水平定向钻机动力头自拆卸装置

1057 编辑：中冶有色技术网来源：徐州徐工基础工程机械有限公司

2024-01-16 14:55:27

权利要求书： 1.一种水平定向钻机动力头自拆卸装置，其特征在于：包括台架（1）、伸缩臂（3）、滑架（7）和底座（9），所述伸缩臂（3）包括垂直套装在一起的外臂（3?1）和内臂（3?2），外臂（3?1）与内臂（3?2）内部之间装有控制所述外臂（3?1）和内臂（3?2）产生相对运动的举升装置，所述伸缩臂（3）的上端铰接在所述台架（1）的下部，所述伸缩臂（3）的下端可转动的安装在所述滑架（7）上，所述滑架（7）滑动安装在所述底座（9）上；所述伸缩臂（3）的侧部与所述台架（1）之间安装有调姿机构。

2.根据权利要求1所述的水平定向钻机动力头自拆卸装置，其特征在于：所述调姿机构包括沿所述台架（1）前后方向设置的、沿所述伸缩臂（3）的轴线对称的两个俯仰角度油缸（2）。

3.根据权利要求1或2所述的水平定向钻机动力头自拆卸装置，其特征在于：所述调姿机构包括沿所述台架（1）左右方向设置的、沿所述伸缩臂（3）的轴线对称的两个侧翻油缸（4）。

4.根据权利要求2所述的水平定向钻机动力头自拆卸装置，其特征在于：所述俯仰角度油缸（2）的一端通过万向节连接在所述台架（1）的下部，俯仰角度油缸（2）的另一端通过万向节连接在所述伸缩臂（3）的侧壁。

5.根据权利要求3所述的水平定向钻机动力头自拆卸装置，其特征在于：所述侧翻油缸（4）的一端通过万向节连接在所述台架（1）的下部，侧翻油缸（4）的另一端通过万向节连接在所述伸缩臂（3）的侧壁。

6.根据权利要求1所述的水平定向钻机动力头自拆卸装置，其特征在于：所述举升装置是举升油缸（5）。

7.根据权利要求1所述的水平定向钻机动力头自拆卸装置，其特征在于：所述伸缩臂（3）的上端通过球副连接座（3?3）连接在所述台架（1）的下部，球副连接座（3?3）位于所述台架（1）的重心位置。

8.根据权利要求1所述的水平定向钻机动力头自拆卸装置，其特征在于：所述伸缩臂（3）的下端通过推力轴承（3?4）与所述滑架（7）相连。

9.根据权利要求1所述的水平定向钻机动力头自拆卸装置，其特征在于：所述滑架（7）的前端或后端装有与滑架（7）的侧端面垂直的纵向油缸（8），纵向油缸（8）的一端连接在滑架（7）上，纵向油缸（8）的另一端通过支座连接在所述底座（9）上。

10.根据权利要求1或9所述的水平定向钻机动力头自拆卸装置，其特征在于：所述滑架（7）的左端或右端装有与滑架（7）的侧端面垂直的横向油缸（6），横向油缸（6）的一端连接在滑架（7）上，横向油缸（6）的另一端通过支座连接在所述底座（9）上。

11.根据权利要求1所述的水平定向钻机动力头自拆卸装置，其特征在于：所述台架（1）上部装有与水平定向钻机动力头相适配的齿条（1?1），齿条（1?1）两侧的台架（1）表面是与动力头相适配的滑轨（1?2）。

12.根据权利要求11所述的水平定向钻机动力头自拆卸装置，其特征在于：所述齿条（1?1）有两条，齿条（1?1）的齿顶朝向外侧。

13.根据权利要求11所述的水平定向钻机动力头自拆卸装置，其特征在于：所述齿条（1?1）与台架（1）焊接为一体。

说明书：水平定向钻机动力头自拆卸装置技术领域[0001] 本发明涉及一种水平定向钻机动力头自拆卸装置，属于水平定向钻机动力头的拆装技术领域。

背景技术[0002] 水平定向钻机是将石油工业的定向钻进技术和传统的管线施工方法结合在一起，它具有施工速度快、施工精度高、成本低等优点，广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、天然

气、石油等管线铺设施工工程中。

[0003] 大吨位钻机的尺寸大、重量大，属于大型设备，其在运输、转场时受运输安全规范的限制，各部件需拆卸运输。特别是动力头质量较大，当动力头与钻架一同运输时，一般会

超出运输规范标准规定的重量与尺寸。现有的水平定向钻机动力头安装、拆装难度较大，需

要吊装设备配合，且转场后按相反动作实现动力头与钻架的装配，造成拆装过程较为繁琐，

影响工作效率。

发明内容[0004] 为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种水平定向钻机动力头自拆卸装置，能够实现了多个自由度的控制调节，保证了台架与钻架之间的准确对接，简化动力头

与钻架的拆装过程。

[0005] 本发明是通过如下技术方案实现的：一种水平定向钻机动力头自拆卸装置，包括台架、伸缩臂、滑架和底座，所述伸缩臂包括垂直套装在一起的外臂和内臂，外臂与内臂内

部之间装有控制所述外臂和内臂产生相对运动的举升装置，所述伸缩臂的上端铰接在所述

台架的下部，所述伸缩臂的下端可转动的安装在所述滑架上，所述滑架滑动安装在所述底

座上；所述伸缩臂的侧部与所述台架之间安装有调姿机构。

[0006] 所述调姿机构包括沿所述台架前后方向设置的、沿所述伸缩臂的轴线对称的两个俯仰角度油缸。

[0007] 所述调姿机构包括沿所述台架左右方向设置的、沿所述伸缩臂的轴线对称的两个侧翻油缸。

[0008] 所述俯仰角度油缸的一端通过万向节连接在所述台架的下部，俯仰角度油缸的另一端通过万向节连接在所述伸缩臂的侧壁。

[0009] 所述侧翻油缸的一端通过万向节连接在所述台架的下部，侧翻油缸的另一端通过万向节连接在所述伸缩臂的侧壁。

[0010] 所述举升装置是举升油缸。[0011] 所述伸缩臂的上端通过球副连接座连接在所述台架的下部，球副连接座位于所述台架的重心位置。

[0012] 所述伸缩臂的下端通过推力轴承与所述滑架相连。[0013] 所述滑架的前端或后端装有与滑架的侧端面垂直的纵向油缸，纵向油缸的一端连接在滑架上，纵向油缸的另一端通过支座连接在所述底座上。

[0014] 所述滑架的左端或右端装有与滑架的侧端面垂直的横向油缸，横向油缸的一端连接在滑架上，横向油缸的另一端通过支座连接在所述底座上。

[0015] 所述台架上部装有与水平定向钻机动力头相适配的齿条，齿条两侧的台架表面是与动力头相适配的滑轨。

[0016] 所述齿条有两条，齿条的齿顶朝向外侧。[0017] 所述齿条与台架焊接为一体。[0018] 本发明的有益效果是：本发明解决了大吨位水平定向钻机动力头的调姿挂装，能够实现了多个自由度的控制调节，整个动力头拆卸装置最多时可实现了六个自由度的控制

调节，保证了台架与钻架之间的准确对接，简化动力头与钻架的拆装过程。

[0019] 本发明装置能随动力头一同转场运输，不会超出运输规范标准规定的重量与尺寸。且转场结束后，按与拆卸过程相反的过程实现动力头与钻架的装配，大大提高了动力头

拆装的工作效率。

附图说明[0020] 下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。[0021] 图1是本发明主视图；[0022] 图2是图1的左视图；[0023] 图3是本发明使用状态参考图。[0024] 图中，1、台架，1?1、齿条，1?2、滑轨，2、俯仰角度油缸，3、伸缩臂，3?1、外臂，3?2、内臂，3?3、球副连接座，3?4、推力轴承，4、侧翻油缸，5、举升油缸，6、横向油缸，7、滑架，8、纵向

油缸，9、底座，10、减速器，20、箱体，30、勾板，40、钻架，50、动力头自拆卸装置。

具体实施方式[0025] 下面结合实施例对本发明进一步说明。[0026] 图1?图3所示的一种水平定向钻机动力头自拆卸装置，包括台架1、伸缩臂3、滑架7和底座9，台架1是用于与钻架对接并承接支撑水平定向钻机动力头的平台装置。所述伸缩

臂3用于重量支撑，包括垂直套装在一起的外臂3?1和内臂3?2，外臂3?1与内臂3?2内部之间

装有控制所述外臂3?1和内臂3?2产生相对运动的举升装置，实现了举升一个自由度控制。

外臂3?1和内臂3?2可一个在上、一个在下，图1所示，外臂3?1在上方套住下方的内臂3?2，也

可反过来，调姿机构连接在外臂3?1上，外臂3?1上端通过球副等连接台架1，内臂3?2的下端

通过推力轴承等可转动的连接在滑架7上。

[0027] 所述伸缩臂3的上端铰接在所述台架1的下部。所述伸缩臂3的下端可转动的安装在所述滑架7上，实现了台架回转自由度控制。所述滑架7滑动安装在所述底座9上；所述伸

缩臂3的侧部与所述台架1之间安装有调姿机构。

[0028] 所述调姿机构包括沿所述台架1前后方向设置的、沿所述伸缩臂3的轴线对称的两个俯仰角度油缸2，实现俯仰自由度的控制。

[0029] 所述调姿机构包括沿所述台架1左右方向设置的、沿所述伸缩臂3的轴线对称的两个侧翻油缸4，实现侧翻自由度的控制。

[0030] 所述俯仰角度油缸2的一端通过万向节连接在所述台架1的下部，俯仰角度油缸2的另一端通过万向节连接在所述伸缩臂3的侧壁。

[0031] 所述侧翻油缸4的一端通过万向节连接在所述台架1的下部，侧翻油缸4的另一端通过万向节连接在所述伸缩臂3的侧壁。

[0032] 所述举升装置是举升油缸5。[0033] 所述伸缩臂3的上端通过球副连接座3?3连接在所述台架1的下部，球副连接座3?3位于所述台架1的重心位置。

[0034] 所述伸缩臂3的下端通过推力轴承3?4与所述滑架7相连。[0035] 所述滑架7的前端或后端装有与滑架7的侧端面垂直的纵向油缸8，纵向油缸8的一端连接在滑架7上，纵向油缸8的另一端通过支座连接在所述底座9上。滑架与底座通过纵向

油缸8相连实现了纵移的自由度控制。

[0036] 所述滑架7的左端或右端装有与滑架7的侧端面垂直的横向油缸6，横向油缸6的一端连接在滑架7上，横向油缸6的另一端通过支座连接在所述底座9上。滑架与底座通过横向

油缸6相连，实现了横移的自由度控制。

[0037] 整个动力头拆卸装置最多可实现六个自由度的控制调节，保证了台架与钻架之间的准确对接。

[0038] 所述台架1上部装有与水平定向钻机动力头相适配的齿条1?1，齿条1?1两侧的台架1表面是与动力头相适配的滑轨1?2。所述齿条1?1与台架1焊接为一体。台架1用于与钻架

对接，齿条为动力头齿轮的作用件，滑轨1?2为动力头自重的支撑件。所述齿条1?1有两条，

齿条1?1的齿顶朝向外侧。

[0039] 水平定向钻机动力头的传统拆卸方法为，先拆掉水平定向钻机动力头上的多组减速器10，再拆掉勾板30，实现动力头与钻架40的脱离，然后使用起重设备吊起动力头的箱体

20，实现动力头拆卸。转场后按相反动作实现动力头与钻架的装配，整个过程较为繁琐。

[0040] 与现有技术相比，本发明水平定向钻机动力头自拆卸装置对动力头的拆卸过程为：钻机设备调整好待拆姿态后，将动力头自拆卸装置50运至钻架40后端大概位置，由本发

明动力头自拆卸装置50本身的调姿功能实现与钻架40的精准对接后，动力头延本装置的齿

条运行到装置上，实现动力头与钻架的分离，装置随动力头一同转场运输。转场结束后，按

相反过程实现动力头与钻架的装配，大大提高了动力头拆装的工作效率。

[0041] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换

和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。