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岩矿勘查用的绳索取芯系统


技术摘要:
本发明涉及绳索取芯域,具体涉及岩矿勘查用的绳索取芯系统,包括钻杆和岩芯管,还包括收绳机构、吊绳和取芯机构,取芯机构包括吸紧机构、安装架、减磨机构、线位调节机构和两个夹紧臂,线位调节机构固定安装在安装架的顶部,减磨机构固定安装在安装架的外缘上,两个夹  全部
背景技术:
绳索取芯是指在岩矿钻进中岩心充满岩心管后不需要提钻,而是接住绳索系统和 打捞工具从钻杆中把内管和岩心提取自地表的取芯方法,被广泛应用于地质找矿、煤田勘 探等领域,能够减少起下钻具时间,机械化和自动化程度高,降低钻探成本。 现有技术中,绳索取芯的具有“三高、一低”的特性,即钻速高、金刚石钻头寿命长、 时间利用率高,工人劳动强度低,因此被广泛应用于地质找矿、煤田勘探等领域。而整套钻 具中,最为重要、价值最高的则是钻杆,钻杆质量的好坏直接关系到绳索取芯钻探优势的发 挥,对于地质资料的准确获取、钻探成本的控制也至关重要。 现有技术的第CN2019102934850号中国专利申请公开了一种海底钻机绳索取芯打 捞系统及方法,包括绞车、打捞绳、动力头框架和打捞器。由此,岩芯管捞取、提升和释放只 需通过控制绞车处于不同的状态即可,而无需进行额外的人工干预,便于进行遥控操作,能 够很好地适应取芯工作。但我们看到该方法通过拉力将大径头和打捞钩进行分离,若钻杆 与岩芯管之间的摩擦力增大,岩芯管对打捞钩的拉力加大,使得岩芯管具有和打捞钩之间 进行分离的风险,若岩芯管与打捞钩之间进行分离,需要重新将岩芯管进行打捞,且若钻杆 为倾斜状态,则使得吊绳与钻杆之间产生极高的摩擦力,容易对吊绳产生损伤。
技术实现要素:
本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷,提供一种改进的绳索取芯系统,包 括钻杆和岩芯管,岩芯管位于钻杆的内侧底部,岩芯管的顶部设置有矛头,还包括收绳机 构、吊绳和取芯机构,收绳机构固定安装在地表上,吊绳的一端与收绳机构传动连接,吊绳 的另一端与取芯机构固定连接,取芯机构包括吸紧机构、安装架、减磨机构、线位调节机构 和两个夹紧臂,线位调节机构固定安装在安装架的顶部,安装架位于钻杆内,减磨机构固定 安装在安装架的外缘上,且减磨机构的外缘与钻杆的内表面滑动连接,两个夹紧臂安装在 安装架上,且两个夹紧臂呈交叉形,两个夹紧臂的中部与安装架铰接,两个夹紧臂的底部穿 过安装架,且两个夹紧臂的底部设置有用于勾紧矛头的勾爪,吸紧机构固定安装在安装架 上,吸紧机构位于两个夹紧臂之间的顶部,且吸紧机构与两个夹紧臂传动连接。 进一步的,吸紧机构包括固定套管、两个电磁铁、连接板和磁铁,两个磁铁分别固 定安装在两个夹紧臂的顶部,且两个磁铁的同电极位于相互靠近的一侧,固定套管位于两 个磁铁之间,且两个电磁铁固定安装在固定套管的两端,两个连接板与固定套管的外缘固 定连接,且两个固定套管均通过横板与安装架固定连接。 进一步的,安装架包括顶环、底环、穿轴和两个弧板,顶环、弧板和底环至上而下依 次分布,且顶环、弧板和底环共轴线设置,两个弧板的顶部与顶环的底部固定连接,两个弧 板的底部与底环的顶部固定连接,且两个弧板沿着顶环的中心纵截面呈对称设置,穿轴的 4 CN 111594083 A 说 明 书 2/6 页 一端穿过两个夹紧臂,且穿轴与两个夹紧臂转动连接,且穿轴的两端均固定安装在底环的 内缘上,穿轴的外缘上还设置有两个挡环,两个挡环的内侧与两个夹紧臂的外侧贴合,顶环 的外周壁与减磨机构固定连接,线位调节机构固定安装在顶环的顶部,横板与弧板固定连 接。 进一步的,减磨机构包括四个滚轮座和滚轮,四个滚轮座均固定安装在顶环的外 周壁上,且四个滚轮座沿着顶环的圆周方向均匀分布,四个滚轮分别安装在四个滚轮座上, 每个滚轮座均包括侧板、螺钉、螺母和两个轴承,两个轴承安装在滚轮内,两个侧板位于两 个轴承的外侧,且两个侧板的内侧与两个轴承抵触,两个侧板均与顶环的外周壁固定连接, 螺钉的螺纹端穿过两个侧板和轴承且与螺母啮合,螺母靠近螺钉的一侧与侧板抵触。 进一步的,线位调节机构包括复位机构、阻环、圆形拉板、四个横条板和竖条板,阻 环位于顶环的正上方,四个横条板的内侧与阻环的外周壁固定连接,四个竖条板的顶部与 四个横条板的外侧底部固定连接,四个竖条板的底部与顶环的外周壁固定连接,圆形拉板 位于四个竖条板的内侧,且圆形拉板的顶部与吊绳的一端固定连接,复位机构固定安装在 顶环的顶部,且复位机构的顶部与圆形拉板的底部固定连接。 进一步的,复位机构包括拉柱、四个拉板和拉簧,拉柱的顶部与圆形拉板的底部固 定连接,四个拉板位于拉柱的四侧,且四个拉板的底部与顶环的顶部固定连接,每个拉簧的 一侧与一个拉板固定连接,另一侧与拉柱的一侧固定连接。 进一步的,两个夹紧臂上均固定设置有限位板,两个限位板位于两个夹紧臂的内 侧,两个限位板呈相互对称设置。 进一步的,收绳机构包括驱动机构、底板、棍座、限位环和收卷轮,底板固定安装在 地表上,转轴位于底板的上方,两个棍座安装在转轴上,且两个棍座的底部与底板的顶部固 定连接,收卷轮固定安装在转轴上,且收卷轮位于两个棍座之间,两个限位环位于收卷轮的 外侧,且每个限位环的一侧与收卷轮抵触,每个限位环的另一侧与棍座抵触,驱动机构与转 轴传动连接。 进一步的,驱动机构包括大带轮、小带轮、减速机和驱动电机,大带轮固定安装在 转轴上,驱动电机固定安装在上,减速机固定安装在驱动电机上,且减速机的输入端与驱动 电机的输出端连接,减速机的输出端与小带轮固定连接,小带轮通过皮带与大带轮传动连 接。 与现有技术相比,本发明的有益效果在于: 1)本发明的岩矿勘查用的绳索取芯系统,通过吸紧机构对两个夹紧臂进行吸紧, 进而对岩芯管进行夹紧,使得钻杆与岩芯管之间的摩擦力增大时,岩芯管也不会与两个夹 紧臂之间分离。 2)当钻杆为倾斜状态时,通过线位调节机构对吊绳进行调节,进而减少吊绳与钻 杆之间的摩擦力,减少了对吊绳产生损伤。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使 用的附图作简单地介绍。 图1为本发明的绳索取芯系统的结构示意图; 5 CN 111594083 A 说 明 书 3/6 页 图2为本发明的绳索取芯系统局部结构示意图一; 图3为图2的A处局部放大图; 图4为图3的B处局部放大图; 图5为本发明的局部立体结构示意图二; 图6为本发明的局部立体结构示意图三; 图7为安装架的立体结构示意图; 图8为减磨机构的立体结构示意图; 图9-10为线位调节机构的结构示意图。 图中各附图标记的含义如下: 1、夹紧臂;1a、勾爪; 2、吸紧机构;2a、电磁铁;2b、固定套管;2c、连接板;2d、横板;2e、磁铁; 3、安装架;3a、顶环;3b、底环;3c、弧板;3d、穿轴;3e、挡环; 4、减磨机构;4a、滚轮;4b、侧板;4c、螺钉;4d、螺母;4e、轴承; 5、吊绳; 6、线位调节机构;6a、复位机构;6a1、拉簧;6a2、拉板;6a3、拉柱;6b、阻环;6c、圆形 拉板;6d、横条板;6e、竖条板; 7、收绳机构;7a、驱动机构;7a1、大带轮;7a2、小带轮;7a3、减速机;7a4、驱动电机 7b、底板;7c、棍座;7d、限位环;7e、收卷轮;7f、转轴; 8、岩芯管;8a、矛头; 9、钻杆; 10、限位板。
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