专利名称：岩芯钻机用桅杆角度自动调节装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及岩芯钻机技术领域，具体是一种岩芯钻机用桅杆角度自动调节装 置，适合勘探用岩芯钻机钻探过程中对地面以上的平台及桅杆自动进行角度调节，以达到 施工要求的钻探角度。
背景技术：
目前，国内外岩芯钻机都没有桅杆角度自动调节装置。岩芯钻机的施工过程中，钻 孔施工角度固定。如果因为长时间工作中地面沉降或者液压支腿泄露等其他原因，造成桅 杆及平台倾斜，钻孔角度就会变化，一旦偏差过大就可能引发卡钻事故。如果处理不当，还 会使孔内状况复杂化，因此耗费大量人力物力。如果钻具打捞不上来，增加钻探工作量，提 高钻探成本。严重时还可能损坏机器设备，甚至引起人身伤亡事故等严重后果。目前解决 这种问题的方法大都凭经验和间隔测量的方法，通过手动调节液压或丝杠支腿来调整平台 及桅杆的角度。这种方法要求工作人员必须有一定的工作经验，增加了工人的劳动强度同 时影响了工作进度。另外这种方法不能在出现问题时及时发现并解决，经常在发现问题的 时候，已经造成卡钻，严重时机器设备损坏。
发明内容为了解决上述现有技术的缺点，本实用新型提供一种岩芯钻机用的桅杆角度自动 调整装置，在钻孔角度超出预定范围时，通过调整对液压支腿进行调节，以修正桅杆角度， 从而实现桅杆角度始终保持在要求的钻探角度偏差范围内。本实用新型是以如下技术方案实现的一种岩芯钻机用桅杆角度自动调节装置， 包括安装在桅杆总成上用于采集实际钻孔角度信号的倾角传感器，与倾角传感器连接用于 处理倾角传感器发出的角度信号的中央处理器，与中央处理器连接用于控制支腿油缸运动 的电磁阀，与中央处理器连接用于实时在线显示钻孔角度信息的显示器。工作原理在钻探时倾角传感器实时发出信号给中央处理器；中央处理器对倾角 传感器发来的角度信号进行分析，对比当前角度是否超出预定的角度偏差。如果超出预定 的偏差，则中央处理器给控制支腿油缸动作的电磁阀发出一控制信号，支腿油缸动作进而 对液压支腿进行调节，以修正桅杆角度。重复上一过程，直到倾角传感器采集到的角度信号 小于预定的偏差，从而实现桅杆角度始终保持在要求的钻探角度偏差范围内。本实用新型的有益效果是安装使用方便，能自动调节桅杆的角度，使桅杆角度始 终保持在要求的钻探角度偏差范围内，避免由于平台及桅杆角度改变而引起的卡钻事故， 并减少甚至避免了停机后人工调整钻进角度的工作。
以下结合附图及实施例作进一步说明。
图1是本实用新型电原理框3[0009]图2是钻孔角度自动调节装置结构控制图；图3是钻孔角度自动调节装装置安置结构图。图中1、桅杆总成；2、倾角传感器；3、钻杆；4、动力头总成；5、操纵台；6、桅杆旋 转轴；7、平台总成；8、支腿油缸；9、地层。
具体实施方式
如
图1所示，岩芯钻机用的桅杆角度自动调节装置有一倾角传感器，倾角传感器 将采集到的钻孔角度信号送入中央处理器中，中央处理器对倾角传感器输送的钻孔角度信 号进行分析处理，将当前的角度信息在显示器上显示，同时中央处理器与支腿油缸的电磁 阀连接。如图2所示，首先标定钻塔钻进角度，在钻探时倾角传感器实时采集钻塔角度，同 时把角度信号传送给可编程控制器；可编程控制器对倾角传感器发来的信号进行分析，即 通过可编程控制器内部控制程序计算当前角度与预设角度的偏差，对比当前角度是否超出 预定的角度偏差，同时将角度等信息直接在显示器上显示出来。如果钻塔角度在允许的角 度偏差范围内，则保持当前的钻孔角度。如果超出预定的偏差，则可编程控制器给支腿油缸 的电磁阀发出控制信号，通过支腿油缸的动作对液压支腿进行调节，以修正桅杆角度。重复 上一过程，直到桅杆角度小于预定的偏差。从而实现桅杆角度始终保持在允许的钻探角度 偏差范围内。如图3所示，整个装置安装在地层9上。倾角传感器2安装在桅杆总成1上；钻杆 3穿过动力头总成4，而动力头可以在桅杆总成1上下滑动。桅杆总成1、倾角传感器2和钻 杆3可以通过桅杆旋转轴6相对于平台总成7转动，从而实现标定钻孔角度；一旦标定好钻 孔角度后，桅杆总成1、倾角传感器2、钻杆3、动力头4、操纵台5、桅杆旋转轴6和平台总成7 作为为一个刚性总体决定了钻孔的角度，其中操作台5上安装的是可编程控制器和液晶显 示器。由于钻孔时桅杆总成1、倾角传感器2和平台总成7是一体的，所以倾角传感器所反映 的角度即钻孔实际角度，可以通过调整液压支腿来调整桅杆的角度。如果地面沉降或者其 他原因导致平台整体倾斜则倾角传感器2将检测到变化的角度信号传递给可编程控制器， 可编程控制器通过内部控制程序计算出当前角度与预设角度的偏差，如果超出预设的角度 偏差范围则通过可编程控制器给支腿油缸8的电磁阀发出控制信号，支腿油缸8动作分别 调整四个支腿的高度，从而实现桅杆角度的调节，以实现桅杆角度的自动调节。
权利要求一种岩芯钻机用桅杆角度自动调节装置，其特征在于包括安装在桅杆总成上用于采集实际钻孔角度信号倾角传感器，与倾角传感器连接用于处理倾角传感器发出的角度信号的中央处理器，与中央处理器连接用于控制支腿油缸动作的电磁阀，与中央处理器连接用于实时在线显示钻孔角度信息的显示器。
2.根据权利要求1所述的一种岩芯钻机用桅杆角度自动调节装置，其特征在于所述 的中央处理器采用可编程控制器。
3.根据权利要求1所述的一种岩芯钻机用桅杆角度自动调节装置，其特征在于所述 的显示器采用液晶显示器。
专利摘要本实用新型公开了一种岩芯钻机用桅杆角度自动调节装置，涉及岩心钻机技术领域。该装置有一倾角传感器，倾角传感器将采集到的钻孔角度信号送入可编程控制器中，可编程控制器通过内部控制程序计算出当前角度与预设角度的偏差，如果超出预设的角度偏差范围则通过可编程控制器给液压支腿的电磁阀发出控制信号，支腿油缸动作。有益效果安装使用方便，能自动调节桅杆的角度，使桅杆角度始终保持在要求的钻探角度偏差范围内。
文档编号E21B15/00GK201605997SQ20102012824
公开日2010年10月13日 申请日期2010年2月12日 优先权日2010年2月12日
发明者侯新锋, 吴学明, 孙刚, 王玉成, 金立源, 陈志 申请人:徐州博汇东明机械制造有限公司