專利名稱：大噸位連續(xù)拔管機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鉆探井口設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大噸位連續(xù)拔管機(jī)，可適用于深孔鉆探孔內(nèi)事故處理。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)資源的要求越來(lái)越高，而淺層礦產(chǎn)已基本勘探完畢，所以深部勘探找礦已成為我國(guó)地質(zhì)工作的重點(diǎn)。隨著孔深的增加，孔內(nèi)地層更加復(fù)雜多變，孔內(nèi)事故的發(fā)生率也成倍增長(zhǎng)，特別是卡鉆、埋鉆、鉆孔縮徑等鉆探事故極易發(fā)生。當(dāng)發(fā)生卡鉆、埋鉆等事故時(shí)，由于孔深的增加，鉆桿重量、鉆桿與孔壁摩擦力的增加，使得傳統(tǒng)的拔管機(jī)以及卷?yè)P(yáng)能力不足而不能夠使鉆桿有效及時(shí)地提離孔底，而孔內(nèi)事故處理不及時(shí)，又會(huì)導(dǎo)致事故的加重直至鉆孔的報(bào)廢，嚴(yán) 重降低鉆探效率，極大的增加了鉆探成本。目前，國(guó)內(nèi)地勘單位使用的多是上世紀(jì)研發(fā)的小噸位拔管機(jī)，起拔能力小(最大只能到1000KN);同時(shí)隨著孔深的增加，技術(shù)套管的層數(shù)增加，鉆孔開(kāi)孔口徑也不斷增大，而以往的拔管機(jī)開(kāi)口直徑也不能起拔較大口徑的活動(dòng)套管；同時(shí)，由于以往拔管機(jī)不能連續(xù)起拔，也容易在起拔間隙造成事故的加重；這些都不能滿足深孔鉆機(jī)事故處理的要求，不能滿足當(dāng)前地質(zhì)取心鉆探發(fā)展的需要。因此，研制滿足深孔用拔管機(jī)是必須的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述深孔鉆探孔內(nèi)事故等問(wèn)題設(shè)計(jì)出一種能連續(xù)起拔鉆桿，具有結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠、操作維護(hù)簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)的大噸位連續(xù)拔管機(jī)。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案大噸位連續(xù)拔管機(jī)由氣動(dòng)卡盤、空心油缸、補(bǔ)心裝置、液壓動(dòng)力站、氣泵站組件組成，所述補(bǔ)心裝置是專門放置卡瓦所用，為整體內(nèi)錐結(jié)構(gòu)，可以放置W31/2型、WT41/4-6型多種卡瓦。所述氣動(dòng)卡盤包括支架平臺(tái)、左曲軸、止退塊、連桿、含牙板的卡瓦組件、右曲軸、氣缸、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、活門銷、活門，氣缸，氣缸的進(jìn)氣、卸氣帶動(dòng)連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使左、右曲軸分別帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)臂和兩個(gè)牙板打開(kāi)扣合。支架平臺(tái)用于支撐空心油缸，氣動(dòng)卡盤通過(guò)連桿轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸驅(qū)動(dòng)卡瓦組件，其中的活門配合活門銷專門為卡瓦組件設(shè)計(jì)而成，能夠通過(guò)他們簡(jiǎn)單快捷的換取卡瓦。止退塊與連桿臺(tái)肩嚙合時(shí)，可阻止曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。所述空心油缸包括油缸活塞、補(bǔ)心座盤、油缸內(nèi)套筒、油缸端蓋、油管接頭、油缸外套筒、擋圈，補(bǔ)心座盤與內(nèi)缸筒通過(guò)內(nèi)六角螺釘緊固定位，補(bǔ)心座盤側(cè)邊設(shè)有調(diào)整螺釘，用來(lái)調(diào)整補(bǔ)心裝置與空心油缸的位置度。油缸下端蓋先與油缸外套筒擰合，并且通過(guò)油缸內(nèi)套筒和擋圈扣在油缸下端蓋，從上端口落下油缸活塞，扣住上端蓋，使整體油缸產(chǎn)生空腔而構(gòu)成空心油缸。油管接頭上安裝墊圈與密封膠帶，分別擰入油缸的油口，使油缸通過(guò)油壓動(dòng)作。補(bǔ)心座盤與油缸活塞固定連接，用于保持補(bǔ)心裝置的穩(wěn)定性。所述補(bǔ)心裝置包括補(bǔ)心盤與卡瓦，補(bǔ)心盤呈內(nèi)錐形狀，套裝設(shè)備時(shí)，先使補(bǔ)心盤套入鉆桿，然后放入卡瓦，能保持住鉆桿不會(huì)下掉。所述液壓動(dòng)力站包括高壓油管、液壓油箱、操作閥、泵，操作閥中配備有換向閥與溢流閥，高壓油管與空心油缸的油管接頭相連接，為空心油缸提供驅(qū)動(dòng)油壓。所述氣泵站組件包括氣動(dòng)開(kāi)關(guān)、氣泵站、高壓管、接頭組件，氣泵站通過(guò)氣動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)控制氣動(dòng)卡盤中的氣缸，使連桿帶動(dòng)左、右曲軸運(yùn)動(dòng)，控制卡瓦組件打開(kāi)或者扣合，氣泵通過(guò)高壓管傳遞氣壓，氣動(dòng)開(kāi)關(guān)通過(guò)高壓管與氣動(dòng)卡盤連接。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)(I)由于氣動(dòng)卡盤與補(bǔ)心裝置的配合，能夠連續(xù)起拔鉆桿，使此裝置克服了現(xiàn)有單一距離拔管裝置的弊端；避免了由于鉆桿過(guò)深過(guò)重而無(wú)法起拔的問(wèn)題，氣動(dòng)卡盤能承受最大170t的壓力，而且其可換的卡瓦類型也比較多，能適合多種鉆桿與套管。(2)空心油缸是由液壓驅(qū)動(dòng)，最大提升力為200t，而一般卷?yè)P(yáng)的最大提升力僅為 30t，小拔管機(jī)的最大起拔力約為100t，所以本實(shí)用新型極大的提高了拔管機(jī)的提升能力。(3)補(bǔ)心裝置內(nèi)表面為錐面，可以很好的保持住放入卡瓦的穩(wěn)定性，而且放置的卡瓦型號(hào)可以根據(jù)鉆桿的不同而選擇。(4)由于氣動(dòng)卡盤、空心油缸、補(bǔ)心裝置是組裝而成的，拆卸組裝簡(jiǎn)單、易清理、易調(diào)節(jié)維護(hù)。
圖I為本實(shí)用新型大噸位連續(xù)拔管機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為圖I中I的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為圖I中II的剖面示意圖I.氣動(dòng)卡盤II.空心油缸III.補(bǔ)心裝置IV液壓動(dòng)力站V.氣泵站組件I.支架平臺(tái)2.左曲軸3.止退塊4.連桿5.含牙板的卡瓦組件6.右曲軸7.轉(zhuǎn)動(dòng)臂8.活門銷9.活門10.卡瓦11.補(bǔ)心盤12.卡瓦13.高壓油管14.液壓油箱15.操作閥16.泵17.氣動(dòng)開(kāi)關(guān)、18.氣栗站具體實(shí)施方式
如附圖所示，大噸位連續(xù)拔管機(jī)是由氣動(dòng)卡盤I、空心油缸II、補(bǔ)心裝置III、液壓動(dòng)力站IV、氣泵站組件V組成。氣動(dòng)卡盤I包括支架平臺(tái)I、左曲軸2、止退塊3、連桿4、含牙板的卡瓦組件5、右曲軸6、轉(zhuǎn)動(dòng)臂7、活門銷8、活門9、氣缸等零部件。氣動(dòng)卡盤最大支撐力能達(dá)到175t，卡持管柱外徑60mm-193. 675_，其中氣缸工作壓力O. 6-0. 7MPa。支架平臺(tái)I用于支撐和定位空心油缸II，氣動(dòng)卡盤的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是曲柄連桿機(jī)構(gòu)。有兩個(gè)對(duì)分的卡瓦組件5，每一卡瓦組件5由兩個(gè)連接在轉(zhuǎn)動(dòng)臂7上的卡瓦10組成，轉(zhuǎn)動(dòng)臂7的另一端分別連接在右曲軸6和左曲軸2上，并且通過(guò)連桿相連。氣缸驅(qū)動(dòng)連桿4時(shí)，左曲軸2和右曲軸6繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)卡瓦10提升松開(kāi)管柱，卡瓦10放下卡緊管柱的功能。止退塊3與連桿臺(tái)肩嚙合時(shí)，可阻止曲軸2轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)卡瓦10在本體內(nèi)咬緊管柱且止退塊與連桿臺(tái)肩嚙合時(shí)，可有效防止管柱的意外松動(dòng)?；铋T銷8是專門鎖死活門9與支架平臺(tái)I的，松下活門銷8能卸下活門9，能為卡瓦組件5換其他型號(hào)的卡瓦?？招挠透譏I是由油缸外套筒101、油缸活塞106、補(bǔ)心座盤111、油缸內(nèi)套筒113、油缸上端蓋115、油管接頭116、油缸下端蓋119、活塞外密封102和103、活塞內(nèi)密封104和105、上端蓋靜密封107和108、上端蓋內(nèi)密封109、110和114、下端蓋靜密封117和118、下端蓋內(nèi)密封120、擋圈121、內(nèi)六角螺釘112等組件組成。油缸外套筒101的上下端分別加工成為螺紋扣和放置上端蓋靜密封108與下端蓋靜密封118的凹槽，并裝配有靜密封，而其側(cè)壁裝有油管接頭116。油缸下端蓋119加工出下端蓋內(nèi)密封120和下端蓋靜密封117的凹槽，并裝配靜密封，而且為了能與油缸外套筒101把合也得加工成螺紋扣的形式，同樣，油缸上端蓋115也必須先加工出上端蓋內(nèi)密封109、110和114與上端蓋靜密封107的凹槽并分別裝上。油缸活塞106上端分別有六個(gè)間隔60°的螺紋孔，通過(guò)內(nèi)六角螺釘112緊固定位補(bǔ)心座盤111，防止在起拔鉆桿過(guò)程中因?yàn)槭芰Σ痪鶆蚴顾麄兊耐亩犬a(chǎn)生偏移，損壞鉆桿和設(shè)備。油缸活塞106其底部有加工的凹槽，其作用是專門放置活塞外密封102和103、活塞內(nèi)密封104和105。補(bǔ)心座盤111的邊緣處也留有每個(gè)間隔60°的6個(gè)螺紋孔，采用內(nèi)六角螺栓把合，當(dāng)補(bǔ)心裝置III在補(bǔ)心座盤111上時(shí)，用內(nèi)六角螺釘來(lái)固定鎖死補(bǔ)心裝置III，防止在起拔鉆桿過(guò)程中，由于受力不均勻，使補(bǔ)心裝置III與補(bǔ)心座盤111側(cè)滑。油缸外套筒101與油缸下端蓋119裝配完后，裝入油缸內(nèi)套筒113并用擋圈使它與油缸下 端蓋119固定，把油缸活塞106放入其中，擰進(jìn)油缸上端蓋115，再通過(guò)內(nèi)六角螺釘112固定補(bǔ)心座盤111。這樣不僅能簡(jiǎn)單、快捷的組裝空心油缸II，而且使其內(nèi)腔充入液壓油時(shí)，密封性很高。補(bǔ)心裝置III是由補(bǔ)心盤11與卡瓦12組成，當(dāng)起拔鉆桿到最大行程時(shí)，氣動(dòng)卡盤I卡住鉆桿，空心油缸II卸荷時(shí)，卡瓦12自動(dòng)松開(kāi)，由于補(bǔ)心盤呈內(nèi)錐形狀，能保持住鉆桿不會(huì)下掉，保證能連續(xù)起拔鉆桿，補(bǔ)心裝置適用鉆桿管徑60mm-219mm。液壓動(dòng)力站IV是由高壓油管13、液壓油箱14、操作閥15、泵16等組件組成。液壓油箱14容積為100L，操作閥15與泵16分別放在其上方與其內(nèi)部。操作閥15中配備有換向閥與溢流閥，當(dāng)其操作時(shí)就會(huì)有起拔、保壓、卸荷等作用。其中高壓油管與空心油缸II的油管接頭116相連接，能保持進(jìn)油與回油。氣泵站組件V是由氣動(dòng)開(kāi)關(guān)17、氣泵站18等組件組成。通過(guò)氣動(dòng)開(kāi)關(guān)17來(lái)控制氣動(dòng)卡盤I中的氣缸，使連桿4帶動(dòng)左曲軸2、右曲軸6運(yùn)動(dòng)，從而使卡瓦組件5打開(kāi)或者扣合，能很好的保證鎖死或者松開(kāi)鉆桿，使大噸位連續(xù)拔管機(jī)能連續(xù)工作。
權(quán)利要求1.一種大噸位連續(xù)拔管機(jī)，其特征在于它由氣動(dòng)卡盤(I)、空心油缸(II)、補(bǔ)心裝置(III)、液壓動(dòng)力站(IV)、氣泵站組件(V)組成，所述補(bǔ)心裝置是專門放置卡瓦所用，為整體內(nèi)錐結(jié)構(gòu)，可以放置W31/2型、WT41/4-6型多種卡瓦。
2.如權(quán)利要求I所述的大噸位連續(xù)拔管機(jī)，其特征在于補(bǔ)心裝置(III)由補(bǔ)心盤(11)與卡瓦(12)組成，補(bǔ)心盤呈內(nèi)錐形狀。
3.如權(quán)利要求I所述的大噸位連續(xù)拔管機(jī)，其特征在于空心油缸(II)包括油缸活塞(106)、補(bǔ)心座盤(111)、油缸內(nèi)套筒(113)、油缸端蓋(115、119)、油管接頭(116)，補(bǔ)心座盤與內(nèi)缸筒通過(guò)內(nèi)六角螺釘(112)緊固定位，補(bǔ)心座盤側(cè)邊設(shè)有調(diào)整螺釘，用來(lái)調(diào)整補(bǔ)心裝置與空心油缸的位置度。
4.如權(quán)利要求I所述的大噸位連續(xù)拔管機(jī)，其特征在于氣動(dòng)卡盤(I)包括支架平臺(tái)(I)、左曲軸(2)、止退塊(3)、連桿(4)、含牙板的卡瓦組件(5)、右曲軸(6)、氣缸，支架平臺(tái)用于支撐空心油缸，氣動(dòng)卡盤通過(guò)連桿轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸驅(qū)動(dòng)卡瓦組件。
5.如權(quán)利要求I和3所述的大噸位連續(xù)拔管機(jī)，其特征在于液壓動(dòng)力站(IV)包括高壓油管(13)、液壓油箱(14)、操作閥(15)、泵(16)，操作閥中配備有換向閥與溢流閥，高壓油管與空心油缸(II)的油管接頭(116)相連接，為空心油缸提供驅(qū)動(dòng)油壓。
6.如權(quán)利要求I和4所述的大噸位連續(xù)拔管機(jī)，其特征在于氣泵站組件(V)包括氣動(dòng)開(kāi)關(guān)(17)、氣泵站(18)，氣泵站通過(guò)氣動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)控制氣動(dòng)卡盤(I)中的氣缸，使連桿帶動(dòng)左、右曲軸(2、6)運(yùn)動(dòng)，控制卡瓦組件(5)打開(kāi)或者扣合。
專利摘要本實(shí)用新型屬于鉆探井口設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大噸位連續(xù)拔管機(jī)，可適用于深孔鉆探孔內(nèi)事故處理。大噸位連續(xù)拔管機(jī)包括氣動(dòng)卡盤、空心油缸、補(bǔ)心裝置、液壓動(dòng)力站、氣泵站組件，補(bǔ)心裝置是專門放置卡瓦所用，可以放置W31/2型、WT41/4-6型等多種卡瓦，氣動(dòng)卡盤通過(guò)支架平臺(tái)支撐空心油缸，空心油缸活塞與補(bǔ)心座盤通過(guò)螺栓緊固定位，補(bǔ)心裝置可以裝入補(bǔ)心座盤，并且通過(guò)調(diào)整螺釘調(diào)整位置度，液壓動(dòng)力站、氣泵站分別與空心油缸和氣動(dòng)卡盤連接，本實(shí)用新型能夠連續(xù)起拔鉆桿，避免了由于鉆桿過(guò)深過(guò)重而無(wú)法起拔的問(wèn)題，最大提升力為200t，提高了拔管機(jī)的提升能力，補(bǔ)心裝置內(nèi)表面為錐面，提高卡瓦的穩(wěn)定性，而且易清理、易調(diào)節(jié)維護(hù)。
文檔編號(hào)E21B23/00GK202628003SQ201220068678
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者朱江龍, 何磊, 劉躍進(jìn), 楊碩, 杜江 申請(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)裝備總公司