本发明专利技术公开一种具有辅助卸扣功能的扶正装置及方法，包括安装座、扶正夹紧单元、卸扣油缸以及油缸支座，卸扣油缸分别与扶正夹紧单元和油缸支座铰接；扶正夹紧单元包括第一内轴套、夹紧轴套和第二内轴套以及多个滚轴；第二内轴套设有多个能与第一内轴套固定连接的弧形板，弧形板沿周向间隔布设且相邻弧形板间设置滚轴以能扶正或夹紧钻杆；夹紧轴套套在滚轴和弧形板外且在夹紧轴套内壁设有多个沿周向布设且与滚轴一一对应的平面凸起；卸扣油缸的伸缩能带动夹紧轴套旋转使平面凸起挤压滚轴径向聚集从而夹紧钻杆提供反转扭矩实现卸扣，卸扣后钻杆反转，滚轴松开钻杆，卸扣油缸缩回复位。本发明专利技术夹紧及松开钻杆均自动实现，操作简单，提高了卸扣效率。提高了卸扣效率。提高了卸扣效率。
【技术实现步骤摘要】
一种具有辅助卸扣功能的扶正装置及方法
[0001]本专利技术属于钻探装备领域，尤其涉及一种具有辅助卸扣功能的扶正装置及方法。
技术介绍
[0002]钻探过程中，需要频繁的松紧钻杆丝扣，特别是钻孔较深时，完成一次起钻，需要交替进行数百次的松扣，钻机松扣方法及辅助时间直接影响着起钻效率。目前常见的松扣方式主要有两种，分别是动力头反转卸扣和卸扣器卸扣。
[0003]动力头反转卸扣方式较多使用在具有夹持器联动功能的钻机上，其操作步骤是动力头提升钻杆、反转卸扣、移除松开钻杆进入下一个循环。此过程操作简单，起钻效率较高，但是由于钻机一般正传扭矩与反转扭矩相同，常常会出现钻杆紧扣以后，动力头反转难以完成卸扣，一般需要人工辅助卸扣，用链钳夹紧钻杆，动力头反转时，人力增加一个反向转矩松扣。或者在动力头反转时，用锤子敲击钻杆，通过振动及反向扭矩同时作用，以松开钻杆丝扣，此方法不仅使得工人劳动强度增大，容易损坏钻杆，而且操作过程有一定的危险性。
[0004]卸扣器卸扣方式较多采用在无夹持器联动的钻机上，此方法是在钻机夹持器与动力头之间安装有卸扣器，采用卸扣器夹紧并提供反向转矩松开钻杆丝扣。其操作步骤是提升钻杆-夹持器夹紧钻杆-卸扣器夹紧钻杆-卸扣器松扣-动力头反转卸扣-移除钻杆进入下一个循环，由于卸扣器无法实现松扣后自动松开钻杆，因此，动力头反转与卸扣器卸扣不可同时进行，卸扣器只能单独使用。这就需要卸扣器夹紧力及卸扣扭矩足够大，造成卸扣器结构尺寸较大，增加了整机重量及结构尺寸。而且从卸扣操作流程可以看出，由于需要此卸扣过程中，卸扣步骤较多，需要频繁的操作卸扣器、夹持器、动力头，增加了辅助时间，降低了起钻效率。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中的缺陷和不足，本专利技术提供了一种具有辅助卸扣功能的扶正装置及方法，以解决现有技术中动力头反转卸扣成功率低，人工辅助劳动强度大，操纵过程存在危险性，卸扣器体积重量大，卸扣效率低的问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采取如下的技术方案：
[0007]一种具有辅助卸扣功能的扶正装置，包括安装座、设在安装座的两个侧板之间的扶正夹紧单元、垂直设在扶正夹紧单元一侧的卸扣油缸以及油缸支座；
[0008]所述扶正夹紧单元包括同轴安装的第一内轴套、夹紧轴套和第二内轴套以及多个滚轴；所述第二内轴套内壁设有环形凸台，在环形凸台上设有多个弧形板，多个弧形板沿周向间隔布设且多个弧形板所在圆筒形与第二内轴套同轴，第一内轴套能与弧形板端部固定连接；每个滚轴位于相邻弧形板之间且滚轴的两端安装在第一内轴套内壁环形凸台和第二内轴套内壁环形凸台上并能沿第一内轴套和第二内轴套的径向移动；所述夹紧轴套套在滚轴和弧形板外且夹紧轴套的两端分别与第一内轴套和第二内轴套可转动安装，在夹紧轴套
内壁设有多个沿周向布设且与滚轴一一对应的平面凸起；
[0009]所述卸扣油缸的缸杆与扶正夹紧单元铰接，卸扣油缸的缸筒与油缸支座铰接且油缸支座设在安装座下方；卸扣油缸的伸缩能带动扶正夹紧单元沿自身中心轴旋转。
[0010]本专利技术还包括如下技术特征：
[0011]具体的，所述安装座包括底板和两个侧板，两个侧板平行相对且均垂直安装在底板上，两个侧板分别为第一侧板和第二侧板，在第一侧板和第二侧板上均设有圆孔且两圆孔相对应；
[0012]所述第一内轴套包括第一内轴套本体以及第一内轴套本体两侧的第一内轴套安装环和第一内轴套夹紧环；
[0013]所述夹紧轴套内壁沿轴向依次为第一环形内壁、夹紧内壁和第二环形内壁，在夹紧内壁上设有周向向分布的多个所述平面凸起；
[0014]所述第二内轴套包括第二内轴套本体、设在第二内轴套本体两侧的第二内轴套安装环和第二内轴套夹紧环以及设在第二内轴套夹紧环内壁环形凸台上的多个所述弧形板。
[0015]具体的，所述第一内轴套安装环可转动装在第一侧板上的圆孔内，第一环形内壁可转动套在第一内轴套夹紧环上，第二环形内壁可转动套在第二内轴套夹紧环上，第二内轴套安装环可转动装在第二侧板上的圆孔内。
[0016]具体的，在第一内轴套安装环和第一侧板之间设有止动机构；在第一侧板上设有沿其圆孔径向的贯通孔，在第一内轴套安装环上设有与贯通孔相对的凹槽；
[0017]所述止动机构包括由外向内依次设在贯通孔内的螺堵、压紧弹簧和止动滚珠；当凹槽与贯通孔相对时，止动滚珠能限位在凹槽内；当第一内轴套转动时凹槽与贯通孔错位时，止动滚珠被挤压至压紧弹簧收缩后，止动滚珠和压紧弹簧均移至贯通孔内。
[0018]具体的，当正常钻进时，钻杆正转，钻杆在第一内轴套及第二内轴套中旋转，滚轴起钻杆扶正作用；此时卸扣油缸未伸出缸杆，凹槽与贯通孔相对，止动滚珠限位在凹槽内以确保第一内轴套与夹紧轴套不产生相对运动，此时滚轴与钻杆为松配合。
[0019]具体的，所述第一内轴套本体外壁设有第一挡块，夹紧轴套外壁设有第二挡块且第二挡块延伸至第一内轴套本体外壁以与第一挡块相邻；当夹紧轴套相对于第一内轴套顺时针转动时，第二挡块能推动第一挡块。
[0020]具体的，所述安装座的底板能固定在钻机机身上；所述油缸支座能固定在安装座下方的钻机机身侧壁上。
[0021]具体的，所述弧形板沿周向等间距间隔布设，相应的滚轴以及平面凸起均分别等间距布设。
[0022]一种具有辅助卸扣功能的扶正装置的扶正及辅助卸扣方法，在动力头与夹持器之间设置所述的具有辅助卸扣功能的扶正装置，当动力头正转时，钻杆在滚轴间转动，多个滚轴起到对钻杆扶正作用；当动力头反转卸扣时，卸扣油缸伸出，夹紧轴套逆时针转动，夹紧轴套内平面凸起挤压其对应的滚轴，滚轴夹紧钻杆，夹紧轴套继续逆时针转动，为钻杆提供额外的反转扭矩，辅助动力头完成卸扣；当钻杆丝扣松开时，钻杆反转，滚轴自动松开钻杆，卸扣油缸缩回时，自动带动扶正装置复位。
[0023]本专利技术与现有技术相比，有益的技术效果是：
[0024]本专利技术通过对钻机扶正装置进行优化设计，增加了扶正卸扣功能，由于本专利技术扶
正卸扣单元只是为动力头反转卸扣增加一部分反转扭矩，因此，本专利技术结构尺寸及重量较小，而且扶正装置夹紧及松开钻杆均自动实现，不需要人工干预，卸扣操纵简单，不仅降低了工人劳动强度，提高了卸扣过程中的安全性，而且缩短了卸扣辅助时间，提高了卸扣效率。
附图说明
[0025]图1是本专利技术具有辅助卸扣功能的扶正装置安装示意图；
[0026]图2是本专利技术具有辅助卸扣功能的扶正装置轴测图；
[0027]图3是本专利技术爆炸图；
[0028]图4本专利技术扶正装置爆炸图；
[0029]图5是本专利技术第一内轴套与安装座锁紧结构图；
[0030]图6是本专利技术夹紧卸扣原理图；
[0031]图7是本专利技术扶正装置复位过程原理图。
[0032]附图标号含义：
[0033]1.安装座，2.扶正夹紧单元，3.卸扣油缸，4.油缸支座，5.止动机构，6.动力头，7.钻杆，8.夹持器，9.钻机机身，10.本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有辅助卸扣功能的扶正装置，其特征在于，包括安装座(1)、设在安装座(1)的两个侧板之间的扶正夹紧单元(2)、垂直设在扶正夹紧单元(2)一侧的卸扣油缸(3)以及油缸支座(4)；所述扶正夹紧单元(2)包括同轴安装的第一内轴套(21)、夹紧轴套(22)和第二内轴套(23)以及多个滚轴(24)；所述第二内轴套(23)内壁设有环形凸台，在环形凸台上设有多个弧形板(231)，多个弧形板(231)沿周向间隔布设且多个弧形板(231)所在圆筒形与第二内轴套(23)同轴，第一内轴套(21)能与弧形板(231)端部固定连接；每个滚轴(24)位于相邻弧形板(231)之间且滚轴(24)的两端安装在第一内轴套(21)内壁环形凸台和第二内轴套(23)内壁环形凸台上并能沿第一内轴套(21)和第二内轴套(23)的径向移动；所述夹紧轴套(22)套在滚轴(24)和弧形板(231)外且夹紧轴套(22)的两端分别与第一内轴套(21)和第二内轴套(23)可转动安装，在夹紧轴套(22)内壁设有多个沿周向布设且与滚轴(231)一一对应的平面凸起(221)；所述卸扣油缸(3)的缸杆与扶正夹紧单元(2)铰接，卸扣油缸(3)的缸筒与油缸支座(4)铰接且油缸支座(4)设在安装座(1)下方；卸扣油缸(3)的伸缩能带动扶正夹紧单元(2)沿自身中心轴旋转。2.如权利要求1所述的具有辅助卸扣功能的扶正装置，其特征在于，所述安装座(1)包括底板(11)和两个侧板，两个侧板平行相对且均垂直安装在底板(1)上，两个侧板分别为第一侧板(12)和第二侧板(13)，在第一侧板(12)和第二侧板(13)上均设有圆孔且两圆孔相对应；所述第一内轴套(21)包括第一内轴套本体以及第一内轴套本体两侧的第一内轴套安装环和第一内轴套夹紧环；所述夹紧轴套(22)内壁沿轴向依次为第一环形内壁、夹紧内壁和第二环形内壁，在夹紧内壁上设有周向向分布的多个所述平面凸起(221)；所述第二内轴套(23)包括第二内轴套本体、设在第二内轴套本体两侧的第二内轴套安装环和第二内轴套夹紧环以及设在第二内轴套夹紧环内壁环形凸台上的多个所述弧形板(231)。3.如权利要求2所述的具有辅助卸扣功能的扶正装置，其特征在于，所述第一内轴套安装环可转动装在第一侧板(12)上的圆孔内，第一环形内壁可转动套在第一内轴套夹紧环上，第二环形内壁可转动套在第二内轴套夹紧环上，第二内轴套安装环可转动...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁飞飞，凡东，常江华，邹祖杰，张阳，刘祺，王瑞泽，王振亚，
申请(专利权)人：中煤科工集团西安研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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