用于钻机中的钻头更换的系统、包括该系统的钻机及使用该系统更换钻头的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于构造成用于竖向钻凿的钻机(5)中的钻头(3)的至少半自动更换的钻头更换系统(1)。钻机(5)包括可互换的多个钻管(7)，其中，钻头(3)设置在端部钻管的端部部段处。钻头(3)借助于螺纹连接部附接至端部部段，并且扭矩借助于花键联接部提供给钻头(3)。钻机(5)还包括下部支撑装置(9)和断开器装置(11)。系统(1)还包括设置成保持多个钻头(3)的钻头存放装置(13)以及包括夹持器件(23)的夹持臂(21)，夹持器件构造成用于选择性地夹持钻头(3)。夹持臂(21)还可以包括设置成监测夹持臂(21)的运动的运动传感器，并且系统(1)还可以包括控制单元。控制单元设置成接收来自传感器和钻机(5)的输入并且控制夹持臂(21)、夹持器件(23)、钻头存放装置(13)以及钻机(5)的断开器(11)的运动。本发明专利技术还涉及包括这种系统(1)的这种钻机(5)、用于对这种钻机(5)中的钻头(3)进行更换的方法。本发明专利技术还涉及一种软件，当该软件存储在这种系统(1)的控制单元中并且被执行时，该软件实行该方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于钻机中的钻头更换的系统、包括该系统的钻机及使用该系统更换钻头的方法
本公开涉及用于更换钻机中的钻头的系统、包括这种系统的钻机以及使用这种系统来更换钻头的方法。本公开还涉及在被执行时实行这种方法的软件。
技术介绍
在岩石类材料中实行钻凿操作时，通常使用特殊类型的钻机。存在不同类型的这种钻机，其中“DTH”(井下(downthehole))钻机和顶锤钻机是用于沿竖向方向或接近竖向方向实行这种操作的两种常用钻机。由于在硬质材料中实行凿岩，因此特殊种类的钻头用于这种操作。这种钻头通常很重，并且在使用时可能变油且变脏，并且还可能在使用后包含在操作这种钻头时对人造成伤害的尖锐的边缘和/或材料碎屑。然而，钻头将需要以替换和/或重新磨削的形式来维护，这又导致需要常常移除这种钻头以及将这种钻头附接至钻机。由于上述特性和围绕钻头的处理的情况，这种移除和附接操作很繁重、不方便，并且有时会造成人身伤害。为了减轻这种问题，使用下述钻头更换系统：这些系统可以为钻机提供完全或半自动的替换过程。DTH钻机通常包括用于将钻头附接至这种钻机的花键联接部，然而顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于钻机(5)中的钻头(3)的至少半自动更换的钻头更换系统(1)，所述钻机(5)构造成用于竖向钻凿，所述钻机(5)包括能够互换的多个钻管(7)，其中，钻头(3)设置在端部钻管的端部部段处，所述钻头(3)借助于螺纹连接部而附接至所述端部部段，并且扭矩借助于花键联接部而提供给所述钻头(3)，所述钻机(5)还包括下部支撑装置(9)和断开器装置(11)，所述下部支撑装置(9)设置成用于支撑和/或保持/夹持钻头或钻管，所述断开器装置(11)构造成用于松开所述钻管(7)的螺纹连接部，所述系统(1)包括钻头存放装置(13)和夹持臂(21)，所述钻头存放装置(13)设置成与所述钻机(5)的钻凿中心(1...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180521 SE 1850598-21.一种用于钻机(5)中的钻头(3)的至少半自动更换的钻头更换系统(1)，所述钻机(5)构造成用于竖向钻凿，所述钻机(5)包括能够互换的多个钻管(7)，其中，钻头(3)设置在端部钻管的端部部段处，所述钻头(3)借助于螺纹连接部而附接至所述端部部段，并且扭矩借助于花键联接部而提供给所述钻头(3)，所述钻机(5)还包括下部支撑装置(9)和断开器装置(11)，所述下部支撑装置(9)设置成用于支撑和/或保持/夹持钻头或钻管，所述断开器装置(11)构造成用于松开所述钻管(7)的螺纹连接部，所述系统(1)包括钻头存放装置(13)和夹持臂(21)，所述钻头存放装置(13)设置成与所述钻机(5)的钻凿中心(15)相邻并且平行，并且所述钻头存放装置(13)设置成保持多个钻头(3)并且使钻头(3)在所述钻头存放装置(13)中所包括的存放位置(17)与交换位置(19)之间移动，所述存放位置(17)设置成用于存放钻头(3)，并且所述交换位置(19)设置成用于使钻头(3)向所述钻头存放装置(13)移动以及使钻头(3)从所述钻头存放装置(13)移动，所述夹持臂(21)包括夹持器件(23)，所述夹持器件(23)构造成用于选择性地夹持钻头(3)，所述夹持臂(21)设置成使所述夹持器件(23)在所述交换位置(19)与所述钻机(5)的所述钻凿中心(15)之间移动，
其中，所述夹持臂(21)还包括运动传感器，所述运动传感器设置成监测所述夹持臂(21)的运动，并且其中，所述系统(1)还包括控制单元，所述控制单元设置成接收来自所述传感器和所述钻机(5)的输入，并且设置成控制所述夹持臂(21)、所述夹持器件(23)、所述钻头存放装置(13)、以及所述钻机(5)的所述断开器装置(11)的运动。


2.根据权利要求1所述的系统(1)，其中，所述钻头存放装置(13)还包括至少一个钻头传感器，所述至少一个钻头传感器设置成监测位于所述钻头存放装置(13)中的所述位置(17、19)中的钻头(3)。


3.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(1)，其中，所述控制单元配置成基于所述钻机(5)和连接至所述钻机(5)的所述钻头(3)的操作数据来开始所述至少半自动更换。


4.根据权利要求2或3所述的系统(1)，其中，所述控制单元还设置成基于钻头(3)的操作数据来确定钻头(3)的操作条件，并且设置成在需要更换钻头时向界面提供信号。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(1)，其中，所述钻头存放装置(11)包括封闭的保护壳体，所述壳体至少包括设置在所述交换位置(19)处的第一门，所述第一门设置成根据所实行的钻头交换操作而选择性地打开和关闭。


6.根据权利要求5所述的系统(1)，其中，所述壳体的所述第一门联接至所述夹持臂(21)，其中，所述第一门根据所述夹持臂(21)的所述运动而自动地打开和关闭。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(1)，还包括下部支撑板(25)，所述下部支撑板(25)设置在所述夹持器件(23)的下方，并且设置成能够根据所述夹持器件(23)而移动，以便在钻头(3)由所述夹持器件(23)保持时从下方支撑钻头(3)。


8.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(1)，其中，所述钻机(5)的所述断开器装置(11)包括受液压控制的两个夹持装置(27)，所述两个夹持装置(27)在沿着所述钻凿中心(15)的分开的位置处围绕所述钻凿中心(15)周向地设置，所述两个夹持装置(27)设置成夹持所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德斯·赫尔曼，
申请(专利权)人：安百拓凿岩有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE