專利名稱：具有鉆孔刀具箱的鉆架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有不同的或交替的向下鉆孔功能的鉆架，它具有一個(gè)用于容納鉆孔滑道的活動支架的機(jī)架，具有設(shè)置在其上的鉆錘或具有旋轉(zhuǎn)減速器的其它鉆機(jī)和可拆卸地與鉆機(jī)連接的形式為一個(gè)鉆頭切削刃、一個(gè)滾輪鉆或一個(gè)環(huán)鉆頭的鉆孔刀具以及具有一個(gè)用于鉆桿的夾緊-采鑿裝置。
背景技術(shù)：
為了不同的目的在礦山或在地面中鉆孔。因此已知，通過滾輪鉆鉆探石油或天然氣輸送孔，通過環(huán)鉆頭鉆探芯孔或者在那些由于礦山硬度相應(yīng)地需要使用3刃鉆頭或鉆頭切削刃。還已知，通過例如鉆頭切削刃鉆孔，然后對鉆孔填充炸藥并在完成爆破后通過適合的器械取出破碎的石頭。這種爆破孔在隧道掘進(jìn)時(shí)和在地下礦山巷道掘進(jìn)時(shí)使用，但是也在露天開采中用于獲取礦石或礦物。在此已知，使用鉆桿箱，在其中提前準(zhǔn)備各個(gè)鉆桿，將它們從鉆桿箱中取出來，旋轉(zhuǎn)到鉆軸然后與其它的鉆桿連接，用于可以繼續(xù)鉆入礦山內(nèi)部。在此鉆桿箱當(dāng)然也用于在拔出鉆桿時(shí)解除各個(gè)鉆桿然后繼續(xù)容納一段時(shí)間。各個(gè)鉆桿的連接和松開通過公知的夾緊-采鑿裝置實(shí)現(xiàn)。在鉆孔后尤其在水中填充炸藥是困難的，因?yàn)楸匦璞ＷC，各個(gè)炸藥包放在孔最深處。為此在通過滾輪鉆或借助于環(huán)鉆頭的鉆頭切削刃向下鉆孔后要實(shí)現(xiàn)的前提是，能夠?qū)⒄ㄋ幇畛涞娇鬃钌钐?。因此在這種鉆孔時(shí)不僅必需提前準(zhǔn)備鉆頭切削刃如滾輪鉆也必需提前準(zhǔn)備環(huán)鉆頭，并且在需要時(shí)與鉆桿連接。這一點(diǎn)由手工進(jìn)行是非常費(fèi)事的并且借助于起重設(shè)備或類似設(shè)備自動進(jìn)行也是困難的，因?yàn)樵趭A緊-采鑿裝置框架中連接與松開是各個(gè)部件的一個(gè)精確定位的前提。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，提供一種能夠進(jìn)行不同鉆孔功能的鉆架，它只需微少的調(diào)整時(shí)間和微少的勞動力。
按照本發(fā)明這個(gè)目的由此得以實(shí)現(xiàn)，所述鉆頭切削刃和3刃鉆頭、滾輪鉆或環(huán)鉆頭或其它的鉆孔刀具配有一個(gè)附件或適配器，它具有一個(gè)與鉆桿的螺紋對應(yīng)的螺紋并且對于夾緊-采鑿裝置來說可把持，并且所述機(jī)架對應(yīng)有一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)到鉆軸的具有用于鉆孔刀具支承面的鉆桿箱或者一個(gè)用于使單個(gè)鉆桿/鉆孔刀具旋轉(zhuǎn)的裝置。
由于對應(yīng)于鉆孔刀具的適配器和相應(yīng)的鉆桿的特殊結(jié)構(gòu)也由于一個(gè)鉆桿箱的特殊結(jié)構(gòu)能夠使在重量和搬運(yùn)方面存在問題的鉆孔刀具方便且可靠地根據(jù)需要帶到鉆軸并在那里與鉆桿連接。同樣能夠使構(gòu)成鉆桿前端的鉆孔刀具借助于現(xiàn)有的夾緊-采鑿裝置與鉆桿解除，傳遞到鉆桿箱并將另一鉆孔刀具帶到、最好旋轉(zhuǎn)到鉆軸，用于使這個(gè)鉆孔刀具與鉆桿連接并使用該鉆孔刀具。在此優(yōu)選可以總是通過相同的鉆桿和對應(yīng)的設(shè)備工作，因此不僅能夠快速地更換那些鉆孔刀具，而且也能夠完全有效的工作，因?yàn)榭梢噪S時(shí)使用對于給定功能正確的鉆孔刀具并可以同樣快速而可靠地帶到鉆孔位置或者進(jìn)行更換。由此首次給出這種可能性，即，通過同一個(gè)鉆孔裝置并且在這里最終也以相同的鉆桿不僅通過一個(gè)環(huán)鉆頭加工勘探孔而且在具有硬石的或多或少硬質(zhì)的地區(qū)通過滾輪鉆加工鉆孔或者通過鉆頭切削刃在硬石中鉆孔或者在例如通過滾輪鉆鉆孔后借助于環(huán)鉆頭建立一個(gè)狀況，使得能夠?qū)⒄ㄋ幫惭b入和水力填充到鉆孔里面。在此同時(shí)給出這種可能性，即，接著將炸藥導(dǎo)火索放到一個(gè)位置，該位置易于識別并且連接到另一炸藥導(dǎo)火索，因此可以先后完成許多這種爆破孔。
按照本發(fā)明的一個(gè)適宜的改進(jìn)方案規(guī)定，所述機(jī)架容納且導(dǎo)引一個(gè)鉆桿，它由多個(gè)相互連接的鉆桿構(gòu)成。與此相關(guān)，盡管一個(gè)機(jī)架相應(yīng)較高或較長，但是它也能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)長的鉆孔行程，例如20米或更長。由此能夠在深水中例如通過幾個(gè)鉆桿無需加長地鉆孔。
如上所述，各個(gè)鉆孔刀具提前準(zhǔn)備在一個(gè)鉆桿箱里面，因此它除了容納鉆孔刀具以外也容納各個(gè)備用鉆桿。這個(gè)鉆桿箱能夠隨著現(xiàn)有的工具或者鉆桿旋轉(zhuǎn)到鉆軸，這一點(diǎn)按照本發(fā)明能夠可靠且容易地實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗鲢@桿箱在夾緊-采鑿裝置的高度上通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)臂鉸接地設(shè)置在機(jī)架上。由此能夠使鉆桿箱圍繞機(jī)架輸送到那個(gè)工作位置，即鉆軸，由此可以取出那個(gè)鉆孔刀具或者備用鉆桿并可以與現(xiàn)有的鉆桿連接，反過來也是如此。
為了能夠分別將規(guī)定的鉆孔刀具或備用鉆桿旋轉(zhuǎn)到鉆軸要求將這個(gè)部件的停放位置移動到鉆軸，這一點(diǎn)按照本發(fā)明能夠很容易地實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗鲢@桿箱圍繞一個(gè)中心軸可旋轉(zhuǎn)并且具有一個(gè)帶有支承面的下轉(zhuǎn)盤，它具有作為支承面的用于鉆孔刀具和/或用于備用鉆桿的支座。因此首先將具有設(shè)置在其中的鉆孔刀具或備用鉆桿的那個(gè)支座旋轉(zhuǎn)到規(guī)定的工作位置，然后使整個(gè)鉆桿箱這樣旋轉(zhuǎn)，使得規(guī)定的結(jié)構(gòu)部件位于鉆軸上。
除了支承面或者更準(zhǔn)確地說是下轉(zhuǎn)盤上的支座以外，所述備用鉆桿也以適宜的方式在上端部導(dǎo)引，這一點(diǎn)由此實(shí)現(xiàn)，所述鉆桿箱的上轉(zhuǎn)盤配有用于鉆桿的彈性卡頭。將那個(gè)備用鉆桿頂進(jìn)對應(yīng)的卡頭，然后在其后面鎖閉，使得鉆桿也可靠地支承在上端部上。
那些鉆桿配有夾緊面，所述夾緊-采鑿裝置的夾鉗可以握住夾緊面，用于避免這個(gè)鉆桿旋轉(zhuǎn)。按照本發(fā)明規(guī)定，所述鉆孔刀具或其適配器也配有用于夾緊-采鑿裝置的夾鉗的夾緊面，由此給出這種可能性，即，通過公知的夾緊-采鑿裝置工作，用于使鉆孔刀具與鉆桿連接或者也可以使它們分開。
為了保證，通過夾緊-采鑿裝置的夾鉗不僅可以把持并握緊鉆桿的端部而且可以把持并握緊適配器，本發(fā)明規(guī)定，位于適配器和位于鉆桿上的夾緊面在考慮到夾緊裝置和夾緊-采鑿裝置的間距的情況下在適配器和那些鉆桿上構(gòu)成。這一點(diǎn)也需要特別考慮鉆桿上的夾緊面，因?yàn)檫m配器遠(yuǎn)短于鉆桿。但是如上所述，對于在鉆桿上也具有相應(yīng)尺寸的夾緊面能夠通過公知的夾緊和夾緊-采鑿裝置工作。
給出鉆桿和鉆孔刀具在那個(gè)夾緊-采鑿裝置中的可靠導(dǎo)引，因?yàn)閷λ鰥A緊和夾緊-采鑿裝置分別對應(yīng)有液壓的鉆桿導(dǎo)向件，主要是作為定心導(dǎo)向件。尤其是對夾緊-采鑿裝置、即下部的、面對鉆孔的裝置對應(yīng)有一個(gè)這種鉆桿導(dǎo)向件，以便保證可靠地定心和鉆孔。
能夠?qū)崿F(xiàn)鉆孔刀具在鉆桿箱中簡單且準(zhǔn)確對應(yīng)于目的的安放，因?yàn)橛糜阢@孔刀具和用于備用鉆桿的支座呈缽形和軸頸形并且安置在下轉(zhuǎn)盤的頂面上。盡管需要將鉆孔刀具和鉆桿在其旋轉(zhuǎn)到鉆軸之前略微升起，但是這一點(diǎn)能夠通過現(xiàn)有的夾鉗輕易地實(shí)現(xiàn)。通過缽形的結(jié)構(gòu)也得到可靠的支承。對此下面還要繼續(xù)解釋，如何使鉆孔刀具也包括鉆桿和備用鉆桿更好地支承在鉆桿箱里面。
在本發(fā)明的另一上述實(shí)施例中所述下轉(zhuǎn)盤為圓形，其中備用鉆桿首先將鉆孔刀具設(shè)置在外環(huán)上。但是也能夠，尤其是當(dāng)需要多個(gè)備用鉆桿時(shí)，使下轉(zhuǎn)盤這樣構(gòu)成，它具有一個(gè)或多個(gè)容納鉆孔刀具的、與轉(zhuǎn)盤分開旋轉(zhuǎn)的附加盤，對于該附加盤對應(yīng)有用于鉆孔刀具、最好是用于鉆頭切削刃、滾輪鉆或環(huán)鉆頭的支座，其中該轉(zhuǎn)盤具有用于備用鉆桿的其它支座。由此能夠在一個(gè)支承點(diǎn)上設(shè)置三個(gè)鉆孔刀具，由此得到一個(gè)大量的備用鉆桿的支承位置。當(dāng)然也能夠使用多個(gè)這種附加盤，但是按照經(jīng)驗(yàn)通常一個(gè)附加盤的這種配置就足夠了。
在最終有效地解除鉆孔刀具與鉆桿之間的連接時(shí)或者也在解除各個(gè)鉆桿連接時(shí)應(yīng)該避免，由于疏忽通過旋轉(zhuǎn)減速器也導(dǎo)入或者甚至執(zhí)行一個(gè)采鑿過程，這一點(diǎn)由此得以避免，即，所述鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)減速器為了解除已經(jīng)斷開的鉆桿/鉆孔刀具連接調(diào)定接通一個(gè)保險(xiǎn)模式。這樣調(diào)定在松開方向上的轉(zhuǎn)矩，使得它正好足以使一個(gè)已經(jīng)與夾緊-采鑿裝置斷開的螺紋連接相互轉(zhuǎn)離。由此可靠地排除通過旋轉(zhuǎn)減速器的采鑿。
本發(fā)明的另一改進(jìn)方案規(guī)定，所述機(jī)架對應(yīng)于一個(gè)浮筒或一個(gè)可穩(wěn)定的船并且具有甲板導(dǎo)軌，它們能夠?qū)崿F(xiàn)在多個(gè)方向上的位置變化。如果正好要在深水處平面覆蓋地鉆出多個(gè)孔，通過這個(gè)實(shí)施例能夠由浮筒或船的一個(gè)支承點(diǎn)同時(shí)或者準(zhǔn)確地說先后鉆出許多孔，然后移動浮筒并固定在一個(gè)新的位置繼續(xù)鉆孔。
如上所述，所述鉆孔刀具支承在相應(yīng)的缽形支座里面。但是如果在上端部也具有一個(gè)附加的保險(xiǎn)，這對于惡劣的鉆孔工作是有利的。為此本發(fā)明規(guī)定，對于適配器的卡頭在支座上方對應(yīng)有一個(gè)設(shè)置在中心軸上的中間盤。由此與備用鉆桿的情況類似地保證鉆孔刀具的一個(gè)上和下“固定”，其中所述適配器本來就具有鉆桿的形狀并因此與相應(yīng)的備用鉆桿一樣，可以通過相同的卡頭固定。
各個(gè)鉆桿相互間可以混合地安裝，因?yàn)樗鼈冊谄溟L度和適配器形狀上相同。所以，所述適配器與從屬的鉆孔刀具一起總是具有相同的長度，所以也總是在相同的位置具有夾緊面。同時(shí)也可以快速地安置備用鉆桿，因?yàn)樗鼈兛偸沁m配于現(xiàn)有的支座和卡頭。
不僅基于鉆孔刀具在中間盤上的固定而且基于備用鉆桿在上轉(zhuǎn)盤上的固定而規(guī)定，所述卡頭可調(diào)節(jié)地構(gòu)成，最好與上彈性盤的底板或中間盤相應(yīng)地連接。因此它們可以這樣調(diào)節(jié)其固定作用和彈性作用，使得它們在頻繁使用以后也總還滿足其功能。
遠(yuǎn)長于鉆孔刀具的備用鉆桿通過卡頭固定在上轉(zhuǎn)盤上，其中附加地由此防止無意的從鉆桿箱中下落，所述上轉(zhuǎn)盤具有一個(gè)支承邊緣盤，它具有向著下轉(zhuǎn)盤方向突出的支承邊緣。如果在不正確地安置一個(gè)備用鉆桿時(shí)這個(gè)備用鉆桿從卡頭中滑出來，則它被支承邊緣可靠地捕獲并因此可靠地避免鉆孔裝置的損傷或者完全避免對同事的不利影響。
為了使備用鉆桿也可以毫無問題地從鉆桿箱中取出來，本發(fā)明規(guī)定，所述支承邊緣盤固定地設(shè)置并且在支承邊緣中具有一個(gè)側(cè)面的空隙，它可以通過一個(gè)扇形滑板在鉆桿箱的儲備狀態(tài)封閉，它通過一個(gè)擺桿與鉆桿箱一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)鉆桿箱旋轉(zhuǎn)進(jìn)入鉆軸時(shí)，該扇形滑板由此同時(shí)打開，使得可以取出現(xiàn)有的備用鉆桿，而不會撞到支承邊緣并由此損傷上轉(zhuǎn)盤或支承邊緣盤。
除了按照上述變化具有圓形的鉆桿箱結(jié)構(gòu)以外也存在這種可能性，即，所述鉆桿箱為矩形并且具有容納多個(gè)鉆孔刀具和/或鉆桿的管井，其中整個(gè)鉆桿箱或各個(gè)鉆孔刀具或鉆桿可以通過本身公知的夾鉗旋轉(zhuǎn)到鉆軸。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中盡管需要一個(gè)相應(yīng)的夾鉗或者準(zhǔn)確地說兩個(gè)這樣的夾鉗，但是根據(jù)結(jié)構(gòu)可以有利地使用一個(gè)這種矩形的且因此緊湊的鉆桿箱。
如果不需要提前準(zhǔn)備備用鉆桿，則所述鉆桿箱也可以徹底減小并很緊湊并且通過所述鉆桿箱只容納鉆孔刀具地構(gòu)成并且在此最好由下轉(zhuǎn)盤和中間盤和使它們連接的中間軸組成。這種因此相當(dāng)短的鉆桿箱由于例如三個(gè)或四個(gè)鉆孔刀具也可以使盤的圓周保持較小。
另一方案是，本發(fā)明也用于那些不一定需要提前準(zhǔn)備多個(gè)不同的鉆孔刀具的場合，其中也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，如果所述鉆桿箱只容納備用滾輪鉆或只容納備用鉆頭切削刃或只容納備用環(huán)鉆頭地并最好具有從屬的適配器。由此能夠?qū)崿F(xiàn)較小的緊湊的鉆桿箱，極大地減少更換時(shí)間，因?yàn)闈L輪鉆、鉆頭切削刃或環(huán)鉆頭也必然磨損并且必需更換。如果如上所述通過一個(gè)相應(yīng)構(gòu)成的鉆桿箱工作，則極大地縮短目前為此所需的時(shí)間。當(dāng)然也可以在鉆桿箱中存在鉆孔刀具位置，它例如在鉆深孔時(shí)總是提前準(zhǔn)備用于延長鉆桿所需的鉆桿。對于備用滾輪鉆、備用鉆頭切削刃或備用環(huán)鉆頭使用一個(gè)鉆桿的位置，對它們對應(yīng)有一個(gè)相應(yīng)的小的附加盤，它也由這種附加盤可旋轉(zhuǎn)地構(gòu)成，用于將所需的鉆孔刀具旋轉(zhuǎn)到工作位置。
本發(fā)明的特征尤其在于，實(shí)現(xiàn)一個(gè)鉆架，它擴(kuò)充一個(gè)鉆桿箱，其下轉(zhuǎn)盤對應(yīng)有用于不同或相同的鉆孔刀具的支座或支承位置。這些一個(gè)鉆頭切削刃、一個(gè)滾輪鉆或一個(gè)環(huán)鉆頭或者一個(gè)其它實(shí)施例形式的鉆孔刀具可以從這個(gè)鉆桿箱中取出來，其中可以使用常見的夾緊裝置或夾緊-采鑿裝置。所述鉆桿箱可以自動地旋轉(zhuǎn)，因此將每個(gè)所期望的鉆孔刀具結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)到工作位置、即鉆軸，用于與鉆桿連接或者也用于以后再與鉆桿分開。由此極大地減少準(zhǔn)備時(shí)間或者準(zhǔn)確地說是再配備時(shí)間，更加可靠，因?yàn)椴辉傩枰獧C(jī)械手的把持并且也給出這種可能性，即，同樣可以快速地得到這些不同的鉆孔刀具，如果需要這樣做的話。此外也給出這種可能性，即，在鉆桿箱中提前準(zhǔn)備具有相同備用鉆孔刀具的各個(gè)鉆孔刀具，由此在需要更換時(shí)可以如上所述地以相同的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行這種更換。


本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)借助于下面對于附圖的描述給出，在附圖中示出一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，它具有對此所必需的細(xì)節(jié)和部件。附圖中圖1示出一個(gè)鉆架和一個(gè)鉆塔，它設(shè)置在一個(gè)浮筒上，圖2示出這種浮筒的側(cè)視圖并給出鉆塔和鉆架的不同位置，圖3示出一個(gè)在鉆孔刀具軸線中旋轉(zhuǎn)的鉆桿箱，具有多個(gè)用于鉆桿或鉆孔刀具的放置位置，圖4以局剖圖示出鉆孔刀具的三個(gè)實(shí)施例，圖5以局剖圖示出具有上端和下端的鉆桿，圖6示出在圖3中給出的鉆桿箱的工作位置、即鉆孔刀具軸和靜止位置，圖7示出具有一個(gè)附加盤的鉆桿箱的另一實(shí)施例，圖8示出具有夾緊-采鑿裝置的鉆架下端上的結(jié)構(gòu)，圖9示出在更換擴(kuò)孔鉆時(shí)的多個(gè)位置，
圖10以底視圖示出具有支承邊緣盤的鉆桿箱的上轉(zhuǎn)盤，圖11以俯視圖示出支承邊緣盤，圖12示出一個(gè)具有一個(gè)中間盤的鉆桿箱的下部，圖13示出具有多個(gè)環(huán)鉆頭的鉆桿箱的截面圖，圖14示出具有多個(gè)滾輪鉆的相同截面圖，圖15示出具有多個(gè)鉆頭切削刃的相同截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出一個(gè)鉆架1，它有一個(gè)活動支架2和一個(gè)鉆孔滑道3，其中在這里鉆機(jī)4位于機(jī)架5的上端。這個(gè)鉆架1或機(jī)架5安裝在一個(gè)浮筒6上，它通過多個(gè)支承腿7，8支承在水底基礎(chǔ)11上。這些支承腿7，8按照圖2可以拔出，因此可以方便地將整個(gè)浮筒6帶到一個(gè)新的工作位置。該浮筒也可以具有自身的驅(qū)動器。
所述鉆架11或機(jī)架5在甲板9上通過甲板導(dǎo)軌16從一個(gè)位置帶到另一位置，這一點(diǎn)通過圖2表示。因此通過一個(gè)或同一個(gè)鉆架1可以在海底或水底基礎(chǔ)11中鉆出多個(gè)鉆孔12，13。標(biāo)明水位10并且也可以看到通過導(dǎo)火索14與各鉆孔12，13連接的浮標(biāo)15，因此能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)填裝炸藥的鉆孔所需的連接。通過浮筒6上的控制臺17可以良好地監(jiān)控所有的工作。
在這里所示的實(shí)施例中首先通過一個(gè)以后還要示出的滾輪鉆7或者一個(gè)鉆頭切削刃在海底11’中鉆出所示鉆孔12，13。當(dāng)它們達(dá)到底位以后，將鉆孔刀具25通過鉆桿18從鉆孔12，13中拉出來。然后將鉆頭切削刃26或滾輪鉆27替換成一個(gè)環(huán)鉆頭28，它將相同的鉆桿18或一個(gè)特殊的鉆桿導(dǎo)入鉆孔12，13。由此能夠穿過這個(gè)鉆桿18水力填充炸藥并且隨著填充那些雷管也包括導(dǎo)火索或點(diǎn)火導(dǎo)線14。它們通過其自重并通過可能的變形固定在鉆孔最深處的底端，使得環(huán)鉆頭28與從屬的鉆桿18可以從鉆孔中拔出來。由此使以14和15標(biāo)志的位置保留在鉆孔12處，即，也可以輕松且可靠地從水面24識別裝藥的鉆孔12，由此在連接各浮標(biāo)15和點(diǎn)火導(dǎo)線14后可以同時(shí)完成點(diǎn)火。
上面的描述表明，需要更換鉆孔刀具25，這在現(xiàn)有技術(shù)中只能借助于特殊的輔助裝置或手進(jìn)行。圖1表明，對于鉆桿18或勘探桿19或整個(gè)機(jī)架5對應(yīng)有一個(gè)用于容納所需鉆孔刀具25的鉆桿箱20。整個(gè)具有下轉(zhuǎn)盤21和上轉(zhuǎn)盤22的鉆桿箱20圍繞中心軸23可旋轉(zhuǎn)。后續(xù)的上述附圖相應(yīng)地表明這一點(diǎn)。
圖2是對于圖1的補(bǔ)充，首先也可以鉆出一個(gè)勘探鉆孔12’，因?yàn)閷Υ怂璧难b置可以毫無問題地提前使用。以37表示備用鉆桿，它們可以提前準(zhǔn)備在上述鉆桿箱20里面。
圖3示出上述鉆桿箱20的工作位置，即，一個(gè)支承面36，38被旋轉(zhuǎn)到鉆軸線35，用于通過在這里示出的夾緊裝置29和夾緊-采鑿裝置30使一個(gè)未示出的鉆孔刀具25與鉆桿18連接。具體地說，在圖3中在那里規(guī)定的容納頭42中只定位備用鉆桿37，37’，37”。但是同樣可以設(shè)想，在這里設(shè)置已經(jīng)提到的鉆孔刀具25，它們在圖4中示出。以34表示夾緊裝置29和夾緊-采鑿裝置30的夾緊鉗，通過它們可以握緊并固定那個(gè)鉆桿37或者也包括鉆孔刀具25，用于解除和同樣建立連接。
圖4示出三種形式的鉆孔刀具25，即一個(gè)環(huán)鉆頭28、一個(gè)鉆頭切削刃26和一個(gè)滾輪鉆27。所有鉆孔刀具都配有一個(gè)適配器31，它在上部具有一個(gè)螺母體形式的螺紋32，還要描述的鉆桿37和鉆桿18的螺紋33與該螺母相對應(yīng)。由此能夠?qū)崿F(xiàn)可靠且簡單的連接。此外示出每個(gè)鉆孔刀具都具有的夾緊面39，用于能夠可靠地實(shí)現(xiàn)夾緊-采鑿裝置30的夾緊作用。
在圖3中示出旋轉(zhuǎn)臂40，它能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)鉆桿箱20從工作位置到靜止位置的旋轉(zhuǎn)。在圖6中也相應(yīng)地示出。在圖6中除了支承面36或用于備用鉆孔刀具37的容納頭42以外還明確地示出用于鉆孔刀具25的這種支承面38。
圖5示出一個(gè)鉆桿37，其中可以是一個(gè)備用鉆桿37或一個(gè)拼接到鉆桿中的其它標(biāo)準(zhǔn)鉆桿。已經(jīng)明確備用鉆桿的概念，在這里能夠?qū)崿F(xiàn)相互更換。這些鉆桿37也有夾緊面39。通過這些夾緊面39，39’能夠分別使夾緊裝置29或夾緊-采鑿裝置30起作用，以便建立鉆桿/鉆孔刀具連接50或者鉆桿/鉆桿連接51或者解除這些連接。一個(gè)這種鉆桿的具有螺紋33的上端稱為螺母體56而下端稱為外螺紋體57，其中兩者具有相同的螺紋33，所述適配器31也配有螺紋。
在圖7中再一次給出鉆桿箱20的工作位置和靜止位置。與圖6不同，在這里一個(gè)支承面38配有一個(gè)附加盤47。這個(gè)附加盤47圍繞軸48可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在下轉(zhuǎn)盤21的表面46上。支座49對應(yīng)于下轉(zhuǎn)盤上的支座，即，它們也配有容納頭42。在其中或者設(shè)置鉆頭切削刃26、滾輪鉆27或者設(shè)置環(huán)鉆頭28或者按照在圖13，14和15中所示的實(shí)施例只設(shè)置環(huán)鉆頭28和滾輪鉆27和鉆頭切削刃26。這個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，在這里只需一個(gè)用于這個(gè)鉆孔刀具25的支承位置，因此其余支承位置都用于備用鉆桿37。這些支座以53，54表示，其中這個(gè)附圖還表明，整個(gè)鉆桿箱20可以從工作位置旋轉(zhuǎn)到靜止位置或儲備位置并可以再返回。
圖8以截面圖示出這種鉆桿箱20，其中在這里也示出其余鉆桿18或勘探鉆桿19形式的不同鉆桿，它們分別可以相互連接。所述連接通過上述夾緊裝置29和夾緊-采鑿裝置30實(shí)現(xiàn)，其中對這兩個(gè)裝置前置或?qū)?yīng)有一個(gè)鉆桿導(dǎo)向件43或44，在這里尤其是鉆桿導(dǎo)向件44作為定心導(dǎo)向件。
圖9示出在更換一個(gè)滾輪鉆27形式的鉆孔刀具25時(shí)的工作過程。通過從鉆孔中拔出鉆桿18開始，其中鉆桿/鉆桿連接51與鉆桿/鉆孔刀具連接50是連接在一起的。在導(dǎo)入和固定在夾緊-采鑿裝置29，30里面以后在第二視圖中將鉆桿/鉆孔刀具連接50斷開。然后將鉆桿18與松開的鉆桿/鉆孔刀具連接50升起并且升到下轉(zhuǎn)盤21的高度，現(xiàn)在將該轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)進(jìn)入到鉆軸35，由此可以將滾輪鉆27放置在下轉(zhuǎn)盤上。然后通過夾緊裝置29握住滾輪鉆27或其適配器31并且通過鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)鉆桿18。該位置在右側(cè)倒數(shù)第二視圖中給出。最后的視圖表明相互轉(zhuǎn)開，即，下轉(zhuǎn)盤21從鉆軸中轉(zhuǎn)出，因此現(xiàn)在可以使另一鉆孔刀具25與鉆桿18連接。螺母和外螺紋在這里以56和57表示。在圖8中附加地對于鉆桿18的螺母配有一個(gè)本身的附圖標(biāo)記即58，也用于表明，鉆桿在與外螺紋57對置的端部上必然具有一個(gè)螺母58。
圖10和11分別示出從轉(zhuǎn)盤的下面和上面看去的上轉(zhuǎn)盤22的視圖。明顯地看出，上轉(zhuǎn)盤22的自身底板63配有卡頭60，61，用于由此可以固定備用鉆桿37的上端部。這個(gè)底板63與整個(gè)鉆桿箱20一起旋轉(zhuǎn)，而同樣給出的支承邊緣盤64與其向下指向的支承邊緣65保持靜止。由此通過這個(gè)支承邊緣65防止備用鉆桿37下落，但是當(dāng)需要有目的地取出備用鉆桿37時(shí)，該支承邊緣可以打開。為此在支承邊緣65中具有一個(gè)側(cè)面空隙66，它在鉆桿箱20的儲備狀態(tài)通過一個(gè)扇形滑板67封閉。這個(gè)扇形滑板67通過一個(gè)擺桿68間接地通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸支座69與中心軸23連接，因此在鉆桿箱20擺動或旋轉(zhuǎn)時(shí)使扇形滑板67同時(shí)隨著移動，由此打開側(cè)面的空隙66。
圖12示出一個(gè)中間盤62，它作為那些鉆孔刀具25的上固定，也配有相應(yīng)的卡頭60’，61’。這個(gè)中間盤62也能夠使一個(gè)鉆桿箱20以非常短的結(jié)構(gòu)工作，即，當(dāng)可以省去備用鉆桿37的時(shí)候。這些備用鉆桿在這里還標(biāo)出并且也表示，為了將備用鉆桿37中間固定或最佳地固定或卡緊在鉆桿箱20里面可以使在這里存在的卡頭61’共同起作用和使用。
用于鉆孔刀具25和備用鉆桿37的缽形和軸頸形的支座42，53，54對應(yīng)于下轉(zhuǎn)盤21，其中在這里表明其在頂面46上的固定。
在圖13，14，15中只給出具有備用鉆孔刀具25的鉆桿箱結(jié)構(gòu)，詳細(xì)的細(xì)節(jié)在上面已經(jīng)描述過。
所有上述特征、也包括在附圖中單獨(dú)給出的特征都獨(dú)立地和組合地視為本發(fā)明的基本內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種具有不同的或交替的向下鉆孔功能的鉆架，它具有一個(gè)容納鉆孔滑道(3)的活動支架(2)的機(jī)架(5)，具有設(shè)置在其上的鉆錘或具有旋轉(zhuǎn)減速器的其它鉆機(jī)(4)和可拆卸地與鉆機(jī)(4)連接的形式為一個(gè)鉆頭切削刃(26)、一個(gè)滾輪鉆(27)或一個(gè)環(huán)鉆頭(28)的鉆孔刀具(25)以及具有一個(gè)用于鉆桿(18)的夾緊-采鑿裝置(29，30)，其特征在于，所述鉆頭切削刃(26)或3刃鉆頭、滾輪鉆(27)或環(huán)鉆頭(28)或其它的鉆孔刀具(25)配有一個(gè)附件或適配器(31)，它具有一個(gè)與鉆桿(18)的螺紋(33)對應(yīng)的螺紋(32)并且對于夾緊-采鑿裝置(29，30)來說可把持，并且所述機(jī)架(5)對應(yīng)有一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)到鉆軸(35)的具有用于鉆孔刀具(25)的支承面(38)的鉆桿箱(20)或者一個(gè)用于使單個(gè)鉆桿/鉆孔刀具(37，25)旋轉(zhuǎn)的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆架，其特征在于，所述機(jī)架(5)容納且導(dǎo)引一個(gè)鉆桿(18)，它由多個(gè)相互連接的鉆桿(37，37’)構(gòu)成。
3.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，所述鉆桿箱(20)在夾緊-采鑿裝置(29，30)的高度上通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)臂(40)鉸接地設(shè)置在機(jī)架(5)上。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，所述鉆桿箱(20)圍繞一個(gè)中心軸(23)可旋轉(zhuǎn)并且具有一個(gè)具有支承面(36，38)的下轉(zhuǎn)盤(21)，它帶有作為支承面(36，38)的用于鉆孔刀具(25)和/或用于備用鉆桿(37)的支座(53，54)。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，所述鉆桿箱(20)的上轉(zhuǎn)盤(22)配有用于鉆桿(37)的彈性卡頭(60，61)。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，所述鉆孔刀具(25)或其適配器(31)配有用于夾緊-采鑿裝置(29，30)的夾鉗(34)的夾緊面(41)。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，位于適配器(31)和位于鉆桿(37)上的夾緊面(41)在考慮到夾緊裝置(29)和夾緊-采鑿裝置(30)的間距的情況下在適配器(31)和那些鉆桿(37)上構(gòu)成。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，對所述夾緊和夾緊-采鑿裝置(29，30)分別對應(yīng)有液壓的鉆桿導(dǎo)向件(43，44)，主要是作為定心導(dǎo)向件。
9.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，用于鉆孔刀具(25)和用于備用鉆桿(27)的支座(42，54，53)呈缽形和軸頸形并且安置在下轉(zhuǎn)盤(21)的頂面(46)上。
10.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，所述下轉(zhuǎn)盤(21)具有一個(gè)或多個(gè)容納鉆孔刀具(25)的、與轉(zhuǎn)盤(21)分開旋轉(zhuǎn)的附加盤(47)，該附加盤對應(yīng)有用于鉆孔刀具(25)、最好是用于鉆頭切削刃、滾輪鉆或環(huán)鉆頭(26，27，28)的支座(54)，其中該轉(zhuǎn)盤(21)具有用于備用鉆桿(37)的其它支座(53)。
11.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，所述鉆機(jī)(4)的旋轉(zhuǎn)減速器為了解除已經(jīng)斷開的鉆桿/鉆孔刀具連接(50)調(diào)定接通一個(gè)保險(xiǎn)模式。
12.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，所述機(jī)架(5)對應(yīng)于一個(gè)浮筒(6)或一個(gè)可穩(wěn)定的船并且具有甲板導(dǎo)軌(16)，它們能夠?qū)崿F(xiàn)在多個(gè)方向上的位置變化。
13.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)、最好如權(quán)利要求5所述的鉆架，其特征在于，對用于適配器(31)的卡頭(60，61)在支座(49)上方對應(yīng)有一個(gè)設(shè)置在中心軸(23)上的中間盤(62)。
14.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，所述適配器(31)與從屬的鉆孔刀具(25)一起總是具有相同的長度。
15.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，所述卡頭(60，61)可調(diào)節(jié)，最好與上彈性盤(22)的底板(63)或中間盤(62)相應(yīng)地連接。
16.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，所述上彈性盤(22)具有一個(gè)支承邊緣盤(64)，它具有向著下彈性盤(21)方向突出的支承邊緣(65)。
17.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，所述支承邊緣盤(64)固定地設(shè)置并且在支承邊緣(65)中具有一個(gè)側(cè)面的空隙(66)，它可以通過一個(gè)扇形滑板(67)在鉆桿箱(20)的儲備狀態(tài)封閉，它通過一個(gè)擺桿(68)與鉆桿箱(20)一起擺轉(zhuǎn)。
18.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，所述鉆桿箱(20)為矩形并且具有容納多個(gè)鉆孔刀具(25)和/或鉆桿(37)的管井，其中整個(gè)鉆桿箱(20)或各個(gè)鉆孔刀具(25)或鉆桿(37)可以通過本身公知的夾鉗旋轉(zhuǎn)到鉆軸(35)。
19.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，所述鉆桿箱(20)只容納鉆孔刀具(25)并且在此最好由下彈性盤(21)和中間盤(62)和使它們連接的中間軸(23)組成。
20.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鉆架，其特征在于，所述鉆桿箱(20)只容納備用滾輪鉆(27’)或只容納備用鉆頭切削刃(26’)或只容納備用環(huán)鉆頭(28’)并最好具有從屬的適配器(31)。
全文摘要
一個(gè)鉆架或鉆塔1對應(yīng)有一個(gè)浮筒6，用于在其上向下例如在海底11中鉆孔12，13。當(dāng)鉆孔12，13必需接著填充炸藥時(shí)，需要且能夠使用多個(gè)不同結(jié)構(gòu)的鉆孔刀具25，因此對這個(gè)鉆架1對應(yīng)有一個(gè)鉆桿箱20，它具有多個(gè)不同的鉆孔刀具25。能夠?qū)崿F(xiàn)簡單而迅速地更換，因?yàn)榭梢允褂猛ǔ５膴A緊裝置29和夾緊－采鑿裝置30。每個(gè)鉆孔刀具25配有相同結(jié)構(gòu)的適配器31，因此它們可以通過上述夾緊和鉆孔裝置29，30可靠地把持和操縱。
文檔編號E21B15/00GK1749526SQ20051010388
公開日2006年3月22日 申請日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月18日
發(fā)明者C·哈格邁爾, T·武爾姆, A·克萊門斯 申請人:鮑爾機(jī)器廠有限責(zé)任公司克萊姆鉆孔技術(shù)分廠