[发明专利]岩心钻机一体式夹持、拧卸钻杆装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种地质勘探设备，特别是一种岩心钻机一体式夹持、拧卸钻杆装置。

背景技术

随着国家地质勘探工作不断向更深孔迈进，特别是2000米以上的深孔，钻机每回次提钻和下钻过程消耗时间均较长（需要把孔底钻杆全部提离孔底，每回次提钻和下钻时间一般均要用1-3天甚至更长），钻杆夹持器和拧卸钻杆装置作为岩心钻机附属设备中两大组成部分，需要工人长时间频繁操作使用，所以其使用是否方便可靠、工人劳动强度的高低，直接关系到整个孔的施工效率和成本。现有的夹持器用于孔口夹持孔底钻杆，深孔上广泛使用的是一种手动脚踏式深孔自重夹持器；拧卸钻杆装置能实现孔口钻杆之间的连接预紧和卸扣分开功能，深孔上广泛使用的是一种开口液压钳。现有的钻杆夹持器需要人工对夹持卡瓦进行频繁装卸动作，开口式液压钳虽然能完成对孔口钻杆的拧卸扣操作，但需要两人配合频繁操作，同时该装置在拧卸扣过程中忽略了钻杆之间存在的相对轴向位移，在拧卸扣过程中在轴向会对钻杆连接螺纹产生推或拉力损伤，从而降低了钻杆的使用寿命，增加了钻杆孔底事故率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种结构紧凑简单、拆卸方便，可提高钻杆使用寿命，避免钻杆孔底事故的岩心钻机一体式夹持、拧卸钻杆装置。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，一种岩心钻机一体式夹持、拧卸钻杆装置，设有上夹持器，上夹持器包括上夹持器壳体,在上夹持器壳体内设有外套在钻杆上的芯管，在芯管与上夹持器壳体之间设有上卡瓦夹持组件，其特点是：在芯管的下方设有下夹持器，下夹持器包括底座，底座的内壁设置为上大下小的锥形，在底座的内部设有沿底座内壁上下移动的滚轮卡瓦组件，滚轮卡瓦组件包括卡圈，在卡圈的内壁对称安装有两个夹持钻杆的下卡瓦，在卡圈的外壁上安装有与底座内壁配合的滚轮组件，在卡圈的底部安装有两个横向平行设置的杠杆，杠杆的一端向外伸出底座并通过横向设置的销轴铰接，杠杆的中部通过铰接轴与下夹持器底座铰接，铰接轴与销轴平行设置，在下夹持器的底座外设有竖向设置的液压油缸，液压油缸的缸体与底座外壁铰接，液压油缸的活塞杆端与销轴的中部铰接；所述底座上对称固定有两个向上延伸至上夹持器壳体的竖向导向杆，在上夹持器壳体上设有竖向导向杆通过的通过孔；在底座的顶部向上设有外套在芯管下部的套管，套管与芯管螺纹相接且螺距与钻杆螺纹螺距相同，在套管上方的芯管上设有钻杆螺距调节齿轮，在下夹持器与上夹持器之间的芯管外设有钻杆螺距调节装置，钻杆螺距调节装置包括外套在芯管上的箱体，在箱体内安装有与芯管轴向平行的中间轴和输入轴，在中间轴上设有中间轴传动齿轮Ⅰ和与钻杆螺距调节齿轮常啮合的中间轴传动齿轮Ⅱ，在输入轴上设有与中间轴传动齿轮Ⅰ常啮合的输入轴齿轮。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述上卡瓦夹持组件包括外套在芯管上的卡瓦座，在卡瓦座上安装有若干夹持钻杆的上卡瓦，在芯管的上部一圈周向上设有上卡瓦一一对应的穿过孔，在卡瓦座的下方芯管中部设有定位台阶，定位台阶与卡瓦座之间设有安装在上夹持器壳体内部的蝶形弹簧，在定位台阶的下方芯管与上夹持器壳体之间安装有推力球轴承Ⅰ，在卡瓦座外套装有上夹持油缸，上夹持油缸包括与上夹持器壳体固定相接的缸体和沿缸体内壁上下滑动的活塞，活塞与卡瓦座之间设有推力球轴承Ⅱ。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在上夹持油缸伸出缸体的活塞顶部固定有导向端盖，在导向端盖上开有钻杆通过的导向孔，导向孔与钻杆、芯管同轴设置。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在钻杆螺距调节装置的箱体上安装有驱动输入轴转动的液压马达。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述钻杆螺距调节装置的箱体与套管外壁固定相接为一体。

与现有技术相比，本发明结构紧凑简单、拆装方便，将套管与芯管螺纹相接且螺距与钻杆螺纹螺距相同设置，保证了在拧卸钻杆过程中钻杆每旋转一周沿钻杆轴向方向相对运动一个螺距的位移，从而保证了钻杆螺纹在拧卸扣的过程中不会被损坏，避免了钻杆孔底事故的发生；利用设置在下夹持器与上夹持器之间的钻杆螺距调节装置，实现机械控制自动化；利用液压油缸推动杠杆，在杠杆的带动下使滚轮卡瓦组件上下移动夹持钻杆，降低工人数量及劳动强度，具有较好的经济效益，广泛适用于深孔地勘工程。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的左视结构示意图；