CN110586553B - 一种节水型钻井钻头清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节水型钻井钻头清洗装置，涉及钻井设备技术领域，其主要解决了在对钻井使用的钻头清洗时浪费水资源的问题，此装置主要包括清洗箱，清洗箱一侧设有安装机构、检测机构、水循环机构、杂质收集机构、控制器、移动清洗机构、转动机构，通过制动电机带动转动盘转动，可使得钻头在清洗箱内转动并清洗，通过环形齿条与条形齿条的啮合，可带动钻头在清洗箱内移动，使用抽水泵将清洗箱内的水抽到喷头内并喷到钻头上，对钻头进行清理，通过从动齿轮与环形齿轮槽的啮合，可使得钻头自身转动。本发明的有益效果是，钻头可在移动的同时绕制动电机转动同时自身转动，便于喷头对钻头进行清洗，工作效率更高，将水循环利用，节约水资源。

Description

一种节水型钻井钻头清洗装置

技术领域

本发明涉及钻井设备技术领域，特别是一种节水型钻井钻头清洗装置。

背景技术

钻头在使用后会沾染较多的尘土、灰尘等杂质，需要对其进行清洗，钻井钻头不同于一般的小型钻头，一般的小型钻头结构较简单，将其放置在水中清洗即可，钻井钻头的硬度比较高，并且形状结构复杂，直接清洗不仅工作效率低，还不易清洗干净。

现有技术中，例如专利号为CN201820134266.9，专利名称为一种地热井钻探钻头清洗装置的专利，其主要通过利用高压喷头喷水对钻井钻头进行彻底清洁，免去人工操作，更加方便快捷。

但是其在使用时存在一些问题，其主要通过将钻头固定，然后使用喷头对钻头进行清洗，钻头自身不会移动或转动，单单依靠喷头的冲洗，对钻头的清理不彻底，需要人工多次调整钻头的位置，不仅工作效率低，还会浪费水资源。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种节水型钻井钻头清洗装置，具备可将钻头移动、清洗更加彻底、节约水资源的优点，解决了一般的装置只能通过喷头对钻头进行清洗，工作效率较低且浪费水资源的缺点。

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种节水型钻井钻头清洗装置。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种节水型钻井钻头清洗装置，包括清洗箱，所述清洗箱一侧设有安装机构、检测机构、水循环机构、杂质收集机构、控制器，所述清洗箱上端设有移动清洗机构，移动清洗机构一侧设有转动机构，

所述移动清洗机构包括固定安装在清洗箱两侧表面上端的支撑板，支撑板上表面安装有导向滑道，清洗箱上方设有移动板，移动板下表面两侧安装有导向块，导向块下表面安装有多个导向轮，导向轮下端位于导向滑道内，移动板下表面安装有制动电机，制动电机旋转端下端安装有转动盘，转动盘外侧安装有环形齿条，清洗箱内一侧表面上端安装有条形齿条，环形齿条与条形齿条互相啮合，清洗箱内两侧表面上端安装有清洗板，清洗板上表面安装有多个喷头，清洗板上开有多个连接口，喷头和连接口一一对应，清洗箱内下表面一侧安装有抽水泵，抽水泵出水端安装有多通管，多通管设有一个进口端和多个出口端，多通管的多个出口端分别穿过连接口与喷头进口端固定连接，抽水泵进口端安装有过滤管，过滤管内安装有防护网。

所述清洗箱在地面上倾斜放置，支撑板与清洗箱的倾斜角度相同，清洗板和抽水泵位于清洗箱内较高的一端，清洗箱内盛放有适量的水。

所述转动机构包括位于转动盘上的四个圆形开口，圆形开口内安装有固定轴承，固定轴承内设有转动轴，转动轴上端位于转动盘上方，转动轴下端穿过固定轴承伸到转动盘下方，转动轴下端安装有连接柱，连接柱下表面开有螺纹孔，钻井钻头通过螺纹连接与连接柱固定连接，转动轴上端安装有从动齿轮，移动板下表面安装有环形套筒，环形套筒套装在制动电机外侧，环形套筒下端开有环形齿轮槽，环形齿轮槽与多个从动齿轮互相啮合。

所述安装机构包括位于清洗箱一侧表面上端的安装口，安装口位于抽水泵一侧，安装口内侧下端安装有盛放板，盛放板上方设有升降板，升降板与盛放板之间通过多个伸缩弹簧连接。

所述检测机构包括固定安装在支撑板上表面较高一侧的固定板，固定板与支撑板成九十度夹角放置，固定板前侧表面安装有红外线测距仪，导向块一侧表面安装有检测板，检测板与红外线测距仪位置对应。

所述水循环机构包括位于清洗箱一侧表面下端的循环水出口，清洗箱另一侧表面上端开有循环水进口，循环水出口和循环水进口分别连接有循环水管，清洗箱一侧表面安装有循环水泵，两个循环水管分别与循环水泵的进口端和出口端固定连接。

所述杂质收集机构包括固定安装在循环水出口处的收集箱，收集箱一侧开有出水口，出水口伸入循环水出口内，收集箱内放置有过滤箱，过滤箱两侧开有多个透水孔，过滤箱内一侧安装有过滤网。

所述移动清洗机构位于清洗箱上端，转动机构位于移动清洗机构内的移动板下方，安装机构位于清洗箱一侧表面上端，检测机构位于移动清洗机构内的支撑板上方，水循环机构位于清洗箱两侧，杂质收集机构位于水循环机构内的循环水出口一侧，控制器固定安装在清洗箱一侧表面上端。

利用本发明的技术方案制作的节水型钻井钻头清洗装置，通过制动电机的转动，可带动转动盘和转动盘上的钻头转动，在转动盘转动时，通过从动齿轮与环形齿轮槽的啮合，可带动钻头自身转动，使用喷头对钻头的冲洗更加全面，提高了工作效率，在冲洗时，使用过的水落在清洗箱内，节约用水，在转动盘转动时，通过环形齿条与条形齿条的啮合，可带动钻头在清洗箱内移动，将清洗箱倾斜放置，可在钻头在清洗箱内移动时，逐渐落到水面下方，并使得钻头在水面下方转动，便于全方位的对钻头进行清洗，通过红外线测距仪可检测钻头的位置，便于调整制动电机的正反转，从而对钻头进行多次清洗，通过循环水泵可将清洗箱内的水抽取，并将杂质收集，便于将水循环利用，节约水资源，通过将钻头放置在升降板上，便于将钻头在连接柱上进行拆装，使用方便。

附图说明

图1是本发明所述节水型钻井钻头清洗装置的结构示意图；

图2是本发明所述移动清洗机构的局部放大图；

图3是本发明所述转动机构的局部放大图；

图4是本发明所述安装机构的局部放大图；

图5是本发明所述检测机构的局部示意图；

图6是本发明所述水循环机构的局部示意图；

图7是本发明所述杂质收集机构的局部放大图；

图中，1、清洗箱；2、控制器；3、支撑板；4、导向滑道；5、移动板；6、导向块；7、导向轮；8、制动电机；9、转动盘；10、环形齿条；11、条形齿条；12、清洗板；13、喷头；14、连接口；15、抽水泵；16、多通管；17、过滤管；18、防护网；19、圆形开口；20、固定轴承；21、转动轴；22、连接柱；23、螺纹孔；24、从动齿轮；25、环形套筒；26、环形齿轮槽；27、安装口；28、盛放板；29、升降板；30、伸缩弹簧；31、固定板；32、红外线测距仪；33、检测板；34、循环水出口；35、循环水进口；36、循环水管；37、循环水泵；38、收集箱；39、出水口；40、过滤箱；41、透水孔；42、过滤网。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-7所示。

在本实施方案中，通过控制器2进行控制，控制器2的型号为AQMD6030NS,控制器2的电源接入端与工业用电接口电性连接从而通电，工业用电接口分别与制动电机8、抽水泵15、红外线测距仪32电性连接并进行供电，控制器2的控制信号输出端通过与制动电机8、抽水泵15、红外线测距仪32电性连接并通过继电器控制其运行。

本申请的创造点在于移动清洗机构的结构设计，在本装置中结合附图1、附图2和附图5，移动清洗机构包括固定安装在清洗箱1两侧表面上端的支撑板3，支撑板3上表面安装有导向滑道4，清洗箱1上方设有移动板5，移动板5下表面两侧安装有导向块6，导向块6下表面安装有多个导向轮7，导向轮7下端位于导向滑道4内，移动板5下表面安装有制动电机8，制动电机8旋转端下端安装有转动盘9，转动盘9外侧安装有环形齿条10，清洗箱1内一侧表面上端安装有条形齿条11，环形齿条10与条形齿条11互相啮合，清洗箱1内两侧表面上端安装有清洗板12，清洗板12上表面安装有多个喷头13，清洗板12上开有多个连接口14，喷头13和连接口14一一对应，清洗箱1内下表面一侧安装有抽水泵15，抽水泵15出水端安装有多通管16，多通管16设有一个进口端和多个出口端，多通管16的多个出口端分别穿过连接口14与喷头13进口端固定连接，抽水泵15进口端安装有过滤管17，过滤管17内安装有防护网18，其主要解决的问题为：通过制动电机8的转动，可带动转动盘9和环形齿条10转动，通过环形齿条10与条形齿条11的啮合，可带动钻头移动的同时进行转动，便于喷头13将水喷到钻头上进行清洗，并且清洗的更加全面，通过防护网18可对抽水泵15抽的水进行过滤，便于对水资源的循环利用，节约水资源，

本申请的创造点还在于转动机构的结构设计，在本装置中结合附图3，转动机构包括位于转动盘9上的四个圆形开口19，圆形开口19内安装有固定轴承20，固定轴承20内设有转动轴21，转动轴21上端位于转动盘9上方，转动轴21下端穿过固定轴承20伸到转动盘9下方，转动轴21下端安装有连接柱22，连接柱22下表面开有螺纹孔23，钻井钻头通过螺纹连接与连接柱22固定连接，转动轴21上端安装有从动齿轮24，移动板5下表面安装有环形套筒25，环形套筒25套装在制动电机8外侧，环形套筒25下端开有环形齿轮槽26，环形齿轮槽26与多个从动齿轮24互相啮合，其主要解决的问题为：可在转动盘9带动钻头转动时，通过从动齿轮24与环形齿轮槽26的啮合，使得钻头自身转动，便于对钻头清理的更加彻底，

本申请内还设有安装机构、检测机构、水循环机构、杂质收集机构，将转动盘9移动到清洗箱1一侧，将钻头放置在安装机构内的升降板29上，便于将钻头安装在连接柱22上，通过检测机构内的红外线测距仪32检测钻头的位置，便于控制制动电机8的正反转，从而改变钻头的移动方向，通过水循环机构内的循环水泵37可将清洗箱1内的水抽取并流动，节约水资源，通过杂质收集机构内的过滤箱40可在将水抽取流动时，将水中的杂质过滤并收集，保持水中的洁净程度，其具体工作步骤如下：

第一步、安装钻头：启动制动电机8转动，由其带动转动盘9和环形齿条10转动，通过环形齿条10和条形齿条11的啮合，可将转动盘9移动到清洗箱1较高的一侧，由红外线测距仪32检测与检测板33之间的距离，便于关闭制动电机8，制动电机8关闭后，转动电机8自身的自锁功能，可防止转动盘9转动，将钻头通过安装口27放置在升降板29上，将钻头移动到螺纹孔23下方，并在伸缩弹簧30的推力下，由工作人员转动钻头，将钻头与连接柱22通过螺纹进行连接，从而将钻头进行安装，在此过程中，便于将钻头进行安装，

第二步、钻头冲洗：启动制动电机8转动，由其带动转动盘9和环形齿条10转动，并带动移动板5向清洗箱1下端移动，导向块6和导向滑道4可保证其移动方向，导向轮7可减小摩擦力，由红外线测距仪32检测钻头的位置，当其移动到喷头一侧时，由控制器2控制启动抽水泵15，由其将清洗箱1内的水抽到喷头13处，过滤管17内的防护网18可将水中的杂质进行过滤，保障喷头13喷出的水的洁净，钻头在移动时，通过环形齿条10和条形齿条11的啮合，可是钻头绕转动盘9转动，通过从动齿轮24与环形齿轮槽26的啮合，可使得钻头移动和转动时自身同样转动，在此过程中，保障了喷头喷水对钻头冲洗的全面，清洗的更加干净，并且喷出的水落在清洗箱1内，将水循环利用，节约水资源，

第三步、钻头漂洗：随着制动电机8的持续运行，钻头逐渐远离喷头，当红外线测距仪32检测到钻头远离后，关闭喷头，此时钻头从下方逐渐没入清洗箱1内的中，通过钻头在水中的移动和转动，对钻头进行漂洗，当其移动到最远处时，由红外线测距仪32检测到信号，并将其发送到控制器2中，由控制器2控制启动制动电机8反转，将此装置反向运行，在此过程中，此装置可将钻头循环运动，将钻头清洗的更加干净，

第四步、杂质收集：在清洗钻头，钻头上的杂质会落在水中，启动循环水泵37将清洗箱1内的水从循环水出口34抽出，经过循环水管36的传递，将水通过循环水进口35导入清洗箱1内，在水由循环水出口34流出时，清洗箱1内的水会通过过滤箱40内的过滤网42将杂质过滤，水通过透水孔41、出水口39流入循环水管36内，可将杂质进行收集，使用一段时间后，将过滤箱40取出进行清理，在此过程中，此装置可将清洗箱1内水中的杂质进行清理，便于将水循环利用，节约水资源。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种节水型钻井钻头清洗装置，包括清洗箱（1），所述清洗箱（1）一侧设有安装机构、检测机构、水循环机构、杂质收集机构、控制器（2），其特征在于，所述清洗箱（1）上端设有移动清洗机构，移动清洗机构一侧设有转动机构，

所述移动清洗机构包括固定安装在清洗箱（1）两侧表面上端的支撑板（3），支撑板（3）上表面安装有导向滑道（4），清洗箱（1）上方设有移动板（5），移动板（5）下表面两侧安装有导向块（6），导向块（6）下表面安装有多个导向轮（7），导向轮（7）下端位于导向滑道（4）内，移动板（5）下表面安装有制动电机（8），制动电机（8）旋转端下端安装有转动盘（9），转动盘（9）外侧安装有环形齿条（10），清洗箱（1）内一侧表面上端安装有条形齿条（11），环形齿条（10）与条形齿条（11）互相啮合，清洗箱（1）内两侧表面上端安装有清洗板（12），清洗板（12）上表面安装有多个喷头（13），清洗板（12）上开有多个连接口（14），喷头（13）和连接口（14）一一对应，清洗箱（1）内下表面一侧安装有抽水泵（15），抽水泵（15）出水端安装有多通管（16），多通管（16）设有一个进口端和多个出口端，多通管（16）的多个出口端分别穿过连接口（14）与喷头（13）进口端固定连接，抽水泵（15）进口端安装有过滤管（17），过滤管（17）内安装有防护网（18）；

所述清洗箱（1）在地面上倾斜放置，支撑板（3）与清洗箱（1）的倾斜角度相同，清洗板（12）和抽水泵（15）位于清洗箱（1）内较高的一端，清洗箱（1）内盛放有适量的水；

所述转动机构包括位于转动盘（9）上的四个圆形开口（19），圆形开口（19）内安装有固定轴承（20），固定轴承（20）内设有转动轴（21），转动轴（21）上端位于转动盘（9）上方，转动轴（21）下端穿过固定轴承（20）伸到转动盘（9）下方，转动轴（21）下端安装有连接柱（22），连接柱（22）下表面开有螺纹孔（23），钻井钻头通过螺纹连接与连接柱（22）固定连接，转动轴（21）上端安装有从动齿轮（24），移动板（5）下表面安装有环形套筒（25），环形套筒（25）套装在制动电机（8）外侧，环形套筒（25）下端开有环形齿轮槽（26），环形齿轮槽（26）与多个从动齿轮（24）互相啮合；

所述安装机构包括位于清洗箱（1）一侧表面上端的安装口（27），安装口（27）位于抽水泵（15）一侧，安装口（27）内侧下端安装有盛放板（28），盛放板（28）上方设有升降板（29），升降板（29）与盛放板（28）之间通过多个伸缩弹簧（30）连接；

所述检测机构包括固定安装在支撑板（3）上表面较高一侧的固定板（31），固定板（31）与支撑板（3）成九十度夹角放置，固定板（31）前侧表面安装有红外线测距仪（32），导向块（6）一侧表面安装有检测板（33），检测板（33）与红外线测距仪（32）位置对应；

所述水循环机构包括位于清洗箱（1）一侧表面下端的循环水出口（34），清洗箱（1）另一侧表面上端开有循环水进口（35），循环水出口（34）和循环水进口（35）分别连接有循环水管（36），清洗箱（1）一侧表面安装有循环水泵（37），两个循环水管（36）分别与循环水泵（37）的进口端和出口端固定连接；

所述杂质收集机构包括固定安装在循环水出口（34）处的收集箱（38），收集箱（38）一侧开有出水口（39），出水口（39）伸入循环水出口（34）内，收集箱（38）内放置有过滤箱（40），过滤箱（40）两侧开有多个透水孔（41），过滤箱（40）内一侧安装有过滤网（42）。

2.根据权利要求1所述的一种节水型钻井钻头清洗装置，其特征在于，所述移动清洗机构位于清洗箱（1）上端，转动机构位于移动清洗机构内的移动板（5）下方，安装机构位于清洗箱（1）一侧表面上端，检测机构位于移动清洗机构内的支撑板（3）上方，水循环机构位于清洗箱（1）两侧，杂质收集机构位于水循环机构内的循环水出口（34）一侧，控制器（2）固定安装在清洗箱（1）一侧表面上端。

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