[实用新型]一种多楔面钻杆及其钻杆自动装卸设备

权利要求书

1.一种多楔面钻杆，其特征是：包括杆体（1.1）和连接在杆体（1.1）两端的连接头（1.2）、连接尾（1.3），还包括锁紧楔块（1.4），所述锁紧楔块（1.4）包括轴向楔面（1.41）和径向楔面（1.42）；

所述连接头（1.2）设有轴向的四棱锥台，还在外圆柱面上设有外螺纹，在外螺纹上螺接有锁紧螺母（1.5），所述锁紧螺母（1.5）设有与锁紧楔块（1.4）径向楔面（1.42）相配合的内锥面，在锁紧螺母（1.5）的外圆面还设有同步带轮；

所述连接尾（1.3）设有与四棱锥台形状相对应的四棱锥窝，所述四棱锥台与四棱锥窝上设有与锁紧楔块（1.4）轴向楔面（1.41）对应配合的一对锁紧楔块配合槽；

当两个钻杆（1）头尾相连时，其中一钻杆（1）的四棱锥台贴合插入另一钻杆（1）的四棱锥窝内，锁紧楔块（1.4）的径向楔面（1.42）与锁紧螺母（1.5）贴合，轴向楔面（1.41）与锁紧楔块配合槽贴合，使两个钻杆（1）同轴连接。

2.如权利要求1所述的一种多楔面钻杆，其特征是：所述锁紧楔块配合槽包括通槽和楔形槽，其中，通槽设置在四棱锥台上，楔形槽设置在四棱锥窝上；所述杆体（1.1）的两端设有四个用于四棱锥台与四棱锥窝定向的定位槽（1.11）。

3.如权利要求1所述的一种多楔面钻杆，其特征是：所述锁紧螺母（1.5）与锁紧楔块（1.4）的旋紧方向与钻杆（1）的转动方向相反。

4.应用于如权利要求1-3任一项所述的多楔面钻杆的一种钻杆自动装卸设备，其特征是：包括锁紧螺母装卸机构（2）、锁紧楔块装卸机构（3）、钻杆装卸机构（4）、以及控制系统；

所述锁紧螺母装卸机构（2）设置在钻机主轴箱（5）与钻杆扶钎器（6）之间，包括动力箱体（2.1），在动力箱体（2.1）上设置有主动同步带轮（2.2），主动同步带轮（2.2）通过同步带（2.3）与钻杆（1）上的锁紧螺母（1.5）连接，动力箱体（2.1）上的驱动电机与主动同步带轮（2.2）连接；所述动力箱体（2.1）设置在十字运动滑台（2.4）上，所述十字运动滑台（2.4）其中的一个滑动方向平行于钻机的钻进方向；

所述动力箱体（2.1）朝向钻杆（1）的一侧还连接有锁紧楔块装卸机构（3），锁紧楔块装卸机构（3）包括用于将锁紧楔块（1.4）顶出钻杆（1）锁紧楔块配合槽的顶出气缸（3.1）、用于向钻杆（1）锁紧楔块配合槽顶入锁紧楔块（1.4）的顶入气缸（3.2）；所述顶出气缸（3.1）连接有用于顶出锁紧楔块（1.4）的顶块，所述顶入气缸（3.2）连接有用于夹持锁紧楔块（1.4）的夹持槽；所述顶出气缸（3.1）、所述顶入气缸（3.2）设置在钻杆（1）的两侧，且与钻杆（1）的锁紧楔块配合槽对应设置；

所述钻杆装卸机构（4）设置在钻机的一侧，包括导轨座（4.1）和滑台（4.2）、以及钻杆周转箱（4.7）；所述导轨座（4.1）和滑台（4.2）为由第一伺服电机驱动的一组直线导轨运动副，其中，直线导轨运动副的运动方向垂直于钻机的钻进方向；在滑台（4.2）上水平地铰接有旋转臂（4.3），所述旋转臂（4.3）连接有旋转油缸（4.8），其中，旋转臂（4.3）的旋转轴线与滑台（4.2）的运动方向垂直设置；在旋转臂（4.3）的自由端设置有升降臂（4.4），所述升降臂（4.4）通过由第二伺服电机驱动的直线导轨运动副与旋转臂（4.3）滑动连接，其中，升降臂（4.4）的运动方向与旋转臂（4.3）的旋转轴线垂直设置；在升降臂（4.4）的一端连接有装卸臂（4.5），在装卸臂（4.5）的自由端连接有用于抓放钻杆（1）的电磁吸盘（4.6）；

所述钻杆周转箱（4.7）设有多层用于横向取放钻杆（1）的水平匣槽，水平匣槽的开口端朝向导轨座（4.1）、且垂直于直线导轨运动副的运动方向；水平匣槽内设置有与钻杆（1）的定位槽（1.11）对应的定位条，在水平匣槽的开口端设置有防止钻杆（1）掉出的活动挡销；所述装卸臂（4.5）、所述电磁吸盘（4.6）的厚度均小于水平匣槽的高度；

所述控制系统与锁紧螺母装卸机构（2）、锁紧楔块装卸机构（3）、钻杆装卸机构（4）、以及钻机连接。