[发明专利]一种限位范围可调的顶部开放式钻杆限位器

说明书

本发明公开了一种限位范围可调的顶部开放式钻杆限位器，包括支撑架、夹持直径范围可调的滚轮组件以及调节滚轮组件的连杆组件；滚轮组件至少设置有两组，每组滚轮组件包括主动齿轮单元和从动齿轮单元；从动齿轮铰接在支撑架上；每组滚轮组件中的主动齿轮和从动齿轮啮合；第一滚轮和第二滚轮之间形成供钻杆插入的空间；连杆组件一端与其中一组滚轮组件的主动齿轮同轴连接，连杆组件的另一端与另一组滚轮组件的主动齿轮同轴连接，通过连杆组件带动两个主动齿轮同步转动，使得第一滚轮和第二滚轮相互靠近或远离。本发明通过连杆组件带动主动齿轮单元和从动齿轮单元动作从而改变滚轮所形成的外切外轮，使得限位器的限位范围可调。

技术领域

本发明涉及属于钻探技术领域，涉及坑道钻机钻进过程中限制钻杆径向位移的钻杆限位器，尤其涉及一种限位范围可调的顶部开放式钻杆限位器。

背景技术

坑道钻机在钻进施工过程中，由于钻杆自重的影响，钻杆柱在静止状态下会有下垂现象，导致动力头的回转轴线延长线与钻杆柱的轴线不重合。当动力头驱动钻杆回转过程中，在钻杆柱在自重作用下钻杆外壁会与动力头前方设置的夹持器卡瓦下端不断摩擦，产生强烈振动的同时对钻杆以及夹持器卡瓦的使用寿命也会有影响。目前解决此类问题的方法是在夹持器前端或者后端加装钻杆限位器，利用限位器内孔壁的环行空间来限制钻杆的活动范围，避免与夹持器卡瓦摩擦。限位器内孔直径与钻杆外径越接近，钻进过程中限位器的限位效果越好。

中国专利CN107339068A涉及一种可变径的钻具导向器，该导向器通过伸缩缸带动活动支架进行运动以改变滚轮总体外径的变化而达到导向器外径的改变，但是该专利是利用若干组滚轮所形成的最大外轮廓与钻孔孔壁之间的作用来限制钻具导向器的活动范围。其使用目的是钻具导向器，使用环境为钻孔孔内，使用方法为与若干钻具相连，钻进过程中在孔内起到钻具的导向及扶正作用，与钻具导向器直接接触的为钻孔孔壁。而且随着支架摆动角度的改变，滚轮的轴线也与钻杆的轴线成一定角度，因此钻具导向器工作过程中滚轮会产生偏磨。滚轮为钻具导向器的关键零部件，其是否能正常工作对整个钻具导向器的使用寿命及导向效果都会有一定影响。

中国专利CN 106677720 B涉及到用于高转速坑道钻机的钻具扶正装置，该钻具扶正装置包括前扶正组件和后扶正组件，可适用于高转速坑道钻机的钻具扶正，效果良好。但其前、后限位组件的中心通孔一定，当钻杆柱内连接有扩孔钻具、稳定器等直径稍大于钻杆外径的粗径钻具时，只能通过增大扶正装置的中心通孔直径来保证扶正装置能够使用。这种方法虽然能解决粗径钻具下放的问题，但是由于中心通孔与钻杆外壁之间的距离增大，扶正效果就会受到影响。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种限位范围可调的顶部开放式钻杆限位器，解决现在的扶正器对钻杆的限位效果不佳，不能很好的对进入钻孔内的钻杆起到径向限位作用进而使得钻杆旋转钻进过程中与夹持器发生摩擦，损坏夹持器及钻杆本身的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种限位范围可调的顶部开放式钻杆限位器，包括支撑架、夹持直径范围可调的滚轮组件以及调节滚轮组件的连杆组件；

所述的滚轮组件至少设置有两组，每组滚轮组件包括主动齿轮单元和从动齿轮单元；所述的主动齿轮单元一端设置主动齿轮，另一端设置第一滚轮，所述的主动齿轮铰接在支撑架上；所述的从动齿轮单元一端设置从动齿轮，另一端设置有第二滚轮，所述的从动齿轮铰接在支撑架上；每组滚轮组件中的主动齿轮和从动齿轮啮合；所述的第一滚轮和第二滚轮之间形成供钻杆插入的空间；所述的连杆组件一端与其中一组滚轮组件的主动齿轮同轴连接，连杆组件的另一端与另一组滚轮组件的主动齿轮同轴连接，通过连杆组件带动两个主动齿轮同步转动，使得第一滚轮和第二滚轮相互靠近或远离；所述的支撑架上设置有用于固定所述的连杆组件转动位置的定位孔。

具体的，所述的连杆组件包括依次铰接的第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述的第一连杆与其中一组滚轮组件的主动齿轮铰接，所述的第三连杆与另一组滚轮组件的主动齿轮铰接；所述的第二连杆的长度可调。