CN105332658B - 一种用于海底桩孔钻机的伸缩钻头装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于海底桩孔钻机的伸缩钻头装置，包括海底桩孔钻机母体、变径钻头体、变径钻头连接座、变径钻头限位座、调整垫、油缸、油缸上耳座、油缸下耳座和钻机刀具，由变径钻头连接座、变径钻头限位座与变径钻头体组成的机构本身具有抵抗钻进过程所受的各种外界作用力，在正常钻进时油缸不是外界作用力的承担件，油缸的规格可以选用小规格的，外形尺寸也随之减小，机构空间要求减小，海底桩孔钻机的伸缩钻头装置的高度也大大降低，既提高钻机钻进的稳定性又保护了油缸；油缸不直接参与钻机钻进时的外力，有效保护了油缸，使之受损状况彻底改善。

Description

一种用于海底桩孔钻机的伸缩钻头装置

技术领域

本发明涉及钻井机械技术领域，具体的说是一种用于海底桩孔钻机的伸缩钻头装置。

背景技术

目前海底桩孔钻机的伸缩钻头装置由桩孔上部口径最小尺寸所控制的基本钻头和桩孔下部变大后的最大孔径所控制的变径钻头两部分组成，为保证结构强度和变径钻头的运动，结构总高度无法减小，影响钻机钻进的稳定性；变径钻头依靠油缸的伸缩实现钻头直径的变化，正常钻进时依靠油缸的拉力抵抗钻进过程所受的各种外界作用力，对油缸的拉力要求非常苛刻，容易出现问题，例如油缸损坏。

发明内容

针对上述现有的海底桩孔钻机的伸缩钻头装置对油缸的拉力要求非常苛刻，容易出现油缸损坏等问题，本发明提供一种用于海底桩孔钻机的伸缩钻头装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种用于海底桩孔钻机的伸缩钻头装置，包括海底桩孔钻机母体、变径钻头体、变径钻头连接座、变径钻头限位座、调整垫、油缸、油缸上耳座、油缸下耳座和钻机刀具，所述海底桩孔钻机母体由基本钻头体、钻头连接法兰、连接筒及异径中心管组成，所述钻头连接法兰与连接筒固定连接，异径中心管与钻头连接法兰固定连接，基本钻头体与钻头连接法兰固定连接，所述变径钻头连接座与海底桩孔钻机母体固定连接，变径钻头限位座与变径钻头连接座固定连接，调整垫设置在变径钻头限位座和变径钻头连接座的连接面之间，油缸上耳座固定在变径钻头体上，油缸下耳座固定在连接筒上，油缸的两端分别通过销轴与油缸上耳座和油缸下耳座铰接，基本钻头体和变径钻头体的末端分别固定连接有钻机刀具；

所述钻头连接法兰与连接筒焊接固定，异径中心管通过加强筋与钻头连接法兰焊接固定，基本钻头体与钻头连接法兰焊接固定；

所述变径钻头连接座通过螺栓与海底桩孔钻机母体固定连接；

所述的变径钻头限位座通过螺栓与变径钻头连接座固定连接；

所述变径钻头体与变径钻头限位座的接触面部分均焊接耐磨板；

所述钻机刀具通过螺栓和销轴与基本钻头体、变径钻头体固定连接；

所述钻机刀具为罐式刀具；

所述罐式刀具设有刀座和刀头，所述刀座安装在基本钻头体和变径钻头体的内部，刀头设置在基本钻头体和变径钻头体的外部。

本发明的有益效果：

本发明提供的用于海底桩孔钻机的伸缩钻头装置，由变径钻头连接座、变径钻头限位座与变径钻头体组成的机构本身具有抵抗钻进过程所受的各种外界作用力，在正常钻进时油缸不是外界作用力的承担件，油缸的规格可以选用小规格的，外形尺寸也随之减小，机构空间要求减小，海底桩孔钻机的伸缩钻头装置的高度也大大降低，既提高钻机钻进的稳定性又保护了油缸；油缸不直接参与钻机钻进时的外力，有效保护了油缸，使之受损状况彻底改善；

本发明提供的用于海底桩孔钻机的伸缩钻头装置，由基本钻头体、钻头连接法兰、连接筒及异径中心管组焊成海底桩孔钻机母体，设置在基本钻头体和变径钻头体末端的钻机刀具采用了罐式刀具，罐式刀具的刀座部分是安装在钻头体结构内部，只有刀头部分在钻头体结构外部，直接降低了海底桩孔钻机的伸缩钻头装置的高度，提高钻机钻进的稳定性。

附图说明

图1是图2的A-A向剖面结构示意图；

图2是图1的B-B向剖面结构示意图；

图3是本发明所用罐式刀具的结构示意图；

附图标记：1-基本钻头体；2-钻头连接法兰；3-连接筒；4-异径中心管；5-变径钻头连接座；6-变径钻头限位座；7-调整垫；8-油缸上耳座；9-变径钻头体；10-油缸；11-油缸下耳座；12-钻机刀具；1201-刀座；1202-刀头。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的阐述。

如图所示：一种用于海底桩孔钻机的伸缩钻头装置，包括海底桩孔钻机母体、变径钻头体9、变径钻头连接座5、变径钻头限位座6、调整垫7、油缸10、油缸上耳座8、油缸下耳座11和钻机刀具12，所述海底桩孔钻机母体由基本钻头体1、钻头连接法兰2、连接筒3及异径中心管4组成，所述钻头连接法兰2与连接筒3固定连接，异径中心管4与钻头连接法兰2固定连接，基本钻头体1与钻头连接法兰2固定连接，所述变径钻头连接座5与海底桩孔钻机母体固定连接，变径钻头限位座6与变径钻头连接座5固定连接，调整垫7设置在变径钻头限位座6和变径钻头连接座5的连接面之间，油缸上耳座8固定在变径钻头体9上，油缸下耳座11固定在连接筒3上，油缸10的两端分别通过销轴与油缸上耳座8和油缸下耳座11铰接，基本钻头体1和变径钻头体9的末端分别固定连接有钻机刀具12。

所述的用于海底桩孔钻机的伸缩钻头装置由钻头连接法兰2与连接筒3焊接牢靠，再通过加强筋与异径中心管4焊接牢靠，释放应力后对钻头连接法兰2需要的连接螺栓孔和销孔等进行加工，并对与变径钻头连接座5把合的连接板进行加工，然后再与已经对罐式刀具需要的装配孔位进行过加工的基本钻头体1焊接牢靠，共同组成海底桩孔钻机母体；海底桩孔钻机母体通过螺栓与变径钻头连接座5固定；变径钻头连接座5通过螺栓与变径钻头限位座6固定；变径钻头连接座5与变径钻头限位座6的连接处通过调整垫7数量的改变来调整变径钻头限位座6的安装位置；变径钻头体9通过销轴与变径钻头连接座5铰接；变径钻头体9与变径钻头限位座6的接触面部分均焊接耐磨板，提高钻机钻进时结构对外力的抵抗力；油缸上耳座8焊接在变径钻头体9上，油缸下耳座11焊接在海底桩孔钻机母体的连接筒3上，油缸10通过销轴与油缸上耳座8、油缸下耳座11铰接，通过油缸10的伸缩实现变径钻头体9直径的扩大与缩小；在变径钻头限位座6的作用下，油缸10的作用只是克服变径钻头体9的重量，即能使变径钻头体9绕销轴旋转即可，油缸10不需承担钻机钻进时的外力，油缸10可以选取较小规格，安装空间也可以大大减小，机构空间要求减小，海底桩孔钻机的伸缩钻头装置的高度也大大降低；另外钻机刀具12采用罐式刀具，罐式刀具的刀座1201部分是安装在钻头体结构内部，只有刀头1202在钻头体结构外部，相较于现有的刀座焊接在钻头体外部的鞍式刀座，也降低了海底桩孔钻机的伸缩钻头装置的高度，提高了钻机钻进的稳定性。

Claims (6)

1.一种用于海底桩孔钻机的伸缩钻头装置，其特征在于：包括海底桩孔钻机母体、变径钻头体（9）、变径钻头连接座（5）、变径钻头限位座（6）、调整垫（7）、油缸（10）、油缸上耳座（8）、油缸下耳座（11）和钻机刀具（12），所述海底桩孔钻机母体由基本钻头体（1）、钻头连接法兰（2）、连接筒（3）及异径中心管（4）组成，所述钻头连接法兰（2）与连接筒（3）固定连接，异径中心管（4）与钻头连接法兰（2）固定连接，基本钻头体（1）与钻头连接法兰（2）固定连接，所述变径钻头连接座（5）与海底桩孔钻机母体固定连接，变径钻头限位座（6）与变径钻头连接座（5）固定连接，调整垫（7）设置在变径钻头限位座（6）和变径钻头连接座（5）的连接面之间，油缸上耳座（8）固定在变径钻头体（9）上，油缸下耳座（11）固定在连接筒（3）上，油缸（10）的两端分别通过销轴与油缸上耳座（8）和油缸下耳座（11）铰接，基本钻头体（1）和变径钻头体（9）的末端分别固定连接有钻机刀具（12），所述钻机刀具（12）为罐式刀具，所述罐式刀具设有刀座（1201）和刀头（1202），所述刀座（1201）安装在基本钻头体（1）和变径钻头体（9）的内部，刀头（1202）设置在基本钻头体（1）和变径钻头体（9）的外部。

2.如权利要求1所述的用于海底桩孔钻机的伸缩钻头装置，其特征在于：所述钻头连接法兰（2）与连接筒（3）焊接固定，异径中心管（4）通过加强筋与钻头连接法兰（2）焊接固定，基本钻头体（1）与钻头连接法兰（2）焊接固定。

3.如权利要求1所述的用于海底桩孔钻机的伸缩钻头装置，其特征在于：所述变径钻头连接座（5）通过螺栓与海底桩孔钻机母体固定连接。

4.如权利要求1所述的用于海底桩孔钻机的伸缩钻头装置，其特征在于：所述的变径钻头限位座（6）通过螺栓与变径钻头连接座（5）固定连接。

5.如权利要求1所述的用于海底桩孔钻机的伸缩钻头装置，其特征在于：所述变径钻头体（9）与变径钻头限位座（6）的接触面部分均焊接耐磨板。

6.如权利要求1所述的用于海底桩孔钻机的伸缩钻头装置，其特征在于：所述钻机刀具（12）通过螺栓和销轴与基本钻头体（1）、变径钻头体（9）固定连接。