一種地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，包括鉆桿推動裝置；該裝置包括支撐架、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和推動機(jī)構(gòu)；推動機(jī)構(gòu)包括推板架和推板；推板架包括支撐件和推動框，推動框與支撐件通過連桿機(jī)構(gòu)相互連接；推板安裝在推動框上；連桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿和橫向連桿；第一連桿、橫向連桿、第二連桿和支撐件鉸接成平行四邊形；第三連桿與第一連桿和橫向連桿的鉸接軸鉸接，另一端與推動框鉸接；第四連桿與推動框鉸接，另一端與第五連桿鉸接，第四連桿中部與第二連桿和橫向連桿的鉸接軸鉸接；第五連桿與支撐件鉸接且能夠繞該鉸接軸旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的推板利用摩擦力推動鉆桿，實現(xiàn)成排放置的鉆桿自動移動至排放架口的位置。
【專利說明】
_種地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及地質(zhì)鉆探領(lǐng)域，尤其是涉及一種地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆桿自動排放系統(tǒng)在石油行業(yè)上已經(jīng)屬于較為成熟的技術(shù)，通常是鉆桿立根豎直放于鉆桿架內(nèi)，然后由大型的機(jī)械手臂操縱鉆桿，實現(xiàn)鉆桿的自動排放。但地質(zhì)鉆探領(lǐng)域，通常不具備滿足要求的開闊場地及大型機(jī)械設(shè)備，加之所用鉆具較輕，因此，地質(zhì)鉆探領(lǐng)域鉆桿排放較多采用人工輔助機(jī)械操作的“半自動化”方式。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及鉆探領(lǐng)域機(jī)械化、自動化程度的不斷加深，這種“半自動化”的搬運(yùn)方式也就愈加跟不上作業(yè)效率的提升，因此研發(fā)適合地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放的方法可謂是大勢所趨。
[0003]有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，實現(xiàn)排放抬取自動化，解放人工勞力，提高作業(yè)效率。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是:
一種地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，包括鉆桿推動裝置；
所述鉆桿推動裝置包括支撐架、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和推動機(jī)構(gòu)；
所述支撐架包括種底座和立柱，所述立柱設(shè)置在所述底座的一側(cè)；
所述推動機(jī)構(gòu)包括與所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動連接的推板架和固定安裝在所述推板架上的推板；
所述推板架包括支撐件和推動框，所述推動框與所述支撐件通過連桿機(jī)構(gòu)相互連接；所述推板固定安裝在所述推動框上；
所述支撐件安裝在所述立柱上；
所述連桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿和橫向連桿；所述第一連桿、橫向連桿和第二連桿依次鉸接，且所述第一連桿和第二連桿分別與所述支撐件的不同位置鉸接，所述第一連桿、橫向連桿、第二連桿和支撐件組成平行四邊形；所述第三連桿一端與第一連桿和橫向連桿的鉸接軸鉸接，另一端與所述推動框鉸接；所述第四連桿一端與所述推動框鉸接，另一端與第五連桿的一端鉸接，所述第四連桿中部與第二連桿和橫向連桿的鉸接軸鉸接；
所述第五連桿的另一端與支撐件鉸接且能夠在驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下繞該鉸接軸旋轉(zhuǎn)。
[0006]上述地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，所述推板一端固定安裝在所述推動框底部;推動框上部與所述推板之間固定安裝有斜桿。
[0007]上述地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，所述推板底部設(shè)置有耐磨橡膠。
[0008]上述地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，所述立柱上部與所述底座遠(yuǎn)離立柱的一側(cè)之間固定安裝有斜桿。
[0009]上述地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，所述支撐件套接在所述立柱上且可沿所述立柱上下移動，支撐架上還設(shè)有縱向螺桿，所述支撐件上設(shè)置有與所述螺桿外螺紋配合的螺紋。
[0010]上述地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，還包括鉆桿傳送裝置，所述鉆桿傳送裝置包括傳送底座、升降架和鉆桿承接臺；所述鉆桿承接臺通過升降架安裝在所述傳送底座上。
[0011]上述地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，升降架為剪叉，所述剪叉下部的其中一端與所述傳送底座鉸接，另一端能夠沿所述傳送底座上的水平滑槽滑動;所述剪叉上部的其中一端與所述鉆桿承接臺鉸接，另一端能夠沿所述鉆桿承接臺上的水平滑槽滑動。
[0012]上述地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，所述鉆桿承接臺上設(shè)置有防止鉆桿滑落的擋板。
[0013]上述地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，所述鉆桿承接臺設(shè)有擋板的一側(cè)還設(shè)置有使所述鉆桿承接臺擋板側(cè)與非擋板側(cè)產(chǎn)生高度差的高度調(diào)節(jié)裝置。
[0014]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
1、推板利用摩擦力推動鉆桿，實現(xiàn)成排放置的鉆桿自動移動至排放架口的位置；
2、利用滿足特殊運(yùn)動規(guī)律的連桿帶動推板架運(yùn)動，推板架帶動與之接觸的整層鉆桿滾動，通過控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)提鉆、下鉆過程中鉆桿的自動排放；
3、斜桿、推板和推動框之間形成穩(wěn)固的三角形，有助于推板架整體的穩(wěn)定，避免推板遠(yuǎn)離推板框的一端不穩(wěn)定；
4、推板與鉆桿接觸部位為耐磨橡膠，以增大摩擦力；
5、斜桿、立柱和底座之間形成穩(wěn)固的三角形，有助于支撐架整體的穩(wěn)定，避免立柱上部因單側(cè)承重而導(dǎo)致不穩(wěn)定；
6、鉆桿推動裝置為可升降式設(shè)計，通過縱向螺桿與支撐件配合，目的是下鉆時上一層鉆桿用光后，推板下降以排放下一層鉆桿，提鉆時反之；
7、鉆桿傳送裝置接取單根鉆桿，并將其移動至機(jī)械手的抓取位置，方便抓取。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為實施例中所用鉆桿架軸側(cè)示圖。
[0017]圖3為圖2另一角度的示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明中鉆桿推動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明中鉆桿推動裝置的連桿機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0020]圖6為本發(fā)明中鉆桿傳送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖7為本發(fā)明中鉆桿推動裝置推動與之接觸的整層鉆桿，最外側(cè)鉆桿沿傳送裝置斜面滾動至機(jī)械手抓取位置的狀態(tài)示意圖。
[0022]上述附圖中，1、支撐架；101、立柱；102、底座；103、斜桿；104、縱向螺桿;2、驅(qū)動機(jī)構(gòu)；3、推動機(jī)構(gòu)；301、推板架;302、推板;303、斜桿;3011、第一連桿;3012、第二連桿;3013、第三連桿;3014、第四連桿;3015、第五連桿;3016、橫向連桿;3017、支撐件;3018、推動框;4、傳送底座;5、剪叉;6、鉆桿承接臺；601、擋板;602、高度調(diào)節(jié)裝置。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以助于理解本發(fā)明的內(nèi)容。
[0024]如圖1-圖7所示，本發(fā)明公開了一種地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，包括鉆桿推動裝置和鉆桿傳送裝置;鉆桿推動裝置推動水平放置于鉆桿架上的鉆桿，鉆桿傳送裝置用于承接鉆桿推動裝置推出的鉆桿，將鉆桿傳送至機(jī)械手的抓取位置或?qū)@桿由機(jī)械手的抓取位置傳送回鉆桿架出口的位置。
[0025]所述鉆桿推動裝置包括支撐架1、驅(qū)動機(jī)構(gòu)2和推動機(jī)構(gòu)3;所述支撐架I包括種底座102和立柱101，所述立柱101設(shè)置在所述底座102的一側(cè);所述立柱101上部與所述底座102遠(yuǎn)離立柱101的一側(cè)之間固定安裝有斜桿103。如此設(shè)置是因為推動機(jī)構(gòu)3較長，單單靠一個點(diǎn)與立柱101固定可能會導(dǎo)致不穩(wěn)定的情況發(fā)生，當(dāng)斜桿103、立柱101和底座102之間的連接點(diǎn)形成穩(wěn)固的三角形，有助于支撐架I整體的穩(wěn)定，避免立柱101上部因單側(cè)承重而導(dǎo)致不穩(wěn)定。推動機(jī)構(gòu)3的支撐件3017套接在所述立柱101上且可沿所述立柱101上下移動，支撐架I上還設(shè)有縱向螺桿104，所述支撐件3017上設(shè)置有與所述螺桿外螺紋配合的螺紋(圖中未示出)?？v向螺桿104通過動力系統(tǒng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，從而使支撐件3017沿立柱101上行或下行，以改變支撐件3017的縱向高度。如此鉆桿推動裝置為可升降式設(shè)計，通過縱向螺桿104與支撐件3017配合，目的是下鉆時上一層鉆桿用光后，推板302下降以排放下一層鉆桿，提鉆時反之。
[0026]推動機(jī)構(gòu)3包括與所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)2驅(qū)動連接的推板架301和固定安裝在所述推板架301上的推板302;所述推板架301包括支撐件3017和推動框3018，所述推動框3018與所述支撐件3017通過連桿機(jī)構(gòu)相互連接;所述推板302固定安裝在所述推動框3018上;所述支撐件3017安裝在所述立柱101上。推板302利用摩擦力推動鉆桿，實現(xiàn)成排放置的鉆桿自動移動至排放架口的位置。
[0027]所述連桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿3011、第二連桿3012、第三連桿3013、第四連桿3014、第五連桿3015和橫向連桿3016;所述第一連桿3011、橫向連桿3016和第二連桿3012依次鉸接，且所述第一連桿3011和第二連桿3012分別與所述支撐件3017的不同位置鉸接，所述第一連桿3011、橫向連桿3016、第二連桿3012和支撐件3017組成平行四邊形；所述第三連桿3013—端與第一連桿3011和橫向連桿3016的鉸接軸鉸接，另一端與所述推動框3018鉸接；所述第四連桿3014—端與所述推動框3018鉸接，另一端與第五連桿3015的一端鉸接，所述第四連桿3014中部與第二連桿3012和橫向連桿3016的鉸接軸鉸接;所述第五連桿3015的另一端與支撐件3017鉸接且能夠在驅(qū)動機(jī)構(gòu)2的驅(qū)動下繞該鉸接軸旋轉(zhuǎn)。
[0028]推動機(jī)構(gòu)3工作時，驅(qū)動機(jī)構(gòu)2驅(qū)動第五連桿3015繞其與支撐件3017鉸接的鉸接軸轉(zhuǎn)動，帶動第四連桿3014運(yùn)動，第四連桿3014通過第四連桿3014、橫向連桿3016和第二連桿3012三者的共同鉸接軸帶動第一連桿3011、第二連桿3012、橫向連桿3016和支撐件3017組成的平行四邊形發(fā)生形變，進(jìn)而使帶動第三連桿3013運(yùn)動，第四連桿3014和第三連桿3013的運(yùn)動則會帶動推動框3018從縱向和水平方向移動，由此能夠達(dá)到推動框3018帶動推板302推動鉆桿移動的目的，實現(xiàn)利用推動裝置推動鉆桿移動的效果。如此，利用滿足特殊運(yùn)動規(guī)律的連桿機(jī)構(gòu)帶動推板架301運(yùn)動，推板架301帶動與之接觸的整層鉆桿滾動，通過控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)提鉆、下鉆過程中鉆桿的自動排放。
[0029]所述推板302—端固定安裝在所述推動框3018底部;推動框3018上部與所述推板302之間固定安裝有斜桿303。斜桿303、推板302和推動框3018之間形成穩(wěn)固的三角形，有助于推板架301整體的穩(wěn)定，避免推板302遠(yuǎn)離推板框的一端不穩(wěn)定。推板302底部設(shè)置有耐磨橡膠。通過耐磨橡膠與鉆桿接觸，以增大摩擦力，取得更好的驅(qū)動效果。
[0030]本發(fā)明的地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置還包括鉆桿傳送裝置，所述鉆桿傳送裝置包括傳送底座4、升降架和鉆桿承接臺6;所述鉆桿承接臺6通過升降架安裝在所述傳送底座4上。升降架為剪叉5，所述剪叉5下部的其中一端與所述傳送底座4鉸接，另一端能夠沿所述傳送底座4上的水平滑槽滑動;所述剪叉5上部的其中一端與所述鉆桿承接臺6鉸接，另一端能夠沿所述鉆桿承接臺6上的水平滑槽滑動。鉆桿承接臺6上設(shè)置有防止鉆桿滑落的擋板601。所述鉆桿承接臺6設(shè)有擋板601的一側(cè)還設(shè)置有使所述鉆桿承接臺6擋板側(cè)與非擋板側(cè)產(chǎn)生高度差的高度調(diào)節(jié)裝置602。升降架用于調(diào)節(jié)鉆桿傳送裝置的整體高度，以使其與鉆桿架相匹配。當(dāng)將鉆桿由鉆桿架取下時，調(diào)整高度調(diào)節(jié)裝置602使擋板側(cè)低于非擋板側(cè)，鉆桿會在被推出鉆桿架時沿高度差滾動或滑動至擋板601處，便于機(jī)械手抓取。當(dāng)鉆桿放回鉆桿架時，調(diào)整高度調(diào)節(jié)裝置602使擋板側(cè)高于非擋板側(cè)，機(jī)械手將鉆桿放置在擋板601處，鉆桿沿著高度差滾動或滑動至鉆桿架處，在推動機(jī)構(gòu)3的作用下放置回鉆桿架。
[0031]在本實施例中，鉆桿架用于存儲全部2000米鉆進(jìn)所需約330根繩索取心鉆桿。其中Φ 71鉆桿6層每層44根，Φ 89鉆桿2層每層35根.為了優(yōu)化結(jié)構(gòu)、減輕重量，每層鉆桿間由墊梁間隔。墊梁與鉆桿自然接觸，將鉆桿重力傳遞至鉆桿架主梁，同時墊梁充當(dāng)鉆桿滾動軌道。此種設(shè)計可以極大的減輕鉆桿架側(cè)面的受力，降低鉆桿架側(cè)面強(qiáng)度，減輕重量。見附圖
2、3。
[0032]本發(fā)明的工作流程如下:
下鉆流程:
步驟I，鉆桿傳送裝置切換至下鉆模式，驅(qū)動機(jī)構(gòu)2帶動連桿機(jī)構(gòu)逆時針運(yùn)動，推板302推動與之接觸整層鉆桿向前滾動，直至最外側(cè)鉆桿滾動出鉆桿架進(jìn)入鉆桿傳送裝置，連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動停止；
步驟2:鉆桿沿鉆桿傳送裝置斜面，自然滾動至機(jī)械手抓取位置，機(jī)械手抓取位置，機(jī)械手從該位置抓取鉆桿，進(jìn)行下鉆操作;見附圖7。
[0033]步驟3:重復(fù)步驟I，步驟2，直至整層鉆桿全部移出；
步驟4:鉆桿推動裝置下降，使推板302與下一層鉆桿接觸;鉆桿接送裝置下降，準(zhǔn)備接送下一層鉆桿。重復(fù)步驟3。
[0034]步驟5:重復(fù)步驟4，直至鉆桿架內(nèi)鉆桿立根全部排出。
[0035]提鉆時，鉆桿傳送裝置切換至提鉆模式，連桿機(jī)構(gòu)反向運(yùn)動，反向操作以上步驟。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，其特征在于，包括鉆桿推動裝置； 所述鉆桿推動裝置包括支撐架、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和推動機(jī)構(gòu)； 所述支撐架包括種底座和立柱，所述立柱設(shè)置在所述底座的一側(cè)； 所述推動機(jī)構(gòu)包括與所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動連接的推板架和固定安裝在所述推板架上的推板； 所述推板架包括支撐件和推動框，所述推動框與所述支撐件通過連桿機(jī)構(gòu)相互連接；所述推板固定安裝在所述推動框上； 所述支撐件安裝在所述立柱上；所述連桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿和橫向連桿；所述第一連桿、橫向連桿和第二連桿依次鉸接，且所述第一連桿和第二連桿分別與所述支撐件的不同位置鉸接，所述第一連桿、橫向連桿、第二連桿和支撐件組成平行四邊形；所述第三連桿一端與第一連桿和橫向連桿的鉸接軸鉸接，另一端與所述推動框鉸接； 所述第四連桿一端與所述推動框鉸接，另一端與第五連桿的一端鉸接，所述第四連桿中部與第二連桿和橫向連桿的鉸接軸鉸接； 所述第五連桿的另一端與支撐件鉸接且能夠在驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下繞該鉸接軸旋轉(zhuǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，其特征在于，所述推板一端固定安裝在所述推動框底部;推動框上部與所述推板之間固定安裝有斜桿。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，其特征在于，所述推板底部設(shè)置有耐磨橡膠。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，其特征在于，所述立柱上部與所述底座遠(yuǎn)離立柱的一側(cè)之間固定安裝有斜桿。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，其特征在于，所述支撐件套接在所述立柱上且可沿所述立柱上下移動，支撐架上還設(shè)有縱向螺桿，所述支撐件上設(shè)置有與所述螺桿外螺紋配合的螺紋。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，其特征在于，還包括鉆桿傳送裝置，所述鉆桿傳送裝置包括傳送底座、升降架和鉆桿承接臺；所述鉆桿承接臺通過升降架安裝在所述傳送底座上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，其特征在于，升降架為剪叉，所述剪叉下部的其中一端與所述傳送底座鉸接，另一端能夠沿所述傳送底座上的水平滑槽滑動;所述剪叉上部的其中一端與所述鉆桿承接臺鉸接，另一端能夠沿所述鉆桿承接臺上的水平滑槽滑動。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，其特征在于，所述鉆桿承接臺上設(shè)置有防止鉆桿滑落的擋板。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的地質(zhì)鉆探鉆桿自動排放裝置，其特征在于，所述鉆桿承接臺設(shè)有擋板的一側(cè)還設(shè)置有使所述鉆桿承接臺擋板側(cè)與非擋板側(cè)產(chǎn)生高度差的高度調(diào)節(jié)裝置。
【文檔編號】E21B19/14GK105952395SQ201610463416
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】胡遠(yuǎn)彪, 劉寶林, 龐天舒, 周琴
【申請人】中國地質(zhì)大學(xué)（北京）