ES2309848T3 - Dispositivo para cargar un equipo de perforacion y un aparato de perforacion. - Google Patents
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Abstract
Un aparato de perforación, particularmente un aparato de perforación de terreno o rocas, con - un equipo de perforación, que comprende un accionamiento de perforación (8) para la perforación con tubo doble, donde el accionamiento de perforación (8) se apoya sobre un afuste (6) y - un dispositivo para la carga del equipo de perforación con un varillaje doble, - donde el dispositivo para la carga del equipo de perforación comprende un depósito de varillaje (1), que presenta varios alojamientos (4) para tubos internos (31) y tubos externos (32) del varillaje doble, y que se configura como un depósito de revólver con alojamientos dobles, que comprenden respectivamente un elemento de sujeción para un tubo externo (32) y un elemento de sujeción adicional para un tubo interno (31) dispuesto en el interior del tubo externo (32), caracterizado - porque el dispositivo para la carga del equipo de perforación comprende un manipulador (20) para el agarre y/o el desplazamiento de los tubos (31, 32) en y del depósito de varillaje (1), - porque el depósito de varillaje (1) se dispone entre el afuste (6) y un primer brazo telescópico (27) del manipulador (20) y - porque en el primer brazo telescópico (27) se aloja de forma desplazable un segundo brazo telescópico (28) con pinzas de agarre (21, 22).
Description
Dispositivo para cargar un equipo de perforación
y un aparato de perforación.
La invención se refiere a un aparato de
perforación, particularmente un aparato de perforación de terreno o
de rocas de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Un
aparato de perforación de este tipo comprende, entre otras cosas,
un dispositivo para cargar un equipo de perforación del aparato de
perforación con un varillaje doble, con un depósito de varillaje,
que presenta varios alojamientos para tubos internos y tubos
externos del varillaje doble. La invención está caracterizada,
entre otras cosas, por un manipulador para agarrar y desplazar los
tubos al interior y al exterior del depósito de varillaje.
Se conoce un aparato de perforación genérico a
partir del documento JP 08-296389 A.
Se conoce otro dispositivo para cargar un
aparato de perforación con un varillaje de perforación, a modo de
ejemplo, a partir del documento DE 101 08 696 B4. El dispositivo
conocido comprende un depósito de varillaje fijo con respecto a un
afuste con varias bandejas de tubo, en el que los tubos externos e
internos del varillaje doble se pueden alojar introducidos entre
sí. Los tubos se disponen con forma de anillo parcial alrededor de
un eje longitudinal. Para el transporte de los tubos de perforación
entre el depósito y un accionamiento de perforación se proporciona
un dispositivo de agarre que puede girar alrededor del eje
longitudinal del depósito. En un dispositivo de este tipo,
posiciones de depósito
individuales se pueden ocultar y observar mal por el usuario, lo que puede ser inadecuado con accionamiento manual.
individuales se pueden ocultar y observar mal por el usuario, lo que puede ser inadecuado con accionamiento manual.
Un dispositivo adicional con un depósito fijo,
de cilindro parcial y un dispositivo de agarre que puede girar
alrededor del eje del cilindro se conocen a partir del documento EP
0 379 187 A1.
El documento DE 198 10 707 A1 describe una
perforadora con un depósito de tambor, en cuya periferia se disponen
de forma adyacente tubos internos y tubos externos de un varillaje
doble respectivamente por grupos. De acuerdo con el documento DE
198 10 707 A1 se proporciona una disposición de rodillos de apriete
con los que un tubo interno se saca de forma axial del depósito de
tambor. A continuación se vuelve a descender axialmente el tubo
interno y se introduce en un tubo externo adyacente. La combinación
de tubo externo y tubo interno se gira a continuación en el eje de
perforación, donde se agarra por la pinza de apriete.
Se obtiene un depósito giratorio adicional a
partir del documento US 5.215.153.
A partir del documento EP 0 860 582 B1 se conoce
un dispositivo adicional para la perforación con cabezal doble y de
superposición. El dispositivo conocido comprende un depósito de
tambor, en el que los tubos externos y los tubos internos se
disponen en sitios separados, de forma sucesiva en sentido radial.
Se proporciona un dispositivo de tracción y ajuste con el que en
primer lugar se extrae hacia arriba el varillaje interno del
depósito, se coloca de forma coaxial sobre el tubo externo y a
continuación se introduce en el mismo. Los dos tubos después se
desplazan después de forma común al eje de perforación.
También a partir del documento EP 0 860 580 B1
se conoce un dispositivo de perforación, en el que los tubos
internos y tubos externos se almacenan de forma separada. Durante la
perforación se agarra en primer lugar un tubo interno, se
transporta al eje de perforación y se une con el accionamiento de
perforación. A continuación se retrae axialmente el accionamiento
de perforación y se transporta el tubo externo a la posición de
perforación. A continuación se introduce el tubo interno en el tubo
externo por desplazamiento del accionamiento de perforación y
también se une el tubo externo con el accionamiento de perforación.
A partir del documento DE 103 41 437 A1 se obtiene un varillaje
adicional que se proporciona para un almacenamiento separado de
tubos internos y externos.
El documento EP 0 565 502 B2 describe una
perforadora de rocas con un depósito de caja, en la que los
elementos de tubo se disponen de forma superpuesta.
Se conocen otros depósitos de caja a partir del
documento DE 198 30 447 A1 y el documento DE 299 03 909 U1.
El documento US 3.734.209 describe un
dispositivo de perforación, en el que las piezas del varillaje de
perforación doble se almacenan de forma adyacente sobre un canalón
de suministro.
Es objetivo de la invención indicar un
aparato de perforación, particularmente un aparato de perforación de
terreno o de rocas, con un dispositivo para cargar un equipo de
perforación del aparato de perforación con un varillaje doble, que,
con una construcción compacta y sencilla del dispositivo, garantice
una fiabilidad y seguridad de funcionamiento particularmente
elevadas.
El objetivo se resuelve de acuerdo con la
invención por un aparato de perforación con las características de
la reivindicación 1. Se indican ejemplos de realización preferidos
en las reivindicaciones dependientes.
En el dispositivo para la carga del aparato de
perforación de acuerdo con la invención se prevé que el depósito de
varillaje esté configurado como un depósito de revólver giratorio
con alojamientos dobles, que comprenden respectivamente un elemento
de sujeción para un tubo externo y un elemento de sujeción adicional
para un tubo interno dispuesto dentro del tubo externo.
Se puede considerar un concepto básico de la
invención una configuración de un depósito de revólver con
alojamientos dobles, que permiten respectivamente un almacenamiento
de un par de tubos compuesto por un tubo interno y un tubo externo
en el mismo sitio. De acuerdo con la invención, los tubos internos y
los tubos externos se pueden sujetar en el depósito en una posición
introducida entre sí. Por lo tanto, los tubos se pueden depositar
exactamente en la disposición en la que también se sitúan durante la
perforación con tubos dobles. De este modo disminuye el número de
los procesos de agarre requeridos durante la carga del equipo de
perforación o durante el depósito, lo que garantiza un
funcionamiento particularmente fiable, particularmente un control
del manipulador particularmente sencillo, con una construcción de
aparatos sencilla. La seguridad de funcionamiento, particularmente
durante el manejo del manipulador, se continúa mejorando
proporcionando los alojamientos dobles no de forma estacionaria,
sino sobre un depósito de revólver giratorio. Este depósito de
revólver permite desplazar las partes de varillaje doble
depositados situados en la disposición de perforación siempre hasta
la misma posición de transferencia, en la que se pueden observar
bien por un usuario así como se pueden agarrar de forma
particularmente fiable por el manipulador y llevar al eje de
perforación.
Por un depósito de revólver se puede entender
particularmente un depósito en el que los alojamientos y/o los
tubos alojados se disponen alrededor del eje de giro del depósito,
donde los ejes longitudinales de los tubos alojados de forma
adecuada tienen un recorrido paralelo al eje de giro. Para un
accionamiento particularmente sencillo del depósito, el eje de giro
tiene un recorrido preferiblemente en el centro con respecto a los
alojamientos, particularmente a lo largo de un eje central del
depósito de varillaje.
Preferiblemente, los alojamientos se disponen
sobre un círculo, cuyo punto central se sitúa de forma adecuada
sobre el eje de giro del depósito de varillaje. Los ejes
longitudinales de los tubos y de los alojamientos se pueden situar
sobre una cubierta de cilindro, cuyo eje longitudinal coincide con
el eje de giro. Una disposición de este tipo como depósito de
tambor es particularmente compacta.
Se obtiene un dispositivo particularmente
sencillo en cuanto a la construcción si el depósito de varillaje
presenta un tubo de eje central por el que el depósito de varillaje
se apoya en al menos un asiento de cojinete. Preferiblemente, el
apoyo por el tubo de eje central se proporciona al menos en el lado
frontal opuesto a los alojamientos del depósito de varillaje. Este
tipo de apoyo posibilita un acceso particularmente sencillo a los
tubos depositados. El depósito de varillaje también se puede apoyar
de forma múltiple en el tubo de eje central, pudiendo estar el tubo
de eje central básicamente también interrumpido. Es particularmente
ventajoso de acuerdo con la invención que el depósito de varillaje
se almacene de forma que se pueda sustituir en el dispositivo. La
capacidad de sustituir el depósito posibilita reequipar el
dispositivo de forma rápida y sencilla para otro sistema de
varillaje.
Para esto es ventajoso que al menos un asiento
de cojinete del depósito de varillaje sea desmontable. Por asientos
de cojinete desmontables se puede obtener de forma particularmente
sencilla un depósito sustituíble. El asiento de cojinete
desmontable puede comprender, a modo de ejemplo, dos o más
semicojinetes que se pueden desmontar entre sí y se pueden volver a
cerrar. Particularmente se puede proporcionar un semicojinete de
forma giratoria con respecto al otro semicojinete. De esta forma se
puede obtener, a modo de ejemplo, un asiento de cojinete separable.
Los asientos de cojinete comprenden de forma adecuada cojinetes de
deslizamiento o rodamientos.
Adicionalmente, de acuerdo con la invención es
ventajoso que el depósito de varillaje se configure de varias
piezas con una pieza de alojamiento, en la que se disponen los
alojamientos, y una pieza de accionamiento en la que se proporciona
un accionamiento giratorio del depósito, donde la pieza de
alojamiento se fija particularmente de forma desmontable en la
pieza de accionamiento. De este modo se puede obtener un depósito
divisible, en el que los alojamientos incluyendo los tubos alojados
en los mismos se pueden retirar de la pieza de accionamiento del
depósito y se obtiene de este modo una capacidad de manejo
particularmente buena. Preferiblemente, la pieza de alojamiento y
la pieza de accionamiento se unen por un racor de conexión, que se
puede desmontar por movimiento axial en el sentido del eje de giro
del depósito y/o del eje longitudinal de los tubos de perforación
alojados. Particularmente se puede proporcionar un racor de conexión
en el tubo de eje central. Para conseguir una transmisión de fuerza
entre la pieza de accionamiento y la pieza de alojamiento encajada,
el racor de conexión es de forma adecuada resistente al giro,
particularmente se configura como unión de cierre con arrastre de
forma.
Para un transporte particularmente seguro del
depósito de varillaje extraído es ventajoso proporcionar una tapa
de seguridad que, de forma adecuada, se puede encajar y bloquear en
el lado frontal sobre el depósito de varillaje, particularmente la
pieza de alojamiento. De este modo, el depósito de varillaje
incluyendo los tubos internos depositados y los tubos externos se
puede manejar de forma particularmente segura. La tapa de seguridad
se proporciona preferiblemente en el lado frontal opuesto a los
alojamientos del depósito de tambor.
De acuerdo con la invención se proporciona un
afuste que sirve para la guía de un accionamiento de perforación
del varillaje doble. El accionamiento de perforación puede ser un
accionamiento individual para el accionamiento simultáneo de ambos
varillajes o componerse de dos accionamientos separados, donde el o
los accionamientos pueden estar configurados tanto de forma
giratoria como rotatorios con percusión. El manejo del dispositivo
de acuerdo con la invención se simplifica si el eje de giro del
depósito de revólver y/o los ejes longitudinales de los
alojamientos se disponen al menos aproximadamente paralelos con
respecto al afuste y/o un eje de perforación que tiene un recorrido
a lo largo del mismo. La posición de transferencia en el depósito de
revólver se sitúa preferiblemente a la misma altura que el eje de
perforación. En este caso, durante la extracción de los tubos del
depósito solamente se requiere un movimiento de traslación. Se
obtiene un dispositivo particularmente compacto alojando el
depósito de varillaje en el afuste. Se obtiene una forma de
construcción particularmente sencilla proporcionando al menos un
brazo de sujeción en el que el depósito de varillaje,
particularmente en el tubo de eje central, se almacena en el
afuste.
Los alojamientos están configurados de forma
adecuada como sujeciones de introducción, que liberan los tubos
durante el desplazamiento axial. A modo de ejemplo, el elemento de
sujeción puede comprender un mandril de sujeción para el tubo
interno sobre el que se encaja el tubo interno. El elemento de
sujeción para el tubo externo puede comprender, a modo de ejemplo,
un manguito de alojamiento y/o también un mandril de alojamiento.
De forma adecuada, los dos elementos de sujeción de un alojamiento
doble están provistos para una sujeción coaxial de tubo externo y
del tubo interno. Particularmente cuando los alojamientos comprenden
manguitos para la sujeción de los tubos, los mismos también se
pueden denominar carcajes.
Preferiblemente, los tubos internos se almacenan
de tal forma en el depósito de varillaje que sobresalen un tramo
del tubo externo circundante. Entonces, con una realización del
manipulador sencilla es posible extraer ambos tubos de forma común
del depósito. Si los tubos internos son igual de largos o más cortos
que los tubos externos, para esto se puede prever configurar los
elementos de sujeción para los tubos internos con un desplazamiento
axial con respecto a los elementos de sujeción para los tubos
externos. Preferiblemente, los elementos de sujeción comprenden un
primer tope para el tubo de interno y un segundo tope para el tubo
externo, donde los topes están desplazados entre sí axialmente.
Preferiblemente, el tope para el tubo interno está desplazado en el
sentido hacia el tubo que se tiene que alojar y/o al interior del
depósito.
Preferiblemente, el manipulador presenta tres
ejes de movimiento, de los cuales uno tiene un recorrido
aproximadamente paralelo con respecto al eje de giro del depósito
de revólver, el eje longitudinal del afuste y/o los ejes
longitudinales de los alojamientos. De forma adecuada, en el caso de
los ejes de movimiento se trata de ejes lineales preferiblemente
ortogonales, por lo que se posibilitan dimensiones particularmente
compactas del dispositivo de acuerdo con la invención. Básicamente,
los ejes de movimiento, sin embargo, también pueden ser ejes de
rotación. Se obtiene una disposición particularmente robusta y
plural si el manipulador comprende un brazo de manipulador que se
puede desplazar sobre una guía longitudinal. La guía longitudinal se
proporciona de forma adecuada en el afuste o en parte de este
afuste. El brazo del manipulador preferiblemente se puede mover de
forma telescópica, particularmente está configurado de forma
telescópica doblemente en total en dos sentidos de movimiento.
Se posibilita un funcionamiento particularmente
rápido y seguro del dispositivo de acuerdo con la invención si el
manipulador contiene al menos dos pinzas de agarre. Las pinzas de
agarre se pueden accionar de acuerdo con la invención de manera
independiente entre sí. Preferiblemente, las pinzas de agarre están
configuradas con una zona de agarre que comprende tanto el diámetro
de los tubos internos como el diámetro de los tubos externos, de
tal forma que cada pinza de agarre puede agarrar tanto tubos
externos como tubos internos. Las dos pinzas de agarre se disponen
preferiblemente en un eje que tiene un recorrido paralelo con
respecto al afuste y/o al eje de perforación. De forma adecuada,
las dos pinzas de agarre están unidas por un arco, que se
proporciona preferiblemente en el lado terminal en el manipulador.
Particularmente se puede prever agarrar durante la extracción de
los tubos del depósito de varillaje el tubo interno y el tubo
externo con pinzas de agarre separadas. Durante la introducción de
los tubos en el depósito de varillaje se pueden usar ambas pinzas
de agarre para el mismo tubo.
Preferiblemente se proporcionan de acuerdo con
la invención medios con los que el depósito de varillaje se puede
colocar y/o bloquear de forma continua. Esto permite colocar y
bloquear de forma continua las posiciones angulares de los
alojamientos, particularmente la posición de extracción y/o
carga.
Los tubos internos pueden estar configurados, a
modo de ejemplo, lisos o como tubos de perforación de tornillo. Si
se usan tubos de perforación de tornillo es ventajoso si las pinzas
de agarre presentan mitades de apriete que son más anchas que la
medida de un paso de rosca. De este modo se puede garantizar un
proceso de agarre seguro.
El dispositivo de carga que se ha descrito
anteriormente se proporciona de acuerdo con la invención en un
aparato de perforación con un equipo de perforación, que comprende
un accionamiento de perforación para la perforación con tubo doble.
Tales aparatos de perforación se pueden equipar de forma conocida
con un bastidor, diferentes grupos así como una unidad de
accionamiento. El equipo de perforación se puede llevar por un
mecanismo de graduación sobre el bastidor hasta prácticamente
cualquier posición.
De acuerdo con la invención se prevé que el
accionamiento de perforación se apoye sobre un afuste. El aparato
de perforación de acuerdo con la invención está caracterizado, entre
otras cosas, por que el depósito de varillaje se dispone entre el
afuste y un primer brazo telescópico del manipulador y por que en el
primer brazo telescópico se aloja de forma desplazable un segundo
brazo telescópico con las pinzas de agarre. El manipulador y el
depósito de revólver, por tanto, se pueden disponer sobre un lado
del afuste de tal forma sobre el lado opuesto del afuste se obtiene
para un usuario un acceso libre al accionamiento de perforación y el
tramo de perforación. El manipulador se fija preferiblemente por
debajo del depósito de revólver en el afuste. El manipulador
configurado aproximadamente con forma de C, por tanto, agarra del
depósito de revólver, lo que conduce a una disposición
particularmente compacta.
Básicamente, el depósito de varillaje de acuerdo
con la invención se puede equipar, en vez de con un varillaje
doble, también con un varillaje sencillo. La capacidad de
sustitución del depósito de varillaje se puede considerar un
aspecto independiente de la invención.
En un método se puede prever que tubos
dispuestos entre sí en un alojamiento doble se puedan extraer de
forma común del depósito de varillaje y llevar a un eje de
perforación y/o que durante el depósito del varillaje doble en
primer lugar se almacenen los tubos internos y a continuación los
tubos externos del varillaje doble en el depósito de varillaje.
Preferiblemente, en primer lugar se deposita completamente el
varillaje interno y después se comienza con el depósito del
varillaje externo.
La invención se explica a continuación con más
detalle mediante ejemplos de realización preferidos, que se
representan de forma esquemática en las Figuras. En las Figuras se
muestra:
En la Figura 1, una vista lateral (a) y una
vista de corte transversal (b) de un dispositivo de acuerdo con la
invención para la realización del método que se ha descrito de
acuerdo con una primera realización;
En la Figura 2, una vista detallada
parcialmente cortada del manipulador de la Figura 1 desde el
lado;
En la Figura 3, una vista del corte transversal
del dispositivo de la Figura 1 con un manipulador parcialmente en un
corte en otro estado de funcionamiento del manipulador;
En la Figura 4, una vista detallada parcialmente
en un corte de un alojamiento doble del depósito de varillaje de la
Figura 1 con un tubo interno liso;
En la Figura 5, una vista detallada parcialmente
en un corte de un alojamiento doble del depósito de varillaje de la
Figura 1, con un tubo interno con hélice;
En las Figuras 6 a 8, el dispositivo de la
Figura 1 al agrupar un varillaje de tubo depositado en el eje de
perforación de forma correspondiente al método descrito en una vista
lateral (a) y en una vista de corte transversal (b);
En las Figuras 9 a 12, el dispositivo de la
Figura 1 durante el depósito del varillaje de perforación de forma
correspondiente al método de acuerdo con la invención en una vista
lateral (a) y una vista de corte transversal (b);
En la Figura 13, el dispositivo de la Figura 1
con el almacenamiento de depósito separado; y
En la Figura 14, el dispositivo de la Figura 1
con un depósito dividido.
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Un ejemplo de realización de un dispositivo de
acuerdo con la invención se representa en la Figura 1. El
dispositivo representado es parte de un aparato de perforación y
comprende un afuste 6, en el que se proporciona de forma
desplazable un accionamiento de perforación 8 para el accionamiento
de un varillaje de perforación doble. En el lado del pie en el
afuste 6 se proporcionan varias pinzas de apriete 60 para enroscar
y/o romper y para la sujeción del varillaje de perforación.
El dispositivo comprende un depósito de
varillaje 1 configurado como depósito de revólver. Este depósito de
varillaje 1 se almacena de forma giratoria alrededor de un eje de
giro 2 con respecto al afuste 6 y con respecto al accionamiento de
perforación 8. En la realización representada, el depósito de
varillaje 1 presenta seis alojamientos 4, en los que se puede
alojar respectivamente un tubo externo 32 del varillaje de
perforación y de forma coaxial a esto, un tubo interno 31 del
varillaje de perforación. Los alojamientos 4 se disponen de forma
adyacente a lo largo de periferia del depósito de varillaje 1. Se
sitúan sobre un círculo 80 cuyo punto central se sitúa sobre el eje
de giro 2 del depósito de varillaje 1.
Para el apoyo giratorio, el depósito de
varillaje 1 comprende un tubo de eje 12 central, en el que se fijan
con forma de estrella los alojamientos individuales 4. Este tubo de
eje 12 se apoya en un asiento de cojinete 13 configurado como
cojinete de pivote, que se proporciona en un brazo de sujeción 18
del afuste 6.
Los alojamientos 4 configurados como
alojamientos dobles se representan con más detalle en la Figura 4.
Como se puede observar en la Figura 4, los alojamientos 4
comprenden respectivamente un manguito de sujeción 42 por el que se
forma un elemento de sujeción para el tubo externo 32. Este manguito
de sujeción 42 puede estar configurado, a modo de ejemplo, en un
casquillo. En el manguito de sujeción 42 se dispone un mandril de
sujeción 41, que sobresale del fondo 44 del manguito de sujeción
42. Este mandril de sujeción 41 forma un elemento de sujeción para
el tubo interno 32. El mandril de sujeción 41 y el manguito de
sujeción 42 se disponen de forma coaxial. El mandril de sujeción 41
comprende un tope con forma de anillo 45 que está desplazado con
respecto al fondo 44 del manguito de sujeción 42 en el sentido del
tubo que se tiene alojar 31, es decir, con respecto a la punta del
mandril y a la apertura del manguito. El tubo interno 31, de este
modo, se sujeta de forma desplazada con respecto al tubo externo 32
y sobresale del mismo por el lado opuesto al del alojamiento 4.
Como se puede observar en la Figura 1, para el
desplazamiento de los tubos 31, 32 se proporciona entre el depósito
de varillaje 1 y el eje de perforación 9 que tiene un recorrido a lo
largo del afuste 6 un manipulador 20. Este manipulador 20 está
configurado como manipulador de tres ejes con tres ejes de
movimiento lineales ortogonales. Como se puede observar en la
Figura 1 y con detalle también en las Figuras 2 y 3, el manipulador
20 comprende un brazo de manipulador 24 que se puede desplazar en
sentido longitudinal del afuste 6, en paralelo al eje de
perforación 9. Para esto se proporciona en el afuste 6 por brazos de
sujeción un carril 25, en el que el brazo de manipulador 24 se
aloja de forma desplazable mediante una guía longitudinal,
particularmente una guía de deslizamiento. Para el desplazamiento
accionado se proporciona un equipo de accionamiento no
representado.
El manipulador 20 comprende dos brazos
telescópicos 27, 28. El brazo telescópico 27 se puede mover de forma
telescópica transversalmente con respecto al sentido longitudinal
del afuste 6, el segundo brazo telescópico 28, en el sentido
vertical con respecto a los dos sentidos que se han mencionado
anteriormente. Los brazos telescópicos 27, 28 dispuestos en forma
de L se disponen de tal forma que rodean el depósito de varillaje
1. Particularmente el segundo brazo telescópico 28 se extiende desde
el primer brazo telescópico 27 más allá del depósito de varillaje
1. Para el movimiento telescópico accionado, los dos brazos
telescópicos 27, 28 comprenden respectivamente al menos un cilindro
hidráulico.
En el lado final en el segundo brazo telescópico
28 se proporciona un arco 29 que tiene un recorrido paralelo con
respecto al eje de perforación 9 y el sentido longitudinal del
afuste 6. En los dos extremos opuestos de este arco 29 se
proporciona respectivamente una pinza de agarre 21, 22 para agarrar
los tubos 31, 32.
Se representan etapas del método individuales al
agrupar el varillaje de perforación depositado en las Figuras 1 y 6
a 8. Como se muestra en estas Figuras, el tubo interno 31 y el tubo
externo 32 se llevan durante la perforación de forma común, es
decir, por pares, al eje de perforación 9.
Como se representa en la Figura 1, al comienzo
del proceso de extracción, las pinzas de agarre 21, 22 se llevan
por el movimiento de manipulador 20 al par de tubos que se tiene que
extraer y se cierran las pinzas de agarre 21, 22. La primera pinza
de agarre 21 agarra un tubo interno 31, la segunda pinza de agarre
22, un tubo externo circundante 32. A continuación (Figura 6) se
desplaza el manipulador 20 a lo largo del afuste 6 desde el pie del
afuste hacia el accionamiento de perforación 8 y el par de tubos
compuesto por el tubo externo 32 y el tubo interno 31 se extrae del
alojamiento 4. Por la extracción del primer brazo telescópico 27, el
par de tubos se extrae a continuación de forma radial del depósito
de varillaje 1.
De acuerdo con la Figura 7 se extrae el segundo
brazo telescópico 28 y el par de tubos sujeto se dispone por encima
del eje de perforación 9. A continuación se desplaza el manipulador
20 junto con el par de tubos agarrado a lo largo del afuste 6 desde
el accionamiento de perforación 8 hacia el pie del afuste.
A continuación, el primer brazo telescópico 27
se vuelve a introducir y el par de tubos se desciende al eje de
perforación 9. A continuación, como se muestra en la Figura 8, el
accionamiento de perforación 8 se acerca a lo largo del afuste 6 al
par de tubos. En primer lugar, el tubo interno 31 se une con el
accionamiento de perforación 8 y a continuación se abre la primera
pinza de agarre 21. Después se une el tubo externo 32 con el
accionamiento de perforación 8 y se abre la segunda pinza de agarre
22. A continuación, el par de tubos se puede unir con un par de
tubos 38 adyacente, ya descendido.
Para la inclusión de un par de tubos adicional,
el depósito de varillaje 1 se continúa girando de tal forma que un
alojamiento lleno 4 alcanza la posición de extracción de lado
superior y el proceso de extracción descrito comienza de nuevo.
La recuperación y el depósito del varillaje se
explican en las Figuras 9 a 12.
En primer lugar, mediante el accionamiento de
perforación 8 se extrae un tubo interno 31 de forma axial del tubo
externo circundante 32, se suelta de varillaje de tubo interno
restante y se agarra mediante las dos pinzas de agarre 21, 22 del
manipulador 20 (Figura 9). Si se requiere, el tubo externo 32 se
puede sujetar mediante las pinzas de apriete 60.
Por accionamiento posterior del manipulador 20
en los tres sentidos axiales, el tubo interno 31 se dispone en el
lado frontal delante de un alojamiento vacío 4 del depósito de
varillaje 1.
Por desplazamiento posterior del manipulador 20
en sentido longitudinal del afuste 6 hacia el pie del afuste se
introduce el tubo interno 31 en el alojamiento 4. A continuación se
pueden abrir las dos pinzas de agarre 21, 22. A continuación se
acerca el accionamiento de perforación 8 al siguiente tubo interno
32 y se extrae el mismo por retirada del accionamiento de
perforación 8 del tubo externo circundante 32. Por repetición de
las etapas descritas se puede extraer todo el varillaje interno del
varillaje externo y depositar. La sección de varillaje interno que
permanece en el eje de perforación 9 después de cada etapa de
extracción se sujeta mediante las pinzas de apriete 60.
Si el varillaje interno está completamente
extraído, el accionamiento de perforación 8 se une con el varillaje
externo y un tubo externo 32 se extrae por desplazamiento axial del
accionamiento de perforación 8 y se libera del tubo externo
adyacente.
De acuerdo con la Figura 10, el tubo externo 32
se agarra por ambas pinzas de agarre 21, 22 del manipulador 20 y se
separa del accionamiento de perforación 8. A continuación, el
manipulador 20 se desplaza de forma correspondiente a las Figuras
11 y 12 de tal manera que el tubo externo 32 se dispone en el lado
frontal delante de un alojamiento 4 ya ocupado con un tubo interno
31.
Por desplazamiento final del manipulador 20 a lo
largo del afuste 6, el tubo externo 32 se desplaza sobre el tubo
interno 31 al interior del alojamiento 4. A continuación se pueden
abrir las dos pinzas de agarre 21, 22 que sujetan el tubo externo
32. El proceso se puede repetir a continuación para la extracción de
un tubo externo adicional 32 hasta que todo el varillaje externo 32
se haya depositado.
Como se representa en la Figura 5, el tubo
interno 31 también puede comprender una espiral de tornillo. En
este caso, las mitades de apriete 23 de las dos pinzas de agarre 21,
22 presentan de forma adecuada una anchura que es mayor que la
altura de paso de la espiral del tornillo.
Las Figuras 13 y 14 muestran cómo el depósito de
varillaje 1 del dispositivo de la Figura 1 se puede proporcionar de
forma sustituible.
En este caso, el asiento de cojinete 13, en el
que se apoya de forma giratoria el tubo de eje 12 del depósito de
varillaje 1, se realiza de forma desmontable. Particularmente el
asiento de cojinete 13 comprende dos semicojinetes 14, 14', donde
el primer semicojinete 14 se puede girar con respecto al segundo
semicojinete 14'. De este modo se puede abrir el cojinete y se
puede extraer el tubo de eje 12.
Como se puede observar en la Figura 13, en el
lado posterior en el tubo de eje 12 se proporciona un racor de
conexión con un casquillo 51. Desde este casquillo 51, el tubo de
eje 12 se puede extraer axialmente hacia delante después de que el
tubo de eje 12 se haya soltado por liberación del asiento de
cojinete anterior 13. Una parte anterior del depósito de varillaje
1, que contiene los alojamientos 4, y por tanto también se puede
denominar pieza de alojamiento 71, se puede liberar de una pieza de
accionamiento posterior 72 del depósito de varillaje 1. Para
garantizar un transporte seguro de la pieza de alojamiento extraída
71 junto con los tubos situados en el interior, en el depósito de
varillaje 1 se proporciona una tapa 53 en el lado frontal opuesto a
los alojamientos 4, que limita un movimiento axial de los tubos y
que evita particularmente un deslizamiento al exterior desde los
alojamientos 4.
En la pieza de accionamiento 72, que permanece
después de la extracción de la pieza de alojamiento 71 en el afuste
6, se sitúa el accionamiento giratorio del depósito de varillaje 1.
Para la transmisión de la energía de accionamiento de la pieza de
accionamiento 72 a la pieza de alojamiento 71 se puede configurar el
casquillo 51 para una unión con arrastre de forma con el tubo de
eje 12.
En la pieza de alojamiento 71 se proporcionan
ojales 56 con los que la misma se puede unir con pernos para la
protección contra una liberación no intencionada y/o para la
transmisión del par de giro en la pieza de accionamiento 72.
Claims (8)
1. Un aparato de perforación, particularmente un
aparato de perforación de terreno o rocas, con
- -
- un equipo de perforación, que comprende un accionamiento de perforación (8) para la perforación con tubo doble, donde el accionamiento de perforación (8) se apoya sobre un afuste (6) y
- -
- un dispositivo para la carga del equipo de perforación con un varillaje doble,
- -
- donde el dispositivo para la carga del equipo de perforación comprende un depósito de varillaje (1), que presenta varios alojamientos (4) para tubos internos (31) y tubos externos (32) del varillaje doble, y que se configura como un depósito de revólver con alojamientos dobles, que comprenden respectivamente un elemento de sujeción para un tubo externo (32) y un elemento de sujeción adicional para un tubo interno (31) dispuesto en el interior del tubo externo (32),
caracterizado
- -
- porque el dispositivo para la carga del equipo de perforación comprende un manipulador (20) para el agarre y/o el desplazamiento de los tubos (31, 32) en y del depósito de varillaje (1),
- -
- porque el depósito de varillaje (1) se dispone entre el afuste (6) y un primer brazo telescópico (27) del manipulador (20) y
- -
- porque en el primer brazo telescópico (27) se aloja de forma desplazable un segundo brazo telescópico (28) con pinzas de agarre (21, 22).
\vskip1.000000\baselineskip
2. El aparato de perforación de acuerdo con la
reivindicación 1,
caracterizado porque
los alojamientos (4) se disponen sobre un
círculo (80), cuyo punto central se sitúa sobre un eje de giro (2)
del depósito de varillaje (1).
\vskip1.000000\baselineskip
3. El aparato de perforación de acuerdo con una
de las reivindicaciones 1 ó 2,
caracterizado porque
el depósito de varillaje (1) comprende un tubo
de eje central (12) por el que el depósito de varillaje (1) se
apoya en al menos un asiento de cojinete (13).
\vskip1.000000\baselineskip
4. El aparato de perforación de acuerdo con una
de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque
al menos un asiento de cojinete (13) del
depósito de varillaje (1) es desmontable.
\vskip1.000000\baselineskip
5. El aparato de perforación de acuerdo con una
de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque
el depósito de varillaje (1) está configurado de
varias piezas con una pieza de alojamiento (71), en el que se
disponen los alojamientos (4) y una pieza de accionamiento (72), en
el que se dispone un accionamiento giratorio del depósito, donde la
pieza de alojamiento (71) se proporciona de forma preferiblemente
desmontable en la pieza de accionamiento (72).
\vskip1.000000\baselineskip
6. El aparato de perforación de acuerdo con una
de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque
los elementos de sujeción comprenden un primer
tope para el tubo interno (31) y un segundo tope para el tubo
externo (32), donde los topes están desplazados entre sí
axialmente.
7. El aparato de perforación de acuerdo con una
de las reivindicaciones 1 a 6,
caracterizado porque
el manipulador (20) presenta tres ejes de
movimiento, particularmente ejes lineales ortogonales, de los cuales
uno tiene un recorrido aproximadamente paralelo con respecto al eje
longitudinal de los alojamientos (4).
\vskip1.000000\baselineskip
8. El aparato de perforación de acuerdo con una
de las reivindicaciones 1 a 7,
caracterizado porque
el manipulador (20) comprende dos pinzas de
agarre (21, 22).
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