專利名稱：立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種立軸式鉆機(jī)，特別涉及一種立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)。
背景技術(shù)：
立軸式鉆機(jī)是地質(zhì)鉆探中常用的一種回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。這種鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)有一段較長的立軸(I米左右)，用其帶動鉆具回轉(zhuǎn)、實(shí)現(xiàn)給進(jìn)并導(dǎo)正鉆具，故名立軸式鉆機(jī)。它可以在各種硬度的巖石中鉆垂直孔和一定范圍的傾斜孔。在鉆進(jìn)淺孔和斜孔時，立軸的導(dǎo)正作用尤為顯著。 ·[0003]擰管機(jī)是在地質(zhì)鉆探的起下鉆具時，用于擰卸鉆桿的一種機(jī)械。它可代替人力擰卸鉆桿，減輕工人勞動強(qiáng)度，提高升降工作效率。按傳動方式，擰管機(jī)分液壓傳動和機(jī)械傳動兩種，中國普遍使用的是液壓擰管機(jī)。目前針對擰管機(jī)的研發(fā)也有不少，如在2011-07-06公開的，申請?zhí)枮?01020635083.9的中國實(shí)用新型，揭示了一種用于鉆桿擰卸的液壓擰管機(jī)，其主要包括上鉗體、下鉗體和吊鉗三部分。其中下鉗體固定在孔口，用于夾持孔內(nèi)鉆桿，防止落桿事件發(fā)生；上鉗體是擰管機(jī)的主體部分，用于實(shí)現(xiàn)上部鉆桿的大扭矩?cái)Q卸扣，作用是夾緊鉆桿和擰卸鉆桿；吊鉗主要用于擰管機(jī)的讓開孔口，從而減小鉆井平臺的面積，減少鉆探成本。由于其吊鉗需要用到懸吊機(jī)構(gòu)，對安裝場地要求較高，且其夾緊裝置沒有自動夾緊功能，完全靠外力夾緊，耗能較大。再如2010-12-15公開的申請?zhí)枮?01020184423. 0的中國實(shí)用新型專利提供一種適用于外平鉆桿的大扭矩液壓擰卸設(shè)備-液壓擰管機(jī)的下鉗，它包括下鉗架、卡瓦座、第一偏心塊、第二偏心塊、第一卡瓦、第二卡瓦、偏心塊驅(qū)動液壓缸、水平移動液壓缸固定板、同步板、偏心塊驅(qū)動液壓缸架、第一驅(qū)動銷、第二驅(qū)動銷；第一卡瓦、第二卡瓦均位于第一擋板與第二擋板之間并擱置在底板上，第一卡瓦與第二卡瓦構(gòu)成鉆桿下夾持腔，第一偏心塊與第一卡瓦相接觸，第二偏心塊與第二卡瓦相接觸；偏心塊驅(qū)動液壓缸的活塞桿與同步板鉸接，第一偏心塊上的第一驅(qū)動銷位于長條狀滑動孔內(nèi)，第二偏心塊上的第二驅(qū)動銷位于長條狀滑動孔內(nèi)。該實(shí)用新型的液壓擰管機(jī)的下鉗結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且其夾緊裝置沒有自動夾緊功能，完全靠外力夾緊，耗能較大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，在于提供一種立軸式鉆機(jī)的擰管裝置，結(jié)構(gòu)簡單合理，夾持力大，且能耗小。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)，包括一擰卸機(jī)構(gòu)、一夾持機(jī)構(gòu)以及一沖扣機(jī)構(gòu)；所述擰卸機(jī)構(gòu)包括一驅(qū)動馬達(dá)、一小齒輪、一大齒輪、一撥環(huán)以及一搬叉；所述驅(qū)動馬達(dá)通過所述小齒輪帶動大齒輪旋轉(zhuǎn)，所述撥環(huán)包括兩擋柱和連接在擋柱底部的固定環(huán)，所述固定環(huán)固定連接在大齒輪之上，所述搬叉包括一叉口和卡柄，所述叉口夾持所述鉆機(jī)的上段鉆桿，所述卡柄卡設(shè)在所述撥環(huán)的兩擋柱之間；所述夾持機(jī)構(gòu)包括一環(huán)形油缸、一第一壓縮彈簧、一底板以及復(fù)數(shù)個對應(yīng)設(shè)置的滾子排和卡瓦；所述環(huán)形油缸還包括夾緊缸筒、夾緊活塞以及夾緊缸底，所述夾緊活塞設(shè)在夾緊缸筒內(nèi)，所述夾緊缸底連接于夾緊缸筒底部，所述夾緊活塞內(nèi)具有上大下小的容置槽，所述復(fù)數(shù)個卡瓦上大下小，放置于所述容置槽內(nèi)并夾持所述鉆機(jī)的下段鉆桿，容置槽的內(nèi)壁形成與卡瓦數(shù)量對應(yīng)的斜面，所述斜面的方向是上端向外，下端向內(nèi)，所述卡瓦的背面通過所述滾子排滑設(shè)于所述斜面上， 所述第一壓縮彈簧設(shè)在復(fù)數(shù)個卡瓦的底部與所述底板之間，底板上設(shè)有鉆桿通過孔；所述沖扣機(jī)構(gòu)包括一直線油缸、一杠桿、至少一彈性棘爪裝置；所述杠桿包括一體設(shè)置的連接部和環(huán)形旋轉(zhuǎn)部，連接部連接所述直線油缸的直線活塞，環(huán)形旋轉(zhuǎn)部與所述大齒輪相鄰?fù)S設(shè)置，且所述彈性棘爪裝置設(shè)于環(huán)形旋轉(zhuǎn)部與大齒輪之間，且所述彈性棘爪裝置在一狀態(tài)下將環(huán)形旋轉(zhuǎn)部與大齒輪連接為一體，并在另一狀態(tài)下將環(huán)形旋轉(zhuǎn)部與大齒輪松開。較佳的，擰卸機(jī)構(gòu)還包括一中空狀的芯管，該芯管設(shè)于所述大齒輪的軸部，為大齒輪提供旋轉(zhuǎn)軸；所述擰卸機(jī)構(gòu)還包括一壓環(huán)，所述壓環(huán)壓緊于所述大齒輪和芯管的頂部。較佳的，所述擰管機(jī)還包括一基座和一上蓋，上蓋連接于所述基座的上方，所述擰卸機(jī)構(gòu)的小齒輪、大齒輪、芯管以及所述沖扣機(jī)構(gòu)的直線油缸的一端、杠桿、彈性棘爪裝置均設(shè)在所述基座和上蓋連接圍成的空間內(nèi)，所述驅(qū)動馬達(dá)和撥環(huán)設(shè)在上蓋上方。較佳的，所述夾持機(jī)構(gòu)中的卡瓦數(shù)量為2，所述卡瓦的夾持面上還設(shè)有一^^瓦鑲件，且兩卡瓦相向設(shè)置，使兩卡瓦鑲件圍成一六角形或圓形的夾持腔。較佳的，所述夾持機(jī)構(gòu)還包括一用于卡設(shè)所述第一壓縮彈簧的擋頭，該擋頭包括兩立柱及一連接環(huán)，兩立柱連接在所述連接環(huán)一直徑兩端的下方，并且該兩立柱分別位于所述夾持腔的兩側(cè)。較佳的，所述彈性棘爪裝置進(jìn)一步包括一棘爪、一第二壓縮彈簧；所述杠桿的環(huán)形旋轉(zhuǎn)部設(shè)在所述大齒輪的底部，且所述大齒輪上設(shè)有至少一凹槽，所述第二壓縮彈簧的上端固定連接于所述凹槽的底部，下端連接棘爪，所述環(huán)形旋轉(zhuǎn)部的上端面環(huán)形布設(shè)有復(fù)數(shù)個棘孔，所述棘爪在直線油缸的直線活塞前進(jìn)的狀態(tài)下軸向插入其中一所述棘孔，并在直線活塞后退的狀態(tài)下退出所述棘孔。所述棘爪的上端為調(diào)節(jié)端，下端具有一滑行面，所述調(diào)節(jié)端軸向設(shè)有兩開口槽，所述滑行面具有一高端及一低端；所述彈性棘爪裝置還包括棘爪調(diào)向機(jī)構(gòu)，所述棘爪調(diào)向機(jī)構(gòu)包括一作為所述凹槽底板的調(diào)向壓蓋和一緊固螺釘，所述第二壓縮彈簧的上端固定連接在該調(diào)向壓蓋上，所述調(diào)向壓蓋上設(shè)有至少一第一螺孔；且所述調(diào)向壓蓋的上表面設(shè)有一直槽，下表面軸向設(shè)有兩卡柱與所述兩開口槽對應(yīng)；所述撥環(huán)對應(yīng)所述直槽開設(shè)有一調(diào)向孔，及對應(yīng)所述第一螺孔開設(shè)有兩相隔180度第二螺孔；所述調(diào)向壓蓋通過直槽來旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)所述滑行面的高端及低端的朝向，并使第一螺孔與其中一第二螺孔對準(zhǔn)后通過緊固螺釘鎖緊。所述彈性棘爪裝置為兩兩成對布置，其數(shù)量為兩對，每對的兩個彈性棘爪裝置的中心相隔180度；兩對彈性棘爪裝置中心的連線相隔80度；所述杠桿上的棘孔數(shù)量為9個，任兩相鄰棘孔的中心相隔40度；所述杠桿的轉(zhuǎn)動行程為37度?；蛘呤撬鰪椥约ρb置進(jìn)一步包括一棘爪、一第二壓縮彈簧；所述杠桿的環(huán)形旋轉(zhuǎn)部設(shè)在所述大齒輪的底部，所述環(huán)形旋轉(zhuǎn)部上表面還設(shè)有一凹槽，所述第二壓縮彈簧下端固定連接在凹槽的底部，第二壓縮彈簧的上端連接所述棘爪，所述大齒輪的底面環(huán)形布設(shè)有復(fù)數(shù)個棘孔，所述棘爪在直線油缸的直線活塞前進(jìn)的狀態(tài)下插入其中一所述棘孔，并在直線活塞后退的狀態(tài)下退出所述棘孔。所述杠桿環(huán)形旋轉(zhuǎn)部的凹槽的底部為一可拆卸的蓋板，所述第二壓縮彈簧下端固定連接在該蓋板上。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型的擰管機(jī)包括擰卸機(jī)構(gòu)、一夾持機(jī)構(gòu)以及一沖扣機(jī)構(gòu)，擰卸機(jī)構(gòu)采用齒輪傳動，帶動撥環(huán)和搬叉卡緊上段鉆桿；夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置有環(huán)形油缸、滾子排和卡瓦的相配合的結(jié)構(gòu)，達(dá)到自重夾持和液壓夾持相結(jié)合，夾持力大且可靠，還能降低能耗；沖扣機(jī)構(gòu)的設(shè)置可在大齒輪力量不夠的情況下，傳輸一個瞬時的沖擊力給大齒輪，以協(xié)助大齒輪順利擰卸，本實(shí)用新型的擰管機(jī)結(jié)構(gòu)簡單合理，夾持力大，且占地面積小，能耗小，是一理想立軸式鉆機(jī)的自動抒管機(jī)。

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。·[0019]圖I為本實(shí)用新型擰管機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型擰管機(jī)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，其中有部分剖視。圖3為圖2的A-A剖視圖。圖4為圖2的C-C剖視圖。圖5為本實(shí)用新型夾持機(jī)構(gòu)中環(huán)形油缸的夾緊活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本實(shí)用新型夾持機(jī)構(gòu)中卡瓦結(jié)構(gòu)示意圖。圖6A為本實(shí)用新型夾持機(jī)構(gòu)中兩個卡瓦相向設(shè)置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7和圖8為本實(shí)用新型夾持機(jī)構(gòu)夾緊狀態(tài)和放松狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本實(shí)用新型擰卸機(jī)構(gòu)中大齒輪一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本實(shí)用新型沖扣機(jī)構(gòu)中杠桿的一實(shí)施例俯視和前視結(jié)構(gòu)示意圖。圖IOA為圖10的B-B剖視圖。圖11為本實(shí)用新型沖扣機(jī)構(gòu)與大齒輪配合的結(jié)構(gòu)示意圖。圖12A和圖12B為本實(shí)用新型沖扣機(jī)構(gòu)的彈性棘爪裝置一實(shí)施例的兩種狀態(tài)示意圖。圖13和圖13A為棘爪的立體結(jié)構(gòu)示意圖及軸向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖14和圖14A為棘爪調(diào)向結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖及俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖15為本實(shí)用新型沖扣機(jī)構(gòu)的彈性棘爪裝置另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式如圖I至圖4所示，本實(shí)用新型的立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)10，包括一擰卸機(jī)構(gòu)
I、一夾持機(jī)構(gòu)2、一沖扣機(jī)構(gòu)3、一基座4和一上蓋5。其中，夾持機(jī)構(gòu)I用于夾持鉆桿的下部，擰卸機(jī)構(gòu)2用于旋轉(zhuǎn)上段鉆桿20以將上段鉆桿40從下段鉆桿20卸下或者將上段鉆桿20旋入下段鉆桿40，所述沖扣機(jī)構(gòu)3用于給擰卸機(jī)構(gòu)I瞬間的沖擊力，使擰卸機(jī)構(gòu)I有足夠的力量將上段鉆桿20從下段鉆桿40旋開。沖扣機(jī)構(gòu)3通過調(diào)整棘爪方向，也可用于上段鉆桿20擰入下段鉆桿40后鎖扣，保證兩段鉆桿鎖緊程序。所述抒卸機(jī)構(gòu)I包括一驅(qū)動馬達(dá)11(可以是液壓馬達(dá))、一小齒輪12、一大齒輪13、中空狀的芯管14、一撥環(huán)15、一搬叉16以及一壓環(huán)17 ;所述驅(qū)動馬達(dá)11通過所述小齒輪12帶動大齒輪13旋轉(zhuǎn)，所述芯管14設(shè)于所述大齒輪13的軸部，為大齒輪13提供旋轉(zhuǎn)軸，所述撥環(huán)15包括兩擋柱151和連接在擋柱151底部的固定環(huán)152，所述固定環(huán)152通過螺絲18固定連接在大齒輪13之上，所述搬叉16包括一叉口 161和卡柄162，所述叉口 161夾持所述鉆機(jī)的上段鉆桿20，所述卡柄162卡設(shè)在所述撥環(huán)15的兩擋柱151之間，所述壓環(huán)17壓緊于所述大齒輪13和芯管14的頂部。如圖3至圖8所示，所述夾持機(jī)構(gòu)2包括一環(huán)形油缸21、一第一壓縮彈簧22、一底板23以及復(fù)數(shù)個對應(yīng)設(shè)置的滾子排24和卡瓦25 ;所述環(huán)形油缸21還包括夾緊缸筒211、夾緊活塞212以及夾緊缸底213，所述夾緊活塞212設(shè)在夾緊缸筒211內(nèi)，所述夾緊缸底213連接于夾緊缸筒211的底部，所述夾緊活塞212內(nèi)具有上大下小的容置槽2122，所述復(fù)數(shù)個卡瓦25上大下小，放置于所述容置槽2122內(nèi)并夾持所述鉆機(jī)的下段鉆桿40，容置槽2122的內(nèi)壁形成與卡瓦數(shù)量對應(yīng)的斜面2124，所述斜面2124的方向是上端向外，下端向內(nèi)，所述卡瓦25的背面252通過所述滾子排24滑設(shè)于所述斜面2124上，所述第一壓縮彈簧22設(shè)在復(fù)數(shù)個卡瓦25的底部與所述底板23之間，底板23上設(shè)有鉆桿通過孔232。在本實(shí)施例中，所述夾持機(jī)構(gòu)2中的卡瓦數(shù)25量為2，且兩卡瓦25相向設(shè)置，卡瓦25的一夾持面上·還設(shè)有一卡瓦鑲件256。并圍成六角狀的夾持腔254，但實(shí)用新型不限于此，也可以通過更換卡瓦鑲件256獲得圓形的夾持腔254。為了防止第一壓縮彈簧22穩(wěn)定地限位于所述卡瓦25的底部，所述夾持機(jī)構(gòu)2還包括一用于卡設(shè)所述第一壓縮彈簧22的擋頭26，該擋頭26包括兩立柱262及一連接環(huán)264，兩立柱262連接在所述連接環(huán)264 —直徑兩端的下方，并且該兩立柱262分別位于所述夾持腔254的兩側(cè)。第一壓縮彈簧22的設(shè)置是在夾緊活塞212下移而松開卡瓦25時，產(chǎn)生向上的彈力以抵消卡瓦25因自身的重力下沉而卡緊鉆桿。請主要參考圖9至圖14A，所述沖扣機(jī)構(gòu)3包括一直線油缸31、一杠桿32、至少一彈性棘爪裝置33 ;所述杠桿32包括一體設(shè)置的連接部321和環(huán)形旋轉(zhuǎn)部322，連接部321連接所述直線油缸31的直線活塞311，環(huán)形旋轉(zhuǎn)部322與所述大齒輪13相鄰?fù)S設(shè)置，且所述彈性棘爪裝置33設(shè)于環(huán)形旋轉(zhuǎn)部322與大齒輪13之間，且所述彈性棘爪裝置33在一狀態(tài)下將環(huán)形旋轉(zhuǎn)部322與大齒輪13連接為一體，并在另一狀態(tài)下將環(huán)形旋轉(zhuǎn)部322與大齒輪13松開。其中，所述彈性棘爪裝置33包括一棘爪331以及一第二壓縮彈簧332，其有如下兩種設(shè)置形式第一種、是將棘爪331和第二壓縮彈簧332固定在大齒輪13，并在大齒輪13旋轉(zhuǎn)一定的角度時插入杠桿32內(nèi)連接為一體。具體是所述杠桿32的環(huán)形旋轉(zhuǎn)部322同軸設(shè)在所述大齒輪13的底部，且所述大齒輪13上設(shè)有至少一開口朝下的凹槽131，所述第二壓縮彈簧332的上端固定連接于所述凹槽131的底部(凹槽的上端為凹槽底部)，下端連接棘爪331，所述環(huán)形旋轉(zhuǎn)部322的上端面環(huán)形布設(shè)有復(fù)數(shù)個棘孔3225，所述棘爪331在直線油缸31的直線活塞311前進(jìn)的狀態(tài)下軸向插入其中一所述棘孔3225，并在直線活塞311后退的狀態(tài)下退出所述棘孔3325。所述棘爪331的上端為調(diào)節(jié)端，下端具有一滑行面3312，所述調(diào)節(jié)端軸向設(shè)有兩開口槽3314，所述滑行面3312具有一高端33121及一低端33122。 所述彈性棘爪裝置33還包括棘爪調(diào)向機(jī)構(gòu)333，所述棘爪調(diào)向機(jī)構(gòu)333包括一作為所述凹槽3314底板的調(diào)向壓蓋3331和一緊固螺釘3332，所述第二壓縮彈簧332的上端固定連接在該調(diào)向壓蓋3331上，所述調(diào)向壓蓋3331上設(shè)有至少一第一螺孔3333 ;且所述調(diào)向壓蓋3331的上表面設(shè)有一直槽3334，下表面軸向設(shè)有兩卡柱3335與所述兩開口槽3314對應(yīng)；所述撥環(huán)15對應(yīng)所述直槽3334開設(shè)有一調(diào)向孔153，及對應(yīng)第一螺孔3333開設(shè)有兩相隔180度第二螺孔154 ;所述調(diào)向壓蓋3331通過直槽3334來旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)所述滑行面3312的高端33121及低端33122的朝向，并使第一螺孔3333與其中一第二螺孔154對準(zhǔn)后通過緊固螺釘3332鎖緊。將所述彈性棘爪裝置33為兩兩成對布置可使大齒輪13與杠桿32的固定更穩(wěn)定，本實(shí)施例其數(shù)量為兩對共4個，每對的兩個彈性棘爪裝置的中心相隔180度；兩對彈性棘爪裝置33的中心的連線相隔80度；所述環(huán)形旋轉(zhuǎn)部322上的棘孔3225數(shù)量為9個，任兩相鄰棘孔3225的中心相隔40度；所述杠桿32的行程(最大轉(zhuǎn)角)為37度。如此設(shè)置，杠桿32最多旋轉(zhuǎn)20度就會有一對棘爪331插入棘孔3225，而杠桿32與大齒輪13的連接后行程至少為17度，完全可保證大齒輪13能夠獲得足夠的沖擊力?！0043]如圖15所示，第二種、是將棘爪331和第二壓縮彈簧332固定在杠桿32上，并在杠桿32旋轉(zhuǎn)一定的角度時插入大齒輪13內(nèi)連接為一體。具體是所述杠桿的環(huán)形旋轉(zhuǎn)部322設(shè)在所述大齒輪13的底部，所述環(huán)形旋轉(zhuǎn)部322上表面還設(shè)有一凹槽324，所述第二壓縮彈簧332下端固定連接在凹槽324的底部，第二壓縮彈簧332的上端連接所述棘爪331，所述大齒輪13的底面環(huán)形布設(shè)有復(fù)數(shù)個棘孔132，所述棘爪331具有一滑行面3312，所述滑行面3312具有一高端33121及一低端33122，所述高端33121位于大齒輪13前進(jìn)的方向，低端33122位于大齒輪13后退的方向，滑行面3312的設(shè)置用以保證所述棘爪331在直線油缸31的直線活塞311前進(jìn)的狀態(tài)下插入其中一棘孔132，并在直線活塞311后退的狀態(tài)下退出所述棘孔132。所述杠桿環(huán)形旋轉(zhuǎn)部322的凹槽324的底部為一可拆卸的蓋板323，所述第二壓縮彈簧332下端固定連接在該蓋板323上，如此，安裝棘爪33時比較方便。上述兩實(shí)施例中，所述上蓋5連接于所述基座4的上方，并使基座4和上蓋5圍成一空間，所述擰卸機(jī)構(gòu)I的小齒輪12、大齒輪13、芯管14以及所述沖扣機(jī)構(gòu)3的直線油缸31的一端、杠桿32、棘爪33以及第二壓縮彈簧34均設(shè)在所述基座4和上蓋5連接圍成的空間內(nèi)，所述驅(qū)動馬達(dá)11和撥環(huán)15設(shè)在上蓋5上方。參見圖I至圖15，本實(shí)用新型的工作原理是首先將鉆桿插入本實(shí)用新型的擰管機(jī)，并使鉆桿連接頭以下的部位處于夾持機(jī)構(gòu)2的卡瓦25形成的夾持腔254內(nèi)，連接頭30以上的部位處于擰卸機(jī)構(gòu)I芯管14及以上的位置；再用搬叉16的叉口 161部分夾持上段鉆桿20，并使卡柄162架設(shè)在兩卡設(shè)在所述撥環(huán)15的兩擋柱151之間。啟動環(huán)形油缸21，使夾緊活塞212向上移動，斜面2124及滾子排24對卡瓦25施以向內(nèi)的作用力，使卡瓦25向內(nèi)移動，并且卡瓦25在自重的作用下沉，大大地加大了夾持力，以抱死鉆桿，處于如圖7所示的狀態(tài)。(如果要松開卡瓦25，則反向啟動環(huán)形油缸21，使夾緊活塞212向下移動，斜面2124及滾子排24對卡瓦25向內(nèi)的作用力減小直到消失，在第一壓縮彈簧22產(chǎn)生向上的彈力以抵消卡瓦25因自身的重力，使卡瓦25不會下沉，從而保持松開鉆桿的狀態(tài)，即如圖8所示的狀態(tài)。)啟動抒卸機(jī)構(gòu)I的電機(jī)11，以帶動大齒輪13旋轉(zhuǎn)，由于剛開始抒卸，鉆桿連接頭的阻力很大，電機(jī)11給大齒輪13的力不足以使大齒輪13順利旋轉(zhuǎn)，此時再啟動沖扣機(jī)構(gòu)3的直線油缸31，直線油缸31的直線活塞311前進(jìn)并帶動杠桿32繞環(huán)形旋轉(zhuǎn)部322的中心也即大齒輪13的中心旋轉(zhuǎn)。[0046]現(xiàn)以第一種彈性棘爪裝置33為例說明沖扣機(jī)構(gòu)3的工作原理杠桿32旋轉(zhuǎn)一定角度時，在第二壓縮彈簧332的作用下，所述棘爪331會插入環(huán)形旋轉(zhuǎn)部322的其中一棘孔3225，此時杠桿32并與大齒輪13卡緊，直線活塞311的沖擊力并可傳遞給大齒輪13，使大齒輪13獲得一瞬時沖擊力。之后直線活塞311后退，由于棘爪331具有一個滑行面3312，在直線活塞311后退時，棘爪331可以順利退出所述棘孔3225，這樣直線油缸31傳遞給大齒輪13的力只有動力而非阻力。如此多次往復(fù)之后，在電機(jī)11和直線油缸31的共同作用下，使擰卸機(jī)構(gòu)I有足夠的力量將上段鉆桿20從下段鉆桿40旋開。另外，若是要安裝鉆桿時，即將上段鉆桿20旋在下段鉆桿40上并擰緊，只需將棘爪331的滑行面3312的朝向?qū)φ{(diào)即可，此時可通過所述撥環(huán)15的調(diào)向孔153用螺絲刀等工具將所述調(diào)向壓蓋3331上的直槽3334旋轉(zhuǎn)180度后，由于調(diào)向壓蓋3331的兩卡柱3335與棘爪331的兩開口槽3314對應(yīng)扣緊，從而使棘爪331也旋轉(zhuǎn)了 180度，所述棘爪331的滑行面3312的高端33121及低端33122的朝向即發(fā)生對調(diào)，并使第一螺孔3333與其中一第二螺孔154對準(zhǔn)后通 過緊固螺釘3332鎖緊。這樣直線油缸31傳遞給大齒輪13的力方向相反,使抒管機(jī)對上段鉆桿20施以擰緊的力。如果是第二彈性棘爪裝置33，其沖扣機(jī)構(gòu)3的工作原理當(dāng)直線油缸31的直線活塞311前進(jìn)時，帶動杠桿32繞環(huán)形旋轉(zhuǎn)部322的中心也即大齒輪13的中心旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一定角度時，在第二壓縮彈簧332的作用下，所述棘爪331會插入大齒輪13的其中一棘孔132，此時杠桿32并與大齒輪13卡緊，直線活塞311的沖擊力并可傳遞給大齒輪13，使大齒輪13獲得一瞬時沖擊力。之后直線活塞311后退，由于棘爪331具有一個傾斜設(shè)置的滑行面3312，在直線活塞311后退時，棘爪33可以順利退出所述棘孔132，這樣直線油缸31傳遞給大齒輪13的力只有動力而非阻力。如此多次往復(fù)之后，在電機(jī)11和直線油缸31的共同作用下，使擰卸機(jī)構(gòu)I有足夠的力量將上段鉆桿20從下段鉆桿40旋開。但由于棘爪331是固定在杠桿32上，杠桿32又設(shè)在大齒輪的底部，因此沒有條件設(shè)置棘爪調(diào)向機(jī)構(gòu)，因此該擰管機(jī)只能用于拆卸鉆桿，而不能擰緊鉆桿。綜上所述，本實(shí)用新型的擰管機(jī)包括擰卸機(jī)構(gòu)、一夾持機(jī)構(gòu)以及一沖扣機(jī)構(gòu)，擰卸機(jī)構(gòu)采用齒輪傳動，帶動撥環(huán)和搬叉卡緊上段鉆桿；夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置有環(huán)形油缸、滾子排和卡瓦的相配合的結(jié)構(gòu)，達(dá)到自重夾持和液壓夾持相結(jié)合，夾持力大且可靠，還能降低能耗；沖扣機(jī)構(gòu)的設(shè)置可在大齒輪力量不夠的情況下，傳輸一個瞬時的沖擊力給大齒輪，以協(xié)助大齒輪順利擰卸，本實(shí)用新型的擰管機(jī)結(jié)構(gòu)簡單合理，夾持力大，且占地面積小，能耗小，是一理想立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)。雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說明性的，而不是用于對本實(shí)用新型的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本實(shí)用新型的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)，其特征在于包括一擰卸機(jī)構(gòu)、一夾持機(jī)構(gòu)以及一沖扣機(jī)構(gòu)； 所述擰卸機(jī)構(gòu)包括一驅(qū)動馬達(dá)、一小齒輪、一大齒輪、一撥環(huán)以及一搬叉；所述驅(qū)動馬達(dá)通過所述小齒輪帶動大齒輪旋轉(zhuǎn)，所述撥環(huán)包括兩擋柱和連接在擋柱底部的固定環(huán)，所述固定環(huán)固定連接在大齒輪之上，所述搬叉包括一叉口和卡柄，所述叉口夾持所述鉆機(jī)的上段鉆桿，所述卡柄卡設(shè)在所述撥環(huán)的兩擋柱之間； 所述夾持機(jī)構(gòu)包括一環(huán)形油缸、一第一壓縮彈簧、一底板以及復(fù)數(shù)個對應(yīng)設(shè)置的滾子排和卡瓦；所述環(huán)形油缸還包括夾緊缸筒、夾緊活塞以及夾緊缸底，所述夾緊活塞設(shè)在夾緊缸筒內(nèi)，所述夾緊缸底連接于夾緊缸筒底部，所述夾緊活塞內(nèi)具有上大下小的容置槽，所述復(fù)數(shù)個卡瓦上大下小，放置于所述容置槽內(nèi)并夾持所述鉆機(jī)的下段鉆桿，容置槽的內(nèi)壁形成與卡瓦數(shù)量對應(yīng)的斜面，所述斜面的方向是上端向外，下端向內(nèi)，所述卡瓦的背面通過所述滾子排滑設(shè)于所述斜面上，所述第一壓縮彈簧設(shè)在復(fù)數(shù)個卡瓦的底部與所述底板之間，底板上設(shè)有鉆桿通過孔； 所述沖扣機(jī)構(gòu)包括一直線油缸、一杠桿、至少一彈性棘爪裝置；所述杠桿包括一體設(shè)置的連接部和環(huán)形旋轉(zhuǎn)部，連接部連接所述直線油缸的直線活塞，環(huán)形旋轉(zhuǎn)部與所述大齒輪相鄰?fù)S設(shè)置，且所述彈性棘爪裝置設(shè)于環(huán)形旋轉(zhuǎn)部與大齒輪之間，且所述彈性棘爪裝置在一狀態(tài)下將環(huán)形旋轉(zhuǎn)部與大齒輪連接為一體，并在另一狀態(tài)下將環(huán)形旋轉(zhuǎn)部與大齒輪松開。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)，其特征在于擰卸機(jī)構(gòu)還包括一中空狀的芯管，該芯管設(shè)于所述大齒輪的軸部，為大齒輪提供旋轉(zhuǎn)軸；所述擰卸機(jī)構(gòu)還包括一壓環(huán)，所述壓環(huán)壓緊于所述大齒輪和芯管的頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立軸式鉆機(jī)的自動抒管機(jī),其特征在于還包括一基座和一上蓋，上蓋連接于所述基座的上方，所述擰卸機(jī)構(gòu)的小齒輪、大齒輪、芯管以及所述沖扣機(jī)構(gòu)的直線油缸的一端、杠桿、彈性棘爪裝置均設(shè)在所述基座和上蓋連接圍成的空間內(nèi)，所述驅(qū)動馬達(dá)和撥環(huán)設(shè)在上蓋上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)，其特征在于所述夾持機(jī)構(gòu)中的卡瓦數(shù)量為2，所述卡瓦的夾持面上還設(shè)有一卡瓦鑲件，且兩卡瓦相向設(shè)置，使兩卡瓦鑲件圍成一六角形或圓形的夾持腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)，其特征在于所述夾持機(jī)構(gòu)還包括一用于卡設(shè)所述第一壓縮彈簧的擋頭，該擋頭包括兩立柱及一連接環(huán)，兩立柱連接在所述連接環(huán)一直徑兩端的下方，并且該兩立柱分別位于所述夾持腔的兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)，其特征在于所述彈性棘爪裝置進(jìn)一步包括一棘爪、一第二壓縮彈簧；所述杠桿的環(huán)形旋轉(zhuǎn)部設(shè)在所述大齒輪的底部，且所述大齒輪上設(shè)有至少一凹槽，所述第二壓縮彈簧的上端固定連接于所述凹槽的底部，下端連接棘爪，所述環(huán)形旋轉(zhuǎn)部的上端面環(huán)形布設(shè)有復(fù)數(shù)個棘孔，所述棘爪在直線油缸的直線活塞前進(jìn)的狀態(tài)下軸向插入其中一所述棘孔，并在直線活塞后退的狀態(tài)下退出所述棘孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)，其特征在于所述棘爪的上端為調(diào)節(jié)端，下端具有一滑行面，所述調(diào)節(jié)端軸向設(shè)有兩開口槽，所述滑行面具有一高端及一低端;所述彈性棘爪裝置還包括棘爪調(diào)向機(jī)構(gòu)，所述棘爪調(diào)向機(jī)構(gòu)包括一作為所述凹槽底板的調(diào)向壓蓋和一緊固螺釘，所述第二壓縮彈簧的上端固定連接在該調(diào)向壓蓋上，所述調(diào)向壓蓋上設(shè)有至少一第一螺孔；且所述調(diào)向壓蓋的上表面設(shè)有一直槽，下表面軸向設(shè)有兩卡柱與所述兩開口槽對應(yīng)； 所述撥環(huán)對應(yīng)所述直槽開 設(shè)有一調(diào)向孔，及對應(yīng)所述第一螺孔開設(shè)有兩相隔180度第二螺孔； 所述調(diào)向壓蓋通過直槽來旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)所述滑行面的高端及低端的朝向，并使第一螺孔與其中一第二螺孔對準(zhǔn)后通過緊固螺釘鎖緊。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)，其特征在于所述彈性棘爪裝置為兩兩成對布置，其數(shù)量為兩對，每對的兩個彈性棘爪裝置的中心相隔180度；兩對彈性棘爪裝置中心的連線相隔80度；所述杠桿上的棘孔數(shù)量為9個，任兩相鄰棘孔的中心相隔40度；所述杠桿的轉(zhuǎn)動行程為37度。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)，其特征在于所述彈性棘爪裝置進(jìn)一步包括一棘爪、一第二壓縮彈簧；所述杠桿的環(huán)形旋轉(zhuǎn)部設(shè)在所述大齒輪的底部，所述環(huán)形旋轉(zhuǎn)部上表面還設(shè)有一凹槽，所述第二壓縮彈簧下端固定連接在凹槽的底部，第二壓縮彈簧的上端連接所述棘爪，所述大齒輪的底面環(huán)形布設(shè)有復(fù)數(shù)個棘孔，所述棘爪在直線油缸的直線活塞前進(jìn)的狀態(tài)下插入其中一所述棘孔，并在直線活塞后退的狀態(tài)下退出所述棘孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)，其特征在于所述杠桿環(huán)形旋轉(zhuǎn)部的凹槽的底部為一可拆卸的蓋板，所述第二壓縮彈簧下端固定連接在該蓋板上。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)，包括一擰卸機(jī)構(gòu)、一夾持機(jī)構(gòu)以及一沖扣機(jī)構(gòu)；擰卸機(jī)構(gòu)采用齒輪傳動，帶動撥環(huán)和搬叉卡緊上段鉆桿；夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置有環(huán)形油缸、滾子排和卡瓦的相配合的結(jié)構(gòu)，達(dá)到自重夾持和液壓夾持相結(jié)合，夾持力大且可靠，還能降低能耗；沖扣機(jī)構(gòu)的設(shè)置可在大齒輪力量不夠的情況下，傳輸一個瞬時的沖擊力給大齒輪，以協(xié)助大齒輪順利擰卸，本實(shí)用新型的擰管機(jī)結(jié)構(gòu)簡單合理，夾持力大，且占地面積小，能耗小，是一理想立軸式鉆機(jī)的自動擰管機(jī)。
文檔編號E21B19/18GK202755923SQ201220285959
公開日2013年2月27日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者蘭橋昌 申請人:蘭橋昌