1.本發(fā)明涉及鉆機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種工程鉆機(jī)的鉆頭刀具更換裝置及更換方法。

背景技術(shù)：

2.現(xiàn)有工程鉆機(jī)的鉆頭重量較大，需要更換鉆頭上的刀具時(shí)，需要借助井架上的龍門(mén)吊，利用龍門(mén)吊的起吊繩索將整個(gè)鉆頭吊起至地面以上，然后使得井架傾倒一定角度，才可以將鉆頭取下放置于地面上，之后再對(duì)鉆頭刀具進(jìn)行更換，整個(gè)操作過(guò)程需耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，操作繁瑣且操作不便，導(dǎo)致操作效率較低，不利于保證鉆井作業(yè)的施工進(jìn)度，無(wú)法滿足施工需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

3.為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中鉆頭刀具不便于更換，操作效率較低的缺陷。

4.為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種工程鉆機(jī)的鉆頭刀具更換裝置，包括門(mén)架和機(jī)械手，所述機(jī)械手用于和所述門(mén)架相連接，所述門(mén)架上部連接有滑架，所述滑架可沿所述門(mén)架豎直滑移，所述滑架上連有動(dòng)力頭，所述動(dòng)力頭上可拆卸地連接有抱緊裝置，所述門(mén)架下部連接有底座，所述底座上連接有封口平車，所述封口平車包括可水平相向運(yùn)動(dòng)的第一車體和第二車體，所述第一車體和第二車體合攏時(shí)，所述第一車體和第二車體之間形成第一夾持空間。

5.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一車體上連接有第一弧形抱卡，第二車體上均連接有第二弧形抱卡，所述第一車體和第二車體合攏時(shí)，所述第一弧形抱卡和第二弧形抱卡形成圓形的所述第一夾持空間。

6.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一弧形抱卡可滑移地連接在第一車體上，所述第二弧形抱卡可滑移地連接在第二車體上。

7.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述底座上設(shè)置有滑軌，所述第一車體和第二車體均可滑移地連接在所述滑軌上。

8.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述抱緊裝置包括可相向運(yùn)動(dòng)的第一夾持臂和第二夾持臂，所述第一夾持臂和第二夾持臂均由液壓缸驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，所述第一夾持臂和第二夾持臂合攏時(shí)，所述第一夾持臂和第二夾持臂之前形成第二夾持空間。

9.一種利用上述任一項(xiàng)所述的更換裝置進(jìn)行鉆頭刀具更換的方法，所述鉆頭包括鉆頭主體，所述鉆頭主體的上部可拆卸地連接有過(guò)渡鉆桿，下部連接有鉆頭部，所述鉆頭部上連接有刀具，該方法包括以下步驟，

10.步驟1)、利用抱緊裝置抱緊所述過(guò)渡鉆桿，并驅(qū)動(dòng)滑架沿門(mén)架上升至第一高度；

11.步驟2)、驅(qū)動(dòng)封口平車的第一車體和第二車體相向運(yùn)動(dòng)，直至鉆頭主體被夾持在第一車體和第二車體之間的第一夾持空間中；

12.步驟3)、利用機(jī)械手抓住鉆頭主體的上部；

13.步驟4)、將抱緊裝置從動(dòng)力頭上拆下，并將過(guò)渡鉆桿從鉆頭主體上拆下；

14.步驟5)、將鉆頭主體連接在動(dòng)力頭上；

15.步驟6)、驅(qū)動(dòng)封口平車的第一車體和第二車體背離運(yùn)動(dòng)，使得封口平車松開(kāi)所述鉆頭主體；

16.步驟7)、并驅(qū)動(dòng)滑架沿門(mén)架上升至第二高度；

17.步驟8)對(duì)鉆頭部上的刀具進(jìn)行更換。

18.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述鉆頭部包括擴(kuò)孔鉆頭和超前鉆頭，所述超前鉆頭位于所述擴(kuò)孔鉆頭的下方，所述擴(kuò)孔鉆頭和超前鉆頭上均連接有刀具。

19.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述鉆頭主體上連接有過(guò)渡接頭，所述過(guò)渡鉆桿和所述過(guò)渡鉆頭通過(guò)螺栓連接。

20.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述鉆頭主體上連接有導(dǎo)向器。

21.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟5)中，將鉆頭主體連接在動(dòng)力頭上的方法包括：作業(yè)人員站在吊籃中，并將吊籃起吊至動(dòng)力頭處，然后由作業(yè)人員將鉆頭主體連接在動(dòng)力頭上。

22.本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

23.本發(fā)明所述的鉆頭刀具更換裝置和方法，能夠快速進(jìn)行鉆頭刀具的更換，大大提高了鉆頭刀具的更換操作效率，利于保證施工進(jìn)度。

附圖說(shuō)明

24.為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

25.圖1是本發(fā)明的工程鉆機(jī)的鉆頭刀具更換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

26.圖2是封口平車的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

27.圖3是鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

28.圖4是本發(fā)明進(jìn)行鉆頭刀具更換的第一種狀態(tài)圖；

29.圖5是本發(fā)明進(jìn)行鉆頭刀具更換的第二種狀態(tài)圖；

30.圖6是本發(fā)明進(jìn)行鉆頭刀具更換的第三種狀態(tài)圖；

31.圖7是本發(fā)明進(jìn)行鉆頭刀具更換的第四種狀態(tài)圖；

32.說(shuō)明書(shū)附圖標(biāo)記說(shuō)明：1、門(mén)架；2、機(jī)械手；3、滑架；4、動(dòng)力頭；5、抱緊裝置；51、第一夾持臂；52、第二夾持臂；6、底座；7、封口平車；71、第一車體；72、第二車體；73、第一弧形抱卡；74、第二弧形抱卡；8、鉆頭；81、鉆頭主體；82、擴(kuò)孔鉆頭；83、超前鉆頭；84、刀具；85、過(guò)渡接頭；86、導(dǎo)向器；9、過(guò)渡鉆桿。

具體實(shí)施方式

33.下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

34.參照?qǐng)D1-圖2所示，本實(shí)施例公開(kāi)了一種工程鉆機(jī)的鉆頭刀具更換裝置，包括門(mén)架1和機(jī)械手2，機(jī)械手2用于連接在門(mén)架1上，門(mén)架1上部連接有滑架3，滑架3可沿門(mén)架1豎直滑

移，滑架3上連有動(dòng)力頭4，動(dòng)力頭4上可拆卸地連接有抱緊裝置5，門(mén)架1下部連接有底座6，底座6上連接有封口平車7，封口平車7包括可水平相向運(yùn)動(dòng)的第一車體71和第二車體72，第一車體71和第二車體72合攏時(shí)，第一車體71和第二車體72之間形成第一夾持空間。

35.動(dòng)力頭4和抱緊裝置5之間可通過(guò)螺栓連接。

36.在其中一個(gè)實(shí)施方式中，第一車體71上連接有第一弧形抱卡73，第二車體72上均連接有第二弧形抱卡74，第一車體71和第二車體72合攏時(shí)，第一弧形抱卡73和第二弧形抱卡74形成圓形的第一夾持空間，用于夾持鉆桿或鉆頭8。

37.進(jìn)一步地，第一弧形抱卡73可滑移地連接在第一車體71上，第二弧形抱卡74可滑移地連接在第二車體72上，以便于靈活調(diào)節(jié)第一弧形抱卡73和第二弧形抱卡74的位置。

38.第一弧形抱卡73和第二弧形抱卡74可由氣缸或液壓缸驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

39.在其中一個(gè)實(shí)施方式中，底座6上設(shè)置有滑軌，第一車體71和第二車體72均可滑移地連接在滑軌上，以對(duì)封口平車7運(yùn)動(dòng)起到較好的導(dǎo)向作用。

40.在其中一個(gè)實(shí)施方式中，抱緊裝置5包括可相向運(yùn)動(dòng)的第一夾持臂51和第二夾持臂52，第一夾持臂51和第二夾持臂52均由液壓缸驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，第一夾持臂51和第二夾持臂52合攏時(shí)，第一夾持臂51和第二夾持臂52之前形成第二夾持空間，用于夾持鉆桿。

41.如圖3所示，鉆頭8包括鉆頭主體81，鉆頭主體81的上部可拆卸地連接有過(guò)渡鉆桿9，下部連接有鉆頭部，鉆頭部上連接有刀具84；進(jìn)行鉆井作業(yè)時(shí)，需要將過(guò)渡鉆桿9和其他鉆桿相連接而保證鉆井深度。

42.本實(shí)施例還公開(kāi)了一種鉆頭刀具更換方法，該工藝包括以下步驟，

43.步驟1)、如圖4所示，利用抱緊裝置5抱緊過(guò)渡鉆桿9，并驅(qū)動(dòng)滑架3沿門(mén)架1上升至第一高度；

44.利用抱緊裝置5抱緊過(guò)渡鉆桿9時(shí)，驅(qū)動(dòng)第一夾持臂51和第二夾持臂52相向運(yùn)動(dòng)，直至過(guò)渡鉆桿9夾持在第一夾持臂51和第二夾持臂52之間的第二夾持空間中。

45.步驟2)、驅(qū)動(dòng)封口平車7的第一車體71和第二車體72相向運(yùn)動(dòng)，直至鉆頭主體81被夾持在第一車體71和第二車體72之間的第一夾持空間中；

46.步驟3)、如圖5所示，利用機(jī)械手2抓住鉆頭主體81的上部；

47.步驟4)、將抱緊裝置5從動(dòng)力頭4上拆下，并將過(guò)渡鉆桿9從鉆頭主體81上拆下；

48.步驟5)、如圖6所示，將鉆頭主體81連接在動(dòng)力頭4上；

49.步驟6)、驅(qū)動(dòng)封口平車7的第一車體71和第二車體72背離運(yùn)動(dòng)，使得封口平車7松開(kāi)鉆頭主體81；

50.步驟7)、驅(qū)動(dòng)滑架3沿門(mén)架1上升至第二高度，高度可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況進(jìn)行設(shè)定，以便于后續(xù)鉆頭刀具84的更換為準(zhǔn)。

51.步驟8)對(duì)鉆頭部上的刀具84進(jìn)行更換，該更換可以采用人工更換方式。

52.可以理解地，在進(jìn)行步驟1)之前，需要將鉆桿從過(guò)渡鉆桿9上移除。

53.上述過(guò)程中，機(jī)械手2可以在步驟1)之前安裝在門(mén)架1上，也可以在步驟3)時(shí)，將機(jī)械手2安裝在門(mén)架1上，然后再機(jī)械手2抓住鉆頭主體81的上部。

54.在其中一個(gè)實(shí)施方式中，鉆頭部包括擴(kuò)孔鉆頭82和超前鉆頭83，超前鉆頭83位于擴(kuò)孔鉆頭82的下方，擴(kuò)孔鉆頭82和超前鉆頭83上均連接有刀具84。

55.進(jìn)行鉆井作業(yè)時(shí)，一般先利用超前鉆頭83鉆到基巖，再利用擴(kuò)孔鉆頭82進(jìn)行擴(kuò)孔。

56.在其中一個(gè)實(shí)施方式中，鉆頭主體81上連接有過(guò)渡接頭85，過(guò)渡鉆桿9和過(guò)渡鉆頭8通過(guò)螺栓連接，以便于安裝和拆卸。

57.在其中一個(gè)實(shí)施方式中，鉆頭主體81上連接有導(dǎo)向器86，以便于在進(jìn)行鉆井作業(yè)時(shí)支撐井壁，并使的鉆頭8部保持正中。

58.在其中一個(gè)實(shí)施方式中，步驟5)中，將鉆頭主體81連接在動(dòng)力頭4上的方法包括：作業(yè)人員站在吊籃中，并將吊籃起吊至動(dòng)力頭4處，然后由作業(yè)人員將鉆頭主體81連接在動(dòng)力頭4上。

59.其中，步驟8)中進(jìn)行刀具84更換時(shí)，具體可采用以下方式：

60.如圖6所示，對(duì)于擴(kuò)孔鉆頭82：驅(qū)動(dòng)滑架3沿門(mén)架1上升至第二高度后，使得擴(kuò)孔鉆頭82位于封口平車7上部，此時(shí)操作人員只需在封口平車7上進(jìn)行擴(kuò)孔鉆頭82上的刀具84更換即可；或者也可以在封口平車7上安裝作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行刀具84的更換；

61.如圖7所示，對(duì)于超前鉆頭83：驅(qū)動(dòng)滑架3沿門(mén)架1上升至第二高度后，使得超前鉆頭83位于封口平車7上部，此時(shí)操作人員只需在封口平車7上進(jìn)行超前鉆頭83上的刀具84更換即可；或者也可以在封口平車7上安裝作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行刀具84更換。

62.上述方法不僅可以用于刀具的更換，還可以進(jìn)行刀具的清洗和維護(hù)。

63.上述實(shí)施例的鉆頭刀具更換裝置和方法，無(wú)需借助龍門(mén)吊，也無(wú)需傾倒井架，大大提高了鉆頭刀具的更換操作效率。

64.顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。技術(shù)特征：

1.一種工程鉆機(jī)的鉆頭刀具更換裝置，其特征在于：包括門(mén)架和機(jī)械手，所述機(jī)械手用于和所述門(mén)架相連接，所述門(mén)架上部連接有滑架，所述滑架可沿所述門(mén)架豎直滑移，所述滑架上連有動(dòng)力頭，所述動(dòng)力頭上可拆卸地連接有抱緊裝置，所述門(mén)架下部連接有底座，所述底座上連接有封口平車，所述封口平車包括可水平相向運(yùn)動(dòng)的第一車體和第二車體，所述第一車體和第二車體合攏時(shí)，所述第一車體和第二車體之間形成第一夾持空間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程鉆機(jī)的鉆頭刀具更換裝置，其特征在于：所述第一車體上連接有第一弧形抱卡，第二車體上均連接有第二弧形抱卡，所述第一車體和第二車體合攏時(shí)，所述第一弧形抱卡和第二弧形抱卡形成圓形的所述第一夾持空間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工程鉆機(jī)的鉆頭刀具更換裝置，其特征在于：所述第一弧形抱卡可滑移地連接在第一車體上，所述第二弧形抱卡可滑移地連接在第二車體上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程鉆機(jī)的鉆頭刀具更換裝置，其特征在于：所述底座上設(shè)置有滑軌，所述第一車體和第二車體均可滑移地連接在所述滑軌上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程鉆機(jī)的鉆頭刀具更換裝置，其特征在于：所述抱緊裝置包括可相向運(yùn)動(dòng)的第一夾持臂和第二夾持臂，所述第一夾持臂和第二夾持臂均由液壓缸驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，所述第一夾持臂和第二夾持臂合攏時(shí)，所述第一夾持臂和第二夾持臂之前形成第二夾持空間。6.一種利用權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的更換裝置進(jìn)行鉆頭刀具更換的方法，鉆頭包括鉆頭主體，所述鉆頭主體的上部可拆卸地連接有過(guò)渡鉆桿，下部連接有鉆頭部，所述鉆頭部上連接有刀具，其特征在于：該方法包括以下步驟，步驟1)、利用抱緊裝置抱緊所述過(guò)渡鉆桿，并驅(qū)動(dòng)滑架沿門(mén)架上升至第一高度；步驟2)、驅(qū)動(dòng)封口平車的第一車體和第二車體相向運(yùn)動(dòng)，直至鉆頭主體被夾持在第一車體和第二車體之間的第一夾持空間中；步驟3)、利用機(jī)械手抓住鉆頭主體的上部；步驟4)、將抱緊裝置從動(dòng)力頭上拆下，并將過(guò)渡鉆桿從鉆頭主體上拆下；步驟5)、將鉆頭主體連接在動(dòng)力頭上；步驟6)、驅(qū)動(dòng)封口平車的第一車體和第二車體背離運(yùn)動(dòng)，使得封口平車松開(kāi)所述鉆頭主體；步驟7)、并驅(qū)動(dòng)滑架沿門(mén)架上升至第二高度；步驟8)、對(duì)鉆頭部上的刀具進(jìn)行更換。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述鉆頭部包括擴(kuò)孔鉆頭和超前鉆頭，所述超前鉆頭位于所述擴(kuò)孔鉆頭的下方，所述擴(kuò)孔鉆頭和超前鉆頭上均連接有刀具。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述鉆頭主體上連接有過(guò)渡接頭，所述過(guò)渡鉆桿和所述過(guò)渡鉆頭通過(guò)螺栓連接。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述鉆頭主體上連接有導(dǎo)向器。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：步驟5)中，將鉆頭主體連接在動(dòng)力頭上的方法包括：作業(yè)人員站在吊籃中，并將吊籃起吊至動(dòng)力頭處，然后由作業(yè)人員將鉆頭主體連接在動(dòng)力頭上。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種工程鉆機(jī)的鉆頭刀具更換裝置及更換方法，該裝置包括門(mén)架和機(jī)械手，機(jī)械手用于和所述門(mén)架相連接，門(mén)架上部連接有滑架，滑架可沿門(mén)架豎直滑移，滑架上連有動(dòng)力頭，動(dòng)力頭上可拆卸地連接有抱緊裝置，門(mén)架下部連接有底座，底座上連接有封口平車，封口平車包括可水平相向運(yùn)動(dòng)的第一車體和第二車體，第一車體和第二車體合攏時(shí)，第一車體和第二車體之間形成第一夾持空間。本發(fā)明還公開(kāi)了一種利用上述更換裝置進(jìn)行刀具更換的方法。本發(fā)明能夠快速進(jìn)行鉆頭刀具的更換，大大提高了鉆頭刀具的更換操作效率，利于保證施工進(jìn)度。利于保證施工進(jìn)度。利于保證施工進(jìn)度。

技術(shù)研發(fā)人員：錢(qián)駿 丁志宏 丁明 劉從明 徐克

受保護(hù)的技術(shù)使用者：亨通海洋工程有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.12.13

技術(shù)公布日：2023/3/21