[发明专利]一种钻机自动上杆装置及方法

权利要求书

1.一种钻机自动上杆装置，其特征在于：包括机架，设置在机架上的动力头与夹持器，以及辅助上加接钻杆用的机械手，该夹持器用于固定钻杆；动力头包括设置在动力头内的水辫，该水辫与加接钻杆配合连接；水辫包括轴承座以及活动设置在轴承座一端内的芯轴，轴承座与芯轴之间设置有弹簧；该芯轴在远离轴承座的一端设置为锥面，轴承座内设有轴承，其外还配合套接有固定盘；钻杆包括钻杆体，以及分别设置在钻杆两端的母接头与公接头，母接头内设置有内螺纹，公接头外设置有外螺纹；该母接头与芯轴的锥面配合设置；

该钻机的自动上杆方法，包括以下步骤：

S1，将钻杆固定在夹持器内，并让该钻杆的母接头朝向动力头，机械手将加接钻杆抓至动力头前端，并通过主关节臂带动抓取臂朝动力头轴向方向的移动并进入动力头的卡盘内；

S2，机械手带动加接钻杆继续朝动力头运动，加接钻杆的母接头压紧水辫芯轴的锥面同时将芯轴朝轴承座方向压紧，弹簧受压缩紧，此时卡盘固定，机械手退出，卡盘用于固定加接钻杆与水辫的连接并保持弹簧始终处于压缩状态；

S3，动力头旋转并朝夹持器方向推进，并带动加接钻杆的公接头螺纹旋转连接夹持内钻杆的母接头螺纹，完成钻杆上杆。

2.根据权利要求1所述的一种钻机自动上杆装置，其特征在于：机械手包括作用于钻杆的抓取臂以及与该抓取臂连接的主关节臂，主关节臂伸缩带动抓取臂在动力头的轴向上移动。

3.根据权利要求1所述的一种钻机自动上杆装置，其特征在于：动力头还包括设置在水辫与钻杆的连接处外的卡盘。

4.根据权利要求1所述的一种钻机自动上杆装置，其特征在于：动力头通过滑动组件滑动设置在机架上。

5.根据权利要求1所述的一种钻机自动上杆装置，其特征在于：夹持器固定的钻杆轴心与水辫的轴心同轴设置。