專利名稱：巖芯鉆機用桅桿角度自動調節(jié)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及巖芯鉆機技術領域，具體是一種巖芯鉆機用桅桿角度自動調節(jié)裝置，
適合勘探用巖芯鉆機鉆探過程中對地面以上的平臺及桅桿自動進行角度調節(jié)，以達到施工 要求的鉆探角度。
背景技術：
目前，國內外巖芯鉆機都沒有桅桿角度自動調節(jié)裝置。巖芯鉆機的施工過程中，鉆 孔施工角度固定。如果因為長時間工作中地面沉降或者液壓支腿泄露等其他原因，造成桅 桿及平臺傾斜，鉆孔角度就會變化，一旦偏差過大就可能引發(fā)卡鉆事故。如果處理不當，還 會使孔內狀況復雜化，因此耗費大量人力物力。如果鉆具打撈不上來，增加鉆探工作量，提 高鉆探成本。嚴重時還可能損壞機器設備，甚至引起人身傷亡事故等嚴重后果。目前解決 這種問題的方法大都憑經(jīng)驗和間隔測量的方法，通過手動調節(jié)液壓或絲杠支腿來調整平臺 及桅桿的角度。這種方法要求工作人員必須有一定的工作經(jīng)驗，增加了工人的勞動強度同 時影響了工作進度。另外這種方法不能在出現(xiàn)問題時及時發(fā)現(xiàn)并解決，經(jīng)常在發(fā)現(xiàn)問題的 時候，已經(jīng)造成卡鉆，嚴重時機器設備損壞。

發(fā)明內容
為了解決上述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明提供一種巖芯鉆機用的桅桿角度自動調整 裝置，在鉆孔角度超出預定范圍時，通過調整對液壓支腿進行調節(jié)，以修正桅桿角度，從而 實現(xiàn)桅桿角度始終保持在要求的鉆探角度偏差范圍內。 本發(fā)明是以如下技術方案實現(xiàn)的一種巖芯鉆機用桅桿角度自動調節(jié)裝置，包括 安裝在桅桿總成上用于采集實際鉆孔角度信號的傾角傳感器，與傾角傳感器連接用于處理 傾角傳感器發(fā)出的角度信號的中央處理器，與中央處理器連接用于控制支腿油缸運動的電 磁閥，與中央處理器連接用于實時在線顯示鉆孔角度信息的顯示器。
工作原理在鉆探時傾角傳感器實時發(fā)出信號給中央處理器；中央處理器對傾角
傳感器發(fā)來的角度信號進行分析，對比當前角度是否超出預定的角度偏差。如果超出預定
的偏差，則中央處理器給控制支腿油缸動作的電磁閥發(fā)出一控制信號，支腿油缸動作進而
對液壓支腿進行調節(jié)，以修正桅桿角度。重復上一過程，直到傾角傳感器采集到的角度信號
小于預定的偏差，從而實現(xiàn)桅桿角度始終保持在要求的鉆探角度偏差范圍內。 本發(fā)明的有益效果是安裝使用方便，能自動調節(jié)桅桿的角度，使桅桿角度始終保
持在要求的鉆探角度偏差范圍內，避免由于平臺及桅桿角度改變而引起的卡鉆事故，并減
少甚至避免了停機后人工調整鉆進角度的工作。


下面結合附圖及實施例作進一步說明。
圖1是本發(fā)明電原理框3
圖2是鉆孔角度自動調節(jié)裝置結構控制圖；
圖3是鉆孔角度自動調節(jié)裝裝置安置結構圖。 圖中1、桅桿總成；2、傾角傳感器；3、鉆桿；4、動力頭總成；5、操縱臺；6、桅桿旋 轉軸；7、平臺總成；8、支腿油缸；9、地層。
具體實施例方式
如圖1所示，巖芯鉆機用的桅桿角度自動調節(jié)裝置，有一傾角傳感器，傾角傳感器 將采集到的鉆孔角度信號送入中央處理器中，中央處理器對傾角傳感器輸送的鉆孔角度信 號進行分析處理，將當前的角度信息在顯示器上顯示，同時中央處理器與支腿油缸的電磁 閥連接。 如圖2所示，首先標定鉆塔鉆進角度，在鉆探時傾角傳感器實時采集鉆塔角度，同 時把角度信號傳送給可編程控制器；可編程控制器對傾角傳感器發(fā)來的信號進行分析，即 通過可編程控制器內部控制程序計算當前角度與預設角度的偏差，對比當前角度是否超出 預定的角度偏差，同時將角度等信息直接在顯示器上顯示出來。如果鉆塔角度在允許的角 度偏差范圍內，則保持當前的鉆孔角度。如果超出預定的偏差，則可編程控制器給支腿油缸 的電磁閥發(fā)出控制信號，通過支腿油缸的動作對液壓支腿進行調節(jié)，以修正桅桿角度。重復 上一過程，直到桅桿角度小于預定的偏差。從而實現(xiàn)桅桿角度始終保持在允許的鉆探角度 偏差范圍內。 如圖3所示，整個裝置安裝在地層9上。傾角傳感器2安裝在桅桿總成1上；鉆桿 3穿過動力頭總成4，而動力頭可以在桅桿總成1上下滑動。桅桿總成1、傾角傳感器2和鉆 桿3可以通過桅桿旋轉軸6相對于平臺總成7轉動，從而實現(xiàn)標定鉆孔角度；一旦標定好鉆 孔角度后，桅桿總成1、傾角傳感器2、鉆桿3、動力頭4、操縱臺5、桅桿旋轉軸6和平臺總成7 作為為一個剛性總體決定了鉆孔的角度，其中操作臺5上安裝的是可編程控制器和液晶顯 示器。由于鉆孔時桅桿總成1、傾角傳感器2和平臺總成7是一體的，所以傾角傳感器所反映 的角度即鉆孔實際角度，可以通過調整液壓支腿來調整桅桿的角度。如果地面沉降或者其 他原因導致平臺整體傾斜則傾角傳感器2將檢測到變化的角度信號傳遞給可編程控制器， 可編程控制器通過內部控制程序計算出當前角度與預設角度的偏差，如果超出預設的角度 偏差范圍則通過可編程控制器給支腿油缸8的電磁閥發(fā)出控制信號，支腿油缸8動作分別 調整四個支腿的高度，從而實現(xiàn)桅桿角度的調節(jié)，以實現(xiàn)桅桿角度的自動調節(jié)。
權利要求
一種巖芯鉆機用桅桿角度自動調節(jié)裝置，其特征在于包括安裝在桅桿總成上用于采集實際鉆孔角度信號傾角傳感器，與傾角傳感器連接用于處理傾角傳感器發(fā)出的角度信號的中央處理器，與中央處理器連接用于控制支腿油缸動作的電磁閥，與中央處理器連接用于實時在線顯示鉆孔角度信息的顯示器。
2. 根據(jù)權利要求1所述的巖芯鉆機用桅桿角度自動調節(jié)裝置，其特征在于所述的中 央處理器采用可編程控制器。
3. 根據(jù)權利要求1所述的巖芯鉆機用桅桿角度自動調節(jié)裝置，其特征在于所述的顯 示器采用液晶顯示器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種巖芯鉆機用桅桿角度自動調節(jié)裝置，涉及巖芯鉆機技術領域。該裝置有一傾角傳感器，傾角傳感器將采集到的鉆孔角度信號送入可編程控制器中，可編程控制器通過內部控制程序計算出當前角度與預設角度的偏差，如果超出預設的角度偏差范圍則通過可編程控制器給液壓支腿的電磁閥發(fā)出控制信號，支腿油缸動作。有益效果安裝使用方便，能自動調節(jié)桅桿的角度，使桅桿角度始終保持在要求的鉆探角度偏差范圍內。
文檔編號E21B7/00GK101781971SQ20101012181
公開日2010年7月21日 申請日期2010年2月12日 優(yōu)先權日2010年2月12日
發(fā)明者侯新鋒, 孫剛, 王玉成, 金立源, 陳志 申請人:徐州博匯東明機械制造有限公司