[发明专利]一种钻杆后置自动加接钻进装置

说明书

本发明属于煤矿液压钻机技术领域，涉及一种钻杆后置自动加接钻进装置，包括机架、相对机架滑动的倒装式动力头、固定在动力头上的浮动夹持器、连接在浮动夹持器上的钻杆、安装在钻杆下方的钻杆送进装置、连接在钻杆后端的水辫和安装在机架上的水辫伸缩防转动机构，钻杆前端安装有夹持器，通过采用后卡盘动力头结构、移动制动式水辫技术、钻杆随动夹持技术、钻杆自动导向技术、同步加接技术实现钻杆快速后置加接，解决了现有钻杆后置加接方式只能手动加接，不能机械化加接或自动化加接的问题。

技术领域

本发明属于煤矿液压钻机技术领域，涉及一种钻杆后置自动加接钻进装置，尤其涉及一种用于煤矿井下瓦斯抽采钻孔的钻杆后置自动加接钻进装置。

背景技术

目前矿用钻机钻杆加接方法主要有两种：后置加接或前置加接两种方式。

现有机械化加接或自动化加接钻杆，均为前置加接方式，采用机械手将钻杆送至相应位置进行加接。优点是能够实现钻杆自动化化加接与拆卸，劳动强度低。不足方面是：钻杆加接空间、储存空间小，钻杆箱只能装几支钻杆；钻杆短，须小于动力头推进行程；钻杆加接机构复杂，需采用提升架、机械手和双夹持器三大主要部件才能实现钻杆加接；钻杆加接和拆卸程序复杂，效率低；钻杆接头磨损达；定向钻机无法实现钻杆的机械化或自动化加接。

钻杆后置加接是钻杆从动力头后方进行加接，其特点能充分利用钻机后方的空间，实现钻杆长于钻机推进行程的加接，也可一次加接多支钻杆，效率高，操作安全，钻进稳定性高，也是定向钻机主要的钻杆加接方式。由于采用钻杆不动，转动水辫进行钻杆加接，进行手动加接，全程加接需要手动拆下水辫，搬运钻杆至加接位置，旋转动力头加接钻杆，最后再装上水辫，劳动强度大、手动加接危险性大、不能进行机械化加接或自动化加接。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决现有钻杆后置加接方式只能手动加接，不能机械化加接或自动化加接的问题，提供一种钻杆后置自动加接钻进装置，该钻进装置采用后卡盘动力头结构、移动制动式水辫技术、钻杆随动夹持技术、钻杆自动导向技术、同步加接技术实现钻杆快速后置加接。

为达到上述目的，本发明一种钻杆后置自动加接钻进装置，包括机架、相对机架滑动的倒装式动力头、固定在动力头上的浮动夹持器、连接在浮动夹持器上的钻杆、安装在钻杆下方的钻杆送进装置、连接在钻杆后端的制动式水辫和安装在机架上的水辫伸缩防转动机构，浮动夹持器安装在动力头前端，动力头后端安装有夹持钻杆的夹持器；

钻杆包括固定夹持在夹持器内的工作钻杆和夹持在浮动夹持器上的待加接钻杆；

动力头依次包括提供动力头转动的减速器、连接在减速器前端且用来导向工作钻杆的导向套和用来夹持工作钻杆以实现工作钻杆装拆、制动式水辫装拆以及实现扭矩传递的卡盘，减速器能将液压能转换成动力头主轴的旋转动能；

浮动夹持器包括与动力头连接的夹持器座、安装在夹持器座上且用来夹持待加接钻杆的夹持器卡瓦和固定安装在夹持器卡瓦底部的浮动弹簧；

钻杆送进装置包括用来夹持待加接钻杆的卡爪、安装在机架上的支座和安装在支座上且用来推动卡爪移动的推进机构，整个钻杆送进装置完成待加接钻杆的侧向送进；

制动式水辫包括水辫体、将水辫体固定在水辫伸缩防转动机构上的水辫支座、与钻杆可拆卸连接且安装在水辫体内的水辫主轴和安装在水辫主轴外侧的钳式刹车盘，水辫主轴能够相对水辫体密封转动，实现外界高压水向水辫主轴的供给以及在刹车系统作用下实现水辫主轴静止不动；

水辫伸缩防转动机构包括连接在水辫支座上的水辫伸缩油缸Ⅰ、连接在机架上的水辫伸缩油缸Ⅱ和用来连接水辫伸缩油缸Ⅰ和水辫伸缩油缸Ⅱ的水辫移动座。

进一步，水辫体同动力头之间连接有水辫防转轴，实现水辫体同动力头之间的相对移动而不发生相对转动。