[发明专利]一种全自动辅助换杆箱

说明书

本发明公布了一种全自动辅助换杆箱，包括用于存储放置钻杆的存储机构、多个用于运输存储机构内钻杆的运输机构、用于举托存储机构内钻杆的托杆机构、用于同时为多个运输机构提供动力的第一驱动机构和用于安装存储机构、运输机构、托杆机构、第一驱动机构的固定机构；所述存储机构可拆卸安装在固定机构的上方；所述运输机构位于存储机构的下方，且运输机构的顶部与存储机构的底部齐平；所述托杆机构位于运输机构的下方；所述托杆机构的举托最高点高于存储机构的底部位置。本发明的目的是实现全自动送杆、装杆，解决钻杆箱容量有限的问题，满足钻杆不够时随时补充，又能在运输钻杆时实现多个钻杆托架同时联动，避免钻杆在钻杆箱内卡滞、变形。

技术领域

本发明属于钻机领域，具体为一种全自动辅助换杆箱。

背景技术

水平定向钻机是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下公用设施(管道、电缆等)的一种施工机械，它广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等柔性管线铺设施工中，它适用于沙土、粘土、等地况，不适宜地下水位较高及卵石地层，我国大部分非硬岩地区都可施工。工作环境温度为-15℃～+45℃。水平定向钻进技术是将石油工业的定向钻进技术和传统的管线施工方法结合在一起的一项施工新技术，它具有施工速度快、施工精度高、成本低等优点，广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、天然气、石油等管线铺设施工工程中。水平定向钻进设备，在十几年间也获得了飞速发展，成为发达国家中新兴的产业。其发展趋势正朝着大型化和微型化、适应硬岩作业、自备式锚固系统、钻杆自动堆放与提取、钻杆连接自动润滑、防触电系统等自动化作业功能、超深度导向监控、应用范围广等特征发展。该种设备一般适用于管径φ300～φ1200mm的钢管、PE管，最大铺管长度可达1500m，适应于软土到硬岩多种土壤条件，应用前景广阔。

水平定向钻机施工过程中需多次加接钻杆，中小型钻机因换杆更为频繁,主要配置半自动辅助换杆装置和全自动辅助换杆装置，用以替代人工换杆，降低劳动强度，提高施工效率。现有的半自动辅助换杆装置虽然接杆数量不受限制，不影响施工距离，但是在施工时需要2个人工，劳动强度大，且人工搬抬需要耗费时间和人力成本，接换杆效率不高；而现有的全自动换杆装置虽然不需人工搬抬钻杆，节省人力及时间，但是其钻杆箱容积有限，为保持机器平衡钻杆保存数量也有限，造成钻杆箱容纳的钻杆总数量不足，因而影响施工距离，施工过程中经常需要临时添加钻杆；钻杆箱安装在机器大梁上，位置较高一般离地都在1米6左右，添加钻杆时须2个人工爬高逐根从钻杆箱顶部空挡处投下钻杆，钻杆落入钻杆箱时不可避免与其它钻杆发生碰撞，极易砸伤钻杆及螺纹，人工在爬高过程中不仅劳动强度大也容易发生安全事故。在机器转场汽运和长距离行走时，为保证机器平衡和上下车安全需要卸出钻杆箱内全部钻杆，现有全自动钻杆箱只具备往机器内侧出杆功能，卸杆时因钻杆箱的阻挡只能从机器内侧的大梁上绕出，繁琐费时；钻杆箱添加或卸除钻杆过程且必须停机操作，影响施工进度。

并且，在现有的全自动换杆装置工作过程中，因钻杆长度长达3米，钻杆的托举依靠至少两个钻杆托架(支点)完成，现有技术的托杆机构为两钻杆托架各连接一个液压油缸，通过液压油缸的伸缩推动钻杆托架完成钻杆的上下托举动作，再通过调节液压油缸的液压油进出流速来控制两个液压油缸动作的同步，此结构只能凭目视和经验操作进行手动调节，实际使用中两个油缸液压油流速控制总是存在一定的差异，两个油缸同步控制效果不理想，两个钻杆托架托举动作经常出现快慢不一、托举高度不能准确同步的问题，造成钻杆两端高度不一致，且钻杆易向高度低的一端偏斜滑动，与周边结构件产生干涉，造成上下杆动作卡滞甚至上下杆失败钻杆挤压变形，从而影响施工效率。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种全自动辅助换杆箱，即能解决全自动换杆装置钻杆箱容量有限的问题，满足钻杆不够时随时补充，且装卸钻杆更加安全、高效，又能在运输钻杆时实现多个钻杆托架的同时联动，从而保证整个托杆机构的联动上升和下降，避免钻杆在钻杆箱内上下运动时造成卡滞和挤压变形，提高整个工作效率。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：