專利名稱：用于采用在鉆巖機(jī)的進(jìn)給梁上行進(jìn)的鉆鋼定中器的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于采用在鉆巖機(jī)的進(jìn)給梁上行進(jìn)的鉆鋼定中器的裝置，該裝置 包括進(jìn)給缸，用于沿鉆鑿方向和返回方向移動(dòng)鉆巖機(jī)；柔性進(jìn)給構(gòu)件和至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪，所 述至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪相對于進(jìn)給缸固定地安裝，柔性進(jìn)給構(gòu)件纏繞在旋轉(zhuǎn)輪上并且連接到鉆 巖機(jī)和進(jìn)給梁上；鉆鋼定中器，該定中器安裝成沿進(jìn)給梁的縱向在進(jìn)給梁上行進(jìn)和相對于 進(jìn)給缸固定，該定中器具有用于鉆桿的中心開口、位于中心開口的側(cè)面、用于將鉆桿傳遞至 中心開口和使鉆桿離開中心開口的傳遞開口，和在鉆鑿期間用于關(guān)閉傳遞開口的機(jī)構(gòu)；和 壓力流體管道，用于使壓力流體流入和流出進(jìn)給缸的壓力流體腔。
背景技術(shù)：
使用長鉆桿時(shí)，特別是深孔鉆鑿時(shí)，沿進(jìn)給梁行進(jìn)的鉆鋼定中器通常用于支撐鉆 桿，定中器位于在鉆巖機(jī)和進(jìn)給梁前端的鉆鋼導(dǎo)向件之間并且當(dāng)鉆巖機(jī)移動(dòng)時(shí)沿進(jìn)給梁行 進(jìn)。為了產(chǎn)生鉆巖機(jī)的進(jìn)給和返回運(yùn)動(dòng)，常使用連接其上的進(jìn)給缸來移動(dòng)連接到鉆巖機(jī)托 架上的鋼絲或鏈條。進(jìn)給缸的長度上的變化產(chǎn)生了鉆巖機(jī)運(yùn)動(dòng)。已知的構(gòu)造中，進(jìn)給梁的 縱向運(yùn)動(dòng)引起鉆巖機(jī)以和行進(jìn)速度相同的速率做雙倍長度的運(yùn)動(dòng)。定中器通常連接成根據(jù) 所用的方案而與進(jìn)給缸的移動(dòng)部分(即缸筒或者活塞) 一起運(yùn)動(dòng)。 一般地，進(jìn)給缸的活塞 桿在它的端部相對于進(jìn)給梁固定連接，并且缸筒移動(dòng)，以產(chǎn)生進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 —般而言，所使用的定中器在鉆桿進(jìn)入鉆巖機(jī)的位置處具有開口。這種方案的問 題在于鉆桿有時(shí)會(huì)滑出定中器，這意味著鉆鑿必須停止，然后將鉆桿扳回定中器內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種裝置，其中，在使用鉆機(jī)時(shí)，定中器的開口可以容易和 簡單的方式自動(dòng)關(guān)閉和相應(yīng)地打開。 本發(fā)明的裝置的特征在于，定中器具有用于關(guān)閉傳遞開口的壓力流體操作的致動(dòng) 器，并且壓力流體管道以如下方式從進(jìn)給缸的腔室連接到定中器的致動(dòng)器，即所述方式使 得壓力流體的壓力使致動(dòng)器關(guān)閉傳遞開口，其中鉆鑿期間，壓力流體被供給到進(jìn)給缸的腔 室，以沿鉆鑿方向移動(dòng)鉆巖機(jī)。 本發(fā)明的本質(zhì)思想在于，定中器具有致動(dòng)器，該致動(dòng)器關(guān)閉用于鉆鑿期間移入和 移出鉆桿的開口。本發(fā)明另一個(gè)本質(zhì)思想在于，壓力流體操作的致動(dòng)器連接到進(jìn)給缸的壓 力流體腔，從而當(dāng)執(zhí)行鉆巖機(jī)進(jìn)給時(shí)，進(jìn)給缸的壓力流體腔中的壓力介質(zhì)作用于致動(dòng)器，使 其將關(guān)閉元件傳遞到該開口。 本發(fā)明的裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)定中器在鉆期間可以被關(guān)閉，這意味著鉆桿不會(huì)滑 落。當(dāng)執(zhí)行鉆巖機(jī)進(jìn)給時(shí)，關(guān)閉可以自動(dòng)產(chǎn)生，由此使用者無需關(guān)注它的情況。


本發(fā)明更為詳細(xì)的描述見以下附圖
圖1為帶有鉆巖機(jī)和導(dǎo)向件的鉆巖設(shè)備的進(jìn)給梁的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖， 圖2a和圖2b是沿著鉆桿的縱向看時(shí)鉆巖設(shè)備的定中器處于打開和關(guān)閉的結(jié)構(gòu)示
意圖， 圖3為用于驅(qū)動(dòng)定中器的壓力連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為鉆巖設(shè)備的部分切開的進(jìn)給梁1的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，鉆機(jī)2沿進(jìn)給梁1的 縱向可移動(dòng)地安裝在進(jìn)給梁的頂部。典型地，鉆機(jī)2安裝在托架3上，托架3以公知方式可 移動(dòng)地安裝在進(jìn)給梁1上，但是，代替托架3的是，鉆機(jī)2可直接連接到進(jìn)給梁l，從而可沿 進(jìn)給梁1的縱向移動(dòng)。在從鉆機(jī)朝向鉆鑿方向的進(jìn)給梁的縱向上，具有鉆桿4，根據(jù)鉆鑿設(shè) 備和鉆鑿方法，可在鉆桿4的端部連接鉆頭4a或者第二根鉆桿。進(jìn)一步，進(jìn)給梁1的另一 端有鉆鋼導(dǎo)向件5，其具有可供鉆桿穿過的孔。在鉆鋼導(dǎo)向件5和鉆機(jī)2之間，還設(shè)置一個(gè) 定中器6，其常規(guī)的操作方式和結(jié)構(gòu)將在以后的圖2a和圖2b中描述。定中器6同樣具有鉆 鑿時(shí)可供鉆桿4通過的開口。 在進(jìn)給梁1的內(nèi)部，設(shè)置有進(jìn)給機(jī)構(gòu)，其具有進(jìn)給缸7、旋轉(zhuǎn)輪8和柔性進(jìn)給構(gòu)件 9。柔性進(jìn)給構(gòu)件9可以是鋼絲、鏈條或一些其它相應(yīng)的柔軟和具有足夠縱向強(qiáng)度的構(gòu)件。 在其端部，進(jìn)給構(gòu)件9通過例如支架la而與進(jìn)給梁1固定連接，并且進(jìn)給構(gòu)件9纏繞旋轉(zhuǎn) 輪8。柔性進(jìn)給構(gòu)件9進(jìn)一步在旋轉(zhuǎn)輪8之間的區(qū)域連接在鉆機(jī)的托架3上或者相替代地 直接連接在鉆機(jī)2上。進(jìn)給缸7的活塞桿7a的端部以已知的方式連接到進(jìn)給梁l，從而在 縱向上固定。當(dāng)壓力流體被供給到進(jìn)給缸的缸筒7b的一端，即如圖所示被供給到位于鉆鋼 導(dǎo)向件5 —側(cè)的缸腔室時(shí)，缸筒7b朝向鉆鋼導(dǎo)向件5移動(dòng)，從而推動(dòng)柔性進(jìn)給構(gòu)件9繞著 旋轉(zhuǎn)輪8運(yùn)動(dòng)。結(jié)果是，鉆機(jī)以缸筒7b的速率兩倍的速率朝向鉆鋼導(dǎo)向件運(yùn)動(dòng)。由于定中 器6與缸筒7b在縱向上固定連接，相應(yīng)地，定中器6以鉆機(jī)速率一半的速率移動(dòng)，其大約位 于鉆機(jī)2和鉆鋼導(dǎo)向件5的中間的那個(gè)位置在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)期間、鉆鑿期間和鉆機(jī)返回運(yùn)動(dòng)期 間保持相同。 與上述不同的是，進(jìn)給缸7還可以以相反的方式連接進(jìn)給梁1 ，使得缸筒7b相對進(jìn) 給梁在縱向上固定并且活塞桿7a運(yùn)動(dòng)。在此情況下，定中器和旋轉(zhuǎn)輪自然地連接成隨著活 塞桿7a的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。這樣，壓力流體可通過活塞桿7a被引導(dǎo)至致動(dòng)器ll，必要時(shí)，在致 動(dòng)器的內(nèi)部再次引導(dǎo)回來。 圖2a和圖2b分別為當(dāng)從鉆桿軸向看時(shí)定中器6的實(shí)施例的示意圖。圖2a示出 定中器6處于打開。定中器6具有鉆鑿時(shí)鉆桿位于其中的中心開口 6a，在中心開口 6a的 側(cè)面，定中器6還具有傳遞開口 6b，在定中器的橫向上，通過該開口 6b，鉆桿可被傳遞至中 心開口 6a或遠(yuǎn)離中心開口 6a。圖2a進(jìn)一步顯示關(guān)閉構(gòu)件6c，作為示例，其可以通過軸10 而與定中器6連接以旋轉(zhuǎn)。軸10通?？梢允锹菟ɑ蛞恍┢渌Ｓ玫木o固件，關(guān)閉構(gòu)件6c 可以圍繞軸IO轉(zhuǎn)動(dòng)。壓力流體操作的致動(dòng)器11作用在關(guān)閉構(gòu)件6c和定中器6的框架6d 之間，通過這種方式，關(guān)閉構(gòu)件可以旋轉(zhuǎn)而關(guān)閉開口 6b。在關(guān)閉構(gòu)件6c和定中器的框架6d 之間，例如設(shè)置了彈簧12，以當(dāng)壓力流體的壓力沒有作用到致動(dòng)器11時(shí)，背離開口 6b拉動(dòng) 關(guān)閉構(gòu)件6c。如此，當(dāng)鉆機(jī)的進(jìn)給沒有進(jìn)行時(shí)，關(guān)閉構(gòu)件總是離開開口。致動(dòng)器ll例如是 常用的液壓流體缸，其活塞桿1 la的端部例如與關(guān)閉構(gòu)件6c的臂相連接，相應(yīng)地，缸筒與定中器6相連。缸筒lib的壓力流體腔通過適當(dāng)?shù)墓芑蚬艿蓝c鉆機(jī)進(jìn)給缸的壓力流體腔相 連，在以后的圖3中將進(jìn)行詳細(xì)描述，由此作用于進(jìn)給缸的壓力流體腔中的壓力流體推動(dòng) 活塞運(yùn)動(dòng)，因而也推動(dòng)活塞桿11a，使之伸出缸筒llb，結(jié)果使得關(guān)閉構(gòu)件6c轉(zhuǎn)到開口 6b的 前面。 圖2b示出了圖2a中定中器6的傳遞開口 6b處于關(guān)閉狀態(tài)。 圖3示出了執(zhí)行本發(fā)明的布置時(shí)可以采用的液壓連接的示意圖。它顯示了壓力流 體從壓力流體泵13通過管道14引導(dǎo)至閥15，再經(jīng)管道16到達(dá)進(jìn)給缸7，然后進(jìn)入進(jìn)給缸7 的壓力流體腔7c。相應(yīng)地，管道17從進(jìn)給缸7的第二壓力流體腔7d通到閥15，并且管道 18從閥15通到壓力流體箱19。作為示例，閥15處于其閑置位置，這意味著沒有壓力流體供 給到進(jìn)給缸。管道20從進(jìn)給缸7的壓力流體腔7c通到定中器6的致動(dòng)器11。作為示例， 致動(dòng)器11是單作用致動(dòng)器，或?yàn)檫@樣切換的。當(dāng)鉆機(jī)2的進(jìn)給進(jìn)行時(shí)，閥15從如圖所示的 閑置位置移動(dòng)到左端，從而壓力流體從壓力流體泵13流經(jīng)管道14和管道16，到達(dá)進(jìn)給缸7 的壓力流體腔7c。如此，缸筒7b開始沿箭頭A方向移動(dòng)，由此缸筒7b的長度增加，并且產(chǎn) 生了鉆機(jī)的前述的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，腔室7c中的壓力流體通過管道20作用到定中器6的 致動(dòng)器11上，使它的活塞桿11a被推出液壓缸，從而推動(dòng)關(guān)閉構(gòu)件6c到傳遞開口 6b。代替 單獨(dú)的關(guān)閉構(gòu)件，活塞桿lla可用作這個(gè)關(guān)閉構(gòu)件。相應(yīng)地，當(dāng)閥15移向如圖所示的右端 時(shí)，壓力流體從壓力流體泵13流經(jīng)管道14、閥15和管道17進(jìn)入進(jìn)給缸7的缸腔室7d，由 此缸筒7b背離導(dǎo)向件5運(yùn)動(dòng)，并沿同一方向移動(dòng)鉆機(jī)2和定中器6。同時(shí)，壓力流體從缸腔 室7c流經(jīng)管道16、閥15和管道18，到達(dá)壓力流體箱19。然后，壓力在定中器6的致動(dòng)器 11中停止作用，并且之前圖2a、圖2b中所述的彈簧12拉動(dòng)關(guān)閉構(gòu)件6c，打開傳遞開口 6b。
作為示例，圖3顯示了位于閑置位置時(shí)的閥15，壓力流體可從進(jìn)給缸7的缸腔室 7c和泵13排放到壓力流體箱19中。于是，壓力減小， 并且它對致動(dòng)器ll的作用停止。結(jié) 果，彈簧使致動(dòng)器返同至傳遞開口 6b處于打開的位置。 圖3還示出如虛線所示的管道21，管道21是本發(fā)明實(shí)施例所需要的。這里使用雙 重作用致動(dòng)器，其中沿兩個(gè)方向移動(dòng)關(guān)閉構(gòu)件均使用了壓力流體的壓力。因此，在這一實(shí)施 例中，管道21從進(jìn)給缸7的腔室7d(壓力流體供給到腔室7d以沿鉆機(jī)2的返回方向移動(dòng) 鉆機(jī)2)連接到定中器6的致動(dòng)器11，以使進(jìn)給缸7的腔室7d中的壓力流體的壓力在鉆機(jī) 返回移動(dòng)時(shí)也作用于致動(dòng)器ll，從而使致動(dòng)器11移動(dòng)關(guān)閉構(gòu)件6c，打開傳遞開口 6b。
致動(dòng)器11既可以是單作用或雙重作用的壓力流體缸，或者一些其它的單作用或 雙重作用的致動(dòng)器，比如液壓流體馬達(dá)。 根據(jù)以上的說明和附圖，僅通過示例來描述本發(fā)明，并且本發(fā)明不僅限于實(shí)施例 的描述方式。定中器的關(guān)閉構(gòu)件可以被連接為以不同的方式(如旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動(dòng)中的任一 種方式)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步地，如上所述，致動(dòng)器可以是單作用的，從而其返回運(yùn)動(dòng)采用彈簧或 相似的方式產(chǎn)生，并且關(guān)閉運(yùn)動(dòng)通過該致動(dòng)器上的供給壓力流體產(chǎn)生。可選擇地，致動(dòng)器可 以是雙重作用致動(dòng)器，以使一個(gè)進(jìn)給缸腔室的壓力流體的作用產(chǎn)生關(guān)閉運(yùn)動(dòng)，且相應(yīng)地，另 一個(gè)缸腔室的壓力流體的作用產(chǎn)生打開運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給缸以如前所述的方式，即缸筒或活塞桿 連接到進(jìn)給梁的后端，即固定連接到鉆機(jī)一側(cè)的端部，由此在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞被從缸筒推 出，供給缸的總長增加。進(jìn)給還可以以下方式進(jìn)行，缸筒或者活塞桿固定連接到進(jìn)給梁的前 端，即鉆頭一側(cè)的端部。于是，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞被拉入缸筒，進(jìn)給缸的總長減小。這樣，根據(jù)本發(fā)明自然地選擇缸腔室以及致動(dòng)器與缸腔室之間的連接c
權(quán)利要求
一種用于采用鉆鋼定中器的裝置，該定中器在鉆巖機(jī)的進(jìn)給梁上行進(jìn)，該裝置包括進(jìn)給缸(7)，其用于沿鉆鑿方向和返回方向移動(dòng)鉆巖機(jī)(2)；柔性進(jìn)給構(gòu)件(9)和至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪(8)，所述至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪相對于所述進(jìn)給缸(7)固定地安裝，所述柔性進(jìn)給構(gòu)件(9)纏繞在所述旋轉(zhuǎn)輪上并且連接到所述鉆巖機(jī)(2)和進(jìn)給梁(1)上；鉆鋼定中器(6)，該定中器(6)安裝成沿所述進(jìn)給梁(1)的縱向在所述進(jìn)給梁上行進(jìn)和相對于所述進(jìn)給缸(7)固定，且該定中器(6)具有用于鉆桿(4)的中心開口(6a)、位于所述中心開口的側(cè)面、用于將鉆桿傳遞至所述中心開口(6a)和使鉆桿離開所述中心開口(6a)的傳遞開口(6b)，和在鉆鑿期間用于關(guān)閉所述傳遞開口(6b)的機(jī)構(gòu)；和壓力流體管道(14，16，17，18)，其用于使壓力流體流入和流出所述進(jìn)給缸(7)的壓力流體腔(7c，7d)，其特征在于所述定中器(6)具有用于關(guān)閉所述傳遞開口(6b)的壓力流體操作的致動(dòng)器(11)，并且壓力流體管道(20)以如下方式從所述進(jìn)給缸(7)的壓力流體腔連接到所述定中器(6)的致動(dòng)器(11)，即所述方式使得壓力流體的壓力使所述致動(dòng)器(11)關(guān)閉所述傳遞開口(6b)，其中在鉆鑿期間，壓力流體被供給到所述進(jìn)給缸(7)的壓力流體腔，以沿鉆鑿方向移動(dòng)鉆巖機(jī)(2)。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述進(jìn)給缸(7)的活塞桿(7a)連接到進(jìn)給 梁(l)，從而在縱向上固定，所述進(jìn)給缸(7)的缸筒(7b)沿與鉆巖機(jī)(2)相同的方向相對于 所述進(jìn)給梁(1)運(yùn)動(dòng)，并且所述定中器(6)和旋轉(zhuǎn)輪(8)連接到所述缸筒(7b)上。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述進(jìn)給缸(7)的缸筒(7b)連接到進(jìn)給梁 (l)，從而在縱向上固定，所述進(jìn)給缸(7)的活塞桿(7a)沿與鉆巖機(jī)(2)相同的方向相對于 所述進(jìn)給梁(1)運(yùn)動(dòng)，并且所述定中器(6)和旋轉(zhuǎn)輪(8)與所述活塞桿(7a)連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于從所述進(jìn)給缸(7)的壓力流體腔(7c)到所 述定中器(6)的致動(dòng)器(11)的所述管道被引導(dǎo)通過所述活塞桿(7a)。
5. 如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于單獨(dú)的關(guān)閉構(gòu)件(6c)連接在所述 致動(dòng)器(11)上，用于關(guān)閉所述傳遞開口 (6b)。
6. 如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于所述致動(dòng)器(11)是壓力介質(zhì)缸。
7. 如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于所述關(guān)閉構(gòu)件(6c)相對于所述定 中器(6)可旋轉(zhuǎn)地安裝。
8. 如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述關(guān)閉構(gòu)件(6c)相對于所述 定中器(6)安裝成在所述進(jìn)給梁(1)的橫向方向上線性移動(dòng)。
9. 如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于在所述關(guān)閉構(gòu)件(6c)與定中器 (6)之間連接有彈簧(12)，該彈簧(12)以如下方式作用在所述關(guān)閉構(gòu)件(6c)上，S卩所述 彈簧盡力移動(dòng)所述關(guān)閉構(gòu)件(6c)遠(yuǎn)離所述傳遞開口 (6b)。
10. 如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于壓力流體管道(21)以如下方 式從所述進(jìn)給缸(7)的壓力流體腔(7d)連接到所述定中器(6)的致動(dòng)器(11)，即所述方 式使得在鉆巖機(jī)(2)的返回運(yùn)動(dòng)期間，壓力流體的壓力使致動(dòng)器(11)移動(dòng)所述關(guān)閉構(gòu)件 (6c)遠(yuǎn)離所述傳遞開口 (6b)，其中壓力流體被供給到所述進(jìn)給缸(7)的壓力流體腔(7d)， 以沿返回方向移動(dòng)鉆巖機(jī)(2)。
11. 如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于通往所述進(jìn)給缸(7)的壓力流 體腔(7c)的壓力流體管道以如下方式連接在閥(13)中，即所述方式使得當(dāng)閥(15)置于 其空閑位置以停止進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述進(jìn)給缸的壓力流體腔(7c)中的壓力流體排入壓力流體箱(19)，此時(shí)所述致動(dòng)器(11)中的壓力降低使所述傳遞開口 (6b)打開，其中在鉆巖機(jī) (2)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)期間，壓力流體被供給到所述進(jìn)給缸(7)的壓力流體腔(7c)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于采用鉆鋼定中器的裝置，該定中器在鉆巖機(jī)(2)的進(jìn)給梁(1)上行進(jìn)。所述鉆鋼定中器(6)具有壓力流體操作的致動(dòng)器，該致動(dòng)器用于在鉆鑿期間關(guān)閉用于鉆桿(4)的傳遞開口，由此將壓力流體在鉆鑿期間供給到所述致動(dòng)器中。
文檔編號(hào)E21B19/086GK101715505SQ200880016485
公開日2010年5月26日 申請日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者尤哈·皮爾普波寧 申請人:山特維克礦山工程機(jī)械有限公司