[發(fā)明專利]一種限位范圍可調(diào)的頂部開放式鉆桿限位器

有效

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• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111287678B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 劉智;李泉新;劉建林;許超;方俊;趙江鵬;王四一;趙建國
• 申請（專利權(quán)）人: 中煤科工集團西安研究院有限公司
• 主分類號: E21B19/24
• 分類號: E21B19/24
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 61216
• 代理人: 李婷;金艷婷

本發(fā)明公開了一種限位范圍可調(diào)的頂部開放式鉆桿限位器，包括支撐架、夾持直徑范圍可調(diào)的滾輪組件以及調(diào)節(jié)滾輪組件的連桿組件；滾輪組件至少設置有兩組，每組滾輪組件包括主動齒輪單元和從動齒輪單元；從動齒輪鉸接在支撐架上；每組滾輪組件中的主動齒輪和從動齒輪嚙合；第一滾輪和第二滾輪之間形成供鉆桿插入的空間；連桿組件一端與其中一組滾輪組件的主動齒輪同軸連接，連桿組件的另一端與另一組滾輪組件的主動齒輪同軸連接，通過連桿組件帶動兩個主動齒輪同步轉(zhuǎn)動，使得第一滾輪和第二滾輪相互靠近或遠離。本發(fā)明通過連桿組件帶動主動齒輪單元和從動齒輪單元動作從而改變滾輪所形成的外切外輪，使得限位器的限位范圍可調(diào)。

技術領域

本發(fā)明涉及屬于鉆探技術領域，涉及坑道鉆機鉆進過程中限制鉆桿徑向位移的鉆桿限位器，尤其涉及一種限位范圍可調(diào)的頂部開放式鉆桿限位器。

背景技術

坑道鉆機在鉆進施工過程中，由于鉆桿自重的影響，鉆桿柱在靜止狀態(tài)下會有下垂現(xiàn)象，導致動力頭的回轉(zhuǎn)軸線延長線與鉆桿柱的軸線不重合。當動力頭驅(qū)動鉆桿回轉(zhuǎn)過程中，在鉆桿柱在自重作用下鉆桿外壁會與動力頭前方設置的夾持器卡瓦下端不斷摩擦，產(chǎn)生強烈振動的同時對鉆桿以及夾持器卡瓦的使用壽命也會有影響。目前解決此類問題的方法是在夾持器前端或者后端加裝鉆桿限位器，利用限位器內(nèi)孔壁的環(huán)行空間來限制鉆桿的活動范圍，避免與夾持器卡瓦摩擦。限位器內(nèi)孔直徑與鉆桿外徑越接近，鉆進過程中限位器的限位效果越好。

中國專利CN107339068A涉及一種可變徑的鉆具導向器，該導向器通過伸縮缸帶動活動支架進行運動以改變滾輪總體外徑的變化而達到導向器外徑的改變，但是該專利是利用若干組滾輪所形成的最大外輪廓與鉆孔孔壁之間的作用來限制鉆具導向器的活動范圍。其使用目的是鉆具導向器，使用環(huán)境為鉆孔孔內(nèi)，使用方法為與若干鉆具相連，鉆進過程中在孔內(nèi)起到鉆具的導向及扶正作用，與鉆具導向器直接接觸的為鉆孔孔壁。而且隨著支架擺動角度的改變，滾輪的軸線也與鉆桿的軸線成一定角度，因此鉆具導向器工作過程中滾輪會產(chǎn)生偏磨。滾輪為鉆具導向器的關鍵零部件，其是否能正常工作對整個鉆具導向器的使用壽命及導向效果都會有一定影響。

中國專利CN 106677720 B涉及到用于高轉(zhuǎn)速坑道鉆機的鉆具扶正裝置，該鉆具扶正裝置包括前扶正組件和后扶正組件，可適用于高轉(zhuǎn)速坑道鉆機的鉆具扶正，效果良好。但其前、后限位組件的中心通孔一定，當鉆桿柱內(nèi)連接有擴孔鉆具、穩(wěn)定器等直徑稍大于鉆桿外徑的粗徑鉆具時，只能通過增大扶正裝置的中心通孔直徑來保證扶正裝置能夠使用。這種方法雖然能解決粗徑鉆具下放的問題，但是由于中心通孔與鉆桿外壁之間的距離增大，扶正效果就會受到影響。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種限位范圍可調(diào)的頂部開放式鉆桿限位器，解決現(xiàn)在的扶正器對鉆桿的限位效果不佳，不能很好的對進入鉆孔內(nèi)的鉆桿起到徑向限位作用進而使得鉆桿旋轉(zhuǎn)鉆進過程中與夾持器發(fā)生摩擦，損壞夾持器及鉆桿本身的問題。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案予以實現(xiàn)：

一種限位范圍可調(diào)的頂部開放式鉆桿限位器，包括支撐架、夾持直徑范圍可調(diào)的滾輪組件以及調(diào)節(jié)滾輪組件的連桿組件；

所述的滾輪組件至少設置有兩組，每組滾輪組件包括主動齒輪單元和從動齒輪單元；所述的主動齒輪單元一端設置主動齒輪，另一端設置第一滾輪，所述的主動齒輪鉸接在支撐架上；所述的從動齒輪單元一端設置從動齒輪，另一端設置有第二滾輪，所述的從動齒輪鉸接在支撐架上；每組滾輪組件中的主動齒輪和從動齒輪嚙合；所述的第一滾輪和第二滾輪之間形成供鉆桿插入的空間；所述的連桿組件一端與其中一組滾輪組件的主動齒輪同軸連接，連桿組件的另一端與另一組滾輪組件的主動齒輪同軸連接，通過連桿組件帶動兩個主動齒輪同步轉(zhuǎn)動，使得第一滾輪和第二滾輪相互靠近或遠離；所述的支撐架上設置有用于固定所述的連桿組件轉(zhuǎn)動位置的定位孔。

具體的，所述的連桿組件包括依次鉸接的第一連桿、第二連桿和第三連桿，所述的第一連桿與其中一組滾輪組件的主動齒輪鉸接，所述的第三連桿與另一組滾輪組件的主動齒輪鉸接；所述的第二連桿的長度可調(diào)。