[发明专利]新型深海自动接杆保压取样钻机及使用方法

摘要

本发明涉及一种新型深海自动接杆保压取样钻机及使用方法。本发明包括外框架、支撑调平机构、钻管存储机构、内衬管存储机构、含样内衬管保压装配机构、主机械手及钻机液压动力控制系统。钻管存储机构包括钻管存储仓、钻管控制夹、钻管斜坡槽、若干钻管；内衬管存储机构包括内衬管存储仓、内衬管控制夹、内衬管斜坡槽、若干内衬管；主机械手包括钻管运送主机械手、钻管回收主机械手、内衬管运送主机械手、内衬管回收主机械手及连接件；含样内衬管保压装配机构包括辅助机械手、装配机械手、保压盖、旋盖机构、保压盖存储机构。本发明充分利用深海钻机空间，在取样后完成对样品的保压，保压过程简便实用。

主权项

新型深海自动接杆保压取样钻机，包括外框架（8）、支撑调平机构（5）、钻管存储机构（1）、内衬管存储机构（2）、含样内衬管保压装配机构（3）、主机械手（6）及钻机液压动力控制系统（4），所述主机械手（6）和含样内衬管保压装配机构(3)一起完成含样内衬管的保压装配过程；所述钻管存储机构（1）包括钻管存储仓（10）、钻管控制夹（11）、钻管斜坡槽（12）、若干钻管（9）；两个钻管存储仓（10）并排设置，内装若干钻管（9），钻管存储仓（10）内最底部的钻管（9）预先安装上钻头和内衬管（16）；钻管存储仓（10）的底部安装有钻管控制夹（11），通过控制机构可以按指令自动放下一个钻管（9）；其中钻管斜坡槽（12）利用钻管（9）的自重，使钻管（9）从左到右运动，至钻管运送主机械手（13）,其中在钻管斜坡槽(12)最右端有一弯道,可以促使运动的钻管（9）停住,待钻管运送主机械手(13)抓取；所述内衬管存储机构（2）包括内衬管存储仓（16）、内衬管控制夹（18）、内衬管斜坡槽（19）、若干内衬管（17）；三个内衬管存储仓（16）并排设置，三个内衬管存储仓（16）有两个内衬管存储仓（16）装内衬管（17），第三个内衬管存储仓（16）置空；内衬管存储仓（16）的底部安装有内衬管控制夹（18），通过控制机构可以按指令自动放下一个内衬管（17）；其中内衬管斜坡槽（19）利用内衬管（17）的自重，使内衬管（17）从左到右运动，至内衬管运送主机械手（20）,其中在内衬管斜坡槽(19)最右端有一弯道,可以促使运动的内衬管（17）停住,待内衬管运送主机械手(20)抓取；所述主机械手（6）包括钻管运送主机械手（13）、钻管回收主机械手（14）、内衬管运送主机械手（20）、内衬管回收主机械手（21）及连接件（15），四个机械手均可实现升降、旋转、伸缩功能，钻管运送主机械手（13）、内衬管运送主机械手（20）分别位于钻管存储机构（1）、内衬管存储机构（2）的底部，且通过升降、旋转和伸缩后可从钻管斜坡槽（12）或内衬管斜坡槽（19）抓取钻管（9）或内衬管（17）；钻管回收主机械手（14）、内衬管回收主机械手（21）分别位于钻管存储机构（1）及内衬管存储机构（2）的顶部，且通过升降、旋转和伸缩后抓取含样内衬管（17）或装配好的含样保压钻管（9）；所述含样内衬管保压装配机构（3）包括辅助机械手（22）、装配机械手（23）、保压盖（26）、旋盖机构（24）、保压盖存储机构（25），和主机械手（6）一同完成内衬管的保压装配过程；辅助机械手（22）、装配机械手（23）均可实现升降、旋转、伸缩功能；辅助机械手（22）位于深孔钻进平台（7）的同心圆周上，且通过升降、旋转和伸缩后可从钻管运送主机械手（13）抓取钻管（9）；装配机械手（23）也位于深孔钻进平台（7）的同心圆周上，且通过旋转、伸缩可将保压盖（26）套装在辅助机械手（22）抓取的钻管（9）处；旋盖机构（24）安装于装配机械手（23）内，通过旋转一定角度可拧紧保压盖（26）；保压盖存储机构（25）位于装配机械手（23）初始位置附近，分为完全对齐的上下两个保压盖存储仓，可存储一定数量的保压盖（26），中间留出设定距离的空间，可放入一段钻管（9）；所述外框架（8）内还设置有动力头机构及绳索取芯机构，动力头机构完成钻管（9）的下钻及回收；绳索取芯机构在动力头机构的配合下完成内衬管（17）的下放及回收；以上所有机构运动所需的能量均由钻机液压动力控制系统（4）提供。