第二卡瓦構成鉆桿下夾持腔,第一偏心塊與第一卡瓦相接觸,第二偏心塊與第二卡瓦相接觸;偏心塊驅動液壓缸的活塞桿與同步板鉸接,第一偏心塊上的第一驅動銷位于長條狀滑動孔內,第二偏心塊上的第二驅動銷位于長條狀滑動孔內。該實用新型的液壓擰管機的下鉗結構較復雜，且其夾緊裝置沒有自動夾緊功能，完全靠外力夾緊，耗能較大。

【發明內容】

本發明要解決的技術問題，在于提供一種立軸式鉆機的擰管裝置，結構簡單合理，夾持力大，且能耗小。

本發明是這樣實現的：一種立軸式鉆機的自動擰管機，包括一擰卸機構、一夾持機構以及一沖扣機構；

所述擰卸機構包括一驅動馬達、一小齒輪、一大齒輪、一撥環以及一搬叉；所述驅動馬達通過所述小齒輪帶動大齒輪旋轉，所述撥環包括兩擋柱和連接在擋柱底部的固定環，所述固定環固定連接在大齒輪之上，所述搬叉包括一叉口和卡柄，所述叉口夾持所述鉆機的上段鉆桿，所述卡柄卡設在所述撥環的兩擋柱之間；

所述夾持機構包括一環形油缸、一第一壓縮彈簧、一底板以及復數個對應設置的滾子排和卡瓦；所述環形油缸還包括夾緊缸筒、夾緊活塞以及夾緊缸底，所述夾緊活塞設在夾緊缸筒內，所述夾緊缸底連接于夾緊缸筒底部，所述夾緊活塞內具有上大下小的容置槽，所述復數個卡瓦上大下小，放置于所述容置槽內并夾持所述鉆機的下段鉆桿，容置槽的內壁形成與卡瓦數量對應的斜面，所述斜面的方向是上端向外，下端向內，所述卡瓦的背面通過所述滾子排滑設于所述斜面上，所述第一壓縮彈簧設在復數個卡瓦的底部與所述底板之間，底板上設有鉆桿通過孔；

所述沖扣機構包括一直線油缸、一杠桿、至少一彈性棘爪裝置；所述杠桿包括一體設置的連接部和環形旋轉部，連接部連接所述直線油缸的直線活塞，環形旋轉部與所述大齒輪相鄰同軸設置，且所述彈性棘爪裝置設于環形旋轉部與大齒輪之間，且所述彈性棘爪裝置在一狀態下將環形旋轉部與大齒輪連接為一體，并在另一狀態下將環形旋轉部與大齒輪松開。

較佳的，擰卸機構還包括一中空狀的芯管，該芯管設于所述大齒輪的軸部，為大齒輪提供旋轉軸；所述擰卸機構還包括一壓環，所述壓環壓緊于所述大齒輪和芯管的頂部。

較佳的，所述擰管機還包括一基座和一上蓋，上蓋連接于所述基座的上方，所述擰卸機構的小齒輪、大齒輪、芯管以及所述沖扣機構的直線油缸的一端、杠桿、彈性棘爪裝置均設在所述基座和上蓋連接圍成的空間內，所述驅動馬達和撥環設在上蓋上方。

較佳的，所述夾持機構中的卡瓦數量為2，所述卡瓦的夾持面上還設有一卡瓦鑲件，且兩卡瓦相向設置，使兩卡瓦鑲件圍成一六角形或圓形的夾持腔。

較佳的，所述夾持機構還包括一用于卡設所述第一壓縮彈簧的擋頭，該擋頭包括兩立柱及一連接環，兩立柱連接在所述連接環一直徑兩端的下方，并且該兩立柱分別位于所述夾持腔的兩側。