專利名稱:伸長(zhǎng)桿鉆探設(shè)備的開啟裝置的制作方法
本發(fā)明涉及伸長(zhǎng)桿鉆探設(shè)備的開啟裝置，其定心器包括一底座;
一支承套筒，有一個(gè)供鉆桿穿過(guò)的通孔，套筒裝在上述的底座上并且可以旋轉(zhuǎn);
一夾緊機(jī)構(gòu)，它裝在支承套筒內(nèi)并且可以移動(dòng)，用于夾緊鉆桿;和一位移機(jī)構(gòu)，它可以使夾緊機(jī)構(gòu)彼此相向移動(dòng)和反向移動(dòng)。
在機(jī)械化的伸長(zhǎng)桿鉆探設(shè)備中，夾持定心器在開動(dòng)鉆探作業(yè)時(shí)用于給鉆桿導(dǎo)向，在脫開鉆機(jī)或鉆桿時(shí)用于夾持鉆桿。相對(duì)于鉆機(jī)來(lái)說(shuō)，夾持定心器被安置在進(jìn)給梁的另一端。除了夾持定心器以外，在進(jìn)給梁的外側(cè)還必須設(shè)置一個(gè)與進(jìn)給梁相連的單獨(dú)的鉆桿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。將旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)移動(dòng)到鉆軸中心線和同時(shí)夾緊鉆桿，就可以旋轉(zhuǎn)裝在進(jìn)給梁上的鉆桿，使其與夾持定心器所夾持的不旋轉(zhuǎn)的鉆桿脫開。
分開的夾持定心器和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)需要占很多地方，并且很笨重。許多的操作機(jī)構(gòu)使得操作很慢和結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。
芬蘭專利申請(qǐng)書66，052號(hào)公開了一個(gè)伸長(zhǎng)桿的開啟裝置，它是這樣連接到鉆機(jī)上的，可以旋轉(zhuǎn)但是軸向上固定不動(dòng)。該開啟裝置的夾緊機(jī)構(gòu)，在支承套筒由液壓缸驅(qū)動(dòng)相對(duì)于底座作軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以在夾緊位置和松開位置之間移動(dòng)。這種開啟裝置的缺點(diǎn)是該裝置必須連接到鉆機(jī)上并且需要在進(jìn)給梁的端部采用普通的夾持定心器。
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種開啟裝置，它避免了上述的缺點(diǎn)，并且它可以作為一個(gè)夾持和脫開鉆桿的獨(dú)立裝置。這個(gè)目標(biāo)可以用按照本發(fā)明的夾持定心器來(lái)達(dá)到，該夾持定心器的特征在于一支承套筒連接到一個(gè)可使套筒繞通孔軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，和一支承套筒開有夾緊機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向槽，上述導(dǎo)向槽是這樣布置的，使得支承套筒相對(duì)于夾緊機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起夾緊機(jī)構(gòu)的凹口離開對(duì)中的鉆桿的松開位置或相應(yīng)地向?qū)χ形恢靡苿?dòng)，這取決于支承套筒的旋轉(zhuǎn)方向。
本發(fā)明基于這樣的想法，使夾持定心器和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)聯(lián)合起來(lái)得到一種開啟裝置，在這種裝置中，不僅可能利用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)該裝置的夾緊機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)使鉆桿脫開，而且可能利用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)在鉆桿夾緊位置和鉆桿松開位置之間的移動(dòng)。該開啟裝置能夠裝在鉆機(jī)的進(jìn)給梁的端部代替以前的不旋轉(zhuǎn)的夾持定心器。因?yàn)樵撗b置包括了幾個(gè)同時(shí)發(fā)生的操作動(dòng)作，所以這種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便和易于使用。
本發(fā)明將在下面根據(jù)附圖更詳細(xì)地加以描述，這里圖1是按照本發(fā)明的開啟裝置的最佳實(shí)施例的軸向剖視圖，圖2和圖3是分別沿圖1的Ⅱ-Ⅱ線和Ⅲ-Ⅲ線所切取的剖視圖，圖4和5分別是本裝置的支承套筒的局部剖開的軸向剖視圖和頂視圖，圖6和7分別是本裝置的支承叉的側(cè)視圖和剖視圖。
圖8和9以及相對(duì)應(yīng)的圖10和11分別是本裝置的一對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的內(nèi)側(cè)視圖和頂視圖，圖12和13分別圖示處在松開位置和夾緊位置的按照本發(fā)明的開啟裝置的操作想法。
附圖圖1所示的開啟裝置用于裝在伸長(zhǎng)桿鉆探設(shè)備的進(jìn)給梁的巖石側(cè)一端。
開啟裝置包括一個(gè)開有通孔2的底座1，底座是打算按這樣一種方式固定在進(jìn)給梁上，使通孔的軸線A與進(jìn)給梁的鉆軸中心線在一條直線上。支承套筒3以這樣一種方式裝在底座上，它可以旋轉(zhuǎn)，套筒孔和底座孔2是同軸線的。支承套筒開有兩種圓筒形的導(dǎo)向槽4、5，它們的軸線平行于支承套筒的軸線A，不過(guò)是偏心布置在軸線A的相對(duì)兩側(cè)，特別是從圖4和5可以顯示出來(lái)。
開啟裝置還包括一對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)，由盤形夾爪6和7所構(gòu)成。夾爪的外表面具有相對(duì)應(yīng)于支承套筒的導(dǎo)向槽4、5的圓柱形表面，因此夾爪6具有相對(duì)應(yīng)于導(dǎo)向槽4的導(dǎo)向表面8，而另一個(gè)夾爪7具有相對(duì)應(yīng)于導(dǎo)向槽5的導(dǎo)向表面9，特別是從圖8至11可以顯示出來(lái)。夾爪的一個(gè)平表面有一個(gè)半圓筒形的凹口10，凹口是按這樣一種方式相對(duì)于夾爪導(dǎo)向表面偏心布置的，在夾爪的平表面彼此靠住時(shí)，凹口是處在對(duì)準(zhǔn)位置還是處在彼此相對(duì)錯(cuò)開位置，這取決于夾爪的導(dǎo)向表面8、9是彼此相對(duì)錯(cuò)開還是彼此對(duì)齊。
支承叉11裝在支承套筒內(nèi)并可以旋轉(zhuǎn)，它有圓筒形端板12和安置在端板之間的臂13。支承叉的臂13之間的距離相當(dāng)于一對(duì)夾爪的厚度，因此夾爪可以在臂之間滑動(dòng)。臂用于保持夾爪彼此壓住。
本裝置還包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)14，后者包括一個(gè)緊固在本裝置底座的液壓馬達(dá)15。固定在液壓馬達(dá)上的嵌齒輪16和裝在底座上的中間嵌齒輪17相嚙合，后者又如支承套筒的外齒圈18相嚙合。
底座是用蓋板19蓋住，在上述蓋板和支承叉端部之間以及在底座內(nèi)端和支承叉另一端部之間設(shè)置了摩擦板20。
開啟裝置按下列方式運(yùn)轉(zhuǎn)
在鉆巖石時(shí)，鉆桿穿過(guò)底座的孔2。當(dāng)支承套筒相對(duì)于夾爪旋轉(zhuǎn)到這樣一個(gè)位置，使得夾爪的凹口處在圖12所示的對(duì)準(zhǔn)位置時(shí)，夾爪不與鉆桿接合。這樣鉆桿能夠在開啟裝置內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)支承套筒的齒圈旋轉(zhuǎn)時(shí)，摩擦板勢(shì)必阻止支承叉以及夾爪隨同支承套筒一起旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，支承套筒的偏心導(dǎo)向槽迫使夾爪彼此沿它們的公共分界平面相向移動(dòng)，使得夾爪的凹口如圖13所示相互錯(cuò)開。因此鉆桿被定心在鉆軸中心線上，即底座的軸線A上，并且最終被鎖緊隨同支承套筒一起旋轉(zhuǎn)。支承叉控制夾爪彼此相對(duì)滑動(dòng)。
當(dāng)支承套筒的齒圈按相反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，支承套筒的偏心導(dǎo)向槽迫使夾爪彼此錯(cuò)開，使得凹口彼此接近，鉆桿從夾爪的壓力下解脫出來(lái)。這樣開啟裝置在正常鉆探操作過(guò)程中僅起夾持定心器的作用。當(dāng)齒圈再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，夾爪再彼此錯(cuò)開，因此鉆桿被鎖緊隨同支承套筒一起旋轉(zhuǎn)。
應(yīng)當(dāng)注意開啟裝置既能作為普通的夾持定心器又能作為使鉆桿或鉆頭柄脫開的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
使夾爪移動(dòng)到夾緊位置和使鉆桿開始隨同開啟裝置一起旋轉(zhuǎn)的所需扭矩是通過(guò)摩擦板的預(yù)加壓緊力來(lái)得到。
至此所涉及到的附圖和描述只是用于說(shuō)明本發(fā)明的想法。按照本發(fā)明的開啟裝置，在其細(xì)則方面，可以在權(quán)利要求
的范圍內(nèi)變動(dòng)。可以采用其他種類的夾緊機(jī)構(gòu)代替盤形夾爪，諸如能在鉆桿的夾緊位置和松開位置之間移動(dòng)偏心輪或徑向活塞。
權(quán)利要求
1.伸長(zhǎng)桿鉆探設(shè)備的開啟裝置，其定心器包括一底座(1)；一支承套筒(3)，有一個(gè)供鉆桿穿過(guò)的通孔，它裝在上述的底座上并可以旋轉(zhuǎn)；一夾緊機(jī)構(gòu)(6、7)，用于夾緊鉆桿，它裝支承套筒內(nèi)并可以移動(dòng)；和一位移機(jī)構(gòu)，它可使夾緊機(jī)構(gòu)彼此相向移動(dòng)和反向移動(dòng)；其特征在于一支承套筒(3)連接到一個(gè)可使套筒繞通孔軸線(A)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(14)；和一支承套筒開有夾緊機(jī)構(gòu)(6、7)的導(dǎo)向槽(4、5)，上述導(dǎo)向槽是這樣布置的，因此支承套筒相對(duì)于夾緊機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起夾緊機(jī)構(gòu)的凹口(10)離開對(duì)中的鉆桿松開位置或相應(yīng)地向?qū)χ形恢靡苿?dòng)，這取決于支承套筒的旋轉(zhuǎn)方向。
2.如權(quán)利要求
1所述的開啟裝置，其特征在于支承套筒(3)有一個(gè)齒圈(18)，后者與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(14)相嚙合。
3.如權(quán)利要求
1所述的開啟裝置，其特征在于支承套筒(3)開有夾緊機(jī)構(gòu)(6、7)的圓筒形導(dǎo)向槽(4、5)，因此上述導(dǎo)向槽平行于支承套筒通孔的軸線(A)延伸，并且偏心布置在上述軸線的相對(duì)兩側(cè)。
4.如權(quán)利要求
3所述的開啟裝置，其特征在于夾緊機(jī)構(gòu)(6、7)是由基本的盤形夾爪所構(gòu)成，一對(duì)夾爪有導(dǎo)向表面(8、9)，導(dǎo)向表面在導(dǎo)向槽的徑向上相對(duì)的位置上靠緊支承套筒的相應(yīng)導(dǎo)向槽(4、5)，夾爪有彼此靠緊又可滑動(dòng)的平表面，因此凹口(10)是在上述平表面內(nèi)加工成形的，用于夾緊鉆桿。
5.如權(quán)利要求
4所述的開啟裝置，其特征在于支承叉(11)裝在支承套筒(3)內(nèi)并可以旋轉(zhuǎn)，夾緊機(jī)構(gòu)(6、7)安置在上述支承叉內(nèi)，它們?cè)谥С胁鎯?nèi)不能旋轉(zhuǎn)但是可以徑向滑動(dòng)，上述支承叉用于維持上述夾緊機(jī)構(gòu)彼此靠緊。
6.如權(quán)利要求
5所述的開啟裝置，其特征在于摩擦板(20)裝在底座內(nèi)以這樣一種方式壓緊支承叉(11)，摩擦板勢(shì)必阻止支承叉和夾緊機(jī)構(gòu)(6、7)隨同支承套筒(3)一起旋轉(zhuǎn)。
專利摘要
伸長(zhǎng)桿鉆探設(shè)備的開啟裝置包括支承套筒(3)，它裝在底座(1)內(nèi)并可以旋轉(zhuǎn)；和一對(duì)夾爪(6、7)，它們裝在支承套筒內(nèi)并可以移動(dòng)，用于夾緊鉆桿。為了使該裝置能夠夾緊鉆桿并帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)，支承套筒連接到一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(14)。支承套筒內(nèi)開有相對(duì)于套筒軸線(A)偏心布置的圓筒形導(dǎo)向槽(4，5)，以致套筒相對(duì)于夾爪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起夾爪分別向?qū)χ械你@桿松開位置移動(dòng)或離開對(duì)中位置，這取決于支承套筒的旋轉(zhuǎn)方向。
文檔編號(hào)E21B19/24GK86106887SQ86106887
公開日1987年7月29日 申請(qǐng)日期1986年10月13日
發(fā)明者扎爾莫·利帕南 申請(qǐng)人:歐伊坦佩爾拉公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan