ЗАЖИМАЮЩЕЕ И ОТВИНЧИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО КЕРНОВОЙ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ И КЕРНОВАЯ БУРОВАЯ УСТАНОВКА
CLAMPING AND UNSCREWING DEVICE OF CORE DRILLING RIG AND CORE DRILLING RIG

[0001]
Настоящее изобретение относится к области техники, касающейся нагрузки и разгрузки буровой штанги, и, в частности, к зажимающему и отвинчивающему устройству керновой буровой установки и керновой буровой установке.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002]
Зажим как компонент керновой буровой установки используется для нагрузки и разгрузки буровой штанги. Зажим в основном используется для взаимодействия со шпиндельной головкой керновой буровой установки для выполнения стыкового соединения и отсоединения в отношении буровых штанг, отделения в отношении буровой головки и т. п., когда буровая штанга автоматически нагружается и разгружается, и этот процесс нуждается в надежном зажимании и простых и удобных операциях. Отвинчивающее устройство представляет собой вспомогательное устройство в процессах нагрузки и разгрузки керновой буровой установки, и оно в основном используется для раскручивания первого соединения буровых штанг с резьбовым соединением, распределяя давление шпиндельной головки и защищая буровые штанги. В настоящее время керновая буровая установка главным образом использует гидравлический зажим полноразмерного типа в качестве своего зажима и двухзажимное отвинчивающее устройство в качестве своего отвинчивающего устройства.
[0003]
Гидравлический зажим полноразмерного типа смонтирован на устье скважины, и его плашка зажимает и разжимает бурильный инструмент под гидравлическим управлением. Когда масло под высоким давлением в указанном порядке проходит через масловпускные отверстия на двух сторонах гидравлического масляного цилиндра, плашка закрывается по направлению к центру совместно с движением поршня, чтобы зажать бурильный инструмент, и, когда гидравлическое масло меняет свое направление потока, плашка разжимает бурильный инструмент. Следовательно, такой зажим имеет простую структуру, однако на его зажимающую силу легко влияет варьирование давления масла, и, если случаются какие-либо нарушения условий эксплуатации, такие как отключение питания, существует потенциальная угроза безопасности; более того, поскольку зажим смонтирован на устье скважины, он занимает место на устье скважины, что приводит к тому, что бурильный инструмент не может беспрепятственно пройти через скважину, что влияет на техническое обслуживание. Двухзажимное отвинчивающее устройство занимает большее пространство, так что оно неприменимо к небольшой керновой буровой установке. Более того, зажим и отвинчивающее устройство главным образом размещены раздельно, занимая большее пространство. В документе CN 104594831 B раскрыто объединенное устройство зажимания и монтажа/демонтажа бурильной колонны для керновой буровой установки. Объединенное устройство зажимания и монтажа/демонтажа бурильной колонны оснащено верхним держателем, при этом верхний держатель содержит корпус верхнего держателя; керноприемник расположен в корпусе верхнего держателя; нижний держатель расположен под керноприемником; нижний держатель содержит основание, компонент, блокирующий вращающееся колесо, расположен внутри основания, и цилиндр с гидравлическим маслом расположен снаружи основания нижнего держателя; верхняя часть основания сверху оснащена муфтой, которая расположена на нижней части керноприемника в режиме муфтового соединения; устройство регулировки шага резьбы бурильной колонны расположено снаружи керноприемника между нижним держателем и верхним держателем. В соответствии с объединенным устройством зажимания и монтажа/демонтажа бурильной колонны муфта и керноприемник находятся в резьбовом соединении, шаг резьбы витков резьбы является таким же, как и шаг резьбы витков резьбы бурильной колонны, и может осуществляться относительное движение бурильной колонны за счет смещения на один шаг резьбы в осевом направлении бурильной колонны каждый раз, когда бурильная колонна вращается на один оборот в процессах монтажа и демонтажа бурильной колонны, так что обеспечивается возможность того, что витки резьбы бурильной колонны не будут повреждены в процессах монтажа и демонтажа; устройство регулировки шага резьбы бурильной колонны используется между нижним держателем и верхним держателем, так что количество рабочих и интенсивность труда рабочих снижены, и реализована автоматизация механического управления.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004]
Цель настоящего изобретения в первом аспекте состоит в предоставлении зажимающего и отвинчивающего устройства керновой буровой установки для решения технической проблемы, заключающейся в том, что в известном уровне техники зажим и отвинчивающее устройство размещены раздельно, занимая большее пространство. Ниже будут подробно описаны разнообразные технические эффекты, порожденные предпочтительной технической схемой из технических схем, предоставленных в настоящем изобретении.
[0005]
Для достижения вышеуказанной цели настоящее изобретение применяет следующую техническую схему.
[0006]
Зажимающее и отвинчивающее устройство керновой буровой установки, предоставленное настоящим изобретением, используется для зажимания и отвинчивания буровой штанги и характеризуется тем, что содержит верхнюю зажимающую часть, отвинчивающую часть, монтажное посадочное место и нижнюю зажимающую часть, при этом верхняя зажимающая часть и нижняя зажимающая часть размещены продольно-симметрично и могут двигаться вперед и назад, чтобы разжимать и зажимать буровую штангу, и нижняя зажимающая часть смонтирована в монтажном посадочном месте; и отвинчивающая часть смонтирована на монтажном посадочном месте, и верхняя зажимающая часть смонтирована с возможностью вращения в отвинчивающей части для отвинчивания буровой штанги.
[0007]
Благоприятные эффекты зажимающего и отвинчивающего устройства керновой буровой установки, предоставленного настоящим изобретением таковы: верхняя зажимающая часть и нижняя зажимающая часть размещены продольно-симметрично, верхняя зажимающая часть расположена над монтажным посадочным местом, нижняя зажимающая часть расположена в монтажном посадочном месте, и отвинчивающая часть расположена на монтажном посадочном месте и под верхней зажимающей частью; следовательно, операции зажимания и отвинчивания буровой штанги выполняются заодно, так что пространство используется эффективно; и разжимание и зажимание буровой штанги достигаются посредством движения вперед и назад, так что это более благоприятно для использования пространства верхней зажимающей части и нижней зажимающей части.
[0008]
Основываясь на технической схеме, описанной выше, настоящее изобретение может быть дополнительно улучшено, как указано ниже.
[0009]
Кроме того, в зажимающем и отвинчивающем устройстве керновой буровой установки верхняя зажимающая часть содержит верхний приводной элемент, верхний зажимающий подвижный элемент, верхнее зажимающее посадочное место в сборе и два симметрично расположенных верхних зажимающих элемента, при этом два конца верхнего приводного элемента в указанном порядке соответственно соединены с верхним зажимающим подвижным элементом и верхним зажимающим посадочным местом в сборе для приведения верхнего зажимающего подвижного элемента в движение вперед и назад вдоль верхнего зажимающего посадочного места в сборе, и два верхних зажимающих элемента заделаны в верхний зажимающий подвижный элемент и верхнее зажимающее посадочное место в сборе с возможностью скольжения, чтобы перемещаться в направлениях, противоположном и соответствующем направлению зажимания буровой штанги, совместно с движением вперед и назад верхнего зажимающего подвижного элемента; и верхнее зажимающее посадочное место в сборе смонтировано с возможностью вращения в отвинчивающей части.
[0010]
Кроме того, в зажимающем и отвинчивающем устройстве керновой буровой установки верхний зажимающий подвижный элемент содержит верхний подвижный элемент и верхний направляющий элемент, и верхний подвижный элемент соединен с верхним направляющим элементом; и верхний направляющий элемент заделан в верхнее зажимающее посадочное место в сборе с возможностью скольжения вперед и назад, и один конец верхнего приводного элемента соединен с верхним подвижным элементом для приведения верхнего подвижного элемента в движение вперед и назад.
[0011]
Кроме того, в зажимающем и отвинчивающем устройстве керновой буровой установки верхнее зажимающее посадочное место в сборе содержит верхнее зажимающее посадочное место и верхний монтажный фланец, и нижняя часть верхнего зажимающего посадочного места соединена с верхней частью верхнего монтажного фланца; и верхние зажимающие элементы заделаны в верхний зажимающий подвижный элемент и верхнее зажимающее посадочное место с возможностью скольжения, и другой конец верхнего приводного элемента соединен с верхним зажимающим посадочным местом; и верхний монтажный фланец смонтирован с возможностью вращения в отвинчивающей части.
[0012]
Кроме того, в зажимающем и отвинчивающем устройстве керновой буровой установки каждый из верхних зажимающих элементов содержит верхнее зажимающее направляющее посадочное место и верхнюю плашку, используемую для зажимания буровой штанги, при этом верхний стопорный штифт смонтирован на верхнем зажимающем подвижном элементе, и верхнее зажимающее направляющее посадочное место соединено с верхней плашкой и заделано в верхний зажимающий подвижный элемент и верхнее зажимающее посадочное место в сборе с возможностью скольжения; и нижний конец верхнего стопорного штифта заделан в верхний направляющий паз, который размещен наклонно и образован в верхнем зажимающем направляющем посадочном месте, с возможностью скольжения.
[0013]
Кроме того, в зажимающем и отвинчивающем устройстве керновой буровой установки отвинчивающая часть содержит отвинчивающее основание и отвинчивающий приводной элемент, при этом отвинчивающее основание смонтировано на монтажном посадочном месте и заделано в верхнюю зажимающую часть, и два конца отвинчивающего приводного элемента в указанном порядке соответственно соединены с верхней зажимающей частью и монтажным посадочным местом для приведения верхней зажимающей части во вращение вдоль отвинчивающего основания.
[0014]
Кроме того, в зажимающем и отвинчивающем устройстве керновой буровой установки монтажное посадочное место соединено с приводным элементом для приведения монтажного посадочного места в скользящее движение вдоль керновой буровой установки.
[0015]
Кроме того, в зажимающем и отвинчивающем устройстве керновой буровой установки нижняя зажимающая часть содержит нижний приводной элемент, нижний зажимающий подвижный элемент, нижнее зажимающее посадочное место в сборе и два симметрично размещенных нижних зажимающих элемента, при этом два конца нижнего приводного элемента в указанном порядке соответственно соединены с нижним зажимающим подвижным элементом и нижним зажимающим посадочным местом в сборе для приведения нижнего зажимающего подвижного элемента в движение вперед и назад вдоль нижнего зажимающего посадочного места в сборе, и два нижних зажимающих элемента заделаны в нижний зажимающий подвижный элемент и нижнее зажимающее посадочное место в сборе с возможностью скольжения, чтобы перемещаться в направлениях, противоположном и соответствующем направлению зажимания буровой штанги, совместно с движением вперед и назад нижнего зажимающего подвижного элемента; и нижнее зажимающее посадочное место в сборе смонтировано в монтажном посадочном месте.
[0016]
Кроме того, в зажимающем и отвинчивающем устройстве керновой буровой установки нижняя скошенная поверхность образована на нижнем зажимающем элементе и плотно прилегает к внутренней стенке нижнего зажимающего подвижного элемента под весом буровой штанги.
[0017]
Цель настоящего изобретения во втором аспекте состоит в предоставлении керновой буровой установки для решения технической проблемы, заключающейся в том, что в известном уровне техники зажим и отвинчивающее устройство размещены раздельно, занимая большое пространство. Ниже будут подробно описаны разнообразные технические эффекты, порожденные предпочтительной технической схемой из технических схем, предоставленных в настоящем изобретении.
[0018]
Для достижения вышеуказанной цели настоящее изобретение применяет следующую техническую схему.
[0019]
Керновая буровая установка, предоставленная настоящим изобретением, содержит зажимающее и отвинчивающее устройство керновой буровой установки, предоставленное настоящим изобретением в первом аспекте.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0020]
Для более ясного описания технических схем в вариантах осуществления настоящего изобретения или известном уровне техники, далее кратко представлены сопроводительные графические материалы, необходимые для описания вариантов осуществления или известного уровня техники. Очевидно, что на сопроводительных графических материалах в следующем описании показаны лишь некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, и специалист в данной области техники все еще может вывести другие графические материалы из данных сопроводительных графических материалов без творческих усилий.
[0021]
На фиг. 1 представлено схематическое представление пространственной структуры настоящего изобретения;
[0022]
на фиг. 2 представлено схематическое представление структуры вида спереди настоящего изобретения, когда плашки находятся в разжатом состоянии;
[0023]
на фиг. 3 представлено схематическое представление структуры вида сзади настоящего изобретения;
[0024]
на фиг. 4 представлено схематическое представление структуры вида сверху настоящего изобретения, когда плашки находятся в зажатом состоянии;
[0025]
на фиг. 5 изображен вид снизу структуры разреза целиком поперечного разреза нижнего зажимающего элемента в настоящем изобретении; и
[0026]
на фиг. 6 представлено схематическое представление структуры вида в разрезе части A–A по фиг. 5 настоящего изобретения.
[0027]
На сопроводительных графических материалах: 1 – верхняя зажимающая часть; 2 – отвинчивающая часть; 3 – монтажное посадочное место; 4 – нижняя зажимающая часть; 11 – верхний приводной элемент; 12 – верхний зажимающий подвижный элемент; 13 – верхнее зажимающее посадочное место в сборе; 14 – верхний зажимающий элемент; 21 – отвинчивающее основание; 22 – отвинчивающий приводной элемент; 30 – приводной элемент; 31 – крепежная плита; 32 – скользящий элемент; 33 – задняя монтажная плита; 41 – нижний приводной элемент; 42 – нижний зажимающий подвижный элемент; 43 – нижнее зажимающее посадочное место в сборе; 44 – нижний зажимающий элемент; 121 – верхний подвижный элемент; 122 – верхний направляющий элемент; 131 – верхнее зажимающее посадочное место; 132 – монтажный фланец; 141 – верхнее зажимающее направляющее посадочное место; 142 – верхняя плашка; 221 – соединительный штифт; 222 – монтажное посадочное место отвинчивающего приводного элемента; 321 – скользящая опорная плита; 322 – скользящая монтажная плита; 323 – ребристая пластина монтажной плиты; 421 – нижний подвижный элемент; 422 – нижний направляющий элемент; 431 – нижнее зажимающее посадочное место; 432 – нижний монтажный фланец; 441 – нижнее зажимающее направляющее посадочное место; 442 – нижняя плашка; 4211 – нижний стопорный штифт; 4411 – нижний направляющий паз; 4412 – нижняя скошенная поверхность; 1211 – верхний стопорный штифт; и 1411 – верхний направляющий паз.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0028]
Для пояснения целей, технических схем и преимуществ настоящего изобретения далее подробно описаны технические схемы настоящего изобретения. Очевидно, что описанные варианты осуществления являются лишь частью, а не всеми вариантами осуществления настоящего изобретения. Все другие варианты осуществления, полученные специалистом в данной области техники на основе вариантов осуществления настоящего изобретения без творческих усилий, должны подпадать под объем правовой охраны настоящего изобретения.
[0029]
Зажимающее и отвинчивающее устройство керновой буровой установки, предоставленное настоящим изобретением в первом аспекте, используется для зажимания и отвинчивания буровой штанги и характеризуется тем, что содержит верхнюю зажимающую часть 1, отвинчивающую часть 2, монтажное посадочное место 3 и нижнюю зажимающую часть 4. Верхняя зажимающая часть 1 и нижняя зажимающая часть 4 размещены продольно-симметрично и могут двигаться вперед и назад, чтобы разжимать и зажимать буровую штангу. Нижняя зажимающая часть 4 смонтирована в монтажном посадочном месте 3. Отвинчивающая часть 2 смонтирована на монтажном посадочном месте 3. Верхняя зажимающая часть 1 смонтирована с возможностью вращения в отвинчивающей части 2 для отвинчивания буровой штанги.
[0030]
А точнее, как показано на фиг. 1–4, причем на фиг. 1 представлено схематическое представление пространственной структуры настоящего изобретения. На фиг. 2 представлено схематическое представление структуры вида спереди настоящего изобретения, когда плашки находятся в разжатом состоянии. На фиг. 3 представлено схематическое представление структуры вида сзади настоящего изобретения. На фиг. 4 представлено схематическое представление структуры вида сверху настоящего изобретения, когда плашки находятся в зажатом состоянии.
[0031]
Вмещающее пространство, используемое для вмещения нижней зажимающей части 4, может быть образовано в монтажном посадочном месте 3; для зажимания и отвинчивания буровой штанги и эффективного использования пространства верхняя зажимающая часть 1 и нижняя зажимающая часть 4 размещены продольно-симметрично, верхняя зажимающая часть 1 расположена над монтажным посадочным местом 3, нижняя зажимающая часть 4 расположена в монтажном посадочном месте 3, и отвинчивающая часть 2 расположена на монтажном посадочном месте 3 и под верхней зажимающей частью 1. Следовательно, операции зажимания и отвинчивания буровой штанги выполняются заодно, так что пространство используется эффективно. Разжимание и зажимание буровой штанги достигаются посредством движения вперед и назад, так что это более благоприятно для использования пространства верхней зажимающей части 1 и нижней зажимающей части 4.
[0032]
Процесс отвинчивания в настоящем изобретении проходит следующим образом: элементы нижней зажимающей части 4 и верхней зажимающей части 1 последовательно движутся назад, чтобы зажать две взаимно соединенные буровые штанги, отвинчивающая часть 2 приводит верхнюю зажимающую часть 1 во вращение для отвинчивания буровой штанги, которая зажата верхней зажимающей частью 1, и в то же время нижняя зажимающая часть 4 все еще зажимает зажатую буровую штангу.
[0033]
В качестве необязательного варианта осуществления верхняя зажимающая часть 1 содержит верхний приводной элемент 11, верхний зажимающий подвижный элемент 12, верхнее зажимающее посадочное место в сборе 13 и два симметрично размещенных верхних зажимающих элемента 14. Два конца верхнего приводного элемента 11 в указанном порядке соответственно соединены с верхним зажимающим подвижным элементом 12 и верхним зажимающим посадочным местом в сборе 13 для приведения верхнего зажимающего подвижного элемента 12 в движение вперед и назад вдоль верхнего зажимающего посадочного места в сборе 13. Два верхних зажимающих элемента 14 заделаны в верхний зажимающий подвижный элемент 12 и верхнее зажимающее посадочное место в сборе 13 с возможностью скольжения, чтобы перемещаться в направлениях, противоположном и соответствующем направлению зажимания буровой штанги, совместно с движением вперед и назад верхнего зажимающего подвижного элемента 12. Верхнее зажимающее посадочное место в сборе 13 смонтировано с возможностью вращения в отвинчивающей части 2.
[0034]
А точнее, как показано на фиг. 1–4, один конец двух верхних зажимающих элементов 14 относительно симметричен и заделан в верхний зажимающий подвижный элемент 12 и верхнее зажимающее посадочное место в сборе 13 с возможностью скольжения, и конкретно проходит через верхнее зажимающее посадочное место в сборе 13, и затем заделан в первый паз скольжения, образованный в верхнем зажимающем подвижном элементе 12; и другой конец двух верхних зажимающих элементов 14 использован для зажимания буровой штанги. Следовательно, когда верхний зажимающий подвижный элемент 12 движется вперед и назад для приведения в действие двух верхних зажимающих элементов 14 для выполнения прямолинейного перемещения в направлении, противоположном или соответствующем направлению зажимания буровой штанги, внешние стенки двух верхних зажимающих элементов 14 могут прилегать к внешней стенке первого паза скольжения и плотно держать зажим буровой штанги при зажимании буровой штанги, чтобы достичь компактности в пространстве и эффективно использовать пространство.
[0035]
Верхний приводной элемент 11 может применять приводной элемент в виде гидравлического цилиндра, при этом тело гидравлического цилиндра приводного элемента в виде гидравлического цилиндра соединено с верхним зажимающим подвижным элементом 12, и шток поршня приводного элемента в виде гидравлического цилиндра соединен с верхним зажимающим посадочным местом в сборе 13. Когда шток поршня вытягивается, то, поскольку верхнее зажимающее посадочное место в сборе 13 неподвижно смонтировано на монтажном посадочном месте 3 в переднем и заднем направлении, тело гидравлического цилиндра приводит верхний зажимающий подвижный элемент 12 в движение назад, чтобы привести два верхних зажимающих элемента 14 в синхронное горизонтальное движение по направлению друг к другу в противоположных направлениях, то есть для выполнения прямолинейного перемещения в направлении, соответствующем направлению зажимания буровой штанги, чтобы достичь зажимания буровой штанги; и когда шток поршня втягивается назад, то тело гидравлического цилиндра приводит верхний зажимающий подвижный элемент 12 в движение вперед, чтобы привести два верхних зажимающих элемента 14 в горизонтальное движение назад в противоположных направлениях, то есть для выполнения прямолинейного перемещения в направлении, противоположном направлению зажимания буровой штанги, чтобы достичь разжимания буровой штанги.
[0036]
Верхнее зажимающее посадочное место в сборе 13 соединено с возможностью вращения с отвинчивающей частью 2, и верхний зажимающий подвижный элемент 12 и верхние зажимающие элементы 14 неподвижно смонтированы на верхнем зажимающем посадочном месте в сборе 13 в окружном направлении, так что отвинчивающая часть 2 может приводить верхнее зажимающее посадочное место в сборе 13 во вращение для приведения верхних зажимающих элементов 14 во вращение, чтобы достичь отвинчивания буровой штанги.
[0037]
Кроме того, в одном варианте осуществления верхний зажимающий подвижный элемент 12 содержит верхний подвижный элемент 121 и верхний направляющий элемент 122. Верхний подвижный элемент 121 соединен с верхним направляющим элементом 122. Верхний направляющий элемент 122 заделан в верхнее зажимающее посадочное место в сборе 13 с возможностью скольжения вперед и назад. Один конец верхнего приводного элемента 11 соединен с верхним подвижным элементом 121 для приведения верхнего подвижного элемента 121 в движение вперед и назад.
[0038]
А точнее, как показано на фиг. 1–4, задняя средняя часть верхнего подвижного элемента 121 соединена с одним концом верхнего приводного элемента 11, а именно с телом гидравлического цилиндра; другой конец верхнего приводного элемента 11, а именно шток поршня, может проходить через верхний подвижный элемент 121 и соединен с верхним зажимающим посадочным местом в сборе 13; следовательно, шток поршня вытягивается или втягивается назад для приведения верхнего подвижного элемента 121 в движение назад или вперед вдоль верхнего зажимающего посадочного места в сборе 13. Дополнительно верхний подвижный элемент 121 и верхний направляющий элемент 122 неподвижно заделаны в соответствии с окружным направлением верхнего зажимающего посадочного места в сборе 13. Конкретная структура может применять структуру, известную специалисту в данной области техники, и поэтому она не описана здесь вновь.
[0039]
Два симметричных верхних направляющих элемента 122 могут быть размещены и в указанном порядке смонтированы на левой стороне и правой стороне верхнего подвижного элемента 121. Верхний подвижный элемент 121 и верхние направляющие элементы 122 могут находиться в резьбовом соединении. Верхние направляющие элементы 122 могут быть заделаны в верхнее зажимающее посадочное место в сборе 12 с возможностью скольжения вперед и назад, при этом второй паз скольжения образован в нижней поверхности каждого из верхних направляющих элементов 122, и соответствующие скользящие блоки, выступающие вверх и сопряженные со вторыми пазами скольжения, образованы на верхней поверхности верхнего зажимающего посадочного места в сборе 13, так что верхние направляющие элементы 122 проявляют направляющую функцию в процессах скольжения вперед и назад. Верхние направляющие элементы 122 неподвижно заделаны в верхнее зажимающее посадочное место в сборе 13 в окружных направлениях, так что верхнее зажимающее посадочное место в сборе 13 вращается для приведения верхних направляющих элементов 122 и верхнего подвижного элемента 121 во вращение одновременно, тем самым приводя верхние зажимающие элементы 14 во вращение, чтобы достичь отвинчивания буровой штанги.
[0040]
Кроме того, в одном варианте осуществления верхнее зажимающее посадочное место в сборе 13 содержит верхнее зажимающее посадочное место 131 и верхний монтажный фланец 132. Нижняя часть верхнего зажимающего посадочного места 131 соединена с верхней частью верхнего монтажного фланца 132. Верхние зажимающие элементы 14 заделаны в верхний зажимающий подвижный элемент 12 и верхнее зажимающее посадочное место 131 с возможностью скольжения, и другой конец верхнего приводного элемента 11 соединен с верхним зажимающим посадочным местом 131. Верхний монтажный фланец 132 смонтирован с возможностью вращения в отвинчивающей части 2.
[0041]
А точнее, как показано на фиг. 1–4, верхнее зажимающее посадочное место 131 расположено на верхнем монтажном фланце 132 и может находиться в резьбовом соединении с верхним монтажным фланцем 132. Шток поршня верхнего приводного элемента 11 проходит через верхний зажимающий подвижный элемент 12, конкретно проходит через верхний подвижный элемент 121, а затем соединяется с верхним зажимающим посадочным местом 131, и тело гидравлического цилиндра верхнего приводного элемента 11 соединено с верхним подвижным элементом 121. Следовательно, шток поршня вытягивается и втягивается назад для приведения верхнего зажимающего подвижного элемента 12 в движение назад и вперед вдоль верхнего зажимающего посадочного места 131, и затем верхние зажимающие элементы 14 выполняют прямолинейное перемещение в направлении, соответствующем или противоположном направлению зажимания буровой штанги, тем самым достигая зажимания и разжимания буровой штанги. Верхний зажимающий подвижный элемент 12 неподвижно заделан в верхнее зажимающее посадочное место 131 в окружном направлении, так что отвинчивающая часть 2 приводит верхний монтажный фланец 132, верхнее зажимающее посадочное место 131 и верхний зажимающий подвижный элемент 12 во вращение для отвинчивания буровой штанги.
[0042]
Нижняя часть верхнего монтажного фланца 132 может быть заделана по окружности с возможностью вращения и находиться в скользящем соединении с отвинчивающей частью 2, и боковая стенка верхнего монтажного фланца 132 может быть соединена с движущим концом отвинчивающей части 2, так что отвинчивающая часть 2 может приводить верхний монтажный фланец 132 во вращение по окружности, тем самым достигая отвинчивания буровой штанги.
[0043]
Кроме того, в одном варианте осуществления каждый из верхних зажимающих элементов 14 содержит верхнее зажимающее направляющее посадочное место 141 и верхнюю плашку 142, используемую для зажимания буровой штанги. Верхние стопорные штифты 1211 смонтированы на верхнем зажимающем подвижном элементе 12. Верхние зажимающие направляющие посадочные места 141 соединены с верхними плашками 142 и заделаны в верхний зажимающий подвижный элемент 12 и верхнее зажимающее посадочное место в сборе 13 с возможностью скольжения. Нижний конец каждого верхнего стопорного штифта 1211 заделан в верхний направляющий паз 1411, который размещен наклонно и образован в верхнем зажимающем направляющем посадочном месте 141, с возможностью скольжения.
[0044]
А точнее, как показано на фиг. 5 и фиг. 6, причем на фиг. 5 изображен вид снизу структуры разреза целиком поперечного разреза нижнего зажимающего элемента в настоящем изобретении. На фиг. 6 представлено схематическое представление структуры вида в разрезе части A–A по фиг. 5 настоящего изобретения. Для удобного разъединения и замены верхних плашек 142, каждая из верхних плашек 142 может быть смонтирована с возможностью разъединения на соответствующем верхнем зажимающем направляющем посадочном месте 141 посредством болта. Когда верхние плашки 142 нуждаются в отсоединении и замене, болты откручивают, снимают верхние плашки 142, и выбирают другие верхние плашки 142, сопряженные с буровой штангой, в соответствии с требованиями использования.
[0045]
Верхние плашки 142 используются для зажимания буровой штанги, и структура верхних плашек 142 может использовать структуру, известную специалисту в данной области техники, которая повторно здесь не описывается. Каждый из наклонных верхних направляющих пазов 1411 образован в верхней поверхности соответствующего верхнего зажимающего направляющего посадочного места 141 и используется для обеспечения заделывания с возможностью скольжения нижнего конца соответствующего верхнего стопорного штифта 1211, и верхние стопорные штифты 1211 неподвижно смонтированы на верхнем зажимающем подвижном элементе 12.
[0046]
На той же горизонтальной проекции верхний зажимающий подвижный элемент 12 движется назад и вперед для приведения верхних стопорных штифтов 1211 в скользящее движение в наклонных верхних направляющих пазах 1411, чтобы приводить в действие верхние зажимающие элементы 14 для выполнения прямолинейного перемещения влево-вправо; другими словами, наклонное смещение верхних стопорных штифтов 1211 в наклонных верхних направляющих пазах 1411 может быть разделено на смещение назад-вперед верхнего зажимающего подвижного элемента 12 и прямолинейное перемещающее смещение вправо и влево верхних зажимающих элементов 14, так что прямолинейное перемещение верхних зажимающих элементов 14 в направлении, соответствующем или противоположном направлению зажимания буровой штанги, может быть достигнуто посредством движения назад-вперед верхнего зажимающего подвижного элемента 12, тем самым достигая компактности структуры и эффективного использования пространства. При этом расстояние движения назад-вперед верхнего зажимающего подвижного элемента 12 и расстояния прямолинейного перемещения верхних зажимающих элементов 14 могут быть определены в соответствии с фактической конструкционной ситуацией и ходом тела гидравлического цилиндра верхнего приводного элемента 11, которые здесь не ограничены.
[0047]
Каждое из верхних зажимающих направляющих посадочных мест 141 конкретно может проходить через верхнее зажимающее посадочное место 131 верхнего зажимающего посадочного места в сборе 13 и затем быть заделано в первый паз скольжения, образованный в верхнем подвижном элементе 121 верхнего зажимающего подвижного элемента 12 с возможностью скольжения вперед-назад. Дополнительно верхние зажимающие направляющие посадочные места 141 неподвижно заделаны в первый паз скольжения в окружном направлении, чтобы быть способными вращаться совместно с вращением верхнего зажимающего подвижного элемента 12 и верхнего зажимающего посадочного места в сборе 13, чтобы достичь отвинчивания буровой штанги.
[0048]
В качестве необязательного варианта осуществления отвинчивающая часть 2 содержит отвинчивающее основание 21 и отвинчивающий приводной элемент 22. Отвинчивающее основание 21 смонтировано на монтажном посадочном месте 3 и заделано в верхнюю зажимающую часть 1. Два конца отвинчивающего приводного элемента 22 в указанном порядке соответственно соединены с верхней зажимающей частью 1 и монтажным посадочным местом 3 для приведения верхней зажимающей части 1 во вращение вдоль отвинчивающего основания 21.
[0049]
А точнее, как показано на фиг. 1–4, отвинчивающее основание 21 может быть соединено с монтажным посадочным местом посредством болта. Выступающее наружу кольцо образовано на отвинчивающем основании 21 в окружном направлении, и третий паз скольжения образован в положении, соответствующем выступающему кольцу верхнего монтажного фланца 132 верхнего зажимающего посадочного места в сборе 13 и верхней зажимающей части 1, так что третий паз скольжения может позволить заделывание с возможностью скольжения выступающего кольца и входит в выступающее кольцо, а затем верхний монтажный фланец 132 может вращаться в окружном направлении отвинчивающего основания 21.
[0050]
Для удобства монтажа два двусторонне-симметричных отвинчивающих основания 21 могут быть использованы для монтирования на верхушке монтажного посадочного места 3.
[0051]
Отвинчивающий приводной элемент 22 может использовать приводной элемент в виде гидравлического цилиндра, при этом шток поршня приводного элемента в виде гидравлического цилиндра сочленен с верхним монтажным фланцем 312, и тело гидравлического цилиндра приводного элемента в виде гидравлического цилиндра соединено с возможностью вращения с монтажным посадочным местом 3. Конкретно, шток поршня соединен с задней боковой стенкой верхнего монтажного фланца 132 посредством шарнирного соединения. Соединительный штифт 221 неподвижно соединен с нижней боковой стенкой тела гидравлического цилиндра, при этом монтажное посадочное место 222 отвинчивающего приводного элемента смонтировано на верхней стенке монтажного посадочного места, и соединительный штифт 221 проходит с возможностью вращения через монтажное посадочное место 222 отвинчивающего приводного элемента. Когда буровая штанга отвинчена, шток поршня вытягивается, и тело гидравлического цилиндра вращается в монтажном посадочном месте 222 отвинчивающего приводного элемента вдоль соединительного штифта 221 по часовой стрелке, и шток поршня приводит верхний монтажный фланец 132 во вращение против часовой стрелки, так что верхний монтажный фланец 132 приводит верхнее зажимающее посадочное место 131 и верхний зажимающий подвижный элемент 12 во вращение против часовой стрелки, а затем приводит буровую штангу, которая зажата верхними плашками 142 верхних зажимающих элементов 14, во вращение против часовой стрелки, тем самым достигая цели в виде отвинчивания первого соединения буровой штанги.
[0052]
В качестве необязательного варианта осуществления монтажное посадочное место 3 соединено с приводным элементом 30, способным приводить монтажное посадочное место 3 в скользящее движение вдоль керновой буровой установки.
[0053]
А точнее, как показано на фиг. 1–4, монтажное посадочное место 3 может содержать крепежную плиту 31, скользящий элемент 32 и заднюю монтажную плиту 33, причем могут быть применены два скользящих элемента 32, при этом два скользящих элемента 32 смонтированы на левой стороне и правой стороне крепежной плиты 31 в указанном порядке посредством болтов, и два конца задней монтажной плиты 33 в указанном порядке соответственно соединены с двумя скользящими элементами 32. Крепежная плита 31, скользящие элементы 32 и задняя монтажная плита 33 расположены по окружности с образованием вмещающего пространства, используемого для вмещения нижней зажимающей части 4, тем самым способствуя эффективному использованию пространства.
[0054]
Четвертый паз скольжения, используемый для нахождения в скользящем соединении с керновой буровой установкой, образован в боковой стенке каждого скользящего элемента 32.
[0055]
Каждый из скользящих элементов 32 может иметь единую L-образную структуру и содержит вертикально размещенную скользящую опорную плиту 321 и поперечно размещенную скользящую монтажную плиту 322. Дополнительно ребристые пластины 323 монтажной плиты соединены с внешней боковой стенкой скользящей опорной плиты 321 и внешней боковой стенкой скользящей монтажной плиты 322 между ними, чтобы усиливать структуру скользящих элементов 32. Два конца задней монтажной плиты 33 в указанном порядке соответственно соединены с двумя скользящими опорными плитами 321. Четвертый паз скольжения образован в нижней стенке каждой скользящей монтажной плиты 322.
[0056]
Приводной элемент 30 может применять приводной элемент в виде гидравлического цилиндра, при этом передний конец штока поршня приводного элемента в виде гидравлического цилиндра соединен с задней монтажной плитой 33, и тело гидравлического цилиндра приводного элемента в виде гидравлического цилиндра прикреплено к керновой буровой установке. Скользящие монтажные плиты 322 могут быть сопряжены с и пребывать в скользящем соединении с рельсами керновой буровой установки через четвертые пазы скольжения в нижних частях скользящих монтажных плит 322, так что скользящие монтажные плиты 322 могут двигаться горизонтально вдоль рельсов.
[0057]
Перед тем как зажимающее и отвинчивающее устройство керновой буровой установки начинает зажимание и отвинчивание, шток поршня приводного элемента в виде гидравлического цилиндра вытягивается для приведения задней монтажной плиты 33 в движение вперед, чтобы привести зажимающее и отвинчивающее устройство керновой буровой установки в движение вперед, чтобы оно было ближе к устью скважины, через которое проходит буровая штанга, и чтобы оно находилось в положении, где может быть зажата буровая штанга; после того как зажимающее и отвинчивающее устройство керновой буровой установки заканчивает зажимание и отвинчивание, шток поршня приводного элемента в виде гидравлического цилиндра втягивается назад для приведения задней монтажной плиты 33 в движение назад, чтобы привести зажимающее и отвинчивающее устройство керновой буровой установки в движение назад, чтобы оно было дальше от устья скважины, через которое проходит буровая штанга, тем самым улучшая степень использования пространства устья скважины.
[0058]
В качестве необязательного варианта осуществления нижняя зажимающая часть 4 содержит нижний приводной элемент 41, нижний зажимающий подвижный элемент 42, нижнее зажимающее посадочное место в сборе 43 и два симметрично размещенных нижних зажимающих элемента 44. Два конца нижнего приводного элемента 41 в указанном порядке соответственно соединены с нижним зажимающим подвижным элементом 42 и нижним зажимающим посадочным местом в сборе 43 для приведения нижнего зажимающего подвижного элемента 42 в движение вперед и назад вдоль нижнего зажимающего посадочного места в сборе 43. Два нижних зажимающих элемента 44 заделаны в нижний зажимающий подвижный элемент 42 и нижнее зажимающее посадочное место в сборе 43 с возможностью скольжения, чтобы перемещаться в направлениях, противоположном и соответствующем направлению зажимания буровой штанги, совместно с движением вперед и назад нижнего зажимающего подвижного элемента 42. Нижнее зажимающее посадочное место в сборе 43 смонтировано с возможностью вращения в отвинчивающей части 2.
[0059]
А точнее, как показано на фиг. 1–4, нижняя зажимающая часть 4 и верхняя зажимающая часть 1 смонтированы симметрично на монтажном посадочном месте 3, при этом структура нижней зажимающей части 4 такая же, как структура верхней зажимающей части 1, и является двусторонне-симметричной структурой, которая была ясно описана в каждом варианте осуществления, поэтому описание ее будет только беглым.
[0060]
Нижний зажимающий подвижный элемент 42 содержит нижний подвижный элемент 421 и нижний направляющий элемент 422. Нижний подвижный элемент 421 соединен с нижним направляющим элементом 422. Нижний направляющий элемент 422 заделан в нижнее зажимающее посадочное место в сборе 43 с возможностью скольжения вперед и назад. Один конец нижнего приводного элемента 41 соединен с нижним подвижным элементом 421 для приведения нижнего подвижного элемента 421 в движение вперед и назад.
[0061]
Нижнее зажимающее посадочное место в сборе 43 содержит нижнее зажимающее посадочное место 431 и нижний монтажный фланец 432. Нижняя часть нижнего зажимающего посадочного места 431 соединена с верхней частью нижнего монтажного фланца 432. Нижние зажимающие элементы 44 заделаны в нижний зажимающий подвижный элемент 42 и нижнее зажимающее посадочное место 431 с возможностью скольжения, и другой конец нижнего приводного элемента 41 соединен с нижним зажимающим посадочным местом 431. Нижний монтажный фланец 432 смонтирован с возможностью вращения в отвинчивающей части 2.
[0062]
Каждый из нижних зажимающих элементов 44 содержит нижнее зажимающее направляющее посадочное место 441 и нижнюю плашку 442, используемую для зажимания буровой штанги. Нижние стопорные штифты 4211 смонтированы на нижнем зажимающем подвижном элементе 42. Нижние зажимающие направляющие посадочные места 441 соединены с нижними плашками 442 и заделаны в нижний зажимающий подвижный элемент 42 и нижнее зажимающее посадочное место в сборе 43 с возможностью скольжения. Верхний конец каждого нижнего стопорного штифта 4211 заделан в нижний направляющий паз 4411, который размещен наклонно и образован в нижнем зажимающем направляющем посадочном месте 441, с возможностью скольжения.
[0063]
Нижнее зажимающее посадочное место в сборе 43 может находиться в резьбовом соединении с монтажным посадочным местом 3.
[0064]
Когда буровая штанга зажата, нижний приводной элемент 41 и верхний приводной элемент 11 в указанном порядке синхронно или последовательно соответственно приводят нижний зажимающий подвижный элемент 42 и верхний зажимающий подвижный элемент 12 в указанном порядке в движение назад вдоль нижнего зажимающего посадочного места в сборе 43 и верхнего зажимающего посадочного места в сборе 13, так что два нижних зажимающих элемента 44 и два верхних зажимающих элемента 14 вытягиваются для движения по направлению к центру и выполнения прямолинейного перемещения в направлении, соответствующем направлению зажимания буровой штанги, чтобы зажать буровую штангу.
[0065]
Когда зажимающее и отвинчивающее устройство керновой буровой установки завершает операции, верхний приводной элемент 11 и нижний приводной элемент 41 в указанном порядке синхронно или последовательно соответственно приводят верхний зажимающий подвижный элемент 12 и нижний зажимающий подвижный элемент 42 в указанном порядке в движение вперед вдоль верхнего зажимающего посадочного места в сборе 13 и нижнего зажимающего посадочного места в сборе 43, так что два верхних зажимающих элемента 14 и два нижних зажимающих элемента 44 втягиваются назад, движутся в направлении от центра и выполняют прямолинейное перемещение в направлении, противоположном направлению зажимания буровой штанги, чтобы разжать буровую штангу.
[0066]
Кроме того, нижняя скошенная поверхность 4412 образована на каждом из нижних зажимающих элементов 44 и плотно прилегает к внутренней стенке нижнего зажимающего подвижного элемента 42 под весом буровой штанги.
[0067]
А точнее, как показано на фиг. 5 и фиг. 6, для того чтобы гарантировать зажимающую силу нижнего зажимающего элемента 44, а именно нижних плашек 442, особенно зажимающую силу нижних плашек 442, когда буровая штанга изношена или гидравлическая система приводного элемента в виде гидравлического цилиндра, такого как нижний приводной элемент 41, отклоняется от нормы, нижние зажимающие элементы 44 и нижний зажимающий подвижный элемент 42, то есть внутренние стенки двух нижних зажимающих направляющих посадочных мест 441, в указанном порядке соответственно сопряженные с левой стороной и правой стороной нижнего подвижного элемента 421 и прилегающие к ним, образуют скошенную форму, и более конкретно нижние зажимающие направляющие посадочные места 441 образуют нижние скошенные поверхности 4412, прилегающие к нижним подвижным элементам 421. Когда нижние плашки 442 на двух сторонах зажимают буровую штангу, внутренние стенки левой стороны и правой стороны нижнего подвижного элемента 421 в указанном порядке соответственно плотно прилегают к нижним скошенным поверхностям 4412, соответствующим двум нижним зажимающим направляющим посадочным местам 441. Собственный вес буровой штанги приложен к нижним плашкам 442, чтобы побуждать нижние плашки 442 иметь тенденцию к движению вниз, тем самым приводя нижние зажимающие направляющие посадочные места 441 к плотному прилеганию к нижнему подвижному элементу 421, причем чем больше вес, тем плотнее прилегание. Толщина верхней части каждой нижней скошенной поверхности 4412 меньше, чем толщина ее нижней части, так что нижний подвижный элемент 421 может поддерживать и направлять нижние плашки 442 благодаря весу буровой штанги, тем самым гарантируя надежное зажимание нижними плашками 442 буровой штанги.
[0068]
Схожим образом верхние скошенные поверхности 1412 образованы на верхних зажимающих элементах 14 и плотно сопряжены с внутренней стенкой верхнего зажимающего подвижного элемента 12 и прилегают к ней под весом буровой штанги, то есть верхние скощенные поверхности 1412 образованы на верхних зажимающих направляющих посадочных местах 142. Верхние скошенные поверхности 1412 и нижние скошенные поверхности 4412 находятся в продольной симметрии и проявляют одну и ту же функцию, то есть заставляют верхние зажимающие направляющие посадочные места 142 плотно прилегать к верхнему подвижному элементу 121 под весом буровой штанги, причем прилегание становится все плотнее и плотнее по мере увеличения веса буровой штанги, так что верхние плашки 142 плотно зажимают буровую штангу.
[0069]
Керновая буровая установка, предоставленная настоящим изобретением во втором аспекте, содержит зажимающее и отвинчивающее устройство керновой буровой установки, предоставленное настоящим изобретением в первом аспекте.
[0070]
Конкретно, монтажное посадочное место 3 зажимающего и отвинчивающего устройства керновой буровой установки находится в скользящем соединении с керновой буровой установкой и соединено с керновой буровой установкой через приводной элемент 30, и приводной элемент 30 приводит зажимающее и отвинчивающее устройство керновой буровой установки в движение в направлении от устья скважины, через которое проходит буровая штанга, или к нему.
[0071]
Сначала должно быть показано, что под «внутрь» подразумевается направление, обращенное к центру вмещающего пространства, и под «наружу» подразумевается направление от центра вмещающего пространства.
[0072]
В описании настоящего изобретения следует понимать, что направление или относительное положение, обозначенные такими терминами, как «центральное», «верхнее», «нижнее», «переднее», «заднее», «левое», «правое», «поперечное», «вертикальное», «горизонтальное», «на дне», «внутреннее» и «внешнее», являются ориентацией или относительным положением сообразно с сопроводительными графическими материалами. Эти термины использованы только для способствования описанию настоящего изобретения и упрощения описания, без намерения указать или предположить, что описанные устройство или элемент должны быть снабжены конкретной ориентацией и сконструированы и задействованы в конкретной ориентации. Следовательно, эти термины не могут быть истолкованы как ограничивающие настоящее изобретение.
[0073]
Кроме того, такие термины, как «первый» и «второй», использованы лишь в целях описания, но не могут быть истолкованы как обозначающие или подразумевающие относительную важность или значительность или косвенно указывающие на количество указанных технических признаков. Таким образом, признак, обозначенный с использованием слов «первый» и «второй», может явно или косвенно содержать один или более этих признаков. В описании настоящего изобретения «множество» означает два или более двух, например, два или три, если не указано иначе.
[0074]
В настоящем изобретении, если не указано или не ограничено иначе, такие термины, как «смонтированный», «соединенный», «сцепленный», «прикрепленный» и т. п., использованы в широком смысле и могут быть, например, неподвижными соединениями, разъемными соединениями или соединениями, выполненными заодно; могут также быть механическими или электрическими соединениями; могут также быть прямыми соединениями или непрямыми соединениями посредством промежуточных структур; могут также быть внутренними коммуникациями или отношениями взаимодействия двух элементов, что может быть понято специалистами в данной области техники согласно конкретным ситуациям.
[0075]
В настоящем изобретении, если не указано или ограничено иначе, структура, в которой первый признак находится «на» или «под» вторым признаком, может включать вариант осуществления, в котором первый признак находится в прямом контакте со вторым признаком, и может также включать вариант осуществления, в котором первый признак и второй признак не находятся в прямом контакте друг с другом, а контактируют посредством дополнительного признака, сформированного между ними. Кроме того, первый признак «на», «над» или «на верхушке» второго признака может включать вариант осуществления, в котором первый признак находится прямо или наклонно «на», «над» или «на верхушке» второго признака, или просто означает, что первый признак находится на высоте, которая больше, чем высота второго признака; тогда как первый признак «ниже», «под», или «на дне» второго признака может включать вариант осуществления, в котором первый признак расположен прямо или наклонно «ниже», «под» или «на дне» второго признака, или просто означает, что первый признак находится на высоте, которая меньшее, чем высота второго признака.
[0076]
Описанное выше является лишь предпочтительной реализацией настоящего изобретения. Однако объем правовой охраны настоящего изобретения не ограничен этим. Любые изменения или замены в раскрытом техническом объеме настоящего изобретения, которые легко могут представить специалисты в данной области техники, должны входить в объем правовой охраны настоящего изобретения. Соответственно, объем правовой охраны настоящего изобретения должен соответствовать объему правовой охраны формулы изобретения.