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申请/专利权人：中煤科工西安研究院(集团)有限公司

申请日：2024-09-20

公开（公告）日：2025-01-14

公开（公告）号：CN119308596A

专利技术分类：.定向钻井[2006.01]

专利摘要：本发明公开了一种适用于井下定向施工的整体式自动定向钻机及其控制方法，包括行走机构及设于行走机构上的钻进主机、加卸杆机械臂、补杆装置、吊臂、动力泵站；加卸钻杆施工时，加卸杆机械臂可实现不同钻进角度的加卸杆功能，运动采用直线与旋转运动结合的方式，可实现在0‑90°范围内的加卸杆动作，采用机械限位与角度传感器的组合方式，实现多个角度的精确定位，提升加卸钻杆效率与可靠性；补杆作业时，钻机具备满足实际施工中的单班进尺平均值的杆仓容量，可实现单班一次补杆，基本无需辅助人员等待补杆。本发明适用于煤矿井下自动定向钻机施工，钻机可实现整体式布局，结构紧凑，自带动力系统，无需专用动力泵车配套使用。

专利权项：1.适用于井下定向施工的整体式自动定向钻机，其特征在于，包括行走机构4及设于行走机构4上的钻进主机1、加卸杆机械臂2、补杆装置3、吊臂6、动力泵站5；钻进主机1与补杆装置3沿行走机构4长度方向平行错位布置，加卸杆机械臂2布置于两者中间上部位置，通过三者间配合传递动作，实现自动补杆、加杆及卸杆；所述钻进主机1包括给进装置1-2、设于给进装置1-2后下方的中调角装置1-1、设于给进装置1-2前端的前调角装置1-7、设在给进装置1-2上的拖板装置1-3、安装在拖板装置1-3上的回转器1-4及其内的主动钻杆组1-5、设在给进装置1-2上的夹持卸扣装置1-6；拖板装置1-3能带动回转器1-4在给进装置1-2的导轨上运动，回转器1-4及主动钻杆组1-5与夹持卸扣装置1-6同轴；所述加卸杆机械臂2包括依次相接的调角油缸7-1、一级旋转臂7-2、二级旋转臂7-3、旋转支梁7-4、平移支梁7-10、一级伸缩油缸7-9、伸缩臂7-6、钻杆抓手7-5和二级伸缩油缸7-8；调角油缸7-1能调节一级旋转臂7-2的角度，二级旋转臂7-3能带动旋转支梁7-4、平移支梁7-10、一级伸缩油缸7-9和伸缩臂7-6整体沿其回转中心在0-90°旋转；平移支梁7-10卡夹于伸缩臂7-6的导轨外侧以在一级伸缩油缸7-9伸出缩回作用下使伸缩臂7-6整体沿轴向滑动；伸缩臂7-6内的二级伸缩油缸7-8伸出缩回作用下能使钻杆抓手7-5整体沿轴向滑动；所述补杆装置3包括钻杆仓8-1、补杆机械手8-2、水平位置传感器8-8、齿条导轨8-7、滑动导轨8-3、转运托盘8-4、对顶装置8-6、转运油缸8-5；钻杆仓8-1侧面与正面分别与滑动导轨8-3、齿条导轨8-7固定，补杆机械手8-2卡夹于齿条导轨8-7上，能沿齿条导轨8-7滑动；水平位置传感器8-8一端与补杆机械手8-2固定，另一端与钻杆仓8-1固定，实现补杆机械手8-2水平运动的定位；转运托盘8-4卡夹于滑动导轨8-3上，转运油缸8-5一端与滑动导轨8-3固定，另一端与钻杆仓8-1固定，在转运油缸8-5作用下转运托盘8-4沿滑动导轨8-3滑动，对顶装置8-6在转运托盘8-4两端对称布置，确保钻杆每次放置的位置相对固定，提高控制精度；所述动力泵站5包括电机泵组11-2、油箱组件11-3、控制器组件11-1。

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