一种自动装卸钻杆装置的制作方法

1.本实用新型涉及地质机械设备技术领域，特别是涉及一种自动装卸钻杆装置。


背景技术：

2.目前全液压动力头钻机在提下钻或者加接单根时，主要以人工操作为主，通常为两到三人配合操作将钻杆从地面抬起，移动放至动力头主轴下放，再由司钻人员转动动力头主轴，完成加接杆的操作，拆卸单根时与上述动作相反，由地面操作人员将卸开的钻杆通过人力放至地面或者摆放至钻杆架上，这样极大的加大了工人劳动强度，增加辅助时间，提高施工成本、降低施工效率。
3.另外在孔内出现问题或者出现井涌、井喷事故时孔口操作人员难以靠近钻机孔口时，都会给施工带来安全风险，也会对操作人员带来危险，同时，由于人工操作时难免会采用辅助零件，与钻机距离较近，往往会发生一些意外情况，导致机械伤人的情况出现，亦会导致施工成本高，工人操作危险性高，钻进效率低等情况。
4.因此，如何改变现有技术中，钻杆装卸由人工操作，工作效率低且操作安全系数较低的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种自动装卸钻杆装置，以解决上述现有技术存在的问题，提高钻杆装卸工作效率，提高操作安全系数。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种自动装卸钻杆装置，包括：
7.钻杆架，所述钻杆架设置于钻杆架支座上，所述钻杆架能够承载多根钻杆，钻杆的轴线平行于水平面；
8.递杆组件，所述递杆组件设置于所述钻杆架支座上，所述递杆组件位于所述钻杆架的底部，所述递杆组件包括递杆臂、勾板，所述勾板与所述递杆臂的一端相连，所述递杆臂可滑动地与所述钻杆架支座相连，所述递杆臂能够带动所述勾板往复运动，所述勾板能够承托钻杆；
9.移动组件，所述移动组件包括横梁、竖直臂、夹紧臂、夹紧耳板，所述竖直臂的一端可转动地与所述横梁相连，所述竖直臂、所述夹紧臂的长度均能够调整，所述夹紧臂的一端可转动地与所述竖直臂相连，所述夹紧臂的另一端与所述夹紧耳板的第一端转动相连，所述夹紧耳板的第二端与所述竖直臂转动相连，所述夹紧耳板具有钩状物，所述钩状物与所述竖直臂相配合能够固定并夹紧钻杆；所述夹紧臂设置于所述钻杆架靠近所述勾板的一侧。
10.优选地，所述钻杆架包括隔板，若干所述隔板等间距排布，相邻的所述隔板之间能够容纳多根沿竖直方向叠放的钻杆，所述勾板具有能够承托钻杆的弧形槽，所述弧形槽朝向钻杆方向设置。
11.优选地，所述钻杆架支座上设置有托架杆，所述托架杆设置于所述钻杆架的底部，所述托架杆的高度能够调整，所述托架杆能够与钻杆相抵并承托钻杆。
12.优选地，所述托架杆垂直于钻杆的轴线方向设置，所述托架杆的数量为两根，两根所述托架杆平行设置，所述托架杆连接有托架油缸，所述托架油缸能够带动所述托架杆沿竖直方向往复运动，所述托架油缸连接有托架导杆，所述托架导杆可滑动地与所述钻杆架支座相连，所述托架导杆与所述钻杆架支座的相对滑动方向平行于所述托架油缸的运动方向。
13.优选地，所述递杆臂包括递杆油缸和递杆滑轨，所述递杆油缸与所述递杆滑轨相连，所述递杆滑轨可滑动地与所述钻杆架支座相连，所述勾板与所述递杆滑轨远离所述递杆油缸的一端相连；所述递杆滑轨和所述勾板的数量为两个且一一对应，两条所述递杆滑轨均与所述递杆油缸相连，所述递杆油缸能够带动所述递杆滑轨往复运动。
14.优选地，所述勾板利用销轴和减震弹簧与所述递杆滑轨相连，所述减震弹簧位于所述销轴的顶部。
15.优选地，所述移动组件还包括伸直油缸和耳板座，所述伸直油缸的一端与所述横梁铰接，所述伸直油缸的另一端与所述耳板座铰接，所述耳板座与所述竖直臂相连，所述伸直油缸能够带动所述竖直臂转动。
16.优选地，所述竖直臂包括竖直油缸和竖直支架，所述竖直油缸连接所述横梁与所述竖直支架，所述耳板座固定于所述竖直油缸上，所述夹紧臂与所述竖直支架相连，所述夹紧臂包括夹紧油缸，所述竖直支架、所述夹紧臂、所述夹紧耳板的数量均为两个且一一对应，所述夹紧耳板与所述竖直支架相配合能够夹紧钻杆；所述竖直油缸连接有竖直导杆，所述竖直导杆的一端与所述竖直支架相连，所述竖直导杆的另一端可滑动地与所述竖直油缸相连。
17.优选地，所述移动组件还包括夹紧调节油缸，所述夹紧油缸设置于所述竖直油缸与所述竖直支架之间，所述夹紧调节油缸的轴线平行于钻杆的轴线，所述夹紧调节油缸能够带动所述竖直支架往复运动；所述夹紧调节油缸连接有夹紧调节导杆，所述夹紧调节导杆与所述夹紧调节油缸相连，所述夹紧调节导杆可滑动地与所述竖直支架相连。
18.优选地，所述横梁连接有平移滑板，所述平移滑板可滑动地设置于平移底座上，所述平移滑板连接有平移油缸，所述平移油缸能够带动所述平移滑板往复运动，所述平移滑板、所述平移底座的相对滑动方向与钻杆的轴线方向相垂直。
19.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：本实用新型的自动装卸钻杆装置，包括钻杆架、递杆组件、移动组件，其中，钻杆架设置于钻杆架支座上，钻杆架能够承载多根钻杆，钻杆的轴线平行于水平面；递杆组件设置于钻杆架支座上，递杆组件位于钻杆架的底部，递杆组件包括递杆臂、勾板，勾板与递杆臂的一端相连，递杆臂可滑动地与钻杆架支座相连，递杆臂能够带动勾板往复运动，勾板能够承托钻杆；移动组件包括横梁、竖直臂、夹紧臂、夹紧耳板，竖直臂的一端可转动地与横梁相连，竖直臂、夹紧臂的长度均能够调整，夹紧臂的一端可转动地与竖直臂相连，夹紧臂的另一端与夹紧耳板的第一端转动相连，夹紧耳板的第二端与竖直臂转动相连，夹紧耳板具有钩状物，钩状物与竖直臂相配合能够固定并夹紧钻杆；夹紧臂设置于钻杆架靠近勾板的一侧。工作时，多根钻杆横向排列设置于钻杆架中，递杆组件中的递杆臂带动勾板运动，勾板运动至钻杆架的底部，钻杆在重力作用下
落在勾板上，勾板承托钻杆继续运动并由钻杆架伸出，移动组件中的竖直臂带动夹紧臂下行，夹紧臂能够带动夹紧耳板转动，夹紧耳板的钩状物与竖直臂相配合能够夹紧钻杆，竖直臂能够绕横梁转动，竖直臂转动带动钻杆转动至竖直状态，并令钻杆与动力头主轴对正，实现加杆的目的；拆卸钻杆后，利用移动组件可将拆卸的钻杆直接放入钻杆架中。使用本实用新型的自动装卸钻杆装置，能够实现钻杆装卸无人化操作，降低操作人员的劳动负担，同时降低机械设备对操作人员现场操作时带来的危害，提高操作安全系数，降低施工成本。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型的自动装卸钻杆装置的结构示意图；
22.图2为本实用新型的自动装卸钻杆装置的主视示意图；
23.图3为本实用新型的自动装卸钻杆装置的俯视示意图；
24.图4为本实用新型的自动装卸钻杆装置的侧视示意图；
25.图5为本实用新型的自动装卸钻杆装置工作时的侧视示意图；
26.图6为本实用新型的自动装卸钻杆装置工作时的俯视示意图；
27.其中，100为自动装卸钻杆装置，1为钻杆架，2为钻杆架支座，3为递杆组件，4为递杆臂，5为勾板，6为移动组件，7为横梁，8为竖直臂，9为夹紧臂，10为夹紧耳板，11为隔板，12为托架杆，13为托架油缸，14为托架导杆，15为递杆油缸，16为递杆滑轨，17为销轴，18为减震弹簧，19为伸直油缸，20为耳板座，21为竖直油缸，22为竖直支架，23为夹紧油缸，24 为竖直导杆，25为夹紧调节油缸，26为夹紧调节导杆，27为平移滑板，28 为平移底座，29为平移油缸，30为压板。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.本实用新型的目的是提供一种自动装卸钻杆装置，以解决上述现有技术存在的问题，提高钻杆装卸工作效率，提高操作安全系数。
30.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
31.请参考图1
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6，其中，图1为本实用新型的自动装卸钻杆装置的结构示意图，图2为本实用新型的自动装卸钻杆装置的主视示意图，图3为本实用新型的自动装卸钻杆装置的俯视示意图，图4为本实用新型的自动装卸钻杆装置的侧视示意图，图5为本实用新型的自动装卸钻杆装置工作时的侧视示意图，图 6为本实用新型的自动装卸钻杆装置工作时的俯视示意图。
32.本实用新型提供一种自动装卸钻杆装置100，包括：
33.钻杆架1，钻杆架1设置于钻杆架支座2上，钻杆架1能够承载多根钻杆，钻杆的轴线平行于水平面；
34.递杆组件3，递杆组件3设置于钻杆架支座2上，递杆组件3位于钻杆架 1的底部，递杆组件3包括递杆臂4、勾板5，勾板5与递杆臂4的一端相连，递杆臂4可滑动地与钻杆架支座2相连，递杆臂4能够带动勾板5往复运动，勾板5能够承托钻杆；
35.移动组件6，移动组件6包括横梁7、竖直臂8、夹紧臂9、夹紧耳板10，竖直臂8的一端可转动地与横梁7相连，竖直臂8、夹紧臂9的长度均能够调整，夹紧臂9的一端可转动地与竖直臂8相连，夹紧臂9的另一端与夹紧耳板 10的第一端转动相连，夹紧耳板10的第二端与竖直臂8转动相连，夹紧耳板 10具有钩状物，钩状物与竖直臂8相配合能够固定并夹紧钻杆；夹紧臂9设置于钻杆架1靠近勾板5的一侧。
36.本实用新型的自动装卸钻杆装置100工作时，多根钻杆横向排列设置于钻杆架1中，递杆组件3中的递杆臂4带动勾板5运动，勾板5运动至钻杆架1 的底部，钻杆在重力作用下落在勾板5上，勾板5承托钻杆继续运动并由钻杆架1伸出，移动组件6中的竖直臂8带动夹紧臂9下行，夹紧臂9能够带动夹紧耳板10转动，夹紧耳板10的钩状物与竖直臂8相配合能够夹紧钻杆，竖直臂8能够绕横梁7转动，竖直臂8转动带动钻杆转动至竖直状态，并令钻杆与动力头主轴对正，实现加杆的目的；拆卸钻杆后，利用移动组件6可将拆卸的钻杆直接放入钻杆架1中。使用本实用新型的自动装卸钻杆装置100，能够实现钻杆装卸无人化操作，降低操作人员的劳动负担，同时降低机械设备对操作人员现场操作时带来的危害，提高操作安全系数，降低施工成本。
37.在本具体实施方式中，钻杆架1包括隔板11，若干隔板11等间距排布，相邻的隔板11之间能够容纳多根沿竖直方向叠放的钻杆，钻杆架1能够容纳若干组竖直排列的钻杆，提高钻杆架1的承托收纳能力；另外，勾板5具有能够承托钻杆的弧形槽，弧形槽朝向钻杆方向设置，钻杆落入弧形槽中，避免移动钻杆的过程中，钻杆滚动错位，提高装置的可靠性。
38.其中，钻杆架支座2上设置有托架杆12，托架杆12设置于钻杆架1的底部，托架杆12的高度能够调整，托架杆12能够与钻杆相抵并承托钻杆，在钻杆架1的底部设置托架杆12能够避免排列在钻杆架1内的钻杆滑脱。
39.为了同时承托多组钻杆，托架杆12垂直于钻杆的轴线方向设置，托架杆 12的数量为两根，两根托架杆12平行设置，托架杆12连接有托架油缸13，托架油缸13能够带动托架杆12沿竖直方向往复运动，便于调整托架杆12的高度，使托架杆12更好地承托钻杆，托架油缸13连接有托架导杆14，托架导杆14可滑动地与钻杆架支座2相连，托架导杆14与钻杆架支座2的相对滑动方向平行于托架油缸13的运动方向，托架导杆14能够限制托架油缸13的运动路径，避免托架油缸13运动方向发生偏离，进而提高托架杆12的运动稳定性，同时还能够增强托架油缸13的活塞杆的刚性。需要说明的是，两根托架杆12的设置需避免与递杆臂4、夹紧臂9的设置位置发生干涉，以保证装置的正常工作。
40.具体地，递杆臂4包括递杆油缸15和递杆滑轨16，递杆油缸15与递杆滑轨16相连，递杆滑轨16可滑动地与钻杆架支座2相连，勾板5与递杆滑轨 16远离递杆油缸15的一端相连，递杆油缸15能够驱动递杆滑轨16和勾板5 往复运动，以承载不同隔板11之间的钻杆，并带动钻杆伸出，方便移动组件6抓取钻杆；递杆滑轨16和勾板5的数量为两个且一一对应，两
条递杆滑轨 16均与递杆油缸15相连，递杆油缸15能够带动递杆滑轨16往复运动，设置两组递杆滑轨16和勾板5，能够提高钻杆运动的稳定性。在本具体实施方式中，为了避免递杆滑轨16偏移，在钻杆架支座2上设置了压板30，限制递杆滑轨16的运动路径，提高运动精确度。
41.另外，勾板5利用销轴17和减震弹簧18与递杆滑轨16相连，减震弹簧 18位于销轴17的顶部，为了避免钻杆在下落到勾板5的弧形槽中时，因冲击过大造成损坏，将勾板5利用销轴17与递杆滑轨16铰接，同时利用减震弹簧 18连接递杆滑轨16和勾板5，在缓冲冲击的前提下，还能够避免勾板5任意转动造成钻杆滑落，提高钻杆承载及移动安全系数。
42.更具体地，移动组件6还包括伸直油缸19和耳板座20，伸直油缸19的一端与横梁7铰接，伸直油缸19的另一端与耳板座20铰接，耳板座20与竖直臂8相连，伸直油缸19能够带动竖直臂8转动，伸直油缸19能够带动竖直臂8转动，在竖直臂8和夹紧耳板10将钻杆夹紧固定后，伸直油缸19带动竖直臂8转动，令钻杆处于竖直状态，以便与钻机动力头主轴相连。
43.进一步地，竖直臂8包括竖直油缸21和竖直支架22，竖直油缸21连接横梁7与竖直支架22，耳板座20固定于竖直油缸21上，夹紧臂9与竖直支架22相连，夹紧臂9包括夹紧油缸23，竖直支架22、夹紧臂9、夹紧耳板10 的数量均为两个且一一对应，夹紧耳板10与竖直支架22相配合能够夹紧钻杆，竖直臂8能够带动夹紧臂9和夹紧耳板10上下运动，调整位置以便拾取并固定勾板5上的钻杆，夹紧油缸23带动夹紧耳板10转动，夹紧耳板10与竖直支架22相配合将钻杆卡紧固定；竖直油缸21连接有竖直导杆24，竖直导杆 24的一端与竖直支架22相连，竖直导杆24的另一端可滑动地与竖直油缸21 相连，竖直导杆24能够为竖直油缸21运动提供导向作用，保证运动精确度。
44.更进一步地，移动组件6还包括夹紧调节油缸25，夹紧油缸23设置于竖直油缸21与竖直支架22之间，夹紧调节油缸25的轴线平行于钻杆的轴线，夹紧调节油缸25能够带动竖直支架22往复运动，夹紧调节油缸25带动竖直支架22沿平行于钻杆轴线的方向往复运动，以调整夹紧位置；夹紧调节油缸25连接有夹紧调节导杆26，夹紧调节导杆26与夹紧调节油缸25相连，夹紧调节导杆26可滑动地与竖直支架22相连，夹紧调节导杆26能够限制夹紧调节油缸25的运动方向，避免运动方向偏移。
45.在本实用新型的其他具体实施方式中，横梁7连接有平移滑板27，平移滑板27可滑动地设置于平移底座28上，平移滑板27连接有平移油缸29，平移油缸29能够带动平移滑板27往复运动，平移滑板27、平移底座28的相对滑动方向与钻杆的轴线方向相垂直，平移滑板27和平移底座28相配合，能够带动移动组件6沿垂直于钻杆轴线的方向往复运动，在移动组件6固定钻杆后，调整竖直钻杆的位置，方便连接或拆卸工作。
46.本实用新型的自动装卸钻杆装置100，当加接钻杆时，递杆油缸15带动递杆滑轨16移动，钻杆在重力作用下落入递杆滑轨16相连的勾板5的弧形槽中，在获取钻杆后，递杆滑轨16继续朝向移动组件6的方向运动，递杆滑轨 16由钻杆架支座2中伸出，令托架杆12承托钻杆架1中其余的钻杆，竖直油缸21带动竖直支架22和夹紧臂9上下运动，调整竖直方向位置，利用夹紧调节油缸25能够调整水平夹紧位置，调整好位置后，令夹紧油缸23带动夹紧耳板10转动，使夹紧耳板10与竖直支架22相配合卡紧钻杆，卡紧钻杆后，伸直油缸19带动竖直臂8转动，从而实现钻杆的转动，令钻杆呈竖直状态，调整平移滑板27，令钻杆与钻机动力头主轴对正，回转主轴，以实现一次上扣加杆的目的。拆卸钻杆动作与加接钻杆动作相反，拆卸的钻杆可直接放入钻杆架1内，实现一次卸杆动作。本实用新型的自动装卸钻杆装置100，
司钻人员只需坐在司钻房或者远控房内通过采集到的数据或者摄像头了解和查看井场实际情况，操作各动作手柄或者按钮，完成钻杆的装卸工作，最终可以实现井场的无人化操作；可以减轻工人的劳动强度，降低机械设备对工人在现场操作时带来的危害，降低施工成本；该装置可以用在一些条件恶劣、工人操作不便或者生活困难区域，只需将设备运抵现场安装完毕后，人员可以撤离现场，远程操作，完成钻探取样任务，改善工作人员的工作环境，减轻环境对人体带来的伤害。
47.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。