[发明专利]一种定向钻机用辅助上杆装置

说明书

本发明属于煤矿井下钻探设备领域，涉及一种定向钻机用辅助上杆装置，包括：导轨组件、安装架、从动轮、转动机构、摩擦轮、托轮机构、推进油缸、转动油缸、驱动马达。通过将定向钻杆放置在从动轮上，通过托轮机构将定向钻杆调平，转动油缸推动摩擦轮压紧定向钻杆，再通过驱动马达带动摩擦轮旋转，从而施加给定向钻杆一定的转动扭矩，实现初步预拧紧定向钻杆。其中，在上杆过程中，推进油缸为浮动状态，以保护定向钻杆丝扣；上杆完毕，推进油缸退回，预备下一次预拧紧，其结构简单，体积小，成本低，易于维修和磨损件更换，提高了预拧定向钻杆的效率，大幅降低了人工劳动强度，避免了工人在大直径定向钻杆预拧紧过程中的安全问题。

技术领域

本发明属于煤矿井下钻探设备领域，涉及一种定向钻机用辅助上杆装置。

背景技术

近年来，随着矿井采掘能力提高，千万吨矿井、百万吨工作面大幅增多，工作面涌出瓦斯量逐年提高，严重制约煤矿井下安全生产和矿井生产效率的提高。瓦斯作为一种清洁能源，高效抽采并加以利用，会产生可观的经济效益，大幅缓解我国能源紧张的局面。

目前，定向钻杆的直径已经达到127mm，相比之前大幅增加，重量随之大幅增加，如果依旧采用传统采用小直径定向钻机“肩扛手拧”方法进行预拧紧，需要2个工人频繁用肩扛的方式，将长3m、重量达到60kg的大直径定向钻杆抬高至少1.5m，同时用手或大扳手进行预拧定向钻杆，在钻孔深度达到1500m以上时，钻杆数量达到 500根以上，人工上钻杆劳动强度极大、工作效率低，存在定向钻杆掉落砸伤工人的严重安全隐患。但目前国内外市场上并无专用的煤矿井下大直径定向钻杆辅助上接定向钻杆设备或装置，大直径定向钻杆的预拧紧成为了目前亟待解决的难题。目前，煤矿井下虽然有自动钻机自动上钻杆装置，但自动钻机不具备定向钻进功能，钻孔深度浅、钻杆直径小、长度短、重量轻，定向钻机在整体结构上完全不同于自动钻机，无法进行借鉴应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种定向钻机用辅助上杆装置，以解决大直径定向钻杆传统人工“肩扛手拧”的上接的方法劳动强度大、工作效率低、存在严重安全隐患的难题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种定向钻机用辅助上杆装置，用于为定向钻机预拧紧定向钻杆，包括导轨组件、安装架、从动轮、转动机构、摩擦轮、托轮机构、推进油缸、转动油缸以及驱动马达；所述安装架设置在导轨组件上，所述导轨组件和安装架通过推进油缸连接；所述托轮机构设置在安装架上，用于调整定向钻杆至水平；所述从动轮设置在安装架朝向导轨组件的一侧上，用于固定定向钻杆；所述转动机构通过转动油缸在安装架远离导轨组件的一侧上，所述摩擦轮设置在所述转动机构朝向所述从动轮的一侧上，所述摩擦轮与所述从动轮之间形成用于固定定向钻杆的贯穿腔，所述转动机构由转动油缸带动沿靠近或远离从动轮的方向转动运动，所述贯穿腔的直径随转动机构的转动变化；所述驱动马达安装在转动机构上，用于驱动摩擦轮进行转动，对定向钻杆进行预拧紧。

可选地，所述安装架与导轨组件通过矩形导轨连接，安装架由推进油缸带动沿导轨组件进行滑动，沿朝向或远离所述矩形导轨的一端的方向运动。

可选地，所述托轮机构包括托轮、支撑部以及调节螺杆，所述支撑部一端与安装架相连，另一端上设有用于引导并固定定向钻杆方向的托轮；所述调节螺杆用于适应不同直径的定向钻杆，其一端与安装架相连，另一端活动设置在支撑部上。

可选地，所述调节螺杆设有两个，呈对称设置，两个调节螺杆均一端与安装架相连，另一端活动设置在支撑部上。

可选地，所述从动轮设有两个，呈对称地设置在安装架上，两个从动轮与摩擦轮相互呈120°夹角。

可选地，所述从动轮通过销轴可拆卸地安装在安装架上，所述从动轮与销轴之间设有滑动衬套及润滑油通道。