[发明专利]定位结构、杆操纵装置、钻机和用于对钻杆进行定位的方法

说明书

提供了一种定位结构(5)、杆操纵装置(3)、钻机(1)和用于对钻杆(33)进行定位的方法(100)。定位结构(5)包括：定位机构(15)，定位机构设置成对具有长度轴线(B)的钻杆(33)进行定位；以及具有第一部分(35a)和第二部分(35b)的移位结构(35)，第一部分(35a)连接至定位机构(15)，并且第二部分(35b)能够连接至基部部分(11)。移位结构(35)设置成以平移移位的方式将定位机构(15)从第一位置移位至第二位置，使得通过定位机构(15)定位的钻杆(33)的长度轴线(B)将在第二位置与钻孔轴线(A)大致对准。

技术领域

文中的实施方式涉及用于将钻杆相对于钻孔轴线进行定位的定位结构。文中的实施方式还涉及包括定位结构的杆操纵装置。文中的实施方式还涉及钻机和用于将钻杆相对于钻孔轴线进行定位的方法。

背景技术

在长钻孔的钻凿期间，大量的时间被用于操纵诸如钻杆之类的钻柱部件。用于勘探目的的取芯钻探通常通过凿岩钻机来执行，其中，钻杆部件借助于绞车定位在有效的钻柱位置。

绞车线材附接至钻杆的最上部分或者附接至水回转件或提升塞，水回转件或提升塞转而附接至钻杆。钻杆被从钻杆堆中抬起并且经由绞车线材被放置到给送梁的一部分上。

在钻杆可以附接至前一个钻杆之前，钻杆必须相对于前一个钻杆定位成使得钻杆的相应的长度轴线大致对准。当钻杆彼此相邻地设置成使得钻杆的相应的长度轴线大致对准时，后一个钻杆可以例如经由螺纹部附接至前一个钻杆。

钻杆的定位和对准通常是麻烦且耗时的。DE102011112740A1公开了一种用于操纵钻杆的结构。DE102011112740A1中的结构可以适用于一些应用，但需要相对复杂的凸轮给送结构。凸轮给送结构构造成使钻杆以多个自由度移动，由此可能会降低精度。DE102011112740A1中的结构还需要夹持机构，所述夹持机构在钻杆要与钻孔轴线对准时可以将动量传递至钻杆。

因此，需要在用于将钻杆相对于钻孔轴线进行定位的定位结构的领域中进行改进。仍然需要可以辅助操作者以快速且准确的方式将钻杆对准的定位结构。此外，仍然需要易于操纵且对于生产经济有效的可靠的定位结构。

发明内容

本文的实施方式旨在提供一种用于将钻杆相对于钻孔轴线进行定位的定位结构，从而消除或至少减少与现有技术中的解决方案相关联的问题和/或缺陷。

根据实施方式，本申请提供了用于将钻杆相对于钻孔轴线进行定位的定位结构，定位结构包括：

-定位机构，定位机构设置成对具有长度轴线的钻杆进行定位，以及

-具有第一部分和第二部分的移位结构，第一部分连接至定位机构，并且第二部分能够连接至基部部分，基部部分设置在给送梁处，

其中，移位结构设置成以平移移位的方式将定位机构从第一位置移位至第二位置，使得通过定位机构定位的钻杆的长度轴线将在第二位置与钻孔轴线大致对准。

由于移位结构设置成以平移移位的方式将定位机构从第一位置移位至第二位置使得通过定位机构定位的钻杆的长度轴线将在第二位置与钻孔轴线大致对准，因此两个相邻的钻杆可以以快速且容易的方式彼此附接。

在定位机构平移移位的情况下，通过定位机构定位的钻杆的长度轴线将在整个移位过程期间与钻孔轴线大致平行。在定位机构没有旋转移位的情况下，两个相邻的钻杆的对准和附接是非常方便的。

当钻杆的螺纹部要被旋拧到前一个钻杆的螺纹部中时，由于杆的相应的长度轴线在第二位置居中并相对于彼此平行，因此避免了螺纹部的堆叠或卡住。因此，通过平移移位，避免了两个相邻的钻杆的两个相应长度轴线的方向彼此略微不同的风险。这种风险通过定位机构的旋转移位不能完全避免。

根据一些实施方式，定位机构成形为长形托盘。