與鑿巖鉆機(jī)有關(guān)的用于鉆柱部件的操縱裝置和鑿巖鉆機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于在鑿巖鉆機(jī)中操縱鉆柱部件的操縱裝置。操縱裝置包括用于存儲(chǔ)待被引入到鉆機(jī)的鉆柱位置中以及待從鉆機(jī)的鉆柱位置移除的鉆柱部件的匣倉(cāng)。匣倉(cāng)包括用于支承能夠滾動(dòng)的多個(gè)鉆柱部件的支承裝置，所述支承裝置能夠傾斜成以朝向及背向裝載位置的方式傾斜，從該裝載位置向所述鉆柱位置傳送分離的鉆柱部件。本發(fā)明還涉及配備有這種操縱裝置的鑿巖鉆機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]出于勘查目的的取芯鉆探通常通過(guò)鑿巖鉆機(jī)來(lái)執(zhí)行，其中，鉆柱部件通過(guò)絞車放置在有效鉆柱位置中、從鉆孔提起以及下降到鉆孔中。絞車鋼絲借助于提升絲堵固定至最上面的鉆柱部件。由于取芯鉆探的目的在于提取鉆出的巖芯以待研究，因此使用管狀的鉆柱部件。在鉆柱的提升期間一一鉆柱的提升被頻繁地執(zhí)行以更換鉆頭，一連串的管被逐個(gè)地提升，借此，各個(gè)管借助于鉆機(jī)的與下面的管保持器配合的旋轉(zhuǎn)器裝置而彼此釋放。
[0003]現(xiàn)今，待被帶離鉆柱的管的最后釋放至少部分地由操作者手動(dòng)地執(zhí)行，這種操縱包括管的最終斷開螺紋連接、管的提升以及將管引導(dǎo)至管匣倉(cāng)的區(qū)域。
[0004]在鉆柱的下降期間，這些工作步驟相反地執(zhí)行以使得呈管的形式的新鉆柱部件連續(xù)地提升至所述新鉆柱部件與鉆柱對(duì)準(zhǔn)并且由操作者螺紋連接在一起的位置。這些工作步驟給操作者帶來(lái)極大壓力并且使操作者承受提升傷害和擠壓傷害的不可忽略的風(fēng)險(xiǎn)。
[0005]取芯鉆探通常執(zhí)行到非常大的深度，諸如例如執(zhí)行到在1000m與2000m之間的鉆鑿深度。由于鉆頭在操作中經(jīng)受磨損，因此不得不相對(duì)經(jīng)常地更換鉆頭，這使得不得不將整個(gè)鉆柱從鉆孔提起、將整個(gè)鉆柱拆卸成鉆柱部件、移除已磨損的鉆頭并且用新的鉆頭代替該已磨損的鉆頭，然后可以再次將鉆柱下降到鉆孔中。隨后，鉆鑿更遠(yuǎn)的距離直到不得不再次更換鉆頭等為止。在鉆鑿期間，鉆柱的最上端連接有用于供給沖洗液體的沖洗液體回轉(zhuǎn)器以用于將已在鉆鑿期間碎裂的巖石材料運(yùn)走。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種以上類型的裝置，其中，至少部分地改進(jìn)了鉆柱部件的操縱。與根據(jù)以上內(nèi)容的裝置有關(guān)的目的因下述方面得以實(shí)現(xiàn):匣倉(cāng)在裝載位置的區(qū)域中包括傳送單元，該傳送單元用于將定位在所述支承裝置上的鉆柱部件與相鄰的鉆柱部件分離以相應(yīng)地將所分離的鉆柱部件傳送至裝載位置以及將鉆柱部件從裝載位置傳送至匣倉(cāng);傳送單元包括用于所述分離的可移動(dòng)止擋元件；傳動(dòng)單元包括沿著處于裝載位置的鉆柱部件的軸向方向分布以用于與鉆柱部件接合的多個(gè)樞轉(zhuǎn)臂，所述樞轉(zhuǎn)臂圍繞與所述軸向方向平行的樞軸從樞轉(zhuǎn)臂靠著所述支承裝置上的最靠近裝載位置的鉆柱部件的第一位置樞轉(zhuǎn)至樞轉(zhuǎn)臂允許所分離的鉆柱部件下降至裝載位置的第二位置。
[0007]因此，確保了待被引入到鉆機(jī)中的鉆柱部件的安全、有效的分離以及鉆柱部件在裝載位置中的安全定位。該裝載位置沿匣倉(cāng)的支承裝置的側(cè)向設(shè)置。通過(guò)設(shè)置有(樞轉(zhuǎn)的)樞轉(zhuǎn)臂的傳送單元，可以獲得簡(jiǎn)單的操縱并且通過(guò)簡(jiǎn)單的措施獲得了可被精確地制造的安全構(gòu)型。
[0008]止擋元件的設(shè)置確保了有效的分離并且防止了仍然保持平放在支承裝置上的鉆柱部件在鉆柱被移除階段期間以及在鉆柱被引入到鉆孔中時(shí)錯(cuò)誤地移動(dòng)至裝載位置的區(qū)域。
[0009]本發(fā)明的傳送單元還設(shè)置成將鉆柱部件從裝載位置傳送至匣倉(cāng)，此時(shí)，傳送過(guò)程基本上相反地操作。
[0010]優(yōu)選的是，每個(gè)樞轉(zhuǎn)臂均連接至一組止擋元件，這給出了簡(jiǎn)單操縱的可能性。特別地，優(yōu)選的是，每組止擋元件均以樞轉(zhuǎn)的方式連接至各自的樞轉(zhuǎn)臂并且由各自的樞轉(zhuǎn)臂支承以繞與所述樞軸平行的軸向進(jìn)行受限地相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選的是，相應(yīng)組的止擋元件的運(yùn)動(dòng)能夠調(diào)節(jié)成適于不同直徑的鉆柱部件，當(dāng)尺寸改變時(shí)這實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)。特別地，優(yōu)選的是，相應(yīng)組的止擋元件的運(yùn)動(dòng)因下述方面而能夠進(jìn)行調(diào)節(jié):沿著所述止擋元件的運(yùn)動(dòng)路徑設(shè)置與止擋元件配合的可調(diào)節(jié)導(dǎo)引突出部。
[0012]適當(dāng)?shù)氖?，每個(gè)樞轉(zhuǎn)臂均具有抵接面，該抵接面定形成在樞轉(zhuǎn)臂從第二位置運(yùn)動(dòng)至第一位置期間使鉆柱部件向上運(yùn)動(dòng)。因此，有助于在豎向方向上的不受限制的運(yùn)動(dòng)。
[0013]優(yōu)選地，匣倉(cāng)具有支承本體，所述支承裝置在裝載位置的區(qū)域中以樞轉(zhuǎn)的方式固定在該支承本體上，從而允許調(diào)節(jié)傾斜。
[0014]另外優(yōu)選的是，支承本體包括用于樞轉(zhuǎn)臂的緊固件以及用于包括支承裝置的支承單元的緊固件，從而有助于從穩(wěn)定性觀點(diǎn)出發(fā)的設(shè)計(jì)構(gòu)型。
[0015]適當(dāng)?shù)氖?，每個(gè)支承單元在與裝載位置相反的端部區(qū)域中均由可調(diào)節(jié)的支承腿支承以特別地針對(duì)不平整的地面進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0016]適當(dāng)?shù)?，每個(gè)支承單元在與裝載位置相反的端部區(qū)域中均設(shè)置有用于提供對(duì)所述支承裝置的傾斜調(diào)節(jié)的力致動(dòng)器。支承裝置的正常位置優(yōu)選地以背向裝載位置的方式傾斜，并且通過(guò)有效的動(dòng)力裝置，該傾斜將朝向裝載位置。
[0017]操縱裝置優(yōu)選地包括擺臂，其中，該擺臂具有用于在裝載位置中接納鉆柱部件的裝置并且該擺臂能夠在裝載位置與至鑿巖鉆機(jī)的運(yùn)送位置之間擺動(dòng)。操縱裝置的擺臂設(shè)置成使所支承的鉆柱部件從用于鉆柱部件的適當(dāng)?shù)貫樗轿恢玫难b載位置擺動(dòng)至通常為用于所支承的鉆柱部件的傾斜位置的所述運(yùn)送位置，并且在運(yùn)送位置中，鉆柱部件通過(guò)例如與鉆機(jī)相關(guān)聯(lián)的抓持單元被進(jìn)一步帶動(dòng)。擺臂由匣倉(cāng)以樞轉(zhuǎn)的方式適當(dāng)?shù)刂С?，匣倉(cāng)存儲(chǔ)部件并具有良好的穩(wěn)定性。擺臂位于傳送單元和樞轉(zhuǎn)臂的側(cè)向以允許擺臂豎向運(yùn)動(dòng)而不會(huì)與傳送單元和樞轉(zhuǎn)臂相互干擾。例如可以設(shè)計(jì)具有形成“斜槽”的支承元件的擺臂以支承鉆柱部件其中，側(cè)向凹部允許樞轉(zhuǎn)臂通過(guò)。其他構(gòu)型的解決方案當(dāng)然也是可以的。
[0018]在鉆柱部件從鉆孔移除以及從鉆機(jī)移除時(shí)能夠應(yīng)用與上述相反的操作。此時(shí)，鉆柱部件定位在裝載位置中并且由樞轉(zhuǎn)臂向上帶到支承裝置上，其中，該支承裝置已被重新調(diào)節(jié)成背向裝載位置傾斜。
[0019]為了有效地且安全地確保抓持單元與由擺臂支承的鉆柱部件之間的準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)，導(dǎo)引梁適當(dāng)?shù)卦O(shè)置成形成用于設(shè)置在鉆機(jī)上的可擺動(dòng)抓持單元及運(yùn)送位置中的擺臂的機(jī)械止擋件。出于這個(gè)目的，導(dǎo)引梁能夠在該導(dǎo)引梁的端部區(qū)域處以樞轉(zhuǎn)的方式適當(dāng)?shù)馗浇印?br>[0020]本發(fā)明還涉及鑿巖鉆機(jī)，該鑿巖鉆機(jī)包括旋轉(zhuǎn)器裝置和根據(jù)上文的操縱裝置，其中，旋轉(zhuǎn)器裝置用于使鉆柱旋轉(zhuǎn)以及驅(qū)動(dòng)鉆柱，并且旋轉(zhuǎn)器裝置由進(jìn)給梁支承成能夠來(lái)回地移動(dòng)。
[0021]現(xiàn)將通過(guò)實(shí)施方式并且參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1以側(cè)視圖的方式示出了用于取芯鉆探的鑿巖鉆機(jī)，該鑿巖鉆機(jī)設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的操縱裝置且與用于鉆柱部件的匣倉(cāng)連接；
[0023]圖2以立體圖的方式示出了根據(jù)本發(fā)明的匣倉(cāng)的細(xì)節(jié)；以及
[0024]圖3和圖4以不同位置示出了根據(jù)本發(fā)明的匣倉(cāng)的細(xì)節(jié)的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1示出了用于取芯鉆探的鑿巖鉆機(jī)的進(jìn)給梁2，該進(jìn)給梁2能夠調(diào)整到不同的角度。鉆機(jī)包括旋轉(zhuǎn)器裝置4，旋轉(zhuǎn)器裝置4支承在進(jìn)給梁2上以來(lái)回地移動(dòng)。在旋轉(zhuǎn)器裝置4下方(在圖中)設(shè)置有用于在需要時(shí)暫時(shí)保持鉆柱的管保持器5。
[0026]在進(jìn)給梁2旁邊設(shè)置有提升絞車(未示出)以及(未示出的)用于向鑿巖鉆機(jī)提供壓力流體等的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)套件。匣倉(cāng)6設(shè)置成用于接納以下面將描述的方式待被帶入到鑿巖鉆機(jī)中以及從鑿巖鉆機(jī)取出的鉆柱部件(用虛線8表示)。
[0027]圖1中示出的匣倉(cāng)6呈大致水平結(jié)構(gòu)形式，該匣倉(cāng)6可傾斜使得鉆柱部件8可被引導(dǎo)成朝向用于接納鉆柱部件8的擺臂7滾動(dòng)。傳送單元有效地將分離的鉆柱部件傳送至由彈簧臂7限定的裝載位置。42指示包括在傳送單元中的樞轉(zhuǎn)臂。下面將對(duì)樞轉(zhuǎn)臂以及匣倉(cāng)的其他部件進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
[0028]在圖1中，還用點(diǎn)劃線8”表示了在提升階段期間處于下述位置的鉆柱部件:該位