CN110017107B - 一种介质回收装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种介质回收装置及其工作方法，前接头加工于介质回收装置的前端；在前接头内安装有大联轴器和主轴；大联轴器与主轴相连接；前套内安装有增速器；前接头与前套相连接；大联轴器与增速器相连接；中套的外表面间距均匀的加工有中套介质孔；中套内安装有小联轴器、万向联轴器和联轴节；万向联轴器的一端连接小联轴器；万向联轴器的另一端连接联轴节；前套与中套相连接；小联轴器与增速器相连接；后套内安装有螺杆泵；中套与后套相连接；螺杆泵与联轴节相连接；后接头与后套相连接。解决了现有方案介质回收方案循环排渣能力较弱、较大的钻渣无法有效的排出、回收利用率低、一旦泄露会对地下水和土壤造成污染和操作流程多较为复杂等问题。

Description

一种介质回收装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种钻机辅助技术，具体涉及一种介质回收装置及其工作方法。

背景技术

一般的，钻机是广泛使用的一种非开挖技术产品，大量应用于供水、煤气、电力、电信、天然气和石油等管线的铺设或更新。其中介质系统是钻机非常重要的一部分，在大多数情况下，通过高压泵吸入介质产生高压再通过管路和钻杆注到导向钻头或扩孔器上，对其进行润滑，利于钻进、护壁、排渣以及冷却。正常施工中钻机在钻进过程中需要不间断的泵送配置好的介质，尤其在扩孔和拉管施工技术中，介质配置的好坏几乎能够决定整段工程的成败。介质是在清水中按照一定比例添加膨润土和其他化学剂所配置成的具有一定的容重和粘稠度的混合液。非开挖介质回收再利用就显得尤为重要，不仅可以实现环境保护的要求，还可以极大的降低作业成本。

现有的方案，一种是正循环法，通过钻杆或输送管把介质压送到孔底，含渣介质在管孔内上升，把钻渣带出地面；另一种是反循环法，介质从排渣管外流入槽内，孔底含渣介质通过排渣管被抽吸到地面上来。尤其在特殊区域钻进作业时，由于存在天然溶洞、地下岩石裂隙等地理现象，导致钻孔中的介质泄漏，特别在扩孔阶段对介质的需求量极大。这样的方案存在以下问题(1)通过介质的自然循环，循环排渣能力较弱；(2)对于较大的钻渣无法有效的排出，影响了钻进速度；(3)利用介质自然循环，回收利用率低；(4)介质中添加了化学物质，一旦泄露会对地下水和土壤造成污染；(5)介质循环利用过程太过繁琐，操作流程多较为复杂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种介质回收装置及其工作方法，以解决现有技术中介质回收方案循环排渣能力较弱、较大的钻渣无法有效的排出、回收利用率低、一旦泄露会对地下水和土壤造成污染和操作流程多较为复杂等问题。

本发明所采用的技术方案如下：

一种介质回收装置，包括前接头、前套、中套、后套和后接头；所述前接头加工于所述介质回收装置的前端；在所述前接头内安装有大联轴器和主轴；所述大联轴器与所述主轴相连接；所述前接头由前主轴套和前接头套组成；在所述前主轴套的前表面加工有第一通孔；所述主轴的前端插入所述第一通孔；在所述主轴前端外表面和所述第一通孔的内表面之间分别固定装配有第一密封装置和轴承装置；所述第一密封装置位于所述轴承装置的前端；所述前接头套内加工有第一空腔；所述第一空腔内加工有所述大联轴器；所述主轴的后端和所述大联轴器的前端相连接；

在所述前套内安装有增速器；所述前接头与所述前套相连接；所述大联轴器与所述增速器相连接；所述前套由前套筒和前套筋板组成；所述前套筒内加工有第二空腔；所述第二空腔内固定安装有所述增速器；所述增速器的前端与所述大联轴器的后端相连接；所述前套筋板中加工有第二通孔；所述小联轴器的前端插入所述第二通孔内；在所述小联轴器的外表面和所述第二通孔的内表面之间固定装配有第二密封装置；所述小联轴器的前端与所述增速器的后端相连接；

所述中套由中套筒和中套锥筒组成；在所述中套筒的外表面间距均匀的加工有中套介质孔；所述中套内安装有小联轴器、万向联轴器和联轴节；所述万向联轴器的一端连接所述小联轴器；所述万向联轴器的另一端连接所述联轴节；所述前套与所述中套相连接；所述小联轴器与所述增速器相连接；在所述中套筒内加工有第三空腔；所述中套锥筒加工于所述第三空腔内；在所述中套锥筒内加工有第四空腔；所述小联轴器的前端穿过所述第四空腔与所述增速器的后端相连接；所述小联轴器的后端与所述万向联轴器的前端相连接；所述万向联轴器的后端与所述联轴节的前端相连接；所述中套与所述后套相连接；所述后套内安装有螺杆泵；所述联轴节的后端与所述螺杆泵的前端相连接；所述后接头与所述后套相连接。

进一步的技术方案为：所述后套由后套筒、后套前筋板和后套后筋板组成；所述后套筒内加工有第五空腔；在所述第五空腔的前端加工有所述后套前筋板；在所述后套前筋板中加工有第三通孔；在所述第五空腔的后端加工有所述后套后筋板；在所述后套后筋板中加工有第四通孔；所述螺杆泵的前端插入第三通孔内；所述螺杆泵的前端与所述联轴节的后端相连接；在所述后套后筋板的后端固定连接有压盖；所述压盖的前端插入所述第四通孔内；所述后套前筋板固定所述螺杆泵的前端；所述压盖压住所述螺杆泵的后端。

进一步的技术方案为：所述后套还包括有刮板；在所述刮板的前表面加工有第五通孔；所述后套插入所述第五通孔；所述刮板固定安装在所述后套的外表面；所述后套包括后套筒；所述后套筒的外表面与所述第五通孔的内表面相贴合。

进一步的技术方案为：所述后接头由后接头套和导流杆套组成；所述后接头套内加工有第六空腔；在所述导流杆套的后表面加工有第六通孔。

一种介质回收装置的工作方法，其特征在于：

当所述介质回收装置工作时，动力传输的工作方法包括以下步骤：

a1、钻机启动，钻机的驱动钻杆产生动力；

b1、所述钻杆将所述动力传递至所述主轴；

c1、所述主轴和所述大联轴器将所述动力传递至所述增速器；

d1、所述增速器将所述动力转化成高转速动力；

e1、所述高转速动力依次分别通过所述小联轴器、所述万向联轴器和所述联轴节传递至所述螺杆泵；

f1、所述螺杆泵启动将介质排出。

一种介质回收装置的工作方法，其特征在于：

当所述介质回收装置工作时，介质回收的工作方法包括以下步骤：

a2、在所述介质回收装置外积聚有介质；

b2、所述介质通过所述中套介质孔进入所述中套内；

c2、所述介质进入所述螺杆泵内；

d2、所述螺杆泵将所述介质排出至所述后接头内；

e2、所述后接头将所述介质排出至导流杆内。

本发明的有益效果如下：本发明设计了一种介质回收装置采用增速器增加动力提高螺杆泵的工作功率，设计了刮板使得介质可以聚集方便流动，采用全新的设计将装置设计在钻杆上带来了如下效果(1)依靠钻机本身的钻杆旋转提供动力，无需额外增加动力源；(2)通过增速机的介入，放大钻杆的转速以达到螺杆泵工作的动力要求；(3)安装在钻头后方在钻进过程中及时将介质送出来，可以提高介质回收的效率和及时性；(4)减少介质的泄漏量降低介质的损耗率，回收大部分的介质备用降低成本；(5)及时将介质送出来减少泄漏量，降低对地下水质及土壤的污染风险；(6)整体结构紧凑外部轮廓直径小，可以安装在各种小口径的钻孔中适用范围广；(7)可以解决介质对砂石颗粒物的携带能力，降低介质用量并大幅提高工程效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A处放大示意图。

图3为图1的B处放大示意图。

图4为图1的C处放大示意图。

图5为图1的D处放大示意图。

图6为图1的E处放大示意图。

图7为图1的F处放大示意图。

图8为本发明的大联轴器示意图。

图9为本发明的大联轴器前视图。

图10为本发明的内隔套示意图。

图11为本发明的外隔套示意图。

图12为本发明的前接头示意图。

图13为本发明的主轴示意图。

图14为本发明的主轴后视图。

图15为本发明的前套示意图。

图16为本发明的小联轴器示意图。

图17为本发明的中套示意图。

图18为本发明的联轴节示意图。

图19为本发明的后套示意图。

图20为本发明的压盖示意图。

图21为本发明的螺杆示意图。

图22为本发明的刮板示意图。

图23为本发明的刮板侧视图。

图24为本发明的后接头示意图。

图中：1、前接头；2、前套；3、中套；4、后套；5、后接头；6、螺杆泵；7、刮板；8、万向联轴器；9、增速器；10、大联轴器；11、主轴；12、小联轴器；13、联轴节；14、第一密封装置；15、轴承装置；16、前主轴套；17、前接头套；18、第一通孔；19、第一空腔；20、前套筒；21、前套筋板；22、第二空腔；23、第二通孔；24、中套筒；25、中套锥筒；26、中套介质孔；27、第二密封装置；28、第三空腔；29、第四空腔；30、后套筒；31、后套前筋板；32、后套后筋板；33、压盖；34、第五空腔；35、第三通孔；36、第四通孔；37、第一圆形凸台；38、第五通孔；39、后接头套；40、导流杆套；41、第六空腔；42、第六通孔；43、第一外螺纹；44、第一装配孔；45、压配式油杯；46、第一固定装置；47、压环；48、第一台阶表面；49、轴承；50、内隔套；51、外隔套；52、第二台阶表面；53、小圆螺母；54、圆螺母止动垫圈；55、第一内螺纹；56、第二内螺纹；57、第二外螺纹；58、输入轴；59、第三外螺纹；60、前套短筋板；61、输出轴；62、第四外螺纹；63、第五外螺纹；64、第二固定装置；65、第一螺栓；66、第一垫圈；67、第一阶梯通孔；68、第三台阶表面；69、小联轴器外螺纹；70、小联轴器内螺纹；71、小联轴器安装孔；72、输出轴安装孔；73、第三固定装置；74、第二螺栓；75、小联轴器压盖；76、第四固定装置；77、小联轴器小圆螺母；78、小联轴器圆螺母止动垫圈；79、主动法兰；80、传动轴；81、从动法兰；82、第五固定装置；83、第三螺栓；84、第一螺母；85、第二垫圈；86、主动法兰端面；87、从动法兰端面；88、联轴节安装孔；89、联轴节中心孔；90、销轴安装孔；91、第六固定装置；92、第四螺栓；93、第二螺母；94、第三垫圈；95、第三内螺纹；96、后套前筋板端面；97、后套后筋板安装孔；98、泵体；99、螺杆；100、螺杆装配槽；101、螺杆装配孔；102、第七固定装置；103、销轴；104、平垫圈；105、开口销；106、销轴孔；107、第二阶梯通孔；108、压盖内端面；109、压盖外端面；110、压盖安装孔；111、第八固定装置；112、第五螺栓；113、第四垫圈；114、刮板固定板；115、固定板安装孔；116、刮板安装孔；117、第六螺栓；118、第六外螺纹；119、第四内螺纹；120、第七外螺纹；121、第五内螺纹；122、导流杆套螺纹。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实施例的具体实施方式。

图1为本发明的结构示意图。图2为图1的A处放大示意图。图10为本发明的内隔套示意图。图11为本发明的外隔套示意图。图12为本发明的前接头示意图。图13为本发明的主轴示意图。图14为本发明的主轴后视图。结合图1、图2、图10、图11、图12、图13和图14所示，图1中Y方向为上方，X方向为后方。本发明公开了一种介质回收装置。包括前接头1、前套2、中套3、后套4和后接头5。

前接头1加工于介质回收装置的前端。前接头1由前主轴套16和前接头套17组成。前主轴套16固定连接于前接头套17的前端。

前主轴套16的前表面加工有第一通孔18。优选的，第一通孔18为圆柱形。第一通孔18形成有第二台阶表面52。前主轴套16的前端为圆锥形。前主轴套16的后端直径大于前主轴套16的前端直径。在圆锥形的圆锥面上加工有第一外螺纹43。前主轴套16外表面中间位置加工有第一圆形凸台37。在第一圆形凸台37的外表面加工有第一装配孔44。优选的，第一装配孔44为圆柱形。第一通孔18与第一装配孔44相通。在第一装配孔44内安装有压配式油杯45。压配式油杯45的外表面与第一装配孔44的内表面相配合。

前接头1内安装有大联轴器10和主轴11。主轴11内加工有通孔。优选的，通孔为圆柱形。大联轴器10的前端与主轴11的后端相连接。大联轴器10的前表面与主轴11的后表面相贴合。

主轴11的前端插入第一通孔18。在主轴11的前端外表面和第一通孔18的内表面之间形成有空隙。在空隙内安装有第一固定装置46、第一密封装置14、压环47和轴承装置15。主轴11的外表面加工有第一台阶表面48。

轴承装置15的前表面加工有通孔。主轴11穿过轴承装置15的通孔。轴承装置15包括多组轴承49、内隔套50和外隔套51。轴承装置15的中间安装有内隔套50和外隔套51。外隔套51的直径大于内隔套50的直径。内隔套50和外隔套51同轴安装。内隔套50安装于外隔套51内。在内隔套50和外隔套51的前后两端安装有等数量的轴承49。轴承装置15的后表面与第一台阶表面48相贴合。轴承装置15的前表面与第二台阶表面52相贴合。

在轴承装置15的前端安装有压环47。压环47的前表面加工有通孔。主轴11穿过压环47的通孔。压环47的后表面与轴承装置15的前表面相贴合。

在压环47的前端安装有第一密封装置14。优选的，第一密封装置14由多组“V”型夹布组成。第一密封装置14的前表面加工有通孔。主轴11穿过第一密封装置14的通孔。第一密封装置14的后表面与压环47的前表面相贴合。

在第一密封装置14的前端安装有第一固定装置46。第一固定装置46包括小圆螺母53和圆螺母止动垫圈54。第一固定装置46的前表面加工有通孔。主轴11穿过第一固定装置46的通孔。主轴11的前端外表面加工有一段外螺纹。小圆螺母53旋入主轴11前端的外螺纹。第一固定装置46的后表面与第一密封装置14的前表面相贴合。

大联轴器10内加工有通孔。优选的，所示通孔为圆柱形。大联轴器10的通孔内加工有第一内螺纹55。前接头套17内加工有第一空腔19。第一空腔19内加工有大联轴器10。前接头套17的后端的内表面加工有一段第二内螺纹56。

压配式油杯45的设计在于可以方便添加润滑油。轴承装置15长时间工作会出现卡顿的现象，在轴承装置15上添加润滑油十分的不方便。需要将回收装置拆开再添加润滑油。压配式油杯45的设计使得不需要拆开回收装置就可以添加润滑油。由于在轴承装置15中添加润滑油，第一密封装置14起到密封润滑油的作用。防止润滑油的泄露对轴承装置15起到很好的保护作用。第一固定装置46的设计使得第一密封装置14可以固定的安装，第一密封装置14不会出现松动的现象。

图3为图1的B处放大示意图。图8为本发明的大联轴器示意图。图9为本发明的大联轴器前视图。图15为本发明的前套示意图。结合图1、图3、图8、图9和图15所示，前套2内安装有增速器9。前接头1与前套2相连接。前接头1与前套2为同轴安装，前接头1安装于前套2的前端。前套2前端外表面的位置加工有一段第二外螺纹57。前套2的前端旋入前接头1的后端。第二外螺纹57与第二内螺纹56相配合。大联轴器10与增速器9相连接。

前套2由前套筒20和前套筋板21组成。前套筒20内加工有第二空腔22。第二空腔22内固定安装有增速器9。增速器9与前套2为同轴安装。增速器9的前端与大联轴器10的后端相连接。增速器9的前端包括有输入轴58。在输入轴58的外表面加工有第三外螺纹59。输入轴58旋入大联轴器10的通孔。第一内螺纹55与第三外螺纹59相配合。

前套2还包括有前套短筋板60和第二固定装置64。前套短筋板60和前套筋板21分别加工于第二空腔22内。前套短筋板60加工于前套筋板21的前端。前套短筋板60的外表面与前套筒20的内表面相贴合。前套筋板21的外表面与前套筒20的内表面相贴合。前套短筋板60的前表面加工有通孔。前套筋板21的前表面加工有通孔。前套短筋板60的通孔直径大于前套筋板21的的通孔直径。前套短筋板60的前表面加工有安装孔。

第二固定装置64包括有第一螺栓65和第一垫圈66。优选的，第一螺栓65为六角头螺栓。优选的，第一垫圈66为弹簧垫圈。第一垫圈66装配在第一螺栓65中。第一螺栓65的后端穿过增速器9再旋入前套短筋板60的安装孔。

增速器9固定安装在前套短筋板60的前端。增速器9的后表面与前套短筋板60的前表面相贴合。增速器9的后端包括有输出轴61。在输出轴61的外表面加工有第四外螺纹62。前套2后端外表面的位置加工有一段第五外螺纹63。

前套筋板21为“凸”型结构。前套筋板21后表面加工有凸台。前套筋板21的凸台中加工有第二通孔23。小联轴器12的前端插入第二通孔23内。小联轴器12的前端与增速器9的后端相连接。筋板的设计在于在前接头1的空腔和前套2的空腔内形成有密闭空间。增速器9安装在密闭空间内避免了介质的污染和腐蚀。增速器9的设计在于加快转速使得螺杆泵6可以高效率的工作。

图4为图1的C处放大示意图。图15为本发明的前套示意图。图16为本发明的小联轴器示意图。图17为本发明的中套示意图。结合图1、图4、图15、图16和图17所示，中套3由中套筒24和中套锥筒25组成。中套筒24的外表面加工有中套介质孔26。中套介质孔26沿中套筒24的中心线间距均匀的加工。优选的，中套介质孔26为长腰孔。中套介质孔26的设计可以起到过滤大尺寸固体杂质的作用，起到保护螺杆泵6减少磨损的作用。

在中套筒24内加工有第三空腔28。中套锥筒25加工于第三空腔28内。中套锥筒25内加工有第四空腔29。中套锥筒25前端的直径大于中套锥筒25后端的直径。中套筒24与中套锥筒25为同轴安装。

中套3内安装有小联轴器12、万向联轴器8和联轴节13。小联轴器12的前表面加工有第一阶梯通孔67。第一阶梯通孔67内加工有第三台阶表面68。在小联轴器12外表面的前端加工有一段小联轴器外螺纹69。在小联轴器12内表面的前端加工有一段小联轴器内螺纹70。在小联轴器12外表面的后端加工有凸台。在凸台的前表面加工有多组小联轴器安装孔71。小联轴器12的前端穿过第四空腔29再穿过第二通孔23与增速器9的后端相连接。输出轴61旋入第一阶梯通孔67内。第四外螺纹62与小联轴器内螺纹70相配合。输出轴61后表面加工有输出轴安装孔72。小联轴器12通过第三固定装置73与输出轴61固定安装。

第三固定装置73包括第二螺栓74和小联轴器压盖75。第二螺栓74穿过小联轴器压盖75再旋入输出轴安装孔72。小联轴器压盖75的前表面与第三台阶表面68相贴合。

在小联轴器12的外表面和第二通孔23的内表面之间固定装配有第二密封装置27和第四固定装置76。第二密封装置27的中心加工有通孔。第四固定装置76的中心加工有通孔。优选的，第二密封装置27由多组“V”型夹布组成。

第四固定装置76包括小联轴器小圆螺母77和小联轴器圆螺母止动垫圈78。小联轴器12的前端穿过第二密封装置27再穿过小联轴器圆螺母止动垫圈78。小联轴器小圆螺母77旋入小联轴器外螺纹69。小联轴器小圆螺母77的内螺纹与小联轴器外螺纹69相配合。第二密封装置27的前表面与小联轴器圆螺母止动垫圈78的后表面相贴合。小联轴器圆螺母止动垫圈78的前表面与小联轴器小圆螺母77的后表面相贴合。

通过第三固定装置73和第四固定装置76的设计使得小联轴器12可以牢固的安装在增速器9的后端。动力的传递更加可靠动力损耗较小。第二密封装置27的设计防止介质流入前套2的内部，防止介质对增速器9造成损害。小联轴器12的后端与万向联轴器8的前端相连接。

万向联轴器8包括主动法兰79、传动轴80和从动法兰81。主动法兰79的前表面与小联轴器12的后表面相贴合。小联轴器12与万向联轴器8通过第五固定装置82相连接。第五固定装置82包括第三螺栓83、第一螺母84和第二垫圈85。优选的，第三螺栓83为六角头螺栓。优选的，第一螺母84为六角螺母。优选的，第二垫圈85为弹簧垫圈。

主动法兰79加工有主动法兰端面86和多组安装孔。主动法兰端面86与第二垫圈85的前表面相贴合，第二垫圈85的后表面与第一螺母84的前表面相贴合。第三螺栓83的后端依次分别穿过小联轴器安装孔71、主动法兰79的安装孔和第二垫圈85，最后旋入第一螺母84。第五固定装置82的设计使得小联轴器12的后端与万向联轴器8的前端可以更加紧密的安装。

图5为图1的D处放大示意图。图18为本发明的联轴节示意图。结合图1、图5和图18所示，万向联轴器8的后端与联轴节13的前端相连接。万向联轴器8的后端包括从动法兰81。从动法兰81与主动法兰79为对称加工。从动法兰81加工有从动法兰端面87和多组安装孔。

联轴节13的中心线加工有联轴节中心孔89。联轴节13的外表面加工有销轴安装孔90。在联轴节13外表面的前端加工有凸台。在凸台的前表面加工有多组联轴节安装孔88。万向联轴器8与联轴节13通过第六固定装置91相连接。

第六固定装置91包括第四螺栓92、第二螺母93和第三垫圈94。优选的，第四螺栓92为六角头螺栓。优选的，第二螺母93为六角螺母。优选的，第三垫圈94为弹簧垫圈。从动法兰端面87与第三垫圈94的后表面相贴合。第三垫圈94的前表面与第二螺母93的后表面相贴合。第四螺栓92的前端依次分别穿过联轴节安装孔88从动法兰81的安装孔和第三垫圈94，最后旋入第二螺母93。第六固定装置91的设计使得万向联轴器8的后端与联轴节13的前端可以稳固的安装，高效率的传输动能。

中套筒24前端的内表面加工有一段第三内螺纹95。中套筒24前端旋入前套2的后端。第三内螺纹95与第五外螺纹63相配合。中套筒24前端的外表面加工有一段第六外螺纹118。

图19为本发明的后套示意图。图21为本发明的螺杆示意图。结合图1、图5、图18、图19和图21，后套4内安装有螺杆泵6。优选的，螺杆泵6为单螺杆泵。中套3与后套4相连接。联轴节13的后端与螺杆泵6的前端相连接。

后套4由后套筒30、后套前筋板31和后套后筋板32组成。后套筒30为圆柱形，后套筒30内加工有第五空腔34。在第五空腔34的前端加工有后套前筋板31。

后套前筋板31为圆柱形，后套前筋板31的前表面加工有圆形凸台。后套前筋板31的凸台中加工有第三通孔35。第三通孔35内加工有后套前筋板端面96。后套前筋板31的外表面与第五空腔34前端的内表面相贴合。

在第五空腔34的后端加工有后套后筋板32。在后套后筋板32的前表面加工有第四通孔36。在后套后筋板32的前表面沿圆心距离均匀加工有多组后套后筋板安装孔97。

螺杆泵6由泵体98和螺杆99组成。泵体98为圆柱形。螺杆99的后端旋入泵体98内。螺杆泵6的前端插入第三通孔35内，螺杆99的前端穿过第三通孔35。泵体98的前表面与后套前筋板端面96相贴合。螺杆99的前表面加工有螺杆装配槽100。螺杆99前端的外表面加工有螺杆装配孔101。螺杆装配槽100与螺杆装配孔101相通。螺杆装配槽100与螺杆装配孔101相互垂直。螺杆泵6的前端与的后端相连接。联轴节13的后端插入螺杆装配槽100内。联轴节13后端的外表面与螺杆装配槽100的内表面相贴合。

螺杆泵6与联轴节13之间通过第七固定装置102连接。第七固定装置102包括销轴103、平垫圈104和开口销105。在销轴103下端的外表面加工有销轴孔106。平垫圈104安装于螺杆99前端外表面的下方。销轴103的下端从上至下分别穿过螺杆装配孔101、销轴安装孔90和平垫圈104。开口销105穿过销轴孔106。

介质从中套介质孔26中流入中套3中。介质对联轴节13和螺杆泵6形成长期的冲击。联轴节13和螺杆泵6的连接是否稳固变得极为重要。第七固定装置102的设计使得联轴节13和螺杆泵6的连接十分稳固。第七固定装置102完全可以承受住介质长期的冲击。钻孔内介质粘性较大，需要较大压力的螺杆泵6才能将介质排出，一般的装置无法满足压力要求。

螺杆泵6采用单螺杆泵，衬套的导程数为四级，最高工作压力可以达到2.4MPa。采用单螺杆泵具有流量平稳、压力脉动小、有自吸能力、噪音低、效率高、寿命长、和工作可靠的特点。单螺杆泵输送介质时不会形成涡流，对介质粘性不敏感，可以输送高粘度和悬浮颗粒物的介质。

介质回收装置的工作环境在地下几十米至几千米的泥土或岩石孔道中。螺杆泵6的动力来源无法采用传统电机或液压泵来驱动。采用钻机内置钻机旋转来驱动螺杆泵6工作。螺杆泵6与钻机的转速两者相差较大。采用增速机的方案将钻杆的转速增大至螺杆泵6所需的转速。钻机工作钻杆旋转，螺杆泵6就会跟着工作，且不需要增加额外的损耗。

图7为图1的F处放大示意图。图20为本发明的压盖示意图。结合图1、图7、图19和图20。后套4的后端安装有压盖33。在压盖33内加工有第二阶梯通孔107。第二阶梯通孔107的内表面加工有压盖内端面108。压盖33的外表面加工有压盖外端面109。在压盖外端面109沿圆心距离均匀加工有多组压盖安装孔110。

在后套后筋板32的后端固定连接有压盖33。压盖33嵌入后套后筋板32中。压盖33的前端插入第四通孔36内。压盖外端面109与后套后筋板32的后表面相贴合。压盖33顶住螺杆泵6的后端。螺杆泵6的后表面与压盖内端面108相贴合。

压盖33与后套后筋板32通过第八固定装置111固定连接。第八固定装置111包括第五螺栓112和第四垫圈113。优选的，第五螺栓112为六角头螺栓。优选的，第四垫圈113为弹簧垫圈。第五螺栓112的前端穿过第四垫圈113再分别旋入压盖安装孔110和后套后筋板安装孔97。压盖33的设计使得螺杆泵6得以固定的安装。螺杆泵6需要长期高功率的工作，螺杆泵6的安装是否牢固严重的影响着螺杆泵6的工作效率。压盖33通过第八固定装置111对螺杆泵6施加轴向的预紧力使得螺杆泵6可以牢靠的固定。

图6为图1的E处放大示意图。图22为本发明的刮板示意图。图23为本发明的刮板侧视图。结合图1、图6、图22和图23所示，后套4前端的外表面固定安装有刮板固定板114。优选的，刮板固定板114为圆柱形。刮板固定板114的前表面加工有通孔。后套4的前端穿过刮板固定板114的通孔。在刮板固定板114的前表面沿圆心距离均匀加工有多组固定板安装孔115。

刮板固定板114的前端安装有刮板7。在刮板7的前表面加工有第五通孔38。后套4的前端插入第五通孔38内。刮板7的后表面与刮板固定板114的前表面相贴合。在刮板7的前表面沿圆心距离均匀加工有多组刮板安装孔116。刮板7与刮板固定板114通过第六螺栓117固定连接。优选的，第六螺栓117为沉头方颈螺栓。第六螺栓117的后端分别旋入刮板安装孔116和固定板安装孔115。

刮板7固定安装在后套4的外表面。第五通孔38的内表面与后套4的外表面相贴合。在后套筒30前端的内表面加工有一段第四内螺纹119。后套4的前端旋入中套3的后端。第六外螺纹118与第四内螺纹119相配合。在后套筒30后端的外表面加工有一段第七外螺纹120。

刮板7的设置使得介质可以形成聚集，介质聚集于刮板7的前端。聚集的介质通过中套介质孔26可以快速的流向螺杆泵6。刮板7使得介质流动更加快速，同时避免了介质的流失和浪费。介质的流失会对周围环境造成污染，刮板7有效的阻隔了介质的流失避免造成环境污染。刮板7的外径尺寸与钻机驱动端的扩孔器的外径相同。刮板7可以根据不同外径的扩孔器进行更换。刮板7可以将螺杆泵6的进料室形成封闭的空间，将介质有效聚集减少介质的泄漏量。

图24为本发明的后接头示意图。结合图24所示，后接头5由后接头套39和导流杆套40组成。后接头套39内加工有第六空腔41。导流杆套40的后表面加工有第六通孔42。第六通孔42为圆柱形，第六通孔42的后端直径大于第六通孔42的前端直径。第六通孔42的内表面加工有导流杆套螺纹122。

后接头5的后端与导流杆相连接。导流杆的前端旋入导流杆套40中。导流杆前端的外螺纹与导流杆套螺纹122相配合。后接头5前端的内表面加工有一段第五内螺纹121。后接头5的前端旋入后套4的后端。第七外螺纹120与第五内螺纹121相配合。后接头5与导流杆相连接使得介质可以沿着导流杆的内表面输送。介质在输送过程中不会意外流失，方便介质的循环利用，节约了使用成本。

前接头1的前端与钻机的驱动钻杆相连接。主轴11的前端与驱动钻杆的后端相配合。后接头5的后端与导流杆相连接。导流杆套40的后端与导流杆的前端相配合。当钻机启动时，驱动钻杆旋转。驱动钻杆将旋转动力传递至主轴11。主轴11的后端与大联轴器10的前端相连接。主轴11将旋转动力传递至大联轴器10。大联轴器10的后端与增速器9的前端相连接。大联轴器10将旋转动力传递至增速器9。增速器9将旋转动力增大。

增速器9的后端与小联轴器12的前端相连接。小联轴器12的后端与万向联轴器8的前端相连接。联轴器8的后端与联轴节13的前端相连接。联轴节13的后端与螺杆泵6的前端相连接。增大后的旋转动力分别通过小联轴器12、万向联轴器8和联轴节13传递至螺杆泵6。螺杆泵6启动开始工作。

当介质回收装置开始工作时，在刮板7的前端积聚有介质。刮板7防止介质的流失，可以快速的形成积聚。中套筒24的外表面加工有中套介质孔26。介质通过中套介质孔26进入到中套3内。介质从螺杆泵6的前端进入到螺杆泵6内。螺杆泵6高速旋转将介质从螺杆泵6的前端传递至螺杆泵6的后端。介质从螺杆泵6的后端进入后接头5内。介质后接头5的后端进入导流杆内排出。

本发明所描述的介质回收装置在启动时，动力传输的工作方法包括以下步骤：

a1、钻机启动，驱动钻杆产生动力；

b1、驱动钻杆将产生的动力传递至主轴11；

c1、主轴11通过大联轴器10将动力传递至增速器9；

d1、增速器9将动力转化成高转速动力之后输出；

e1、高转速动力依次分别通过小联轴器12、万向联轴器8和联轴节13传递至螺杆泵6中；

f1、螺杆泵6启动将介质排出。

本发明所描述的介质回收装置在启动时，介质回收的工作方法包括以下步骤：

a2、在介质回收装置外积聚有介质；

b2、介质通过中套介质孔26进入到中套3内；

c2、介质进入到螺杆泵6内；

d2、螺杆泵6将介质排出至后接头5内；

e2、后接头5将介质排出至导流杆内排出。

本实施例中，所描述的密封装置由“V”型夹布组成，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他密封装置。

本实施例中，所描述的固定装置由螺栓、螺母和垫圈组成，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他固定装置。

本实施例中，所描述的螺栓为六角头螺栓，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他装置。

本实施例中，所描述的螺母为六角螺母，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他装置。

本实施例中，所描述的垫圈为弹簧垫圈，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他装置。

本实施例中，所描述的中套介质孔为长腰孔，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他结构。

本实施例中，所描述的第六螺栓为沉头方颈螺栓，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他装置。

本实施例中，所描述的螺杆泵6为单螺杆泵，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他装置。

此外，本说明书中，使用了“圆柱形”“圆锥形”“凸”型等词语，并不是精确的“圆柱形”“圆锥形”“凸”型可以是能够发挥其功能的范围内的“大致圆柱形”“大致圆锥形”大致“凸”型的状态。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (6)

1.一种介质回收装置，其特征在于：包括前接头(1)、前套(2)、中套(3)、后套(4)和后接头(5)；所述前接头(1)加工于所述介质回收装置的前端；在所述前接头(1)内安装有大联轴器(10)和主轴(11)；所述大联轴器(10)与所述主轴(11)相连接；所述前接头(1)由前主轴套(16)和前接头套(17)组成；在所述前主轴套(16)的前表面加工有第一通孔(18)；所述主轴(11)的前端插入所述第一通孔(18)；在所述主轴(11)前端外表面和所述第一通孔(18)的内表面之间分别固定装配有第一密封装置(14)和轴承装置(15)；所述第一密封装置(14)位于所述轴承装置(15)的前端；所述前接头套(17)内加工有第一空腔(19)；所述第一空腔(19)内加工有所述大联轴器(10)；所述主轴(11)的后端和所述大联轴器(10)的前端相连接；

在所述前套(2)内安装有增速器(9)；所述前接头(1)与所述前套(2)相连接；所述大联轴器(10)与所述增速器(9)相连接；所述前套(2)由前套筒(20)和前套筋板(21)组成；所述前套筒(20)内加工有第二空腔(22)；所述第二空腔(22)内固定安装有所述增速器(9)；所述增速器(9)的前端与所述大联轴器(10)的后端相连接；所述前套筋板(21)中加工有第二通孔(23)；小联轴器(12)的前端插入所述第二通孔(23)内；在所述小联轴器(12)的外表面和所述第二通孔(23)的内表面之间固定装配有第二密封装置(27)；所述小联轴器(12)的前端与所述增速器(9)的后端相连接；

所述中套(3)由中套筒(24)和中套锥筒(25)组成；在所述中套筒(24)的外表面间距均匀的加工有中套介质孔(26)；所述中套(3)内安装有小联轴器(12)、万向联轴器(8)和联轴节(13)；所述万向联轴器(8)的一端连接所述小联轴器(12)；所述万向联轴器(8)的另一端连接所述联轴节(13)；所述前套(2)与所述中套(3)相连接；所述小联轴器(12)与所述增速器(9)相连接；在所述中套筒(24)内加工有第三空腔(28)；所述中套锥筒(25)加工于所述第三空腔(28)内；在所述中套锥筒(25)内加工有第四空腔(29)；所述小联轴器(12)的前端穿过所述第四空腔(29)与所述增速器(9)的后端相连接；所述小联轴器(12)的后端与所述万向联轴器(8)的前端相连接；所述万向联轴器(8)的后端与所述联轴节(13)的前端相连接；所述中套(3)与所述后套(4)相连接；所述后套(4)内安装有螺杆泵(6)；所述联轴节(13)的后端与所述螺杆泵(6)的前端相连接；所述后接头(5)与所述后套(4)相连接。

2.根据权利要求1所述的介质回收装置，其特征在于：所述后套(4)由后套筒(30)、后套前筋板(31)和后套后筋板(32)组成；所述后套筒(30)内加工有第五空腔(34)；在所述第五空腔(34)的前端加工有所述后套前筋板(31)；在所述后套前筋板(31)中加工有第三通孔(35)；在所述第五空腔(34)的后端加工有所述后套后筋板(32)；在所述后套后筋板(32)中加工有第四通孔(36)；所述螺杆泵(6)的前端插入第三通孔(35)内；所述螺杆泵(6)的前端与所述联轴节(13)的后端相连接；在所述后套后筋板(32)的后端固定连接有压盖(33)；所述压盖(33)的前端插入所述第四通孔(36)内；所述后套前筋板(31)固定所述螺杆泵(6)的前端；所述压盖(33)压住所述螺杆泵(6)的后端。

3.根据权利要求1所述的介质回收装置，其特征在于：所述后套(4)还包括有刮板(7)；在所述刮板(7)的前表面加工有第五通孔(38)；所述后套(4)插入所述第五通孔(38)；所述刮板(7)固定安装在所述后套(4)的外表面；所述后套(4)包括后套筒(30)；所述后套筒(30)的外表面与所述第五通孔(38)的内表面相贴合。

4.根据权利要求1所述的介质回收装置，其特征在于：所述后接头(5)由后接头套(39)和导流杆套(40)组成；所述后接头套(39)内加工有第六空腔(41)；在所述导流杆套(40)的后表面加工有第六通孔(42)。

5.一种权利要求1所述的介质回收装置的工作方法，其特征在于：当所述介质回收装置工作时，动力传输的工作方法包括以下步骤：

a1、钻机启动，钻机的驱动钻杆产生动力；

b1、所述钻杆将所述动力传递至所述主轴(11)；

c1、所述主轴(11)和所述大联轴器(10)将所述动力传递至所述增速器(9)；

d1、所述增速器(9)将所述动力转化成高转速动力；

e1、所述高转速动力依次分别通过所述小联轴器(12)、所述万向联轴器(8)和所述联轴节(13)传递至所述螺杆泵(6)；

f1、所述螺杆泵(6)启动将介质排出。

6.一种权利要求1所述的介质回收装置的工作方法，其特征在于：当所述介质回收装置工作时，介质回收的工作方法包括以下步骤：

a2、在所述介质回收装置外积聚有介质；

b2、所述介质通过所述中套介质孔(26)进入所述中套(3)内；

c2、所述介质进入所述螺杆泵(6)内；

d2、所述螺杆泵(6)将所述介质排出至所述后接头(5)内；

e2、所述后接头(5)将所述介质排出至导流杆内。