[发明专利]连续无级钻杆送杆机构及其控制方法

说明书

本发明涉及一种连续无级钻杆送杆机构及其控制方法，所属钻探机械设备技术领域，包括机架，机架上设有若干与机架相位移式嵌接的提杆旋紧组件，提杆旋紧组件下端设有给进油缸，提杆旋紧组件内设有若干与提杆旋紧组件相活动式套接的高压钻杆，高压钻杆端面设有钻头，钻头与提杆旋紧组件之间设有夹持器，高压钻杆尾端设有与高压钻杆相位移式套接的高压水泵，高压水泵与提杆旋紧组件之间设有与高压钻杆相活动式钳套的送杆组件。具有结构紧凑、钻孔送杆便捷、工作效率高和劳动强度低的优点。其控制方法使得钻杆在送杆、接杆、卸杆过程中实现全程自动化控制，减少了劳动强度，节省人力物力，提高工作效率同时，具有很强实用性能。

技术领域

本发明涉及钻探机械设备技术领域，具体涉及一种连续无级钻杆送杆机构及其控制方法。

背景技术

送杆机构的定位技术是远控钻机的关键技术之一，定位系统能够满足远控钻机上、下钻杆要求。由于被控系统内部属性参数变化或者外部扰动的影响，控制系统都可在当前稳态基础上自动调节定位电流以适应以上变化来完成定位，并运行在另一稳态下，从而实现自适应定位过程。

目前，钻机在坑道施工中的钻孔过程中，钻机前后倒杆占用了整个过程的近一半时间，工作效率非常低。在一定程度上增加了钻孔的劳动强度。常见送杆机构由送杆器、托杆器、卡杆器及定心环等部分组成。通常杆体件的送料通过人工送料能够比较协调的完成送料上料工作，但是人力物力都会增加，相对而言比较浪费，另外由于杆体或者是棒状结构的物料的长直状属性，像一些比较常见的带式传动机构，履带传送机构都不是很方便的导送杆体，使杆件的导送送料的工作效率大幅度下降。

中国专利201420492884.2，公开日为2014年12月31日，公开公开了一种全自动输送杆机构,其包括：上杆箱总成、上杆箱座、液压马达、传动齿轮、齿条、滑动架、滑动架座、压板、夹钳油缸、顶杆油缸、顶杆总成、机械手总成及连接轴，所述上杆箱总成与所述上杆箱座连接，所述液压马达与所述传动轴连接，所述传动齿轮套设于所述传动轴的两端上，所述齿条与所述传动齿轮连接，所述液压马达带动传动齿轮与所述齿条配合运动，所述齿条与所述滑动架连接，所述滑动架与滑动架座通过压板固定连接，所述夹钳油缸安装于所述滑动架的侧部，所述机械手总成安装于所述滑动架的前部，所述顶杆油缸与所述顶杆总成连接。该送杆机构机械自动化程度相对落后，劳动强度高，送杆的工作效率相对较低。

发明内容

本发明主要解决现有技术中存在钻杆送杆机构自动化程度低、能源消耗大、维护复杂、使用寿命短及导送送杆工作效率低下等问题。提供一种连续无级钻杆送杆机构及其控制方法，钻杆在送杆、接杆、卸杆过程中实现全程自动化控制，减少了劳动强度，节省人力物力，提高工作效率同时，具有很强实用性能。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种连续无级钻杆送杆机构，包括机架，所述的机架上设有若干与机架相位移式嵌接的提杆旋紧组件，所述的提杆旋紧组件下端设有与机架相法兰式固定的给进油缸，所述的提杆旋紧组件内设有若干与提杆旋紧组件相活动式套接的高压钻杆，所述的高压钻杆端面设有钻头，所述的钻头与提杆旋紧组件之间设有与高压钻杆相活动式触接的夹持器，所述的高压钻杆尾端设有与高压钻杆相位移式套接的高压水泵，所述的高压水泵与提杆旋紧组件之间设有与高压钻杆相活动式钳套的送杆组件。所述的提杆旋紧组件包括变速箱，所述的变速箱上部设有液压马达，所述的变速箱下部设有与高压钻杆相活动式套接的液压卡盘。

液压马达和变速箱为提杆旋紧组件提供旋转动力。给进油缸为提杆旋紧组件在机架上提供前进和后退的动力。液压卡盘和夹持器实现钻机卡夹的功能。

作为优选，所述的送杆组件包括送杆架，所述的送杆架上设有若干机械臂，所述的机械臂前端设有与高压钻杆相活动式钳套的钳抓。

送杆组件通过机械臂驱动钳抓抓取高压钻杆，并推送至预装位置。