[实用新型]一种单液缸驱动型钻具卡座

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋钻机技术领域，涉及一种单液缸驱动型钻具卡座。

背景技术

从海洋地质角度上说，在蓝色海水之下，仅有洋中脊和部分海山露出了硬岩层，而90%以上的海底是被松软沉积物所覆盖，而钻探取芯是海洋工程地质调查的重要手段之一。目前，国内外应用的沉积物海底钻机都是在海底表层取样，其一次下入海底且只能单筒取芯，取样长度很浅，不能满足深层沉积物的连续多段钻探取芯作业，其在功能和结构上也完全不能适应海底深层沉积物的钻探取芯。

钻具卡座是整个沉积物钻探取芯专用海底钻机的关键设备之一，是保障海洋地质取样系统正常工作的重要设备之一，通常安装在海底钻机底座上，在连续钻探取芯作业时，用以配合钻具的换取、续接、拆卸等作业动作，从而支撑和定位井眼中的钻具串。

但是，现有的钻具卡座通过人工操作实现夹紧，劳动强度大，安全性差，不能满足自动化的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种单液缸驱动型钻具卡座，解决了现有技术中存在的钻具卡座通过人工操作实现夹紧，劳动强度大，安全性差，不能满足自动化需要的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种单液缸驱动型钻具卡座，包括对称设置的卡座总成Ⅰ和卡座总成Ⅱ，卡座总成Ⅰ从上到下依次包括耳板Ⅰ、卡瓦Ⅱ和耳板Ⅳ固定连接，卡座总成Ⅱ从上到下依次包括耳板Ⅱ、卡瓦Ⅰ和耳板Ⅲ固定连接；

耳板Ⅳ和耳板Ⅲ的下端同时通过定位销铰接在海底钻机底座上；耳板Ⅱ上端通过万向轴与液压油缸的壳体连接，耳板Ⅰ上端与液压油缸的活塞杆端头铰接。

本实用新型的单液缸驱动型钻具卡座，其特点还在于：

液压油缸选用头部摇头式或中部摇头式结构。

卡座总成Ⅰ和卡座总成Ⅱ的转动方向外侧最大限动位置分别设置有多个挡位销或挡板，两侧的挡位销或挡板呈V形对称布置。

卡瓦Ⅰ与卡瓦Ⅱ为对称的同圆心的两半结构，卡瓦Ⅰ与卡瓦Ⅱ开有同圆心的通孔。

本实用新型的有益效果是，1）结构简单紧凑，重量轻，制造加工工艺简单，生产成本低，安装方便，整体刚性好，完全满足海底钻机的配套要求。2）两个卡座总成在工作状态下，张开到最大状态或合拢状态时，其都能够巧妙实现自动定心的作用。3）功能可靠、操作简单，能实现海底钻具的精确定位。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图；

图2是本实用新型装置在张开状态的结构示意图。

图中，1.耳板Ⅰ，2.销轴，3.耳板Ⅱ，4.液压油缸，5.卡瓦Ⅰ，6.耳板Ⅲ，7.耳板Ⅳ，8.定位销，9.挡位销，10.卡瓦Ⅱ，11.万向轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1、图2，本实用新型的结构是，包括对称设置的卡座总成Ⅰ和卡座总成Ⅱ，卡座总成Ⅰ从上到下包括耳板Ⅰ1、卡瓦Ⅱ10和耳板Ⅳ7依次固定连接，卡座总成Ⅱ从上到下包括耳板Ⅱ3、卡瓦Ⅰ5和耳板Ⅲ6依次固定连接；

耳板Ⅳ7和耳板Ⅲ6的下端同时通过定位销8铰接在海底钻机底座上；耳板Ⅱ3上端通过万向轴11与液压油缸4的壳体连接，耳板Ⅰ1上端通过销轴2与液压油缸4的活塞杆端头铰接；在卡座总成Ⅰ和卡座总成Ⅱ（耳板Ⅰ1、耳板Ⅳ7、耳板Ⅱ3、耳板Ⅲ6）的转动方向外侧最大限动位置分别设置有多个挡位销9。

液压油缸4选用头部摇头式或中部摇头式结构。卡瓦Ⅰ5与卡瓦Ⅱ10为对称的同圆心的两半结构，卡瓦Ⅰ5与卡瓦Ⅱ10开有同圆心的通孔。卡座总成Ⅰ和卡座总成Ⅱ中的组件通过焊接或螺栓连接，或采用一体制作而成。

图1及图2实施例中，挡位销9总共设置有4个并且呈V形对称布置，挡位销9还可以对称设为6个或其它数量，或采用V形挡板以代替挡位销9。

本实用新型装置的组装过程是，先将耳板Ⅰ1、卡瓦Ⅱ10、耳板Ⅳ7一体固定组成卡座总成Ⅰ，再将耳板Ⅱ3、卡瓦Ⅰ5、耳板Ⅲ6一体固定组成卡座总成Ⅱ，然后，再将卡座总成Ⅰ和卡座总成Ⅱ通过销轴2及万向轴11分别与液压油缸4进行连接，保证其转动灵活。最后，再通过定位销8将卡座总成Ⅰ和卡座总成Ⅱ铰接在海底钻机底座相应位置处。同时，再将4个挡位销9分别对称固定安装在底座的相应位置处，则组装完成。

两个卡座总成对称布置在井口两侧，采用单液压油缸驱动方式，以拖动对称布置的两个卡座总成沿着定位销8为轴心向外张开，在卡瓦滑移到位后，通过挡位销9的力学协调作用下，实现张开通孔达到最大，此时就可以进行提升钻具或其它作业。当两个卡座总成合拢时，可进行接续钻具等作业。

本实用新型的工作原理是，

在下放钻具进行作业前，液压油缸4的无杆腔进油，当其活塞杆伸张到位后，两个卡座总成张开最大角度。同时，在4个挡位销9的共同协调作用力下，使其对称张开布置在井口两侧，以方便钻具通过井口。当需要接续钻具时，则液压油缸4的有杆腔进油，位于井口两侧的卡座总成将围着井眼中的钻具，向井口中心靠拢，当两个卡座总成合拢到位后，则井眼中的钻具可夹持支撑在卡瓦Ⅰ5和卡瓦Ⅱ10之中，此时，即可进行接续钻具。