CS269213B1

CS269213B1 - Mechanical grab

Info

Publication number: CS269213B1
Application number: CS881272A
Authority: CS
Inventors: Ivan Ing Grospic; Miroslav Ing Gutheil; Karel Ing Krupicka
Original assignee: Ivan Ing Grospic; Miroslav Ing Gutheil; Karel Ing Krupicka
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS127288A1

Abstract

Mechanický drapák, v Jehož dutém válcovém tělese, opatřeném nahoře spojníkem pro unáěecí tyč a dole spojovací přírubou pro připojeni drapákového koše, Je uspořádán kladkostroj, Jehož zdvihací kladnice Ja spojena s ovládacím táhlem lopat. Účelem vynálezu je umožnit nasazení mechanického drapáku na rotačně néběrovou vrtnou soupravu a hloubit s nim takové intervaly svislých a šikmých vrtfl, v nichž Je rotačně náběrové vrtáni neproduktlvní nebo zcela vyloučená. Účelu se dosahuje tim, že ke zdvihací kladnicl je upevněna kulisová deska a profilovým otvorem pro bajonetovou vačku upravenou na vnitřním konci otočná blokovací tyče, na jejímž vnějěim konci, zasahujícím nad čelo dutého válcového tělesa, Ja uspořádána jed noramenná páka spojena třmenem s tažným ramenem natáčecl dvojramenná páky otočně upevněná na čele dutého válcového tělesa, ke kterému Je upevněna 1 vodici trubice e horizontálním otvorem pro volné rameno natáčaci dvojramenná ςάky, na němž Je upraven vertikální úkos pro dosedáni odpruženého narážeče /5/ auvně uloženého ve vodici trubce.A mechanical grab, in whose hollow cylindrical body, provided at the top with a connector for a driving rod and at the bottom with a connecting flange for connecting a grab basket, a hoist is arranged, whose lifting block is connected to the control rod of the buckets. The purpose of the invention is to enable the attachment of a mechanical grab to a rotary-suction drilling rig and to excavate with it such intervals of vertical and inclined boreholes in which rotary-suction drilling is unproductive or completely excluded. The purpose is achieved by fixing a link plate to the lifting block and a profile hole for a bayonet cam arranged at the inner end of the rotating blocking rod, at the outer end of which, extending above the front of the hollow cylindrical body, a single-arm lever is arranged, connected by a yoke to the pulling arm of the rotating double-arm lever rotatably mounted on the front of the hollow cylindrical body, to which a guide tube is fixed and with a horizontal hole for the free arm of the rotating double-arm lever, on which a vertical bevel is arranged for the support of a spring-loaded bumper /5/ and externally mounted in the guide tube.

Description

Vynález se týká mechanického drapáku, v jehož dutém válcovém tělese, opatřeném nahoře spojníkem pro unášecí tyč a dole spojovací přírubou pro připojení drapákového koše, je uspořádán kladkostroj, jehož zdvižná kladnice jo spojena s ovládacím táhlem lopat. ifčelem vynálezu je umožnit nasazení mechanického drapáku na rotačně náběrovou vrtnou soupravu * hloubit s ním takové intervaly svislých a šikmých vrtá, v nichž je ratačně náběrové vrtání neproduktivní nebo zcela vyloučené»The invention relates to a mechanical grab, in whose hollow cylindrical body, provided at the top with a connector for a driving rod and at the bottom with a connecting flange for connecting a grab basket, a hoist is arranged, the lifting block of which is connected to the control rod of the buckets. The purpose of the invention is to enable the use of a mechanical grab on a rotary-suction drilling rig * to excavate with it such intervals of vertical and inclined boreholes in which rotary-suction drilling is unproductive or completely excluded»

Většina rotačně náběrovýoh vrtných souprav s rotačním stolem nebo vrtnou hlavou a unášecí tyči nemůže hloubit vrty drapákovým vrtáním, nebol pro nasazení hydraulických drapáků postrádá nezbytné hydraulické pohony a rozvody a pro nasazení meohaniokých drapáků nezbytné závěsné zařízení» Proto narazí-li se při hloubení vrtů s rotačně náběrovými vrtnými soupravami na vrstvy hrubozrnných štěrků nebo tekoucích písků, je třeba rotačně náběrovou vrtnou soupravu odstavit a nasadit na dobu provrtávání těchto vrstev drapákoveu soupravu* Zpravidla vznikají prostoje vrtné techniky a zvyšují se vlastní náklady na hloubení vrtů» Byly proto vyvinuty rotačně náběrové vrtné soupravy, na jejichž unášecí tyče lze upnout hydraulické drapáky a podle potřeby tak střídat rotačně náběrové vrtání s vrtáním nárazově náběrovým, drapákovým /např. US patent č. 4 106 225/. Jedná se o nákladné, plně hydraulické stroje, jejichž použití je rentabilní pouze na rozsáhlých stavebních dílech.Most rotary drilling rigs with a rotary table or drilling head and a carrier rod cannot drill holes using grab drilling, because they lack the necessary hydraulic drives and distribution for using hydraulic grabs and the necessary suspension equipment for using mechanical grabs. Therefore, if layers of coarse gravel or quicksand are encountered when drilling holes with rotary drilling rigs, the rotary drilling rig must be stopped and a grab rig must be used for the duration of drilling through these layers. This usually results in downtime for drilling equipment and increases the costs of drilling holes. Therefore, rotary drilling rigs have been developed, on whose carrier rods hydraulic grabs can be clamped, and, as needed, rotary drilling drilling can be alternated with impact drilling, grab drilling /e.g. US Patent No. 4,106,225/. These are expensive, fully hydraulic machines, the use of which is profitable only on large construction sites.

Jsou známé mechanické drapáky /čs.autorské osvědčení č. AO 173 919, DE č. 1 207 307/, které však nelze upoutat na unášecí tyč rotačně náběrové vrtné soupravy. Jsou zavěšeny na laně a vyžadují rozměrné, závěsné zařízení, pomocí něhož se po náběru otvírají a vyklápějí. Jsou známé drapáky způsobilé k upnutí na unášecí tyč, ale ty jsou hydraulické, a proto nepoužitelné na řadových rotačně náběrových vrtných soupravách /DE č. 23 43 558, 25 01 780, US č. 3 669 287/.Mechanical grabs are known /Czech Patent No. AO 173 919, DE No. 1 207 307/, but they cannot be attached to the driving rod of a rotary drilling rig. They are suspended from a rope and require a large, hanging device with which they are opened and tilted after the drilling. Grabs are known that can be attached to the driving rod, but they are hydraulic and therefore unusable on row rotary drilling rigs /DE No. 23 43 558, 25 01 780, US No. 3 669 287/.

Uvedené nevýhody odstraňuje mechanický drapák s kladkostrojem uvnitř dutého válcového tělesa podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ke zdvihací kladnici kladkostroje je upevněna kulisová deska s profilovým otvorem pro bajonetovou vačku upravenou na vnitřním konci otočné blokovací tyče, na jejímž vnějším konci, zasahujícím nad čelo dutého válcového tělesa, je uspořádána jednoramenná páka spojená třmenem s tažným ramenem natáčecí dvojramenné pákym otočně upevněné na čele dutého válcového tělesa, ke kterému je upevněna i vodicí trubka s horizontálním otvorem pro volné rameno natáčecí dvojramenné páky, na němž je upraven vertikální úkos pro dosedání odpruženého narážeče suvně uloženého ve vodicí trubce, přitom v čele dutého válcového tělesa je upraven průvlek pro kladkostrojové lano»The above disadvantages are eliminated by a mechanical grab with a hoist inside a hollow cylindrical body according to the invention, the essence of which lies in the fact that a link plate with a profile hole for a bayonet cam arranged at the inner end of the rotating blocking rod is attached to the hoisting block of the hoist, at the outer end of which, extending above the front of the hollow cylindrical body, there is arranged a single-arm lever connected by a yoke to the pulling arm of the rotating double-arm lever rotatably mounted on the front of the hollow cylindrical body, to which is also attached a guide tube with a horizontal hole for the free arm of the rotating double-arm lever, on which a vertical bevel is arranged for the spring-loaded bumper slidably mounted in the guide tube to rest, while a through hole for the hoist rope is arranged at the front of the hollow cylindrical body.

Výhodou mechanického drapáku podle vynálezu je možnost upoutat jej na unášeoí tyč kterékoliv rotačně náběrové vrtné soupravy, a rozšířit tak její užitné vlastnosti. Učinit ji universální pro hloubení vrtů ve všech druzích hornin způsobilých k náběrovému vrtání» Mechanický drapák nevyžaduje speciální závěsné zařízení, lze s ním při otevřených lopatách dlátovat i opakovat náběr, a to bez nutnosti jeho vytěžení na povrch, Otvírá se nárazem narážeče na tuhé součásti vrtné soupravy»The advantage of the mechanical grab according to the invention is the possibility of attaching it to the driving rod of any rotary-suction drilling rig, thus expanding its useful properties. To make it universal for drilling wells in all types of rocks suitable for suction drilling» The mechanical grab does not require special suspension equipment, it can be used to chisel and repeat the suction with the buckets open, without the need to extract it to the surface, It opens by hitting the rammer on the rigid parts of the drilling rig»

Příklad mechanického drapáku podle vynálezu je schematicky znázorněn na výkresu, kde je znázorněno duté válcové těleso s drapákovým košem ve svislém řezu.An example of a mechanical grab according to the invention is schematically illustrated in the drawing, which shows a hollow cylindrical body with a grab basket in vertical section.

Součástí mechanického drapáku podle vynálezu je duté válcové těleso χ, opatřené nahoře v čele £ spojníkem £ pro unášecí tyč £ a dole spojovací přírubou JO pro připojení drapákového koše 11» Uvnitř dutého válcového tělesa χ je uspořádán kladkostroj 12. sestávající z pevné kladnice 14 spojené se spojníkem 2 unášecí tyče £ a ze zdvihací kladnice 13 odpružené tlačnou pružinou χ vzepřenou o pevnou kladnici 14» Zdvihací kladnice 13 je spojena s ovládacím táhlem 16. to pak kloubové s kloubovými táhly 17 lopat X drapákového koše 11» Ke zdvihací kladnici 13 je upevněna kulisová deska £ s profilovým otvorem 19 pro bajonetovou vačku 20, upravenou na vnitřním konci 21 otočné blokovací tyče 22, zavěšené na vnější konec 23 uvnitř dutého válcového tělesa χ v jeho čele 8 a zapřené vnitřní konzolou 24» Na vnějším konci 23 otočné blokovacíThe mechanical grab according to the invention comprises a hollow cylindrical body χ, provided at the top in the head £ with a connector £ for the driving rod £ and at the bottom with a connecting flange JO for connecting the grab basket 11». Inside the hollow cylindrical body χ, a hoist 12 is arranged. consisting of a fixed block 14 connected to the connector 2 of the driving rod £ and of a lifting block 13 sprung by a compression spring χ supported by the fixed block 14». The lifting block 13 is connected to a control rod 16. this is then articulated with the articulated rods 17 of the buckets X of the grab basket 11». A link plate £ with a profile hole 19 for a bayonet cam 20, arranged on the inner end 21 of the rotating locking rod 22, suspended on the outer end 23 inside the hollow cylindrical body χ at its end 8 and supported by an internal bracket 24» At the outer end 23 a rotating locking

CS 269 213 Bl tyče 22, zasahujícím nad Selo £ dutého válcového tělesa X* je uspořádána a pevná s ním spojena jednoramenná páka 25. plnící současně funkci závěsu otočné blokovací tyče 22« Jednoramenná páka 25 je spojené třmenem 26 0 tažným ramenem 27 natáčecí dvojramenné páky 28, otočně upevněné pomooí čepu 29 k Sein 8 dutého válcového tělesa χ. Volné rameno 30 natáčení dvojramenné páky 28, na němž je upraven vertikální úkos 31 pro dosedání odpruženého narážeče 2» suvně uloženého ve vodicí trubce 32 upevněné k čelu 8 dutého vály cového tělesa X, zasahuje do vodicí trubky 32 přes horizontální otvor 15 v ní upravený. V čele 8 dutého válcového tělesa χ je nadto upraven průvlek 18 pro kladkostrojové lano 1 vedená z pevné kladnice 14 opakovaně na zdvihací kladnioi 13 a průvlekem 18 vně dutého válcového tělesa χ.CS 269 213 Bl rod 22, extending above the Selo £ of the hollow cylindrical body X*, is arranged and firmly connected to it a single-arm lever 25. simultaneously fulfilling the function of the hinge of the rotary blocking rod 22« The single-arm lever 25 is connected by a yoke 26 0 to the pulling arm 27 of the rotating double-arm lever 28, rotatably fixed by means of a pin 29 to the Selo 8 of the hollow cylindrical body χ. The free arm 30 of the rotation of the double-arm lever 28, on which a vertical bevel 31 is provided for the abutment of the spring-loaded bumper 2» slidably mounted in the guide tube 32 fixed to the face 8 of the hollow cylindrical body X, extends into the guide tube 32 through a horizontal opening 15 provided therein. In the head 8 of the hollow cylindrical body χ, there is also a passage 18 for the hoist rope 1, which is guided from the fixed block 14 repeatedly to the lifting block 13 and through the passage 18 outside the hollow cylindrical body χ.

Při spouštění mechanického drapáku podle vynálezu do vrtu je zdvihací kladnice 22 kladkostroje 12. a tím i ovládací táhlo 16 v dolní úvrati, takže lopaty 2, jsou rozevřeny. Poněvadž kloubová táhla 17 se opírají o drapákový koš 11. jsou lopaty 2 v rozevřey né poloze fixovány a s mechanickým drapákem podle vynálezu lze pracovat jako s vrtným dlátem. Po posledním zaboření lopat £ do čelby vrtu se pomocí věžního vrátku, jehož vrátkové lano, neznázorněno, bylo předem spojeno s kladkostrojovým lanem 2, vytahuje zdvihací kladnice 12 a ovládací táhlo 16 do horní úvrati. Tlačná pružina 2 se přitom stlačuje a lopaty 2 se pomooí kloubových táhel 17 zavírají. Rozpojená hornina se nabírá do drapákového koše 11. V poslední fázi tohoto pohybu kulisová deska £ zaklesne profilovým otvorem 19 za bajonetovou vačku 20 otočné blokové tyče 22. která se při průchodu profilovým otvorem 19 pootočí do blokovací polohy. Lopaty 2 drapákového koěe 11 jsou uzavřeny a zajištěny. Mechanický drapák podle vynálezu je potom těžen z vrtu pomocí unášeoí tyče £ za současného navíjení vrátkového lana spojeného s kladkostrojovým lanem X na věžní vrátek, neznázorněno. Na povrchu je vychýlen z osy vrtu a přitlačen odpruženým narážečem £, např. na spodní desku rotačního stolu vrtné soupravy, neznázorněno. Odpružený narážeč £ při stlačení dosedne na vertikální úkos 31 volného ramene 30 a pootočí natáčecí dvojramennou pákou 28 kolem čepu 29. Tažné rameno 27 natáčecí dvojramenné páky 28 vrátí pomocí třmenu 26 a jednoramanné páky 25 otočnou blokovací tyč 22 do výchozí polohy. Bajonetová vačka 20se nastaví do průchozí polohy a tlačná pružina 2 zatlačí zdvihací kladnioi 13 i ovládací táhlo 16 zpět do dolní úvrati. Lopaty 2 se rozevřou, drapákový koě 11 vyprázdní a je připraven k opakovanému náběru.When lowering the mechanical grab according to the invention into the borehole, the lifting block 22 of the hoist 12 and thus the control rod 16 are in the lower dead center, so that the buckets 2 are open. Since the articulated rods 17 rest on the grab basket 11, the buckets 2 are fixed in the open position and the mechanical grab according to the invention can be used as a drilling bit. After the last immersion of the buckets £ into the borehole face, the lifting block 12 and the control rod 16 are pulled out to the upper dead center by means of a tower winch, the winch rope of which, not shown, was previously connected to the hoist rope 2. The compression spring 2 is compressed in this process and the buckets 2 are closed by means of the articulated rods 17. The separated rock is taken into the grab basket 11. In the last phase of this movement, the link plate £ locks through the profile hole 19 behind the bayonet cam 20 of the rotating block rod 22. which rotates into the blocking position when passing through the profile hole 19. The blades 2 of the grab basket 11 are closed and secured. The mechanical grab according to the invention is then extracted from the borehole by means of the driving rod £ while simultaneously winding the winch rope connected to the hoist rope X onto the tower winch, not shown. On the surface, it is deflected from the borehole axis and pressed by a spring-loaded impactor £, e.g. onto the lower plate of the rotary table of the drilling rig, not shown. When pressed, the spring-loaded ram £ rests on the vertical bevel 31 of the free arm 30 and rotates the swiveling double-arm lever 28 around the pin 29. The pulling arm 27 of the swiveling double-arm lever 28 returns the rotating blocking rod 22 to the starting position using the yoke 26 and the single-arm lever 25. The bayonet cam 20 is set to the through position and the compression spring 2 pushes the lifting roller 13 and the control rod 16 back to the bottom dead center. The buckets 2 open, the grab bucket 11 empties and is ready for repeated scooping.

Mechanický drapák podle vynálezu je použitelný na všech rotačně náběrových vrtných soupravách. Vynález je využitelný v oboru výroby stavebních strojů.The mechanical grab according to the invention is applicable to all rotary drilling rigs. The invention is applicable in the field of construction machinery production.

. předmEt vynálezu. Subject matter of the invention

Claims

A mechanical grab, in whose hollow cylindrical body with a connector for the driving rod at the top and a connecting flange at the bottom, there is arranged a control rod connected in a grab basket fixed to the connecting flange with articulated rods of the buckets and in the hollow cylindrical body with a hoisting pulley of the hoist, sprung by a compression spring supported by a fixed hoisting pulley, characterized in that a link plate /4/ with a profile hole /19/ for a bayonet cam /20/ arranged at the inner end /21/ of the rotating blocking rod /22/ is fixed to the hoisting pulley /13/, at whose outer end /23/, extending above the face /8/ of the hollow cylindrical body /7/, a single-arm lever /25/ connected by a yoke /26/ to a pulling arm /27/ of the rotating a double-arm lever /28/ rotatably mounted on the end /8/ of the hollow cylindrical body /7/» to which is also attached a guide tube /32/ with a horizontal opening /15/ for the free arm /30/ of the rotating double-arm lever /28/, on which a vertical bevel /31/ is provided for the seating of the spring-loaded ram /5/, slidably mounted in the guide tube /32/, while in the end /8/ of the hollow cylindrical body /7/ a through-hole /18/ for the hoist rope /1/ is provided.