鉆桿自動(dòng)移擺機(jī)械手是實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)自動(dòng)化的關(guān)鍵性裝置,在正常鉆進(jìn)或提下鉆作業(yè)過(guò)程中,主要承擔(dān)對(duì)鉆桿的提升、下放、擺轉(zhuǎn)等操作,并能配合鉆機(jī)完成鉆桿的裝卸。我國(guó)在地質(zhì)巖心鉆探領(lǐng)域?qū)τ谠摲矫娴难芯亢蛻?yīng)用還處于起步階段,尚未有完全成熟的產(chǎn)品投放市場(chǎng)。為此,本課題配套“多金屬礦巖心鉆探關(guān)鍵技術(shù)裝備聯(lián)合研發(fā)及示范”項(xiàng)目自主研發(fā)的CSD1800ZD自動(dòng)化巖心鉆機(jī)設(shè)計(jì)了一套適用于繩索取心鉆桿的自動(dòng)移擺機(jī)械手,用于實(shí)現(xiàn)加接鉆桿、提下鉆的自動(dòng)化,以達(dá)到減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高安全性和鉆探效率等目的。首先,論文根據(jù)設(shè)計(jì)要求和正常鉆進(jìn)或提下鉆作業(yè)過(guò)程中操作鉆桿的流程,確定了機(jī)械手的總體方案。機(jī)械手直接安裝在鉆機(jī)桅桿上,通過(guò)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上設(shè)計(jì)的可調(diào)式機(jī)械定位結(jié)構(gòu)調(diào)整翻轉(zhuǎn)角度與鉆進(jìn)角度相匹配,能夠滿足鉆機(jī)鉆進(jìn)垂直或傾斜井的需要。對(duì)機(jī)械手的升降機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、擺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)和計(jì)算選型。由于繩索取心鉆桿螺紋的錐度較小,對(duì)鉆桿移擺到井口后與鉆機(jī)主軸的同軸程度要求較高,因此設(shè)計(jì)了三個(gè)補(bǔ)償機(jī)構(gòu),包括兩個(gè)方向的微調(diào)機(jī)構(gòu)和一個(gè)防鉆桿前傾機(jī)構(gòu),在安裝調(diào)試時(shí)能夠調(diào)整鉆桿中心的位置。其次,為了方便在野外沒(méi)有電力供應(yīng)的情況下應(yīng)用... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

LAIBE公司AuxiliaryRodHandlingSystem2016年，BoartLongyear公司推出了LF（TM）160巖心鉆機(jī)和FL262FREEDOM

4使司鉆在較安全的位置上進(jìn)行操作，在物理范圍上遠(yuǎn)離了設(shè)備和潛在的危險(xiǎn)源。LF（TM）160鉆機(jī)與FL262FREEDOM（TM）裝載機(jī)配合使用，有助于進(jìn)行復(fù)雜的巖心鉆探（BoartLongyear，2016）。圖1-2LF（TM）160鉆機(jī)和FL262FREEDOM（TM）裝載機(jī)1.2.1.2鉆機(jī)上的鉆桿操作裝置這類操作裝置將鉆桿排放裝置和移擺裝置與鉆機(jī)集成在一起，通過(guò)機(jī)械手將存放在鉆機(jī)上的鉆桿移擺至井口。這類操作裝置的優(yōu)點(diǎn)是：不需要單獨(dú)運(yùn)輸；避免了獨(dú)立于鉆機(jī)的操作裝置在現(xiàn)場(chǎng)使用前需要調(diào)整與鉆機(jī)相對(duì)位置的現(xiàn)象；結(jié)構(gòu)緊湊、占用現(xiàn)場(chǎng)空間校缺點(diǎn)是：受鉆機(jī)空間大小的影響，操作裝置上所能存儲(chǔ)的鉆桿數(shù)量和鉆桿長(zhǎng)度受到限制。瑞典阿特拉斯公司為其Explorac系列反循環(huán)鉆機(jī)配備了鉆桿裝卸系統(tǒng)，如圖1-3所示。該裝置最多能夠存儲(chǔ)30根φ3.5-4.5英寸的鉆桿，允許操作人員站在危險(xiǎn)區(qū)域外使用遙控裝置進(jìn)行鉆桿裝卸、堆放等操作。圖1-3Explorac100反循環(huán)鉆機(jī)鉆桿裝卸系統(tǒng)

4使司鉆在較安全的位置上進(jìn)行操作，在物理范圍上遠(yuǎn)離了設(shè)備和潛在的危險(xiǎn)源。LF（TM）160鉆機(jī)與FL262FREEDOM（TM）裝載機(jī)配合使用，有助于進(jìn)行復(fù)雜的巖心鉆探（BoartLongyear，2016）。圖1-2LF（TM）160鉆機(jī)和FL262FREEDOM（TM）裝載機(jī)1.2.1.2鉆機(jī)上的鉆桿操作裝置這類操作裝置將鉆桿排放裝置和移擺裝置與鉆機(jī)集成在一起，通過(guò)機(jī)械手將存放在鉆機(jī)上的鉆桿移擺至井口。這類操作裝置的優(yōu)點(diǎn)是：不需要單獨(dú)運(yùn)輸；避免了獨(dú)立于鉆機(jī)的操作裝置在現(xiàn)場(chǎng)使用前需要調(diào)整與鉆機(jī)相對(duì)位置的現(xiàn)象；結(jié)構(gòu)緊湊、占用現(xiàn)場(chǎng)空間校缺點(diǎn)是：受鉆機(jī)空間大小的影響，操作裝置上所能存儲(chǔ)的鉆桿數(shù)量和鉆桿長(zhǎng)度受到限制。瑞典阿特拉斯公司為其Explorac系列反循環(huán)鉆機(jī)配備了鉆桿裝卸系統(tǒng)，如圖1-3所示。該裝置最多能夠存儲(chǔ)30根φ3.5-4.5英寸的鉆桿，允許操作人員站在危險(xiǎn)區(qū)域外使用遙控裝置進(jìn)行鉆桿裝卸、堆放等操作。圖1-3Explorac100反循環(huán)鉆機(jī)鉆桿裝卸系統(tǒng)


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