[發(fā)明專(zhuān)利]自動(dòng)接鉆桿或拆鉆桿的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410321927.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104088594A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張茹;高明忠;徐曉煉;艾婷;張澤天;謝晶
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21B19/18
• 分類(lèi)號(hào): E21B19/18
• 代理公司: 成都宏順專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李玉興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦井鉆孔領(lǐng)域，尤其是涉及一種自動(dòng)接鉆桿或拆鉆桿的裝置。

背景技術(shù)

煤炭是我國(guó)的主體能源，然而井下煤層賦存及開(kāi)采條件復(fù)雜，且我國(guó)煤層瓦斯含量普遍較高，其中50％以上的煤層為高瓦斯煤層，高突礦井占全國(guó)礦井總數(shù)的44％。當(dāng)前瓦斯治理的措施較多，但最終都需要煤層鉆孔后進(jìn)行瓦斯抽采，施工過(guò)程中鉆孔是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鉆孔深度、鉆孔直徑、鉆孔質(zhì)量直接影響瓦斯治理效果。特別在松軟煤層，塌孔嚴(yán)重，鉆孔成孔效率低，水鉆會(huì)進(jìn)一步降低成孔質(zhì)量，因此風(fēng)鉆成為松軟煤層鉆孔的唯一選擇。然而，在風(fēng)鉆過(guò)程中，鉆桿與煤壁高速摩擦，隨著鉆進(jìn)深度的增加，煤巖體溫度亦相應(yīng)增加，鉆桿溫度升高極快。而且在風(fēng)鉆過(guò)程會(huì)給鉆孔內(nèi)不間斷送入空氣，鉆孔內(nèi)氧氣充足，瓦斯含量大，當(dāng)鉆桿溫度達(dá)到煤炭燃點(diǎn)時(shí)，極易引起煤炭燃燒，帶來(lái)礦井安全隱患。在鉆機(jī)工作過(guò)程中，不可避免地需要進(jìn)行接鉆桿與拆鉆桿操作，即進(jìn)行鉆桿接鉆與退鉆操作，然而目前的鉆機(jī)的接鉆桿或拆鉆桿工作都是礦工手工操作，效率低下，操作方式落后，在接鉆桿或拆鉆桿上耗費(fèi)的時(shí)間大于鉆孔實(shí)際所需要的時(shí)間，且如操作不當(dāng)很容易引起煤炭燃燒，危險(xiǎn)性大。因此，亟需一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)接鉆桿或拆鉆桿的裝置，使得不需要工人手動(dòng)接鉆桿或拆鉆桿，以提高鉆孔的效率，減輕工人的勞動(dòng)力支出，提高礦井操作的安全性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有鉆機(jī)接鉆桿或拆鉆桿的工作都是人工手動(dòng)進(jìn)行操作，效率低下且安全性低，提供一種自動(dòng)接鉆桿或拆鉆桿的裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：自動(dòng)接鉆桿或拆鉆桿的裝置，包括鉆桿支架、卡盤(pán)、傳動(dòng)系統(tǒng)及支座平臺(tái)，鉆桿支架及傳動(dòng)系統(tǒng)依次設(shè)置于支座平臺(tái)上，傳動(dòng)系統(tǒng)包括電機(jī)、蝸桿及與蝸桿相適配的蝸輪，所述電機(jī)為能夠?qū)崿F(xiàn)正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)的低速電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與蝸輪的軸心相連，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸并與蝸輪的半徑相垂直，卡盤(pán)焊接在蝸桿靠近鉆桿支架的一端，卡盤(pán)及蝸桿與待接或待拆的鉆桿同軸，所述鉆桿支架用于支撐待接或待拆的鉆桿，卡盤(pán)用于固定鉆桿支架上的待接或待拆的鉆桿。

具體的，所述鉆桿支架為V型鉆桿支架。

優(yōu)選的，所述鉆桿支架兩側(cè)內(nèi)部分別配有相同的滾珠。

進(jìn)一步的，所述V型鉆桿支架包括第一鉆桿支架和第二鉆桿支架，第一鉆桿支架和第二鉆桿支架與待接或待拆的鉆桿同軸。

具體的，所述卡盤(pán)為三爪卡盤(pán)，其內(nèi)徑略大于鉆桿直徑。

優(yōu)選的，所述三爪卡盤(pán)的材質(zhì)為合金鋼。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，所述傳動(dòng)系統(tǒng)還包括保護(hù)罩，保護(hù)罩設(shè)置于電機(jī)、蝸桿及蝸輪的外部。

本發(fā)明的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，能夠?qū)崿F(xiàn)高效地接、拆鉆桿工作，減少勞動(dòng)力投入，有效提高鉆孔的工作效率，避免人力物力的損失，保證工作人員的人身安全及礦井的安全。本發(fā)明適用于礦井鉆孔操作。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明V型鉆桿支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明三爪卡盤(pán)的側(cè)視圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的傳動(dòng)系統(tǒng)的蝸輪與蝸桿結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的傳動(dòng)系統(tǒng)中蝸輪、蝸桿與電機(jī)的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1為V型鉆桿支架，2為三爪卡盤(pán)，3為傳動(dòng)系統(tǒng)，4為電機(jī)，5為支座平臺(tái)，6為第一鉆桿支架，7為第二鉆桿支架，8為蝸桿，9為蝸輪，10為保護(hù)罩，11為待接或待拆的鉆桿，12為滾珠。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖1所示，本發(fā)明的自動(dòng)接鉆桿或拆鉆桿的裝置，包括鉆桿支架、卡盤(pán)、傳動(dòng)系統(tǒng)3及支座平臺(tái)5，鉆桿支架及傳動(dòng)系統(tǒng)3依次設(shè)置于支座平臺(tái)5上，傳動(dòng)系統(tǒng)3包括電機(jī)4、蝸桿8及與蝸桿8適配的蝸輪9，所述電機(jī)4為能夠?qū)崿F(xiàn)正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)的低速電機(jī)，電機(jī)4的轉(zhuǎn)軸與蝸輪9的軸心相連，并與蝸輪9的半徑相垂直，卡盤(pán)焊接在蝸桿8靠近鉆桿支架的一端，卡盤(pán)及蝸桿8與待接或待拆的鉆桿同軸，所述鉆桿支架用于支撐待接或待拆的鉆桿，卡盤(pán)用于固定鉆桿支架上的待接或待拆的鉆桿。

本裝置在使用時(shí)固定在鉆機(jī)上且可以調(diào)整角度，并使鉆桿支架上待接或待拆的鉆桿軸心與鉆機(jī)上鉆桿的軸心在同一直線(xiàn)上，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)接鉆桿或拆鉆桿，最終完成接鉆與退鉆過(guò)程。

電機(jī)4的轉(zhuǎn)速較低利于安全接桿，若轉(zhuǎn)速過(guò)快，則提高操作過(guò)程的危險(xiǎn)性。