用于操縱鉆柱的鉆柱部件的裝置、用于操縱鉆柱部件的方法以及鑿巖鉆機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于鑿巖鉆機(jī)的操縱裝置，所述操縱裝置用于操縱鉆柱的鉆柱部件，其中用于夾持鉆柱部件的夾持裝置可在鑿巖鉆機(jī)內(nèi)的鉆柱位置與所述鑿巖鉆機(jī)外的遞送位置之間移位。本發(fā)明還涉及一種方法和一種鑿巖鉆機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在用于例如勘探鉆井的長(zhǎng)的鉆孔的鉆探期間，消耗了大量時(shí)間以用于在鉆探期間在鉆柱后來被加長(zhǎng)時(shí)操縱鉆柱部件、以及用于更換鉆頭一一這由于在鉆探期間鉆頭的不間斷的磨損而必須定期被執(zhí)行。
[0003]已經(jīng)提出不同的建議以促進(jìn)這種操縱，其中之一是早先從AU-B-64377/96中已經(jīng)知曉的用于鑿巖鉆機(jī)的操縱裝置，其中鉆柱部件被置于呈單向套筒形式的支承裝置中以用于鉆柱部件在水平位置與豎直位置之間的轉(zhuǎn)移。這種已知的裝置未提供鉆柱部件的穩(wěn)定的操縱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種開頭所述的裝置，該裝置允許對(duì)鉆柱部件的靈活且仍然安全的操縱。
[0005]就根據(jù)上文所述的操縱裝置而言，此目的在以下情況下得以實(shí)現(xiàn)，即，所述操縱裝置包括布置成與進(jìn)給梁相連且與進(jìn)給梁平行的直線引導(dǎo)件，以及可沿直線引導(dǎo)件移位的滑塊，夾持裝置由轉(zhuǎn)動(dòng)臂支承，轉(zhuǎn)動(dòng)臂又由滑塊支承，帶有被支承的夾持裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)臂可借助于第一旋轉(zhuǎn)體以相對(duì)于連接至滑塊的轉(zhuǎn)動(dòng)臂支承件繞第一旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式被驅(qū)動(dòng)，所述第一旋轉(zhuǎn)軸線平行于由夾持裝置夾持的鉆柱部件的軸線且與該軸線相距一段距離轉(zhuǎn)動(dòng)臂支承件、并且由此帶有被支承的夾持裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)臂、可借助于第二旋轉(zhuǎn)體以相對(duì)于所述滑塊繞第二旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式被驅(qū)動(dòng)，所述第二旋轉(zhuǎn)軸線與直線引導(dǎo)件以及與第一旋轉(zhuǎn)軸線形成角度，并且所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂支承件、并且由此帶有被支承的夾持裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)臂、可借助于第三旋轉(zhuǎn)體以繞與直線引導(dǎo)件平行的第三旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式被驅(qū)動(dòng)，以用于將夾持裝置轉(zhuǎn)動(dòng)至鉆柱位置。
[0006]在此提出一種靈活的操縱裝置，由于具有軸向上分隔開的夾持器對(duì)的夾持裝置的結(jié)構(gòu)與通過三個(gè)特別定位的旋轉(zhuǎn)體提供的較大的控制可能性的組合，所述操縱裝置一方面能夠執(zhí)行將鉆柱部件精確地轉(zhuǎn)移至鉆柱位置。通過使轉(zhuǎn)動(dòng)臂繞第一旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，夾持裝置可以例如旋轉(zhuǎn)進(jìn)入至鉆柱位置中以及從所述鉆柱位置中旋轉(zhuǎn)出來。這還導(dǎo)致:夾持裝置可以被微調(diào)以便夾持處于與精確的遞送位置稍稍偏離的位置處的鉆柱。根據(jù)本發(fā)明，用于鉆柱部件的轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)半徑也可以被調(diào)節(jié)例如以適應(yīng)所應(yīng)用的不同尺寸的進(jìn)給梁。
[0007]轉(zhuǎn)動(dòng)的能力與可沿直線引導(dǎo)件移位的滑塊的組合允許遞送位置可以沿豎直方向容易地改變以用于自由地定位具有不同尺寸和高度的匣倉(cāng)，且使得即使具有多個(gè)水平高度的匣倉(cāng)也可以用于本發(fā)明。
[0008]“遞送位置”在此是指待由夾持裝置夾持的鉆柱部件的位置(拾取位置)，以及待由夾持裝置釋放鉆柱部件的位置(釋放位置)。這通?？梢允窍粋}(cāng)中的限定的位置，但是也可以是用于被夾持或釋放的鉆柱部件的另外的特定的位置。
[0009]優(yōu)選地，直線引導(dǎo)件是可以附接至進(jìn)給梁的單獨(dú)的單元。在此，直線引導(dǎo)件可以設(shè)置為用于標(biāo)準(zhǔn)的鉆機(jī)而無(wú)需改變進(jìn)給梁等。直線引導(dǎo)件也可以被應(yīng)用于現(xiàn)有的鉆機(jī)而無(wú)需對(duì)其進(jìn)行較大的修改。但是，應(yīng)當(dāng)注意的是:可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以將直線引導(dǎo)件與進(jìn)給梁構(gòu)造成一個(gè)單元。
[0010]第三旋轉(zhuǎn)軸線優(yōu)選地定位在直線引導(dǎo)件與因此位于進(jìn)給梁上的緊固點(diǎn)之間，其中繞平行于直線引導(dǎo)件的第三旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的能力還包括以轉(zhuǎn)動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)直線引導(dǎo)件。這使得操縱裝置可具有大的運(yùn)動(dòng)范圍且允許支承滑塊的部件與第三旋轉(zhuǎn)軸線定位在滑塊與夾持裝置之間的情況相比而言具有更高程度的剛度。
[0011]特別優(yōu)選的是:沿被夾持的鉆柱部件的軸向方向觀察，所述夾持裝置被支承成能夠以可沿轉(zhuǎn)動(dòng)臂軸向移位的方式被驅(qū)動(dòng)。這在沿待被夾持的鉆柱部件的軸向方向定位夾持裝置方面提供了優(yōu)勢(shì)。特別是在與沿直線引導(dǎo)件的可移位性相結(jié)合的情況下。此外，沿轉(zhuǎn)動(dòng)臂的可移位性使得調(diào)節(jié)用于在進(jìn)給梁的不同的傾斜度中并且因此在直線引導(dǎo)件的不同的傾斜度中的鉆探操作的遞送位置的可能性增加。這種沿著轉(zhuǎn)動(dòng)臂的可移位性借助于液壓缸以適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)。
[0012]用于第二旋轉(zhuǎn)體的支承件以適當(dāng)?shù)姆绞絼傂缘剡B接至滑塊。進(jìn)一步優(yōu)選的是:從第一旋轉(zhuǎn)體突出的第一退出軸剛性地連接至轉(zhuǎn)動(dòng)臂，且從第二旋轉(zhuǎn)體突出的第二退出軸剛性地連接至第一旋轉(zhuǎn)體的主體部分。這允許有穩(wěn)定且緊湊的結(jié)構(gòu)。
[0013]優(yōu)選的是:第二旋轉(zhuǎn)軸線與直線引導(dǎo)件且與第一旋轉(zhuǎn)軸線基本形成直角。
[0014]直線引導(dǎo)件優(yōu)選地包括呈鏈傳動(dòng)或液壓缸形式的用于滑塊的直線驅(qū)動(dòng)裝置。
[0015]操縱裝置優(yōu)選地還包括具有用于支承鉆柱部件的支承構(gòu)件的匣倉(cāng)。這些單元可以以有利的方式相互旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)形式的共同調(diào)節(jié)。所述匣倉(cāng)以適當(dāng)?shù)姆绞娇梢莆坏剡B接至所述鑿巖鉆機(jī)，這對(duì)于適應(yīng)于進(jìn)給梁的已有的傾斜度是有利的。特別地，匣倉(cāng)可沿與容納在匣倉(cāng)中的鉆柱部件的軸向方向平行的方向移位。
[0016]匣倉(cāng)優(yōu)選地在多個(gè)高度(level)包括呈部件托架形式的支承構(gòu)件，其中在一個(gè)高度上的部件托架可被去除以允許接近位于下方高度上的鉆柱部件。
[0017]所述支承構(gòu)件以適當(dāng)?shù)姆绞讲贾贸捎糜谠谙嗤叨壬辖邮斩鄠€(gè)鉆柱部件，其中所述支承構(gòu)件可被調(diào)節(jié)為在處于所述夾持裝置的拾取位置時(shí)向所述遞送位置傾斜且在處于所述夾持裝置的釋放位置時(shí)自所述遞送位置傾斜。
[0018]所述夾持裝置優(yōu)選地具有相對(duì)于鉆柱部件的長(zhǎng)度的較大的軸向延伸度且優(yōu)選地包括至少兩個(gè)軸向間隔開的夾持器對(duì)，以便因最小的晃動(dòng)趨勢(shì)而實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆柱部件的穩(wěn)定的夾持。
[0019]本發(fā)明還涉及一種用于操縱鑿巖鉆機(jī)的鉆柱的鉆柱部件的方法，其中所述方法包括:使滑塊沿被布置成與所述進(jìn)給梁平行的直線引導(dǎo)件移位，利用由所述滑塊支承的夾持裝置夾持鉆柱部件，以及使所述夾持裝置在鑿巖鉆機(jī)內(nèi)的鉆柱位置與鑿巖鉆機(jī)外的遞送位置之間移位。所述方法還包括:使支承所述夾持裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)臂相對(duì)于連接至所述滑塊的轉(zhuǎn)動(dòng)臂支承件繞第一旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一旋轉(zhuǎn)軸線平行于由夾持裝置夾持的鉆柱部件的軸線且與該軸線相距一段距離，使所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂支承件、并且由此使帶有被支承的夾持裝置的所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂、相對(duì)于所述滑塊繞第二旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二旋轉(zhuǎn)軸線與直線引導(dǎo)件以及與第一旋轉(zhuǎn)軸線形成角度，以及使所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂支承件、并且由此使帶有被支承的夾持裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)臂、繞平行于直線引導(dǎo)件的第三旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以便使所述夾持裝置轉(zhuǎn)動(dòng)至鉆柱位置。
[0020]通過此方法，實(shí)現(xiàn)了與本發(fā)明的裝置相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0021]與根據(jù)上文的從屬裝置的特征相對(duì)應(yīng)的特征可與本發(fā)明方法相結(jié)合而應(yīng)用并導(dǎo)致相對(duì)應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0022]本發(fā)明還涉及一種具有可沿進(jìn)給梁移位的旋轉(zhuǎn)體且包括本發(fā)明的操縱裝置的鑿巖鉆機(jī)。
[0023]下面將通過實(shí)施方式并參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
【附圖說明】
[0024]在附圖中:
[0025]圖1示出裝備有用于鑿巖機(jī)的進(jìn)給梁以及用于操縱鉆柱部件的裝置用的直線引導(dǎo)件的鑿巖鉆機(jī)，
[0026]圖2以較大的比例示出與進(jìn)給梁分離的圖1中的用于操縱鉆柱部件的裝置，
[0027]圖3以較大比例示出用于操縱鉆柱部件的裝置的細(xì)節(jié)的放大圖，
[0028]圖4示出處另一位置的于圖2的裝置；
[0029]圖5示意性示出根據(jù)本發(fā)明的方法的序列的方塊圖；以及
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