CN112252981B - 一种脚仔式旋块同心扩孔跟管钻具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种脚仔式旋块同心扩孔跟管钻具，包括控制机座、驱动机构和钻头，所述控制机座的内部安装有驱动机构，所述环形架板的内端固定连接有内轴管件，所述驱动机构的输出端固定连接有安装板，所述安装板的内部安装有钻头，所述安装板的外端固定连接有套管，所述套管的外侧设置有四组扩张板，四组所述扩张板与套管转动连接有支臂。本发明中，首先，启动驱动机构使得钻头做往复的快速滑动，套管将会通过支臂带动四组扩装板做同步扩张运动，对岩土侧壁进行扩张整平，使得岩土侧壁保持平整紧实的状态，从而管件装配的效果得到提升；其次，采用快拆式结构，通过转动旋套，使得旋套的内壁通过与推挤块的滑动配合，实现工作人员对钻头进行更换。

Description

一种脚仔式旋块同心扩孔跟管钻具
技术领域
本发明涉及根管钻具技术领域，尤其涉及一种脚仔式旋块同心扩孔跟管钻具。
背景技术
跟管钻进（drilling with casing）是地质岩心钻探的一种特殊钻进方法，即一边钻进一边压入套管，或套管超前压入，然后钻具跟着钻进，这种方法可以防止钻进过程中的孔壁坍塌或流砂充塞钻孔，适用于钻进松散地层和流砂层，这种方法可以防止钻进过程中的孔壁坍塌或流砂充塞钻孔，适用于钻进松散地层和流砂层，在大直径工程钻进中，由于下套管需要大的扭矩和功率，因此常配备专门的称为搓管机的机械进行边钻进边下套管的作业。
目前工程钻进施工中，跟管钻具在潜孔钻进技术中得到较为广泛的应用，然而现有的同心扩孔跟管钻具在对地质岩心钻进的过程中往往只能够单一的向下钻进，功能性单一，难以对岩土钻进的过程中进一步对岩土进行向外扩张整平，使得岩土在被钻进后，岩土侧壁不平整，并且岩土侧壁具有向中间倾塌的趋势，使得管件的装放效果较差。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决现有的同心扩孔跟管钻具难以对岩土钻进的过程中进一步对岩土进行向外扩张整平，使得岩土在被钻进后，岩土侧壁不平整，并且岩土侧壁具有向中间倾塌的趋势，使得管件装放效果较差的问题，而提出的一种脚仔式旋块同心扩孔跟管钻具。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种脚仔式旋块同心扩孔跟管钻具，包括控制机座、驱动机构和钻头，所述控制机座的内部安装有驱动机构，所述驱动机构的底部固定连接有环形架板，所述环形架板的内端固定连接有内轴管件，所述驱动机构的输出端贯穿内轴管件固定连接有安装板，所述安装板的内部安装有钻头，所述安装板的外端固定连接有套管，所述套管的内部具有配合内轴管件滑动的滑接孔槽，所述套管的外侧设置有呈环形分布的四组扩张板，四组所述扩张板与套管转动连接有支臂。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述扩张板靠近环形架板的一端固定连接有限位滑块。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述环形架板的内部具有配合限位滑块滑动的滑板槽。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述内轴管件的外端固定连接有呈环形分布的四组限位齿。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述套管的内部具有配合限位齿滑动的齿槽。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述安装板的内部滑动连接有呈环形分布的四组锁环，四组所述锁环的的外端固定连接有连接件。
作为上述技术方案的进一步描述：
四组所述连接件的外端固定连接有推挤块，所述推挤块的内壁呈倾斜坡面结构。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述钻头的内部具有配合锁环使用的安装环槽。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述安装板的外侧旋合连接有配合推挤块使用的旋套，且旋套的侧壁呈配合推挤块使用的倾斜坡面结构。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，在控制机座的内部设有驱动机构和内轴管件，在控制机座上设有环形架板，在内轴管件的外侧设有套管，在套管外侧设有扩张板，在扩张板与套管之间设有支臂，启动驱动机构使得套管带动架板做往复的快速滑动，并通过钻头对岩土进行钻进，当套管在移动的过程中，套管将会通过支臂带动四组扩装板做同步扩张运动，对钻头钻进的岩土侧壁进行扩张整平，使得岩土侧壁保持平整紧实的状态，从而使得管件装配的效果得到提升。
2、本发明中，在扩张板的外端设有限位滑块，在环形架板的内部设有配合限位滑块使用的滑板槽，在内轴管件的外端设有限位齿，在管套的内部设有配合限位齿使用的管套，当套管沿着内轴管件向内侧方向移动时，套管通过支臂带动四组扩张板同步向内侧收缩，当扩张板在向外扩张或向内收缩时，限位滑块将沿着滑板槽滑动，使得扩张板滑动流畅稳定，并且套管在沿着内轴管件滑动的过程中，齿槽与限位齿的滑动配合使得该钻具冲头在对岩土钻进的过程中稳定高效。
3、本发明中，在安装板的内部设有钻头和锁环，在安装板的外侧设有旋套，在锁环上设有连接件，在连接件上设有推挤块，在钻头的内部设有配合锁环使用的安装环槽，采用快拆式结构，通过转动旋套，使得旋套的内壁解除与推挤块侧壁的紧锁抵接，此时拉动推挤块，使推挤块通过连接件带动锁环向外侧滑动，使得锁环解除对钻头的固定锁紧，便于工作人员对钻头进行更换，把钻头插入安装板中，再次转动旋套，使得旋套的内壁通过与推挤块的滑动配合，将锁环锁入钻头内部的安装环槽中，即可完成对钻头的快速安装。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例提供的正视图；
图2示出了根据本发明实施例提供的剖视图；
图3示出了根据本发明实施例提供的A-A处剖视图；
图4示出了根据本发明实施例提供的内轴管件与套管连接处的仰视示意图；
图5示出了根据本发明实施例提供的A处局部放大图。
图例说明：
1、控制机座；2、环形架板；3、驱动机构；4、滑板槽；5、扩张板；6、限位滑块；7、内轴管件；701、限位齿；8、套管；801、滑接孔槽；802、齿槽；9、支臂；10、安装板；11、钻头；12、安装环槽；13、旋套；14、锁环；15、连接件；16、推挤块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种脚仔式旋块同心扩孔跟管钻具，包括控制机座1、驱动机构3和钻头11，控制机座1的内部安装有驱动机构3，驱动机构3的底部固定连接有环形架板2，环形架板2的内端固定连接有内轴管件7，驱动机构3的输出端贯穿内轴管件7固定连接有安装板10，安装板10的内部安装有钻头11，安装板10的外端固定连接有套管8，套管8的内部具有配合内轴管件7滑动的滑接孔槽801，套管8的外侧设置有呈环形分布的四组扩张板5，四组扩张板5与套管8转动连接有支臂9，套管8在向内轴管件7的外侧方向移动的过程中，套管8将会通过支臂9带动环形分布在其外侧的四组扩装板5做同步扩张运动，对钻头11钻进的岩土侧壁进行扩张整平，使得岩土侧壁保持平整紧实的状态，从而使得管件装配的效果得到提升。
具体的，如图2-4所示，扩张板5靠近环形架板2的一端固定连接有限位滑块6，环形架板2的内部具有配合限位滑块6滑动的滑板槽4，内轴管件7的外端固定连接有呈环形分布的四组限位齿701，套管8的内部具有配合限位齿701滑动的齿槽802，当扩张板在向外扩张或向内收缩时，限位滑块6将沿着环形架板2内部的滑板槽4滑动，使得扩张板5滑动流畅稳定，并且套管8在沿着内轴管件7滑动的过程中，齿槽802与限位齿701的滑动配合使得该钻具冲头在对岩土钻进的过程稳定高效。
具体的，如图2和图5所示，安装板10的内部滑动连接有呈环形分布的四组锁环14，四组锁环14的的外端固定连接有连接件15，四组连接件15的外端固定连接有推挤块16，推挤块16的内壁呈倾斜坡面结构，钻头11的内部具有配合锁环14使用的安装环槽12，安装板10的外侧旋合连接有配合推挤块16使用的旋套13，且旋套13的侧壁呈配合推挤块16使用的倾斜坡面结构，转动旋套13，使得旋套13的内壁解除与推挤块16侧壁的紧锁抵接，此时拉动推挤块16，使推挤块16通过连接件15带动锁环14向外侧滑动，使得锁环14脱离钻头11内部的安装环槽12，解除对钻头11的固定锁紧，便于工作人员对安装板10内部钻头11的更换。
工作原理：使用时，首先启动位于控制机座1内部的驱动机构3使内轴管件7外侧的套管8带动位于其底部的安装板10做往复的快速滑动，并通过安装在安装板10内部的钻头11对岩土进行钻进，当套管8在向内轴管件7的外侧方向移动的过程中，套管8将会通过支臂9带动环形分布在其外侧的四组扩装板5做同步扩张运动，对钻头11钻进的岩土侧壁进行扩张整平，使得岩土侧壁保持平整紧实的状态，从而使得管件装配的效果得到提升；其次，当套管8沿着内轴管件7向内侧方向移动时，套管8通过支臂9带动四组扩张板5同步向内侧收缩，当扩张板在向外扩张或向内收缩时，位于扩张板5外端的限位滑块6将沿着环形架板2内部的滑板槽4滑动，使得扩张板5滑动流畅稳定，并且套管8在沿着内轴管件7滑动的过程中，位于套管8内部的齿槽802与内轴管件7外端限位齿701的滑动配合使得该钻具冲头在对岩土钻进的过程稳定高效；最后，采用快拆式结构，通过转动位于安装板10外侧的旋套13，使得旋套13的内壁解除与推挤块16侧壁的紧锁抵接，此时拉动推挤块16，使推挤块16通过连接件15带动锁环14向外侧滑动，使得锁环14脱离钻头11内部的安装环槽12，解除对钻头11的固定锁紧，便于工作人员对安装板10内部钻头11的更换，当需要对钻头11进行安装时，只需把钻头11插入安装板10中，再次转动旋套13，使得旋套13的内壁通过与推挤块16的滑动配合，将锁环14锁入钻头11内部的安装环槽12中，即可完成对钻头11的快速安装。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种脚仔式旋块同心扩孔跟管钻具，包括控制机座(1)、驱动机构(3)和钻头(11)，其特征在于，所述控制机座(1)的内部安装有驱动机构(3)，所述驱动机构(3)的底部固定连接有环形架板(2)，所述环形架板(2)的内端固定连接有内轴管件(7)，所述驱动机构(3)的输出端贯穿内轴管件(7)固定连接有安装板(10)，所述安装板(10)的内部安装有钻头(11)，所述安装板(10)的外端固定连接有套管(8)，所述套管(8)的内部具有配合内轴管件(7)滑动的滑接孔槽(801)，所述套管(8)的外侧设置有呈环形分布的四组扩张板(5)，四组所述扩张板(5)与套管(8)转动连接有支臂(9)；
所述扩张板(5)靠近环形架板(2)的一端固定连接有限位滑块(6)；
所述环形架板(2)的内部具有配合限位滑块(6)滑动的滑板槽(4)；
所述内轴管件(7)的外端固定连接有呈环形分布的四组限位齿(701)；
所述套管(8)的内部具有配合限位齿(701)滑动的齿槽(802)；
所述安装板(10)的内部滑动连接有呈环形分布的四组锁环(14)，四组所述锁环(14)的外端固定连接有连接件(15)。
2.根据权利要求1所述的一种脚仔式旋块同心扩孔跟管钻具，其特征在于，四组所述连接件(15)的外端固定连接有推挤块(16)，所述推挤块(16)的内壁呈倾斜坡面结构。
3.根据权利要求1所述的一种脚仔式旋块同心扩孔跟管钻具，其特征在于，所述钻头(11)的内部具有配合锁环(14)使用的安装环槽(12)。
4.根据权利要求1所述的一种脚仔式旋块同心扩孔跟管钻具，其特征在于，所述安装板(10)的外侧旋合连接有配合推挤块(16)使用的旋套(13)，且旋套(13)的侧壁呈配合推挤块(16)使用的倾斜坡面结构。
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