1.本实用新型涉及钻机设备技术领域，具体涉及一种螺旋钻换杆装置。
背景技术：
2.土壤取样钻机建立监测井时需要使用螺旋钻杆钻井，一口监测井通常需要接续5-10根螺旋钻杆，接续工作主要由人工搬运，劳动强度大，工作环境差，安全风险高。需要两个人进行搬运，另外一人操作设备进行对孔，劳动强度大，人工成本高；此外装卸钻杆耗时费力，工作效率低下，存在安全隐患。
技术实现要素：
3.本实用新型的目的在于提供一种螺旋钻换杆装置以解决上述的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种螺旋钻换杆装置，固定设置于钻机一侧，包括：
5.安装座，其侧面与钻机固定连接；
6.摆动臂，水平转动设置于安装座，所述摆动臂在第一回转驱动的带动下绕自身轴线转动；
7.夹持臂，转动设置于摆动臂，所述夹持臂在第二回转驱动的带动下绕自身轴线转动，所述摆动臂与夹持臂各自转动的轴线之间相互垂直。
8.作为本实用新型的改进，所述夹持臂包括：
9.夹持臂主体，一端与所述摆动臂转动连接，另一端为自由端；
10.筒形固定抓手，固定设置于所述夹持臂主体的自由端；
11.筒形活动抓手，转动设置于所述夹持臂主体的自由端，所述筒形活动抓手与筒形固定抓手配合抓取钻杆；
12.夹紧油缸，一端与夹持臂主体连接，另一端与所述筒形活动抓手连接，用于控制所述筒形活动抓手的张合动作。
13.作为本实用新型的改进，所述摆动臂呈t型结构，其分为两个相互垂直的第一支臂和第二支臂，所述第一支臂用于与所述第一回转传动连接，所述第二支臂用于与所述夹持臂转动连接。
14.作为本实用新型的改进，所述夹持臂主体由两个平行而设的力板构成。
15.作为本实用新型的改进，所述安装座与钻机通过螺栓固定连接。
16.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。
17.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构示意图；
19.图2为本实用新型在拾取/下放钻杆时的工作状态图；
20.图3为本实用新型在安装/拆卸钻杆时的工作状态图。
21.图中各构件为：
22.1、安装座，
23.2、摆动臂，21、第一支臂，22、第二支臂，
24.3、第一回转驱动，
25.4、夹持臂，41、夹持臂主体，42、筒形固定抓手，43、筒形活动抓手，44、夹紧油缸，
26.5、第二回转驱动。
具体实施方式
27.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.请参阅所有附图，一种螺旋钻换杆装置，固定设置于钻机一侧，包括：
29.安装座1，其侧面与钻机固定连接；
30.摆动臂2，水平转动设置于安装座1，所述摆动臂2在第一回转驱动3的带动下绕自身轴线转动；
31.夹持臂4，转动设置于摆动臂2，所述夹持臂4在第二回转驱动5的带动下绕自身轴线转动，所述摆动臂2与夹持臂4各自转动的轴线之间相互垂直。
32.作为本实用新型的一个实施例，所述夹持臂4包括：
33.夹持臂4主体，一端与所述摆动臂2转动连接，另一端为自由端；
34.筒形固定抓手42，固定设置于所述夹持臂4主体的自由端；
35.筒形活动抓手43，转动设置于所述夹持臂4主体的自由端，所述筒形活动抓手43与筒形固定抓手42配合抓取钻杆；
36.夹紧油缸44，一端与夹持臂4主体连接，另一端与所述筒形活动抓手43连接，用于控制所述筒形活动抓手43的张合动作。
37.作为本实用新型的一个实施例，所述摆动臂2呈t型结构，其分为两个相互垂直的第一支臂21和第二支臂22，所述第一支臂21用于与所述第一回转传动连接，所述第二支臂22用于与所述夹持臂4转动连接。
38.作为本实用新型的一个实施例，所述夹持臂4主体由两个平行而设的力板构成。
39.作为本实用新型的一个实施例，所述安装座1与钻机通过螺栓固定连接。
40.上述技术方案的工作原理及有益效果：本实用新型提供的一种螺旋钻换杆装置，其主要结构为：（1）一种螺旋钻换杆装置，主要包括安装座1、第一回转驱动3、摆动臂2、第二回转驱动5、夹持臂4；（2）夹持臂4包含筒形固定抓手42、筒形活动抓手43及夹紧油缸44；（3）摆动臂2由第一回转驱动3带动，绕第一回转轴x回转，实现摆动臂轴线在yz平面内的变换；（4）夹持臂4由第二回转驱动5带动，绕摆动臂2的轴线转动，当摆动臂2轴线与y轴重合，夹持臂4在xz平面内摆动，可实现从钻杆库拾取/下放钻杆；当摆动臂2轴线与z轴重合，夹持臂4在xy平面摆动，可从动力头处安装/拆卸钻杆；（5）夹紧油缸44可以带动筒形活动抓手43靠近/背离筒形固定抓手42，实现夹持/下放螺旋钻杆。
41.其工作过程为：
42.首先，将螺旋钻杆平铺至换杆装置同侧，见附图2；
43.拾取钻杆：摆动臂2的轴线在第一回转驱动3的作用下回转至y轴正方向，夹持臂4在第二回转驱动5的作用下绕y轴朝向钻杆方向摆动，当筒形固定抓手42包裹钻杆后，夹紧油缸44推动筒形活动抓手43抱紧钻杆，拾取完毕；
44.安装钻杆：摆动臂2的轴线在第一回转驱动3的作用下回转至z轴正方向，夹持臂4在第二回转驱动5的作用下绕z轴逆时针旋转至动力头轴线处，将该钻杆与动力头连接，夹紧油缸44拉动筒形活动抓手43松开钻杆，夹持臂4在第二回转驱动5的作用下绕z轴顺时针旋转离开钻进区域，送装完毕。
45.拆卸钻杆过程与上述过程相反。
46.此外，第一回转驱动3、第二回转驱动5也可设置为连杆机构。
47.本实用新型提供的一种螺旋钻换杆装置，由油缸驱动筒形抓手对螺旋钻杆进行夹紧与抓取；同时，通过两自由度回转臂带动抓手进行空间姿态变换，实现钻杆在钻杆库与动力头之间的转移。采用本装置能够节约人力、提高建井效率，降低安全风险。
48.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内中。
技术特征：
1.一种螺旋钻换杆装置，固定设置于钻机一侧，其特征在于，包括：安装座（1），其侧面与钻机固定连接；摆动臂（2），水平转动设置于安装座（1），所述摆动臂（2）在第一回转驱动（3）的带动下绕自身轴线转动；夹持臂（4），转动设置于摆动臂（2），所述夹持臂（4）在第二回转驱动（5）的带动下绕自身轴线转动，所述摆动臂（2）与夹持臂（4）各自转动的轴线之间相互垂直。2.根据权利要求1所述的一种螺旋钻换杆装置，其特征在于，所述夹持臂（4）包括：夹持臂（4）主体，一端与所述摆动臂（2）转动连接，另一端为自由端；筒形固定抓手（42），固定设置于所述夹持臂（4）主体的自由端；筒形活动抓手（43），转动设置于所述夹持臂（4）主体的自由端，所述筒形活动抓手（43）与筒形固定抓手（42）配合抓取钻杆；夹紧油缸（44），一端与夹持臂（4）主体连接，另一端与所述筒形活动抓手（43）连接，用于控制所述筒形活动抓手（43）的张合动作。3.根据权利要求1所述的一种螺旋钻换杆装置，其特征在于，所述摆动臂（2）呈t型结构，其分为两个相互垂直的第一支臂（21）和第二支臂（22），所述第一支臂（21）用于与所述第一回转传动连接，所述第二支臂（22）用于与所述夹持臂（4）转动连接。4.根据权利要求2所述的一种螺旋钻换杆装置，其特征在于，所述夹持臂（4）主体由两个平行而设的力板构成。5.根据权利要求1所述的一种螺旋钻换杆装置，其特征在于，所述安装座（1）与钻机通过螺栓固定连接。
技术总结
本实用新型提供一种螺旋钻换杆装置，固定设置于钻机一侧，包括：安装座，其侧面与钻机固定连接；摆动臂，水平转动设置于安装座，所述摆动臂在第一回转驱动的带动下绕自身轴线转动；夹持臂，转动设置于摆动臂，所述夹持臂在第二回转驱动的带动下绕自身轴线转动，所述摆动臂与夹持臂各自转动的轴线之间相互垂直。本实用新型提供的一种螺旋钻换杆装置，由油缸驱动筒形抓手对螺旋钻杆进行夹紧与抓取；同时，通过两自由度回转臂带动抓手进行空间姿态变换，实现钻杆在钻杆库与动力头之间的转移。采用本装置能够节约人力、提高建井效率，降低安全风险。降低安全风险。降低安全风险。
技术研发人员：钱海林
受保护的技术使用者：江苏地晨环保科技发展有限公司
技术研发日：2021.10.09
技术公布日：2022/2/25
再多了解一些
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