岩心钻探钻杆自动移摆机械手设计与试验研究

发布时间：2021-09-09 05:58

　　钻杆自动移摆机械手是实现钻机自动化的关键性装置,在正常钻进或提下钻作业过程中,主要承担对钻杆的提升、下放、摆转等操作,并能配合钻机完成钻杆的装卸。我国在地质岩心钻探领域对于该方面的研究和应用还处于起步阶段,尚未有完全成熟的产品投放市场。为此,本课题配套“多金属矿岩心钻探关键技术装备联合研发及示范”项目自主研发的CSD1800ZD自动化岩心钻机设计了一套适用于绳索取心钻杆的自动移摆机械手,用于实现加接钻杆、提下钻的自动化,以达到减轻工人劳动强度,提高安全性和钻探效率等目的。首先,论文根据设计要求和正常钻进或提下钻作业过程中操作钻杆的流程,确定了机械手的总体方案。机械手直接安装在钻机桅杆上,通过翻转机构上设计的可调式机械定位结构调整翻转角度与钻进角度相匹配,能够满足钻机钻进垂直或倾斜井的需要。对机械手的升降机构、翻转机构、摆转机构和夹持机构进行了详细设计和计算选型。由于绳索取心钻杆螺纹的锥度较小,对钻杆移摆到井口后与钻机主轴的同轴程度要求较高,因此设计了三个补偿机构,包括两个方向的微调机构和一个防钻杆前倾机构,在安装调试时能够调整钻杆中心的位置。其次,为了方便在野外没有电力供应的情况下应用... 

【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

LAIBE公司AuxiliaryRodHandlingSystem2016年，BoartLongyear公司推出了LF（TM）160岩心钻机和FL262FREEDOM

4使司钻在较安全的位置上进行操作，在物理范围上远离了设备和潜在的危险源。LF（TM）160钻机与FL262FREEDOM（TM）装载机配合使用，有助于进行复杂的岩心钻探（BoartLongyear，2016）。图1-2LF（TM）160钻机和FL262FREEDOM（TM）装载机1.2.1.2钻机上的钻杆操作装置这类操作装置将钻杆排放装置和移摆装置与钻机集成在一起，通过机械手将存放在钻机上的钻杆移摆至井口。这类操作装置的优点是：不需要单独运输；避免了独立于钻机的操作装置在现场使用前需要调整与钻机相对位置的现象；结构紧凑、占用现场空间校缺点是：受钻机空间大小的影响，操作装置上所能存储的钻杆数量和钻杆长度受到限制。瑞典阿特拉斯公司为其Explorac系列反循环钻机配备了钻杆装卸系统，如图1-3所示。该装置最多能够存储30根φ3.5-4.5英寸的钻杆，允许操作人员站在危险区域外使用遥控装置进行钻杆装卸、堆放等操作。图1-3Explorac100反循环钻机钻杆装卸系统

4使司钻在较安全的位置上进行操作，在物理范围上远离了设备和潜在的危险源。LF（TM）160钻机与FL262FREEDOM（TM）装载机配合使用，有助于进行复杂的岩心钻探（BoartLongyear，2016）。图1-2LF（TM）160钻机和FL262FREEDOM（TM）装载机1.2.1.2钻机上的钻杆操作装置这类操作装置将钻杆排放装置和移摆装置与钻机集成在一起，通过机械手将存放在钻机上的钻杆移摆至井口。这类操作装置的优点是：不需要单独运输；避免了独立于钻机的操作装置在现场使用前需要调整与钻机相对位置的现象；结构紧凑、占用现场空间校缺点是：受钻机空间大小的影响，操作装置上所能存储的钻杆数量和钻杆长度受到限制。瑞典阿特拉斯公司为其Explorac系列反循环钻机配备了钻杆装卸系统，如图1-3所示。该装置最多能够存储30根φ3.5-4.5英寸的钻杆，允许操作人员站在危险区域外使用遥控装置进行钻杆装卸、堆放等操作。图1-3Explorac100反循环钻机钻杆装卸系统


本文编号：3391561