[发明专利]钻杆更换装置、岩石钻孔单元和更换钻杆的方法

说明书

本发明涉及钻杆更换装置、岩石钻孔单元和更换钻杆的方法，用在岩石钻孔时。所述更换装置(15)包括：第一钻杆工位(S1)，该第一钻杆工位(S1)用于接收第二钻杆(10b)；和第二钻杆工位(S2)，该第二钻杆工位(S2)用于接收第三钻杆(10c)。通过相对于馈送梁(2)在横向方向上移动整个更换装置，所述第二钻杆工位可移到所述第一钻杆工位并且所述第一钻杆工位可移动到钻孔轴线(D)。

技术领域

本发明涉及一种用于操作与岩石钻孔有关的钻杆的更换装置。

本发明进一步涉及一种设置有钻杆更换装置的岩石钻孔单元和一种更换岩石钻孔单元中的钻杆的方法。

背景技术

本发明的领域被更具体地限定在独立权利要求的前序部分中。

在矿以及其它工作现场，岩石钻机设备用来在岩石表面上钻出钻孔。典型地，岩石钻机包括一个或多个钻臂，所述一个或多个钻臂设置有钻孔单元。文献EP-2765272-A1公开了用于夹持一个钻杆的装置。在许多情况下，需要钻出具有比一个钻杆更大长度的钻孔。于是，两个或更多个钻杆需要被彼此连接起来，以便形成延长钻杆(extension rod)。这被称为延长钻杆钻孔。典型地，几个钻杆存储在位于钻孔单元处的钻杆仓(rod magazine)中。文献WO-2010/092236-A1公开了钻杆仓的实例。然而，该钻杆仓是大和重的，因而其妨碍钻孔。因此，目前的解决方案已被显示出成包含某些缺点。

发明内容

本发明的目的是提供新颖的和改进的更换装置、设置有更换装置的岩石钻孔单元和更换钻杆的方法。

根据本发明的更换装置的特征在于第一独立设备权利要求的特性化的特征。

根据本发明的岩石钻孔单元的特征在于第二独立设备权利要求的特性化的特征。

根据本发明的方法的特征在于独立方法权利要求的特性化的特征。

所公开的解决方案的思想是，更换装置包括能够可移动地连接到钻孔单元的主体。更换装置进一步包括：第一钻杆工位，该第一钻杆工位用于接收一个单个可更换的钻杆；和夹持装置，该夹持装置位于第一钻杆工位，使得位于第一钻孔工位的钻杆可在操作钻杆时夹持和释放。与更换装置相关联的还有一个或多个转移装置，所述一个或多个转移装置用于在相对于钻孔单元的纵向轴线的横向方向上移动更换装置。除第一钻杆工位之外，更换装置还包括一个或多个第二钻杆工位，所述一个或多个第二钻杆工位每一个都能够接收一个单个另外的钻杆。所述一个或多个第二钻杆工位可选择性地移动到第一钻杆工位和离开移动到侧位置。

所公开的解决方案的优点是，两个或更多个钻杆可以借助于更换装置被存储和操作，而不需要钻孔单元装备有复杂化的、大型和沉重的钻杆仓。具有第一钻杆工位和第二钻杆工位的更换装置可具有苗条的且重量轻的结构，由此其不会对可视性形成妨碍并且也不会不必要地增加钻孔单元的重量。由于简单的结构和操作，因此本发明的更换装置可以是可靠并且便宜的。

根据实施例，更换装置设置有唯一一个单个第二钻杆工位和一个单个第一钻杆工位。从而，该装置具有两个钻杆工位。然后，一个钻杆可位于钻孔轴线上并且两个钻杆位于钻杆工位。然后，三个钻杆全部可借助于岩石钻孔单元操作。

根据实施例，第二钻杆工位只是能够在两个极限位置之间逐步移动。第二钻杆工位移动，而不会停止在第一钻杆工位和侧位置之间的中间位置上，第一钻杆工位和侧位置则位于第二钻杆工位的移动范围的极限位置处。由于仅移动到极限位置，因此移动的控制以及移动装置可以是简单的，而相对于极限位置的定位仍可以是准确的。

根据实施例，更换装置设置有两者同时移动的两个第二钻杆工位。两个第二钻杆工位可借助于设置有三个端部位置的流体操作的缸而移动。这类致动器已知为双活塞杆缸。替代地，两个第二钻杆工位可例如借助于马达而沿着合适的引导表面同时移动。

根据实施例，第二钻杆工位支撑到更换装置并且从而总是与更换装置一起移动。