一种顶驱式岩心钻机位移补偿装置
阅读：328发布：2020-12-17
专利汇可以提供一种顶驱式岩心钻机位移补偿装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种顶驱式 岩心 钻机位移补偿装置，包括液压油缸5和油缸挂 耳 6；油缸挂耳6位于吊钩2的两侧，两侧各装有一副液压油缸5，液压油缸5的下端跟动 力 头1相连。另外，液压油缸5的输入液压设有两个挡位，即可以对液压油缸5分时段输入两种不同数值的压力，为方便描述，分别称这两种输入液压为P1和P2，P1略小于动力头1的整体重量G，P2略大于动力头1的整体重量G。由于采用了上述技术方案，与 现有技术 相比，本实用新型可有效避免顶驱钻机在拆装 钻杆 时对 主轴 和钻杆的 螺纹 造成损伤。，下面是一种顶驱式岩心钻机位移补偿装置专利的具体信息内容。
一种顶驱式岩心钻机位移补偿装置
技术领域
[0001] 本实用新型属于地质勘探设备领域，具体来说，涉及一种顶驱式岩心钻机位移补偿装置。
背景技术
[0002] 现有顶驱钻机动力头的普通吊挂机构(如图1所示)的结构为：动力头1上端挂在吊钩2上，下端的主轴3与钻杆4通过锥螺纹连接(如图2所示)。装钻杆时，也就是由图(a)到图(b)，主轴3的顶端下降了一段距离M(钻杆已钻入地底被固定不动)，即主轴3与钻杆4由分开到连接好，动力头1必需下降一段距离M；反过来，拆钻杆时，也就是由图(b)到图(a)，主轴3与钻杆4由连接到分离，动力头1必需上升一段距离M。
[0003] 在顶驱钻机动力头的普通吊挂机构中，为实现主轴3与钻杆4由分离状态到已连接状态，动力头1必须下降的一段距离M，这个下降过程只能是逐渐松开卷扬让动力头1靠重力下降；主轴3旋转使主轴的外锥螺纹与钻杆4的内锥螺纹进行连接，锥螺纹的连接过程会使主轴3(即动力头1整体)下降，距离为M。两个下降速度不可能控制到绝对一致，由于钻杆4已钻入地底被固定，若此时旋转主轴3使其下降的速度大于松开卷扬使动力头1下降的速度，吊钩2则会对动力头1形成一股较大的向上的拉力，如果在这种条件下完成主轴3与钻杆4的连接，会使得主轴3和钻杆4的螺纹部分很容易损伤，给整个钻探工程带来极大的麻烦。反过来，为实现主轴3与钻杆4由已连接到分开，动力头1必须上升一段距离M；卷扬拉着动力头1上升的速度与锥螺纹的松开过程会使主轴3(即动力头1整体)上升的速度也不可 能控制到绝对一致，若此时旋转主轴3使其上升的速度小于拉紧卷扬使动力头1上升的速度，吊钩2也会对动力头1形成一股较大的向上的拉力，如果在这种条件下完成主轴3与钻杆4的分离，同样会损伤主轴3和钻杆4的螺纹部分。发明内容
[0004] 为解决背景技术中的问题，本实用新型提供了一种顶驱式岩心钻机位移补偿装置。
[0005] 本实用新型的技术方案是：一种顶驱式岩心钻机位移补偿装置，包括液压油缸5和油缸挂耳6；油缸挂耳6位于吊钩2的两侧，两侧各装有一副液压油缸5，液压油缸5的下端跟动力头1相连。
[0006] 作为一种改进，所述液压油缸5的输入液压设有两个挡位，即可以对液压油缸5分时段输入两种不同数值的压力。
[0007] 本实用新型进一步的技术方案是:液压油缸5的两个预设输入液压值分别为P1和P2，P1略小于动力头1的整体重量G，P2略大于动力头1的整体重量G。
[0009] 图1为现有技术的结构示意图；
[0010] 图2为图1中A部分的局部放大结构示意图；
[0011] 图3为本实用新型的结构示意图；
[0012] 图4为图3的左视图；
[0013] 图5为本实用新型的使用状态参考图。
[0014] 图2中，图(a)表示主轴3与钻杆4刚好挨到，处于未连接状态；图(b)表示主轴3与钻杆4为已连接状态。
具体实施方式
[0015] 实施例
[0016] 如图3、图4和图5所示，一种顶驱式岩心钻机位移补偿装置，包括液压油缸5和油缸挂耳6；油缸挂耳6位于吊钩2的两侧，两侧各装有一副液压油缸5，液压油缸5的下端跟动力头1相连。另外，液压油缸5的输入液压设有两个挡位，即可以对液压油缸5分时段输入两种不同数值的压力，为方便描述，分别称这两种输入液压为P1和P2，P1略小于动力头1的整体重量G，P2略大于动力头1的整体重量G。
[0017] 顶驱式岩心钻机位移补偿装置处于非工作状态时，液压油缸5没有输入液压，仅靠吊钩2挂起动力头1。装钻杆时，往液压油缸5中注入P1的预设液压，且P1略小于动力头1的整体重量G，此时动力头1竖直方向上的受力情况为：动力头1受到竖直向下的重力G，液压油缸5提供的竖直向上的力P1，以及吊钩2提供的竖直方向上的力F1，且G＝P1+F1，即动力头1与吊钩2的相对位置暂时没有改变，且液压油缸5处于伸长状态(如图4)；逐渐松开卷扬，主轴3逐渐下降，当主轴3顶到钻杆4时，此时主轴3会受到钻杆4对它的一个向上的力F2，当F2+P1>G时，液压油缸5开始收缩，动力头1相对于吊钩2向上运动，使得吊钩2与动力头1分离一段距离N(如图5)；当N大于图2中所示的距离M时，停止卷扬，旋转主轴3，使主轴3与钻杆4进行连接；由于空距N>M，主轴3与钻杆4的连接过程中，液压油 缸5则会伸长以补偿这段位移差M,而且液压P1使液压油缸5形成的收缩力只是略小于动力头1的整体重量，因此动力头1整体可以以任何速度下降距离M，不会对主轴和钻杆的螺纹造成损伤。
[0018] 同理，在拆卸钻杆时，往液压油缸5中注入P2的预设液压，且P2略大于动力头1的整体重量G，此时主轴3与钻杆4处于连接状态，动力头1竖直方向上的受力情况为：动力头1受到竖直向下的重力G和钻杆4对它的竖直向下的拉力F3，液压油缸5提供的竖直向上的力P2，且P2＝G+F3，动力头1在竖直方向上受力平衡，即动力头1与吊钩2的相对位置暂时没有改变，且液压油缸5处于伸长状态(如图4)；此时反向旋转主轴3，使主轴3与钻杆4分离，主轴3及动力头1逐渐上升，液压油缸5随之收缩，将动力头1向上提起距离M；当主轴3与钻杆4彻底分开时，液压油缸5会拉着动力头1收缩到顶，由于液压P2使液压油缸5形成的收缩力只是略大于动力头1的整体重量，因此动力头1整体可以以任何速度上升距离M，也不会对主轴3和钻杆4的螺纹造成任何损伤。
[0019] 本实用新型不局限于上述的优选实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或者相近似的技术方案，均属于本实用新型的保护范围。
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