[发明专利]一种锚固钻机钻杆防挤毁夹持的装置及方法

说明书

本发明公开了一种锚固钻机钻杆防挤毁夹持的装置及方法，夹紧油缸推动推块沿着钻杆的轴向方向移动，推块通过楔面配合并驱动若干卡瓦同时径向移动并夹紧在钻杆上，同时位于钻杆周向布置的激光测距仪在夹紧动作开始后实时检测钻杆外圆变形量，当卡瓦的夹紧力使钻杆开始发生塑性变形时，夹紧油缸停止推动动作。本发明可以实时检测钻杆受力变形，有效解决工程施工中因夹紧力过大导致钻杆过度变形而损毁的问题，提高了钻杆的寿命，保障了钻机的工作稳定。

技术领域：

本发明涉及一种锚固钻机钻杆防挤毁夹持的装置及方法。

背景技术：

锚固钻机通常用于桩基建设中对地基部分的墙体或者旋喷桩进行锚固作业的工程机械。其具体施工方法是在地基部分的墙体或者旋喷桩上打孔，并且该孔深度需要达到地壳基岩层处，继而在所打孔中埋入钢筋并且灌注混凝土，待混凝土凝固过后，即可实现地基墙体与地壳基岩层之间的连接锚固工程。

通常建筑地基部分距离基岩层存在20-30m的距离，所以在工程实际中往往采用多段钻具以螺纹连接方式进行螺接之后再钻入基岩层的方式打孔。钻杆螺接方式是固定一段钻杆，通过另一端由动力头带动的钻杆正转，进而将两段钻杆螺接在一起，要求固定钻杆处的夹紧装置能够提供足够防止钻杆打滑的夹紧力。由于钻杆是薄壁类圆筒状零件，夹紧力过大会导致钻杆在卡瓦夹持处产生较大塑性变形。

传统的的夹持卸扣装置，一般是采用两侧卡瓦在夹紧油缸的带动下同时向钻杆径向推动夹紧钻杆。这种夹紧方式导致钻杆存在两个问题：

（1）钻杆截面被挤压形变为椭圆型，在之后打孔作业所形成的坑道之中做回转运动时与出渣泥浆中的碎石发生剧烈碰撞击打，导致卡瓦压痕部分往往首先发生刺漏，甚至发生钻杆断裂。

（2）夹持的两端钻杆对中性差，不仅导致钻杆上扣困难，而且两端钻杆容易偏心，在动力头的高速回转状态下，由于动载荷增大，整机更容易发生失衡翻车的风险。

发明内容：

本发明提供一种锚固钻机钻杆防挤毁夹持的装置及方法，本发明可以有效降低锚固钻杆发生塑性形变的风险，同时也可实现更可靠的对中夹持。

本发明所采用的技术方案有：一种锚固钻机钻杆防挤毁夹持的装置，所述装置用于夹持锚固钻机的钻杆，包括推块、复位弹簧、壳体、夹紧油缸、机座、激光测距仪以及具有楔面的卡瓦，所述壳体固定于机座上，推块设于壳体内，夹紧油缸的自由端伸于壳体内并与推块相铰接，在推块的圆周方向上设有若干个具有楔面的推槽，在每个推槽内设置一个卡瓦，且卡瓦的楔面与推槽的楔面相互配合，复位弹簧的一端与卡瓦固定连接，另一端与壳体的内壁固定连接，激光测距仪设置在卡瓦一侧，钻杆沿着推块轴心方向插于推块内，夹紧油缸推动推块在壳体内沿着钻杆的轴向方向运动，推块推动卡瓦同时径向移动并实现钻杆的对中夹紧，激光测距仪实时检测钻杆对中夹紧过程中的外圆变形量。

进一步地，所述推块的圆周方向上均布有四个推槽和四个安装槽，推槽和安装槽交错布置，在每个安装槽内固定一个激光测距仪。

进一步地，所述推槽的中部设有复位槽，复位弹簧置于复位槽内。

进一步地，所述推块插接有限位套，在限位套的圆周方向上设有8个矩形槽，矩形槽对应与推槽和安装槽相贯通，卡瓦的一端伸于对应位置处的矩形槽内，卡瓦对中夹紧时，钻杆插于限位套内。

进一步地，所述机座包括端板和底座，两块端板相互平行地固定于底座上，在端板上设有圆孔，壳体固定于两端板之间，且壳体的两侧端口与端板上的圆孔相贯通。

进一步地，在两端板上穿设两根双头螺柱，两双头螺柱沿着壳体的轴向方向对称设置，在每根双头螺柱两端固定一副拖座，在每根双头螺柱的两侧均套设卸扣弹簧，双头螺柱每侧卸扣弹簧的一端抵触在副拖座上，一端抵触在端板上。

进一步地，所述壳体内壁的两端对称设有两个卡槽，在每个卡槽内设置一个限位挡圈，所述限位挡圈用以对推块进行轴向限位。