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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110552632A(43)申请公布日2019.12.10(21)申请号201910957369.4(22)申请日2019.10.10(71)申请人洛阳风动工具有限公司地址471000河南省洛阳市老城区中州中路42号(72)发明人孟东方李景涛周文杰宫平声(74)专利代理机构郑州中科鼎佳专利代理事务所(特殊普通合伙)41151代理人蔡佳宁(51)Int.Cl.E21B17/046(2006.01)E21B19/14(2006.01)E21B19/16(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图12页(54)发明名称一种多楔面钻杆及其钻杆自动装卸设备(57)摘要一种多楔面钻杆,包括杆体和连接在杆体两端的连接头、连接尾、锁紧楔块以及锁紧螺母,连接头设有轴向的四棱锥台,连接尾设有四棱锥窝,锁紧螺母的外圆面设有同步带轮。通过四棱锥台与四棱锥窝的同轴配合,实现了钻杆的快速安装、拆卸,具有承载扭矩大、使用寿命长、易于拆卸、成本低等优点。一种应用于多楔面钻杆的钻杆自动装卸设备,设置在钻机的一侧,包括锁紧螺母装卸机构、锁紧楔块装卸机构、钻杆装卸机构、以及控制系统。本发明自动化程度高,实现了钻杆的自动装卸,大幅降低了操作者的劳动强度,提高了工作效率。本发明的钻杆周转箱容量大,同时解决了钻杆的摆放、搬运、运输问题。CN110552632ACN110552632A权利要求书1/2页1.一种多楔面钻杆,其特征是:包括杆体(1.1)和连接在杆体(1.1)两端的连接头(1.2)、连接尾(1.3),还包括锁紧楔块(1.4),所述锁紧楔块(1.4)包括轴向楔面(1.41)和径向楔面(1.42);所述连接头(1.2)设有轴向的四棱锥台,还在外圆柱面上设有外螺纹,在外螺纹上螺接有锁紧螺母(1.5),所述锁紧螺母(1.5)设有与锁紧楔块(1.4)径向楔面(1.42)相配合的内锥面,在锁紧螺母(1.5)的外圆面还设有同步带轮;所述连接尾(1.3)设有与四棱锥台形状相对应的四棱锥窝,所述四棱锥台与四棱锥窝上设有与锁紧楔块(1.4)轴向楔面(1.41)对应配合的一对锁紧楔块配合槽;当两个钻杆(1)头尾相连时,其中一钻杆(1)的四棱锥台贴合插入另一钻杆(1)的四棱锥窝内,锁紧楔块(1.4)的径向楔面(1.42)与锁紧螺母(1.5)贴合,轴向楔面(1.41)与锁紧楔块配合槽贴合,使两个钻杆(1)同轴连接。2.如权利要求1所述的一种多楔面钻杆,其特征是:所述锁紧楔块配合槽包括通槽和楔形槽,其中,通槽设置在四棱锥台上,楔形槽设置在四棱锥窝上;所述杆体(1.1)的两端设有四个用于四棱锥台与四棱锥窝定向的定位槽(1.11)。3.如权利要求1所述的一种钻杆,其特征是:所述锁紧螺母(1.5)与锁紧楔块(1.4)的旋紧方向与钻杆(1)的转动方向相反。4.应用于如权利要求1-3任一权利所述钻杆的一种钻杆自动装卸设备,其特征是:包括锁紧螺母装卸机构(2)、锁紧楔块装卸机构(3)、钻杆装卸机构(4)、以及控制系统;所述锁紧螺母装卸机构(2)设置在钻机主轴箱(5)与钻杆扶钎器(6)之间,包括动力箱体(2.1),在动力箱体(2.1)上设置有主动同步带轮(2.2),主动同步带轮(2.2)通过同步带(2.3)与钻杆(1)上的锁紧螺母(1.5)连接,动力箱体(2.1)上的驱动电机与主动同步带轮(2.2)连接;所述动力箱体(2.1)设置在十字运动滑台(2.4)上,所述十字运动滑台(2.4)其中的一个滑动方向平行于钻机的钻进方向;所述动力箱体(2.1)朝向钻杆(1)的一侧还连接有锁紧楔块装卸机构(3),锁紧楔块装卸机构(3)包括用于将锁紧楔块(1.4)顶出钻杆(1)锁紧楔块配合槽的顶出气缸(3.1)、用于向钻杆(1)锁紧楔块配合槽顶入锁紧楔块(1.4)的顶入气缸(3.2);所述顶出气缸(3.1)连接有用于顶出锁紧楔块(1.4)的顶块,所述顶入气缸(3.2)连接有用于夹持锁紧楔块(1.4)的夹持槽;所述顶出气缸(3.1)、所述顶入气缸(3.2)设置在钻杆(1)的两侧,且与钻杆(1)的锁紧楔块配合槽对应设置;所述钻杆装卸机构(4)设置在钻机的一侧,包括导轨座(4.1)和滑台(4.2)、以及钻杆周转箱(4.7);所述导轨座(4.1)和滑台(4.2)为由第一伺服电机驱动的一组直线导轨运动副,其中,直线导轨运动副的运动方向垂直于钻机的钻进方向;在滑台(4.2)上水平地铰接有旋转臂(4.3),所述旋转臂(4.3)连接有旋转油缸(4.8),其中,旋转臂(4.3)的旋转轴线与滑台(4.2)的运动方向垂直设置;在旋转臂(4.3)的自由端设置有升降臂(4.4),所述升降臂(4.4)通过由第二伺服电机驱动的直线导轨运动副与旋转臂(4.3)滑动连接,其中