地质钻探全角度快速取芯设备 |
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| 申请号 | CN201610328009.4 | 申请日 | 2016-05-17 | 公开(公告)号 | CN105781462A | 公开(公告)日 | 2016-07-20 |
| 申请人 | 赤峰市浩峰钻机有限责任公司; | 发明人 | 白瑞峰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种地质钻探全 角 度快速取芯设备，包括 钢 绞线、绕线器、送线器、导向装置、取芯设备；钢绞线一端固定在绕线器上，另一端穿过送线器、导向装置与取芯设备连接，将取芯设备在 钻杆 内送入或提出。该取芯设备结构简单、操作方便、性能可靠，能够实现全角度钻探取芯作业，可显著降低劳动强度、提高钻探效率，减少钻探成本。充分填补了钻探技术及取芯设备领域的空白，为实现高效、快捷、安全、可靠的地质钻探工程提供有 力 支持。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种地质钻探全角度快速取芯设备，其特征在于：包括钢绞线、绕线器、送线器、导向装置、取芯设备；钢绞线一端固定在绕线器上，另一端穿过送线器、导向装置与取芯设备连接，将取芯设备在钻杆内送入或提出。 |
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| 说明书全文 | 地质钻探全角度快速取芯设备[0001] 技术领域 本发明涉及钻探设备中的矿芯提取设备，具体涉及一种地质钻探全角度快速取芯设备。 [0002] 技术背景 国内勘探取芯技术多采用提出钻杆或垂直小角度绳索取芯等方式。提出钻杆取芯方法，操作繁琐，效率低，之所以没有被其他的取芯方式所代替，是其他的取芯技术还不够成熟，无法替代提出钻杆取芯方法。绳索取芯技术要求打捞锤靠自重下落，取芯角度受到限制，无法实现水平及向上角度的取芯作业。另外还有水压推动式取芯方法，该技术水压密封困难，故障率高，操作繁琐，使用效果一般。 [0003] 发明内容 本发明提供一种地质钻探全角度快速取芯设备，其结构简单、操作方便、性能可靠，能够实现全角度钻探取芯作业，可显著降低劳动强度、提高钻探效率，减少钻探成本。 [0004] 本发明的技术方案如下： [0006] 所述送线器包括油缸、上夹紧座、下夹紧座、上压轮、下压轮，油缸活塞杆与上夹紧座连接，上夹紧座两侧安装4盘轴承和2根从动轴，一根从动轴一端安装1个从动齿轮、1个主动链轮，另一根从动轴一端安装1个从动链轮，两从动轴中间各安装1个上压轮；下夹紧座两侧同样设有4盘轴承和1根主动轴、1根从动轴，主动轴一端安装马达，另一端安装1个主动齿轮和1个主动链轮，从动轴的一端安装1个从动链轮，主动轴和从动轴中间分别安装了1个下压轮。 [0008] 所述导向管两端内设撑套，外夹对开压套，一端的压套外环使用快速管箍夹紧导向管，对开压套下部焊接在支架上固定，另一端的压套一侧设有挡沿，挡沿内设有连接螺母，压套外环使用快速管箍夹紧导向管，螺母与钻杆连接。 [0009] 所述取芯设备是由推送器、打捞器和取芯内管组成，推送器前端与钢绞线压制接头连接，推送器后端通过定位螺钉与打捞器连接，打捞器挂钩与取芯内管矛头连接。 [0010] 所述地质钻探全角度快速取芯设备还包括安全保护装置，安全保护装置是由保险销、夹紧扣组成，钢绞线压制接头和推送器用保险销连接，夹紧扣在钻杆尾部卡紧钢绞线，所述夹紧扣为安装在钻杆尾部的钢绞线上的对开卡套，在卡套与钢绞线间安放对开卡紧锥套。 [0011] 所述绕线器安装在支架上，送线器安装在支架上或单独设置，支架上设有行走轮，行走轮通过支架上的压柄推动行走。 [0012] 垂直小角度向下钻探时，在钻机立柱上安装吊架，将导向管螺母用螺丝固定在吊架上，钻机立柱采用支撑或沙袋固定。 [0013] 垂直小角度向上钻探时，根据钻机底部空间可采用立柱支架连接导向管螺母或导向管螺母与钻杆尾端直接连接。 [0014] 所述钢绞线为预应力钢绞线。 [0015] 本发明的优点在于：该取芯设备结构简单、操作方便、性能可靠，能够实现全角度钻探取芯作业，可显著降低劳动强度、提高钻探效率，减少钻探成本，充分填补了钻探技术及取芯设备领域的空白，为实现高效、快捷、安全、可靠的地质钻探工程提供有力支持。附图说明 [0016] 图1为全角度快速取芯设备总装图； [0017] 图2为送线器剖面图； [0018] 图3为垂直小角度钻探图； [0019] 图4为导向装置剖视图； [0020] 图5为快速管箍剖视图； [0021] 图6为打捞设备结构示意图； [0022] 图7为打捞器送入打开状态图； [0023] 图8为夹紧扣剖视图； [0024] 图9为夹紧扣侧视图； [0025] 1、送线器；2、油缸；3、油缸底座；4、从动齿轮；5、上夹紧座；6、从动链轮；7、导向管A接头；8、下夹紧座；9、主动齿轮；10、主动链轮；11、支架；12、导向套；13、绕线器；14、防弹出挡管；15、预应力钢绞线；16、压柄；17、行走轮；18、导向管；19、导向B接头；20、动力头；21、卡盘；22、夹持器；23、钻杆；24、取芯设备；25、压制接头；26、安全销；27、推送器；28、推送定位螺钉；29、取芯定位螺钉；30、打捞器；31、取芯内管；32、内圈33、紧固螺栓；34、上压轮；35、从动轴；36、绕线孔；37、主动轴；38、下压轮；39、弯制外圈；40、斜撑；41、轴承套管；42、马达；43、接头支架；44、A压套；45、A撑套；46、B撑套；47、B压套；48、钻杆螺母；49、快速管箍；50、对开卡紧锥套；51、对开夹套；52、支撑顶板；53、吊架；54、支柱；55、回转头；56、沙袋。 具体实施方式[0026] 一种地质钻探全角度快速取芯设备，包括预应力钢绞线、预应力钢绞线绕线器、预应力钢绞线送线器、预应力钢绞线导向装置、取芯设备；预应力钢绞线一端固定在绕线器上，另一端穿过送线器、导向装置与取芯设备连接，导向装置满足钢绞线推送或拉回方向及角度变化的需要，预应力钢绞线通过送线器推送或拉回，从而实现取芯设备在钻杆内送入或提出。 [0027] 所述送线器由马达、油缸或手动丝杠、导向螺栓、上夹紧座、下夹紧座、轴承、主动轴、传动轴、链轮、链条、齿轮、上压轮、下压轮组成。油缸固定在导向螺栓上端，油缸活塞杆与上夹紧座通过紧固螺栓连接，油缸活塞向上移动，带动上夹紧座向上移动，上、下压轮处于松开状态，油缸活塞下移，带动上夹紧座向下移动，上、下压轮处于夹紧状态；马达与下夹紧座主动轴连接，马达旋转带动主动轴、主动齿轮、主动链轮、下压轮旋转；主动齿轮与上夹紧座从动齿轮啮合旋转，从动齿轮带动从动轴上主动链轮、上压轮旋转，上夹紧座主动链轮通过链条带动上夹紧座从动链轮转动，，下夹紧座主动链轮通过链条带动下夹紧座从动链轮转动，从而实现2个上压轮下边缘与2个下压轮上边缘同向旋转；上下夹紧座及油缸安装在导向螺栓上，导向螺栓紧固在支架座上。 [0028] 预应力钢绞线借助自身弯曲张力缠绕在绕线器内，绕线一端固定在外圈上，一端设有压制接头，该接头穿过导向套、送线器、导向管与钻杆内取芯装置中的推送器连接；导向管一端固定在送线器外侧的支架上，固定方式采用导向管端头内加装撑套，外夹对开压套，压套外侧使用快速管箍夹紧，对开压套下部焊接在支架上，导向管另一端夹紧方式同上，压套外侧设有螺母与钻杆连接；预应力钢绞线通过送线器输出时，绕线器在绕线的拉动下旋转放线，当预应力钢绞线被送线器拉回时，预应力钢绞线通过导向套导入绕线器内槽，并在预应力钢绞线的推动下绕线器自动旋转盘绕；搬运绕线器时，支架上安装2个行走轮，压下压柄抬起绕线器推动压柄行走。 [0029] 实施送入取芯内管作业：导向管接头螺母与钻杆为脱开状态，操作液压阀控制油缸活塞向下移动，推动上夹紧座与下夹紧座夹紧预应力钢绞线，操作液压阀控制马达正向旋转，使压制接头露出导向管，操作液压阀控制马达停止运转，预应力钢绞线压制接头与推送器连接，使用推送螺钉连接打捞器，钻杆内放入取芯内管，将导向管螺母与钻杆连接，操作液压阀控制马达正向旋转，带动绕线器压轮旋转推动预应力钢绞线输出，将取芯内管送入钻杆底部取芯位置，内管停止后，在预应力钢绞线推送力的冲击下，推送器前进推动打捞器挂钩打开，如图7所示，操作液压阀控制马达反向旋转，带动绕线器压轮反向旋转，拉动预应力钢绞线收回打捞器和推送器，停止马达，卸下导向管螺母，退出打捞器，开动钻机进行钻探作业。 [0030] 实施取芯作业，安装推送器与打捞器的取芯定位螺钉，将打捞器送入钻杆内，连接导向管螺母，控制油缸活塞向下移动预应力钢绞线被夹紧，操作液压阀控制马达正向旋转，推送打捞器进入钻杆底部，在预应力钢绞线推送力的作用下，打捞器挂钩被内管矛头撞开并挂牢，控制马达反向旋转提出取芯内管，卸下螺母，松开打捞器挂钩，抽出内管倒取矿芯。 [0031] 实施巷道内或露天垂直向下小角度钻探作业，支柱采用支撑或沙袋固定，在钻机立柱上(根据情况或另立支柱)安装吊架，将导向管螺母用短螺丝固定在吊架上，其取芯操作程序与上述同理；巷道内垂直向上小角度钻探作业，立柱支架下移连接导向管螺母或导向管螺母与钻杆尾端直连，其取芯操作程序与上同理。 [0032] 在取芯过程中，如果发生取芯内管卡在钻杆中间无法拉送现象，将导向管螺母卸下，退出一段预应力钢绞线，在靠近钻杆尾端的预应力钢绞线上安装对开卡套和卡紧对开锥套，操作夹持器松开钻杆，卡盘夹紧钻杆，操作动力头带动钻杆后移，直至连接压制接头与推送器的安全销被拉断，退出预应力钢绞线，提出钻杆，取出取芯内管，消除故障后，重新用安全销连接压制接头与推送器继续使用。 [0033] 根据钻探环境的需求，绕线器和送线器可以规划在钻机场地的任何位置，不受场地空间的限制，可以实现全方位钻探，全角度取芯，优越的使用性能，充分填补了钻探技术及取芯设备领域的空白，为实现高效、快捷、安全、可靠的地质钻探工程提供有力支持。 |
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