[发明专利]一种钻机快速上杆装置、钻杆给进系统及控制方法

说明书

本发明公开一种钻机快速上杆装置、钻杆给进系统及控制方法，包括安装座、能相对安装座前后移动的移动座以及依次安装在移动座上的液压马达、后托架、水便扶正座、中扶正座和钻杆扶正座；水便扶正座、中扶正座和钻杆扶正座的扶正套同轴，钻杆扶正座和中扶正座能对钻杆形成两级扶正。本发明装置结构简单，操作灵活便捷，无需工人反复拆卸水便、拧钻杆，工人劳动强度低，钻进效率高。

技术领域

本发明属于煤矿井下钻探技术领域，具体是一种钻机快速上杆装置、钻杆给进系统及控制方法。

背景技术

目前我国大多数煤矿用坑道钻机在进行井下钻孔作业时多采用在回转器后方上钻杆的方式，具体的操作步骤包括：(1)将回转器撤到给进装置的后端，用管钳或专用工具卸掉水便、接上新钻杆，将水便装到新钻杆上；(2)回转器夹住旧钻杆带动新钻杆先向前移动一段距离，夹持器夹住旧钻杆，回转器松开旧钻杆向后空跑一段距离；(3)回转器夹住新钻杆，夹持器松开，进行回转钻进。采用上述施工方法存在的问题包括：(1)为提高钻孔的施工效率，钻机一般采用较快的给进速度，这时工人需要反复拆卸水便、拧钻杆，劳动强度大，作业效率低；(2)由于装新钻杆、拆卸水便都依靠工人工进行，当钻杆与钻杆间、钻杆与水便间的螺纹连接不牢靠时，回转器转动后极有可能出现钻杆或水便飞出伤人的事故，增加了工人的劳动危险程度；(3)回转器需要空跑一段距离夹住新钻杆后，才能进行正常回转钻进，增加了作业辅助时间。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种钻机快速上杆装置、钻杆给进系统及控制方法以克服上述缺陷。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种钻机快速上杆装置，其特征在于，包括：

安装座，该安装座上设有插槽，插槽贯通安装座两侧壁且插槽的竖向截面为倒T形；

移动座，包括相互垂直的底板和竖板，底板水平插在插槽内，竖板位于安装座后端，在竖板和安装座之间连接有后给进油缸以能驱动移动座沿插槽相对安装座移动；

液压马达，通过马达座能与竖板产生相对运动；

后托架，固定在底板上并安装有轴承以连接水便，且水便能与液压马达的马达主轴六方插接；

水便扶正座，位于后托架前方并固定在底板上以扶正水便；

中扶正座，位于水便扶正座前方并能在底板上前后移动，在中扶正座和水便扶正座之间连接有扶正座油缸以调整中扶正座和水便扶正座之间距离；

钻杆扶正座，位于中扶正座前方，在钻杆扶正座和中扶正座之间设有加长螺杆，加长螺杆上套有复位弹簧，且加长螺杆与钻杆扶正座固连，加长螺杆与中扶正座能相对移动；

挡架，位于钻杆扶正座前方并固定在安装座上；

所述水便扶正座、中扶正座和钻杆扶正座的扶正套同轴，钻杆扶正座和中扶正座能对钻杆形成两级扶正，水便扶正座和后托架内的轴承能对水便形成两级扶正定位，钻杆、水便和马达主轴同轴。

本发明还包括如下技术特征：

可选的，所述马达座包括一体式的前端导向柱、后端导向部和下端耳座，在前端导向柱和后端导向部设有前后贯通的马达主轴通孔；

所述移动座的竖板上设有贯通的导向槽，马达座的后端导向部位于导向槽内并能沿导向槽前后移动；移动座的底板上设有耳座，耳座和所述下端耳座之间连有马达座油缸以控制马达座带动液压马达前后移动；所述耳座位于水便扶正座和后托架之间，马达座油缸位于后托架下方的底板开口内。

可选的，所述后托架包括后托架焊接体、设在后托架焊接体上端的筒形部，筒形部的前端安装有轴承，筒形部的后端为导向筒；所述前端导向柱能在导向筒内前后移动。