BG 型钻杆排放设备的设计与应用.pdf

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1、42探矿工程(岩土钻掘工程)2014年第41卷第4期BG型钻杆排放设备的设计与应用和国磊，许本冲，秦如雷，刘晓林，冯起赠，刘家誉(中国地质科学院勘探技术研究所，河北廊坊065000)摘要：传统接卸钻杆多采用人工对扣、拖拽摆放方式，效率较低，工人劳动强度大。针对目前流行的可抬头式全液压钻机，设计了一种BG型自动钻杆排放设备，该设备通过机械手与夹持器2个机构与抬头式动力头配合完成钻杆的自动化接卸、摆放。详细介绍了机械手结构设计与回转驱动选型、夹持器结构设计与夹持油缸选型以及液压系统的设计思路，从理论上确定设备的可靠性。最后通过现场试验验证了BG型自动钻杆

2、排放设备的实用性。关键词：BG型钻杆排放设备；自动钻杆排放；全液压钻机；可抬头动力头中图分类号：I：'634文献标识码：A文章编号：1672—7428(2014)04—0042—04DesignandApplicationofBGPipeHandler~HEGuo—lei，XUBen—chong，QINRu—lei，Xiao—lin，FENGQi-zeng，LIU0一yu(TheInstituteofExplorationTechniques，CAGS，LangfangHebei065000，China)Abstract：Manualcenterin

3、gandplacingdrillpipesarethemainmethodsoftraditionalwaytoloadandunloaddrillpipes，whichisineficientwithhighlaborintensity．Toimprovethisunfavorablesituation，BGmechanicalpipehandlerisdevel-opedtomatchwithhydraulicrigswithtiltingpowerhead，itcanaccomplishloading／unloadingandplacingdr

4、illpipesme—chanicallybycoordinatingthemanipulatorandtheclampingholderwithtihingpowerhead．Thispaperintroducesindetailthestructuraldesignofthemanipulatorandrotarydrivingselection，thestructuraldesignoftheclampingholderandclam—pingcylinderselectionandthedesignideaofhydraulicsystem，

5、inordertodeterminethereliabilityofthisequipmentintheory．ThepracticabilityofBGmechanicalpipehandlerisprovedbyfieldtest．Keywords：BGpipehandler；mechanicalpipelaying；hydraulicdrillrig；tihingpowerhead1概述行走装置、机械手、夹持器、操控台等6部分组成。传统车载钻机接卸钻杆依靠人力将钻杆放置到底架由4个支腿固定支撑在地面上；行走架与底座小车上，由钻工把小车推到孔口位

6、置，再由卷扬将钻焊接成一体，行走装置通过马达驱动在行走架的导杆吊至竖直状态，钻工用手扶住钻杆进行上扣；卸钻轨上移动；机械手通过一个回转轴承连接在底座上，杆时，由钻工将钻杆下端放在小车上，配合卷扬机下可实现360。回转，机械手由大臂、小臂、抓手组成；放将钻杆至于水平状态。这种接卸钻杆的方式存在夹持器通过法兰安装在行走架的前端，由油缸驱动着效率低、工人劳动强度大、具有安全隐患等缺点。实现夹持动作。为了解决上述问题，研制设计了BG型钻杆排放设备。BG型钻杆排放设备是配合SDC系列全液压车载动力头钻机研制的，具有排放、举升、运移、夹紧等功能，主要配合钻机使用

7、，达到自动上卸钻具的目的，同时可作为现场辅助吊装设备使用。该设备能够实现钻杆接卸、摆放、夹持的机械化，可大大减少工人的劳动强度。目前该设备已经完成了样机，并配合SDC1500型钻机进行了初步的试验，取得了图1BG型钻杆排放设备图一定的应用效果。BG型钻杆排放设备采用全液压驱动，油源取自车载钻机，所有动作均由一个泵供油实现，设备操控2设备的研究设计采用电液控制，由电控手柄以及液控阀集成控制。2．1总体方案设计2．2设备的主要部件设计BG型钻杆排放设备(见图1)由底座、行走架、2．2．1机械手收稿日期：2013—11—18基金项目：本文由中国地质调查项目

8、“地质勘探深井车载钻机完善与应用(1212013017000)”资助作者简介：和国磊(1984一)，男(汉族