自动钻杆扶正器制造技术

本发明专利技术公开了一种自动钻杆扶正器，属于钻机器械领域，其包括主支架和控制系统，主支架固定连接有第一安装座，第一安装座上铰接有转动主轴，转动主轴远离第一安装座一端转动连接有两根第一弧形杆，第一安装座转动连接有第一驱动液压缸的缸体，第一驱动液压缸的活塞杆转动连接于转动主轴上，转动主轴上固定连接有第二驱动液压缸的缸体，第二驱动液压缸的活塞杆固定连接有第一顶块，当第二驱动液压缸的活塞杆伸出时，第一顶块和两个第一弧形杆能够共同抵接钻杆；主支架一侧连接有推动钻杆向转动主轴竖直状态下的第一弧形杆方向移动的上杆组件，本发明专利技术具有能够自动完成钻杆上杆，无需人工操作的效果。工操作的效果。工操作的效果。

【技术实现步骤摘要】
自动钻杆扶正器


[0001]本专利技术涉及钻机器械领域，尤其是涉及一种自动钻杆扶正器。

技术介绍

[0002]目前大型钻机在工作时由于打桩深度很深，需要不停地向钻头连接钻杆。大型钻机的钻杆又特别长，所以通常需要使用机械方式运输钻杆。运输到钻机处的钻杆一般为横向状态，钻杆扶正器用于将钻杆转动至竖直状态，并且让新钻杆与已经伸入地下的钻杆对齐。上杆的过程就是将钻杆从库中取出，运输至已经伸入地下的钻杆顶部，与钻杆对齐后通过钻杆连接器将两根钻杆固定。
[0003]上述中的现有技术方案存在以下缺陷：目前钻杆扶正器还需要人工遥控或使用控制台控制，需要工人一直盯着钻机施工，费时费力。

技术实现思路

[0004]为了实现钻杆自动上杆，本申请提供一种自动钻杆扶正器。
[0005]本申请提供的一种自动钻杆扶正器采用如下的技术方案：一种自动钻杆扶正器，包括主支架和控制系统，主支架固定连接有第一安装座，第一安装座上铰接有转动主轴，转动主轴远离第一安装座一端转动连接有两根第一弧形杆，第一安装座转动连接有第一驱动液压缸的缸体，第一驱动液压缸的活塞杆转动连接于转动主轴上，当第一驱动液压缸的活塞杆收缩出时，转动主轴处于竖直状态，转动主轴上固定连接有第二驱动液压缸的缸体，第二驱动液压缸的活塞杆固定连接有第一顶块，当第二驱动液压缸的活塞杆伸出时，第一顶块和两个第一弧形杆能够共同抵接钻杆；主支架一侧连接有推动钻杆向转动主轴竖直状态下的第一弧形杆方向移动的上杆组件；所述控制系统检测上杆组件推动钻杆的距离，当距离值达到距离设定值时，控制第二驱动液压缸的活塞杆伸出，然后控制第一驱动液压缸的活塞杆收缩，第一驱动液压缸的活塞杆完全伸出后控制第二驱动液压缸的活塞杆收回。
[0006]通过采用上述方案，钻杆由上一器械运到上杆组件处，上杆组件带动钻杆向靠近第一弧形杆方向移动，钻杆此时处于水平状态，第一驱动液压缸的活塞杆处于收缩状态，钻杆到达两根第一弧形杆之间，控制系统自动控制两根第一弧形杆和第一顶块共同夹紧钻杆，第一驱动液压缸拉动转动主轴转动为水平状态，此时钻杆由水平状态转动至竖直状态，松开第一弧形杆使钻杆下落，完成自动上杆，不需要人工操作，自动化程度高，并且控制系统能够准确计算上杆组件推动钻杆的距离，保证第一弧形杆能够夹到每根钻杆的相同位置，不用担心与其他物体发生碰撞，上杆准确度较高。
[0007]优选的，主支架对应第一安装座上方位置处固定连接有第二安装座，第二安装座固定连接有第一固定主轴，第一固定主轴远离第二安装座一端转动连接有两根第二弧形杆，第一固定主轴固定连接有第一推动液压缸的缸体，第一推动液压缸的活塞杆固定连接
有第二顶块，当第一推动液压缸的活塞杆伸出时，第二顶块和两个第二弧形杆能够共同抵接钻杆；主支架对应第一安装座下方位置处固定连接有第三安装座，第三安装座滑动连接有第二固定主轴，第三安装座固定连接有第二推动液压缸的缸体，第二推动液压缸的活塞杆沿水平方向设置，第二推动液压缸的活塞杆固定连接有第三顶块，第二固定主轴远离第三安装座一端转动连接有两根第三弧形杆，当第二推动液压缸的活塞杆伸出时，两个第三弧形杆能够共同抵接钻杆；所述控制系统在第一驱动液压缸的活塞杆完全伸出后，先控制第一推动液压缸的活塞杆和第二推动液压缸的活塞杆伸出设定距离，然后控制第一驱动液压缸的活塞杆和第二驱动液压缸的活塞杆复位，控制系统检测钻杆的下落速度，当下落速度大于速度设定值时，控制第一推动液压缸的活塞杆和第二推动液压缸的活塞杆继续伸出，当下落速度小于速度设定值时，控制第一推动液压缸的活塞杆和第二推动液压缸的活塞杆缓慢收缩。
[0008]通过采用上述方案，当钻杆被第一弧形杆夹住并处于竖直状态时，控制系统会通过控制第一推动液压缸和第二推动液压缸来让第二弧形杆和第三弧形杆夹住钻杆另外两个位置，通过三个夹紧位保证钻杆位置与竖直状态，然后第一弧形杆与钻杆分离，工人预先设好第二弧形杆和第二弧形杆的初始位置，第二弧形杆和第三弧形杆让钻杆慢慢下落，控制系统通过控制第一推动液压缸和第二推动液压缸来控制钻杆的下落速度。
[0009]优选的，两个第一弧形杆均转动连接有第一控制杆，两根第一控制杆另一端均转动连接于第二驱动液压缸的活塞杆上；两个第二弧形杆均转动连接有第二控制杆，两根第二控制杆另一端均转动连接于第一推动液压缸的活塞杆上；第三弧形杆靠近第二推动液压缸一端均固定连接有拨动杆，第三顶块远离第三安装座一侧开设有弧形面，两个拨动杆均抵接于第三顶块的弧形面上。
[0010]通过采用上述方案，第二驱动液压缸通过拉动第一控制杆带动第一弧形杆转动，第一推动液压缸通过拉动第二控制杆带动第二弧形杆转动，第二推动液压缸推动第三顶块移动，第三顶块通过弧形面推动两个拨动杆向两侧转动，使得第三弧形杆转动夹紧钻杆。
[0011]优选的，所述控制系统包括上料检测模块、启动控制模块、第一控制模块、第二控制模块和下落检测模块；所述上料检测模块包括安装于上杆组件上的计米器，计米器检测钻杆在上杆组件处的移动距离获得距离值，上料检测模块将距离值发送给启动控制模块；所述启动控制模块接收到距离值后将距离值与距离设定值比较，当距离值大于等于距离设定值时，启动模块向第一控制模块传输启动信号；所述第一控制模块接收启动信号后控制第二驱动液压缸的活塞杆伸出、第一驱动液压缸的活塞杆收缩、第一推动液压缸的活塞杆和第二推动液压缸的活塞杆伸出设定距离，同时第一控制模块向第二控制模块发送延时信号；所述第二控制模块接收延时信号后进行计时，当计时达到设定时间后控制控制第一驱动液压缸的活塞杆伸出、第二驱动液压缸的活塞杆收缩；所述下落检测模块包括固定连接于第二顶块上的第一线速度传感器和固定连接于第三顶块上的第二线速度传感器，第一线速度传感器和第二线速度传感器均能够抵接钻
杆并检测钻杆的下落速度，当下落速度大于速度设定值时，控制第一推动液压缸的活塞杆和第二推动液压缸的活塞杆继续伸出，当下落速度小于速度设定值时，控制第一推动液压缸的活塞杆和第二推动液压缸的活塞杆缓慢收缩。
[0012]通过采用上述方案，控制系统通过计米器检测钻杆上料时的移动距离，老保证第一弧形杆能够夹到钻杆固定位置。控制系统通过第一线速度传感器和第二线速度传感器同时监测钻杆的下落速度，保证检测准确且反应迅速。
[0013]优选的，上杆组件包括转动连接于主支架一侧的主动滚轮，主支架靠近主动滚轮位置处固定连接有主动电机，主动电机的输出轴固定连接于主动滚轮上，主支架对应主动滚轮正上方位置处转动连接有让位支杆，让位支杆靠近主动滚轮一端转动连接有从动滚轮，当让位支杆位于竖直状态下时，主动滚轮与从动滚轮之间的距离等于钻杆的直径。
[0014]通过采用上述方案，主动电机带动主动滚轮转动，钻杆经过主动滚轮和从动滚轮，被主动滚轮带动移动，从动滚轮将钻杆压紧在主动滚轮上，保证钻杆移动速度稳定。
[0015]优选的，计米器连接于主支架靠近主动滚轮位置处，主支架对应计米器正下方位置处固定连接有连接壳体，连接壳体内固定连接有竖直设置的弹簧，弹簧顶部固定连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动钻杆扶正器，其特征在于：包括主支架(1)和控制系统(6)，主支架(1)固定连接有第一安装座(3)，第一安装座(3)上铰接有转动主轴(31)，转动主轴(31)远离第一安装座(3)一端转动连接有两根第一弧形杆(32)，第一安装座(3)转动连接有第一驱动液压缸(33)的缸体，第一驱动液压缸(33)的活塞杆转动连接于转动主轴(31)上，当第一驱动液压缸(33)的活塞杆收缩时，转动主轴(31)处于竖直状态，转动主轴(31)上固定连接有第二驱动液压缸(34)的缸体，第二驱动液压缸(34)的活塞杆固定连接有第一顶块(341)，当第二驱动液压缸(34)的活塞杆伸出时，第一顶块(341)和两个第一弧形杆(32)能够共同抵接钻杆；主支架(1)一侧连接有推动钻杆向转动主轴(31)竖直状态下的第一弧形杆(32)方向移动的上杆组件(2)；所述控制系统(6)检测上杆组件(2)推动钻杆的距离，当距离值达到距离设定值时，控制第二驱动液压缸(34)的活塞杆伸出，然后控制第一驱动液压缸(33)的活塞杆收缩，第一驱动液压缸(33)的活塞杆完全伸出后控制第二驱动液压缸(34)的活塞杆收回。2.根据权利要求1所述的一种自动钻杆扶正器，其特征在于：主支架(1)对应第一安装座(3)上方位置处固定连接有第二安装座(4)，第二安装座(4)固定连接有第一固定主轴(41)，第一固定主轴(41)远离第二安装座(4)一端转动连接有两根第二弧形杆(43)，第一固定主轴(41)固定连接有第一推动液压缸(42)的缸体，第一推动液压缸(42)的活塞杆固定连接有第二顶块(421)，当第一推动液压缸(42)的活塞杆伸出时，第二顶块(421)和两个第二弧形杆(43)能够共同抵接钻杆；主支架(1)对应第一安装座(3)下方位置处固定连接有第三安装座(5)，第三安装座(5)滑动连接有第二固定主轴(51)，第三安装座(5)固定连接有第二推动液压缸(52)的缸体，第二推动液压缸(52)的活塞杆沿水平方向设置，第二推动液压缸(52)的活塞杆固定连接有第三顶块(521)，第二固定主轴(51)远离第三安装座(5)一端转动连接有两根第三弧形杆(53)，当第二推动液压缸(52)的活塞杆伸出时，两个第三弧形杆(53)能够共同抵接钻杆；所述控制系统(6)在第一驱动液压缸(33)的活塞杆完全伸出后，先控制第一推动液压缸(42)的活塞杆和第二推动液压缸(52)的活塞杆伸出设定距离，然后控制第一驱动液压缸(33)的活塞杆和第二驱动液压缸(34)的活塞杆复位，控制系统(6)检测钻杆的下落速度，当下落速度大于速度设定值时，控制第一推动液压缸(42)的活塞杆和第二推动液压缸(52)的活塞杆继续伸出，当下落速度小于速度设定值时，控制第一推动液压缸(42)的活塞杆和第二推动液压缸(52)的活塞杆缓慢收缩。3.根据权利要求2所述的一种自动钻杆扶正器，其特征在于：两个第一弧形杆(32)均转动连接有第一控制杆(321)，两根第一控制杆(321)另一端均转动连接于第二驱动液压缸(34)的活塞杆上；两个第二弧形杆(43)均转动连接有第二控制杆(431)，两根第二控制杆(431)另一端均转动连接于第一推动液压缸(42)的活塞杆上；第三弧形杆(53)靠近第二推动液压缸(52)一端均固定连接有拨动杆(531)，第三顶块(521)远离第三安装座(5)一侧开设有弧形面(522)，两个拨动杆(531)均抵接于第三顶块(521)的弧形面(522)上。4.根据权利要求2所述的一种自动钻杆扶正器，其特征在于：所述控制系统(6)包括上料检测模块(61)、启动控制模块(62)、第一控制模块(63)、第二控制模块(64)和下落检测模
块(65)；所述上料检测模块(61)包括安装于上杆组件(2)上的计米器(232)，计米器(232)检测钻杆在上杆组件(2)处的移动距离获得距离值，上料检测模块(61)将距离值发送给启动控制模块(62)；所述启动控制模块(62)接收到距离值后将距离值与距离设定值比较，当距离值大于等于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晨润，刘玉昌，常金维，张正龙，张军刚，
申请(专利权)人：青岛昌辉海洋智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：