[发明专利]连续无级钻杆送杆机构及其控制方法

权利要求书

1.一种连续无级钻杆送杆机构的控制方法，连续无级钻杆送杆机构的结构包括机架（7），其特征在于：所述的机架（7）上设有若干与机架（7）相位移式嵌接的提杆旋紧组件（3），所述的提杆旋紧组件（3）下端设有与机架（7）相法兰式固定的给进油缸（8），所述的提杆旋紧组件（3）内设有若干与提杆旋紧组件（3）相活动式套接的高压钻杆（4），所述的高压钻杆（4）端面设有钻头（6），所述的钻头（6）与提杆旋紧组件（3）之间设有与高压钻杆（4）相活动式触接的夹持器（5），所述的高压钻杆（4）尾端设有与高压钻杆（4）相位移式套接的高压水泵（1），所述的高压水泵（1）与提杆旋紧组件（3）之间设有与高压钻杆（4）相活动式钳套的送杆组件（2）；所述的送杆组件（2）包括送杆架（16），所述的送杆架（16）上设有若干机械臂（17），所述的机械臂（17）前端设有与高压钻杆（4）相活动式钳套的钳抓（18）；所述的提杆旋紧组件（3）包括变速箱（10），所述的变速箱（10）上部设有液压马达（9），所述的变速箱（10）下部设有与高压钻杆（4）相活动式套接的液压卡盘（12）；所述的高压水泵（1）端面上设有与高压水泵（1）呈一体化的出水管（13），所述的出水管（13）外部设有与高压钻杆（4）相位移式套接的过渡接头（15），所述的过渡接头（15）与出水管（13）之间设有滚动轴承（14）；

连续无级钻杆送杆机构的控制方法，按如下操作步骤：

第一步：将第一根高压钻杆（4）放置于第一台提杆旋紧组件（3）与夹持器（5）内，由第一台提杆旋紧组件（3）与夹持器（5）同时夹紧第一根高压钻杆（4）完成钻头（6）的连接固定；

第二步：由送杆组件（2）将第二根高压钻杆（4）推送至机架（7）上方预装钻杆位，此时第二台提杆旋紧组件（3）打开液压卡盘（12）并后退完成与第二根高压钻杆（4）相套接，接着关闭液压卡盘（12）夹紧高压钻杆（4），送杆组件（2）松开退回钳取新的高压钻杆（4）；

第三步：第二台提杆旋紧组件（3）夹紧第二根高压钻杆（4）前进与第一根高压钻杆（4）完成旋接，然后由送杆组件（2）再次将第三根高压钻杆（4）推送至机架（7）上方预装钻杆位，第二台提杆旋紧组件（3）打开液压卡盘（12）松开第二根高压钻杆（4），后退完成与第三根高压钻杆（4）相套接；

第四步：第二台提杆旋紧组件（3）夹紧第三根高压钻杆（4）前进与第二根高压钻杆（4）完成旋接，此时第一台提杆旋紧组件（3）夹紧第二根高压钻杆（4）；

第五步：完成高压钻杆（4）的初步送杆提杆过程后，夹持器（5）和第二台提杆旋紧组件（3）松开，第一台提杆旋紧组件（3）和第二台提杆旋紧组件（3）夹紧已连接的高压钻杆（4）进行钻孔工作；同时高压水泵（1）与第三根高压钻杆（4）相套接送水至钻头（6）处；

第一台提杆旋紧组件（3）在夹紧高压钻杆（4）打钻给进时，第二台提杆旋紧组件（3）同步松开高压钻杆（4）后退；当第一台提杆旋紧组件（3）打钻位移达到有效长度时，第二台提杆旋紧组件（3）夹紧高压钻杆（4）进行打钻给进，第一台提杆旋紧组件（3）松开高压钻杆（4）后退至初始位置；连续进行第一台提杆旋紧组件（3）与第二台提杆旋紧组件（3）循环打钻过程，利用起了提杆旋紧组件（3）后退的无效时间，实现连续打钻过程，提高了钻孔的效率；

第六步：钻进位移达到一根高压钻杆（4）长度时，送杆组件（2）再次将新的高压钻杆（4）推送至机架（7）上方预装钻杆位，第二台提杆旋紧组件（3）与第一台提杆旋紧组件（3）完成高压钻杆（4）旋接工作，同时新的高压钻杆（4）与高压水泵（1）相套接送水。

2.根据权利要求1所述的连续无级钻杆送杆机构的控制方法，其特征在于：所述的变速箱（10）上设有与变速箱（10）相螺栓式固定连接的注油器（11）。

3.根据权利要求1所述的连续无级钻杆送杆机构的控制方法，其特征在于：第二台提杆旋紧组件（3）与第一台提杆旋紧组件（3）在完成高压钻杆（4）旋接过程中相对旋转方向是相反的，在钻孔过程中第二台提杆旋紧组件（3）与第一台提杆旋紧组件（3）旋转方向是同向的。

4.根据权利要求1所述的连续无级钻杆送杆机构的控制方法，其特征在于：在旋接高压钻杆（4）过程时，提杆旋紧组件（3）的旋转速度为0.3～0.5m/min；在钻孔过程中，提杆旋紧组件（3）的旋转速度为250～320r/min。

5.根据权利要求3或4所述的连续无级钻杆送杆机构的控制方法，其特征在于：给进油缸（8）的伸缩驱动提杆旋紧组件（3）在机架（7）上的位移，给进油缸（8）的位移行程为高压钻杆（4）长度的70%～80%。