[发明专利]用于控制钻杆的控制设备

说明书

发明背景

本发明涉及用于引导钻杆的控制设备，该控制装置包括：框架；两个引导卡爪，所述引导卡爪设有引导面并且被安装成可相对于框架线性移动，在钻孔过程中，在引导卡爪之间设置钻杆；和致动器，用于横向于钻杆轴线移动引导卡爪，以使引导卡爪彼此远离移动，以及相应地使引导卡爪朝向彼此移动移动，以便引导钻杆。

钻机往往使用不同直径的钻杆，通常是两种不同的钻杆。在钻孔过程中，钻杆必须被引导并且因此通常使用两个单独的控制器，即针对每种杆直径使用一个控制器。每个引导件需要用于操作控制器的单独的液压系统，因此操作人员还必须具有分别用于每个引导件的单独的控制装置。而且，双重装置的使用增加了设备的重量，特别是在对设备不利的位置，即在进料装置的端部。

从美国专利申请公开7,814,994已知一种解决方案，该解决方案使用了用于支撑不同直径的杆的一种装置。该解决方案包括在钻杆的任一侧上的大致V形的引导卡爪，该引导卡爪都通过特定的液压缸朝向钻杆进给，直到它们和钻杆接触为止。该装置在某种程度上工作不可靠，这是因为引导卡爪的移动可能存在差异，并且不确定引导卡爪的任何的实际位置。此外，在公开的解决方案中，处在引导位置的引导卡爪和钻杆连续接触，这将导致不必要的摩擦和磨损。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制器，通过控制器能够以容易和简单的方式操纵不同直径的钻杆，并且控制器在操作期间是易于操作和可靠的。本发明的控制器的特征在于包括检测器，该检测器检测引导卡爪的引导面与钻杆的接触。

本发明的基本构思是，引导卡爪的致动装置包括检测元件，例如检测器，通过检测器检测引导卡爪夹紧钻杆的情况。进一步，本发明的实施例的构思是，引导卡爪以强迫受控的方式相互连接，使得它们都总是沿相同的方向以相同的距离同时移动。因此，钻杆总是在正确的位置准确地居中，而不论条件和直径如何。进一步，根据本发明的实施例包括控制单元，该控制单元用于控制引导卡爪，使其离开钻杆移动一个较短的距离，使得引导卡爪不夹紧钻杆并且不连续接触钻杆的表面。根据本发明的另一实施例，检测元件包括压力感测器，该压力感测器检测用于引导卡爪的进给气缸的液压流体的压力上升，并且基于压力感测器的信号，控制设备使引导卡爪从钻杆移动离开。

本发明的控制装置具有如下的优点，即：为了引导不同直径的钻杆仅需要一对引导卡爪。本发明的另一优点是简单和易于使用，这是因为操作人员只需要切换引导卡爪的闭合运动并且控制设备自动执行其余的运动，即：根据具体的正在使用中的钻杆来检测引导卡爪的位置，以及从引导卡爪夹具自动释放钻杆。此外，和常规的现有技术的解决方案相比，控制设备的重量显著减少。

附图说明

现在参考附图对本发明进行更详细的描述，其中

图1示意性地示出了岩石钻机，在该岩石钻机中使用了控制设备，

图2a和图2b是根据本发明的控制设备的结构的示意性透视图，

图3是用于操作本发明的控制设备的液压系统的示意图。

具体实施方式

图1示意性地示出了钻机，该钻机包括运载装置1，吊臂2连接至该运载装置。进给梁3则安装到吊臂2，钻孔机器4在进给梁上移动。钻杆5则联接到钻孔机器4上，并在进给梁3的下端有用于引导钻杆5的控制设备6。

图2a和图2b是根据本发明的控制设备的示意性透视图。控制设备6包括框架7和两个相对的引导卡爪8a和8b，该引导卡爪被安装成相对于框架7线性移动，并且该引导卡爪被联接成在横向于钻杆5的方向上在钻杆5的任一侧上移动。为了移动引导卡爪，该控制设备6包括致动器9，在这种情况下是位于引导卡爪8a和8b的任一侧上的液压缸，使得将对称的力施加在引导卡爪上。引导卡爪8a和8b分别包括引导面8a′和8b′，该引导面控制钻杆5。

为了使引导卡爪的移动同步而使得它们以相同的速度沿彼此相反的方向移动，且因此移动相同的距离，引导卡爪之间连接有同步装置。在图2的实施例中，同步装置包括联接元件10，在本实施例中为盘，其在框架中可旋转地安装在引导卡爪8b的任一侧上，且传动臂11从该盘的轴线的相对侧转到引导卡爪。理论上，盘的旋转轴线可以具有各种方向，但由于实际的原因，以如下这样的方式安装盘最简单，即：每个盘的旋转轴线垂直于引导卡爪的运动方向。传动臂11的长度是相互相等的，以便使引导卡爪的行进完全相同，并且相应地，盘的轴线处于钻杆5的中心轴线处。