[发明专利]用于钻井设备的杆安装设备

说明书

技术领域

本发明涉及钻井（或钻孔）设备，尤其涉及用于钻井设备的杆安装设备，其在钻井作业期间安装或分离由头部的驱动轴旋转的杆。

背景技术

通常，用于在地面上钻出孔的钻井设备是基于简单循环钻头或螺栓的技术，或基于不仅循环钻头或球铣刀而且加压钻头或球铣刀的技术。根据后者的方法，通过旋转安置于杆的端部处的钻头并且利用钻杆管用空气吸入循环水和裂开的岩石，接下来吊装岩石至地表面，来对地面进行钻孔。这种方法基本上利用于大直径灌注，而自上而下的方法用于基础作业。

同时，在执行钻井作业的过程中，钻井设备随着钻井深度增加会安装或分离具有安装在其上的钻头的杆或者长度延伸杆。在长度延伸杆的安装操作期间，用于对地面进行钻井的杆被连接至安置于头部的驱动轴。在长度延伸杆的安装操作中，由于使用单独的起重机悬挂杆以及设定杆都是手动执行的，所以安装杆时所需的工作量会增加。

在常规钻井设备中，为了顺利地执行杆安装操作，仓体安装在罩的侧表面，并且仓体朝头部的驱动轴的下部旋转以更换杆或者存储收回的杆。

常规的钻井设备需要单独的器材用于将杆安装在仓体上。此外，在将杆安装在仓体上时需要相当长的时间。此外，当钻深孔时，所需的杆的数量会增加。然而，由于装载在仓体中的杆的数量受限，所以常规的钻井设备很难被用于钻深孔。

鉴于上述，为了钻相对深的孔，使用卡车将多个杆搬运到执行钻井作业的建筑部位。使用辅助起重机将杆从卡车提升，然后将其安装在安置于罩处的头部的驱动轴上。因而，不能改善安装杆的效率。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种用于钻井设备的杆安装设备，它能够通过减少在安装或分离杆时所需的工作量来改善地下钻孔的钻井作业。

本发明还提供了一种用于钻井设备的杆安装设备，其能够改善将杆连接至头部的驱动轴时的安装精度。

本发明还提供了一种用于钻井设备的杆安装设备，其能够防止杆从保持部被脱离，甚至是在夹紧机构的保持力被移除之后。

根据本发明的一个方案，提供了一种杆安装设备，其包括：支架，安置于所述钻井设备的主体的框架处，并且具有杆；基座部件，旋转地安装在所述支架上；旋转部件，铰接至所述基座部件的一侧以保持并旋转安装至驱动轴杆的一端或与驱动轴分离的杆的一端；夹紧机构，安装在所述旋转部件上以夹紧所述杆的所述一端；以及驱动机构，安装在所述基座部件上以使所述旋转部件在所述杆使所述旋转部件竖立或平躺的方向上旋转。

所述支架可以进一步包括驱动机构,所述驱动机构用于相对于所述支架以预定角度旋转所述基座部件。

所述驱动机构可以安置于所述基座部件下面,并可以包括：旋转地支撑于所述支架的旋转轴；从所述旋转轴径向延伸的旋转连杆；以及安置于所述主体的所述框架和所述旋转连杆之间并驱动所述旋转轴的旋转缸。

夹紧机构可以包括：固定的颚板，其安置于所述旋转部件的上表面处；移动的颚板，其通过铰链轴与所述固定的颚板旋转地安置，并形成保持所述杆的一端的保持部；以及驱动缸，其安置于所述旋转部件和所述移动的颚板之间并相对于所述固定的颚板旋转所述移动的颚板。

所述驱动缸可以具有所述移动的颚板旋转的冲程，以防止支撑至处于所述固定的颚板与所述移动的颚板打开状态下的所述保持部的所述杆从在所述固定的颚板和所述移动的颚板打开的所述保持部中脱离。

有益效果

如上所述，在根据本发明的用于钻井设备的杆安装设备中，因为杆能够旋转以将处于其端部被夹紧状态下的杆安装至头部的驱动轴或者将其与头部的驱动轴分离，所以当使用钻井设备执行钻井作业时能够减少用于杆安装或分离所需的工作量，从而可最大化钻井效率。

由于在安装于卡车上的杆被夹紧机构夹紧的状态下杆能够朝头部的驱动轴的下部移动，所以不需要单独的起重机。此外，甚至在移除施加于杆的夹紧力之后，也能够防止杆从夹紧机构脱离，从而防止安全事故。

附图说明

结合附图通过下文的详细描述，本发明的目的、特征、优势将更显而易见，其中：

图1是根据本发明的实施例的具有杆安装设备的钻井设备的侧视图；

图2是图示了安装在钻井设备中的工具夹紧装置的平面图；

图3是根据本发明的杆安装设备的分解立体图；

图4是根据本发明的另一个实施例的具有杆安装设备的钻井设备的侧视图；以及

图5是图示了根据本发明的杆安装设备的操作的立体图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。