[發明專利]一種插接式螺旋鉆桿及鉆桿拆卸裝置和方法

有效

• 申請號: 201910914908.6
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110644935B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 任鵬偉;馬帥;丁艷紅;郭文亮;張天翼
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: E21B19/16
• 分類號: E21B19/16
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 程小娟

本發明提供一種插接式螺旋鉆桿及鉆桿拆卸裝置和方法，屬于鉆桿的技術領域，包括中間桿以及設置在中間桿兩端的公接頭和母接頭；中間桿外側設有螺旋葉片；公接頭上沿著徑向設置有可伸縮的鎖舌；母接頭上沿著徑向設置有供鎖舌穿過通孔；公接頭包括用于插入母接頭的主體以及設置在主體端部與中間桿連接的環形凸臺；鎖舌設置在主體上；環形凸臺上對稱設置有兩個限位凸臺或限位孔。上述插接式螺旋鉆桿及鉆桿拆卸裝置和方法，不需停機即可實現鉆桿的拆卸，且結構相對機械手更為簡單。

技術領域

本發明涉及鉆桿的技術領域，特別是涉及一種插接式螺旋鉆桿及鉆桿拆卸裝置和方法。

背景技術

煤礦井下瓦斯抽采、石油抽采、地質勘探、深層地下巖石取樣等主要依靠鉆桿打孔來實現，相鄰兩根鉆桿的公接頭和母接頭一般通過插銷連接或螺紋連接，需要靠人工裝卸，難以實現自動化。為了改善這一問題，發明人提出了一種自動插接式螺旋鉆桿（CN201410765326.3），安裝過程中安裝有鎖舌的面對準另一鉆桿的母接頭設有通孔二的面給進軸向力，鎖舌的斜面與母接頭前端面接觸，給鎖舌向下的力，使鎖舌縮進到公接頭的通孔一內，當公接頭的臺肩與母接頭的端面接觸時，正好鎖舌彈出，進入母接頭的通孔二內，鉆桿退出時鎖舌的前面與母接頭四方形通孔面接觸承受軸向拉力，旋轉時八邊形接觸面傳遞扭矩；拆卸時機械手的兩個爪對準母接頭的四方形通孔二啟動液壓缸使鎖舌縮進， 當鎖舌的上下部分同時縮進到與公接頭的一個面高度一致時動力裝置給進軸向拉力，兩根鉆桿分離。上述專利配合機械手實現了鉆桿裝卸的自動化，但是在拆卸鉆桿時，仍需要停機才能實現，且機械手結構復雜。

發明內容

本發明的目的在于提供一種插接式螺旋鉆桿及鉆桿拆卸裝置和方法，不需停機即可實現鉆桿的拆卸，且結構相對機械手更為簡單。

為實現上述目的，本發明提供一種插接式螺旋鉆桿，包括中間桿以及設置在中間桿兩端的公接頭和母接頭；中間桿外側設有螺旋葉片；公接頭上沿著徑向設置有可伸縮的鎖舌；母接頭上沿著徑向設置有供鎖舌穿過通孔；公接頭包括用于插入母接頭的主體以及設置在主體端部與中間桿連接的環形凸臺；鎖舌設置在主體上；環形凸臺上對稱設置有兩個限位凸臺或限位孔。

進一步地，主體為被兩個平行于圓柱軸線的平面所截而形成的圓柱體；鎖舌設置在平面上。

本發明還提供一種用于拆卸上述插接式螺旋鉆桿的鉆桿拆卸裝置，包括套筒、拆卸桿、止動桿、轉動套設在套筒外的拆卸壓環和止動壓環、分別帶動拆卸壓環和止動壓環轉動的傳動機構以及為傳動機構提供動力的驅動機構；套筒上沿著軸向設置有與鎖舌對應的拆卸通孔以及與限位凸臺或限位孔對應的止動通孔；拆卸通孔和止動通孔均為階梯孔，上層孔的直徑大于下層孔的直徑，上層孔與下層孔的連接面為階梯面，上層孔的孔壁上沿著軸向設置有導向槽；拆卸桿插設在拆卸通孔內，包括與上層孔配合的頭部以及與下層孔配合的桿體，頭部設置有徑向孔，徑向孔內插設與導向槽配合的導向鍵，壓縮彈簧套設在桿體上，壓縮彈簧的兩端與頭部的底面和拆卸通孔的階梯面相接；止動桿插設在止動通孔內，包括傳動段和止動段，傳動段與上層孔配合，止動段包括與上層孔配合的頭部以及與下層孔配合的桿體，止動段的頭部和傳動段均設置有徑向孔，徑向孔內插設與導向槽配合的導向鍵，壓縮彈簧套設在止動段上，壓縮彈簧的兩端與傳動段的底面和止動通孔的階梯面相接；拆卸壓環和止動壓環均包括兩個半環，半環的兩端分別為平端面和楔形端面，同個壓環內兩個半環的平端面和楔形端面相對設置且楔形端面朝向套筒，拆卸壓環和止動壓環的楔形端面相反；拆卸桿的頭部位于拆卸壓環的兩個半環之間；止動桿的傳動段位于止動壓環的兩個半環之間。

進一步地，驅動機構包括拆卸液壓馬達和止動液壓馬達；傳動機構包括傳動齒輪、設置在拆卸壓環外的拆卸齒輪以及設置在止動壓環外的止動齒輪；兩個所述傳動齒輪分別套設在拆卸液壓馬達和止動液壓馬達的輸出軸上，分別與拆卸齒輪和止動齒輪嚙合。

進一步地，拆卸壓環和拆卸齒輪之間設置有拆卸壓圈；止動壓環和止動齒輪之間設置有止動壓圈；拆卸壓圈和套筒之間以及止動壓圈和套筒之間均設置有傳動軸承。