[发明专利]一种钻机配套用钻具自动化移摆管装置

说明书

本发明公开了一种钻机配套用钻具自动化移摆管装置，包括底座，底座上通过轴承悬挂安装有下转盘，下转盘中心固定安装有外轴，外轴的上端固定安装有上转盘；在下转盘上沿周向开有一圈钻杆槽，上转盘对应下转盘上的钻杆槽开有一圈开口槽；在外轴内同轴设置有内轴，内轴下端和底座固定连接，上转盘通过轴承悬挂安装在内轴上。本发明钻机配套用钻具自动化移摆管装置的结构简单、体积小，便于运输和安装。整体轮廓呈圆柱状，可直接安装在钻机底座上，不用单独运输。移摆管过程中动作简单，工作可靠度高。除下转盘需要旋转外，其他动作都为直线运动，不需要复杂的运动就能实现钻杆的外推。通过棘轮机构驱动转盘旋转，传动效率高，工作稳定。

技术领域

本发明涉及机械自动化领域，尤其涉及一种钻机配套用钻具自动化移摆管装置。

背景技术

钻探作业在地质调查、环境取样、场地修复和工民建等行业中有着广泛的应用。在钻井过程中，下钻和起钻时钻杆的移动和排放一直是一项劳动强度大、危险系数高的工作。最原始的钻杆移动和排放工作是由钻井工人完成的，随着技术的进步逐渐被半自动和全自动移摆管系统所替代。移摆管系统在钻井中的应用提高了钻进效率和安全性，有利于降低施工成本。

现有的钻杆移摆管系统主要是针对石油和地质等钻进深度较大(≥1000米)的钻机研发，存在体积大、系统复杂、可靠性差等缺点，而针对较浅沉积地层的自动化取样钻机配套使用的钻杆移摆管系统当前尚处空白。

发明内容

针对上述现有技术中的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种结构紧凑、移动灵活、适用于浅层钻进工况中应用的钻机配套用钻具自动化移摆管装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种钻机配套用钻具自动化移摆管装置，包括底座，底座上通过轴承悬挂安装有下转盘，下转盘中心固定安装有外轴，外轴的上端固定安装有上转盘；在下转盘上沿周向开有一圈钻杆槽，上转盘对应下转盘上的钻杆槽开有一圈开口槽；在外轴内同轴设置有内轴，内轴下端和底座固定连接，上转盘通过轴承悬挂安装在内轴上。

优选地，还包括棘轮驱动结构，所述棘轮驱动结构包括棘轮、棘爪和拨杆油缸，所述棘轮同轴固定安装于下转盘的下方，棘爪通过销钉转动安装在棘轮的一侧，棘爪一端与棘轮上的棘齿接触，另一端与拨杆油缸的活塞杆铰接，通过活塞杆的往复运动带动棘爪转动，进而带动棘轮绕自身轴线转动。

优选地，还包括拔杆结构，所述拔杆结构包括拔杆油缸和伸缩臂，所述伸缩臂通过法兰连接于内轴的上端，所述拔杆油缸的安装座固定连接在伸缩臂上，拔杆油缸的活塞杆与伸缩臂的活动端固定连接。

优选地，还包括推杆结构，所述推杆结构包括推杆油缸，所述推杆油缸固定安装在伸缩臂的活动端上，所述推杆油缸的轴线与伸缩臂的轴线垂直。

优选地，还包括夹持结构，所述夹持结构包括夹持座、夹持油缸、夹持钳和连杆，所述夹持座一端固定连接在推杆油缸的活塞杆端部；所述夹持钳包括两个夹持臂，夹持臂相互对称安装在夹持座的另一端，夹持爪通过销钉铰接在夹持座上；夹持油缸的缸座安装在夹持座上，夹持座的活塞杆上铰接两根连杆，两根连杆分别与一夹持爪远离钳口的部位铰接；通过夹持油缸的活塞杆的活塞运动带动连杆同步运动，连杆推拉夹持爪绕夹持爪与夹持座的铰接点做杠杆运动，带动夹持器的钳口张大或缩小。

优选地，还包括调平结构，所述调平结构包括导向槽、调平螺栓、调平弹簧、弹簧挡圈、滚珠和滚道，所述导向槽为凸出于底座上表面的环形槽，弹簧挡圈铺设于导向槽的底面，在导向槽的底面均匀开有至少三个贯穿的螺纹孔，对应每个螺纹孔装配一个调平螺栓，调平螺栓从螺纹孔下方穿入螺纹孔与弹簧挡圈的下表面接触配合；在环形槽内套装调平弹簧，调平弹簧上方支撑滚道，滚道内装填有滚珠；滚珠与上方的棘轮滚动配合。

优选地，所述底座具有中空腔体，对应每个调平螺栓所在位置，在底座的腔壁上开有调平窗口。