CN112343508A - 一种矿井钻杆防偏导向结构 - Google Patents

一种矿井钻杆防偏导向结构 Download PDF

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Abstract

本发明一种矿井钻杆防偏导向结构公开了一种能够适配不同直径的钻杆，通过螺旋分布的导向轮适应钻杆钻探时的旋转下移运动轨迹，避免钻杆偏移的导向结构，其特征在于固定座置于底座上，所述固定座和底座内部相连通，所述底座的底部设置有多个支腿，所述底座上开有抽气孔，抽气管的一端和抽气孔相连通，真空泵置于抽气管的另一端上，所述真空泵为双向泵，所述底座的底部开有通槽，锥形套置于底座内，所述锥形套的一端和通槽相连通，所述锥形套的另一端和固定座的顶面相齐平，所述锥形套的内圈为变径结构，且直径从一端向另一端递增，所述锥形套、底座和固定座配合形成气腔。

Description

一种矿井钻杆防偏导向结构
技术领域
本发明一种矿井钻杆防偏导向结构涉及一种对矿井钻杆进行导向的结构，属于矿山设备领域。特别涉及一种能够适配不同直径的钻杆，通过螺旋分布的导向轮适应钻杆钻探时的旋转下移运动轨迹，避免钻杆偏移的导向结构。
背景技术
目前在进行矿井内部钻探时，由于钻机钻杆长度比较大，而且钻探的深度深，导致钻杆钻进时摆动量巨大，钻孔精度大打折扣，很容易在钻探过程中产生位置偏斜的问题，从而造成卡钻现象的出现，一般需要采用导向机构对钻杆进行位置导向，而现有使用的钻杆导向机构，一是其调节操作繁琐，在针对不同口径钻杆使用时，无法有效进行抵撑导向，二是现有的导向机构其导向轮为水平设置或者竖直设置，而由于钻杆在钻探时其是一边旋转一边向下移动的，单纯水平设置或竖直设置的导向轮与钻杆间的竖向或水平的摩擦力较大，使用一段时间后磨损严重，导向精度会受到影响。
公告号CN205172432U公开了一种钻杆导向装置及具有其的钻机，包括：导向支架，连接至钻杆设备，用于支撑钻杆以在钻杆工作时起导向作用，导向支架上设置供钻杆贯通的通孔；导向支架上沿通孔的外周设置多个沿通孔的径向位置可调的导向轮轴，导向轮轴上转动连接用于支撑钻杆的导向轮，钻杆经多个导向轮支撑导向，该导向装置其导向轮为水平设置，在对旋转下钻的钻杆进行导向时受到的竖向摩擦力较大，容易产生磨损，同时其在调整导向轮的导向半径时需要人员多次旋拧调节螺杆，调节操作较为繁琐不便。
公告号CN210948545U公开了一种钻杆导向装置，包括设置有供钻杆通过的通孔的固定座，所述固定座上与通孔同轴转动安装有转动座，所述转动座上沿与通孔同轴的圆周均匀间隔设置的若干瓣状导向座，且瓣状导向座沿直径方向滑动设置在转动座上；该装置导向机构的导向轮为竖向设置，在对旋转下移的钻杆进行导向时，导向轮受到的水平摩擦阻力较大，磨损较为严重。
发明内容
为了改善上述情况，本发明一种矿井钻杆防偏导向结构提供了一种能够适配不同直径的钻杆，通过螺旋分布的导向轮适应钻杆钻探时的旋转下移运动轨迹，避免钻杆偏移的导向结构。
本发明一种矿井钻杆防偏导向结构是这样实现的：本发明一种矿井钻杆防偏导向结构由支撑装置和挤压装置组成，支撑装置由固定座、底座、支腿、真空泵、抽气管、抽气孔和气腔组成，固定座置于底座上，所述固定座和底座内部相连通，所述底座的底部设置有多个支腿，所述底座上开有抽气孔，抽气管的一端和抽气孔相连通，真空泵置于抽气管的另一端上，所述真空泵为双向泵，所述底座的底部开有通槽，锥形套置于底座内，所述锥形套的一端和通槽相连通，所述锥形套的另一端和固定座的顶面相齐平，所述锥形套的内圈为变径结构，且直径从一端向另一端递增，所述锥形套、底座和固定座配合形成气腔，挤压装置压套、导向套、导向轮、锥形套、T型滑槽、滑动环、密封环、T型滑块和斜滑面组成，压套的一端置于固定座内，所述压套的一端上置有滑动环，所述滑动环上置有密封环，所述密封环置于气腔内，所述压套的另一端端面上开有连通槽，所述压套的另一端端面上等角度开有多个T型滑槽，多个导向套置于压套内，所述导向套一端上设置有T型滑块，所述T型滑块对应置于T型滑槽内，所述导向套的另一端对应置于通槽的口部，所述T型滑块的一侧等距置有多个导向轮，所述导向轮斜向布置，所述T型滑块的另一侧面为斜滑面，所述斜滑面和锥形套的内圈相贴合，所述锥形套的内侧壁上置有摩擦条。
有益效果。
一、 螺旋分布的导向轮能够适应钻杆钻探时的旋转下移运动轨迹，减少导向轮的磨损。
二、能够适配不同直径的钻杆。
三、调整操作简单快速。
四、气动式调节，不会产生电火花，降低火灾风险，更加安全。
五、 结构简单，方便实用。
六、成本低廉，便于推广。
附图说明
图1本发明一种矿井钻杆防偏导向结构的立体结构图；
图2本发明一种矿井钻杆防偏导向结构的结构示意图；
图3本发明一种矿井钻杆防偏导向结构导向套的立体结构图。
附图中
其中为：压套（1），导向套（2），固定座（3），底座（4），支腿（5），真空泵（6），抽气管（7），导向轮（8），抽气孔（9），锥形套（10），T型滑槽（11），气腔（12），滑动环（13），密封环（14），T型滑块（15），斜滑面（16）。
具体实施方式：
本发明一种矿井钻杆防偏导向结构是这样实现的：本发明一种矿井钻杆防偏导向结构由支撑装置和挤压装置组成，支撑装置由固定座（3）、底座（4）、支腿（5）、真空泵（6）、抽气管（7）、抽气孔（9）和气腔（12）组成，固定座（3）置于底座（4）上，所述固定座（3）和底座（4）内部相连通，所述底座（4）的底部设置有多个支腿（5），所述底座（4）上开有抽气孔（9），抽气管（7）的一端和抽气孔（9）相连通，真空泵（6）置于抽气管（7）的另一端上，所述真空泵（6）为双向泵，所述底座（4）的底部开有通槽，锥形套（10）置于底座（4）内，所述锥形套（10）的一端和通槽相连通，所述锥形套（10）的另一端和固定座（3）的顶面相齐平，所述锥形套（10）的内圈为变径结构，且直径从一端向另一端递增，所述锥形套（10）、底座（4）和固定座（3）配合形成气腔（12），挤压装置压套（1）、导向套（2）、导向轮（8）、锥形套（10）、T型滑槽（11）、滑动环（13）、密封环（14）、T型滑块（15）和斜滑面（16）组成，压套（1）的一端置于固定座（3）内，所述压套（1）的一端上置有滑动环（13），所述滑动环（13）上置有密封环（14），所述密封环（14）置于气腔（12）内，所述压套（1）的另一端端面上开有连通槽，所述压套（1）的另一端端面上等角度开有多个T型滑槽（11），多个导向套（2）置于压套（1）内，所述导向套（2）一端上设置有T型滑块（15），所述T型滑块（15）对应置于T型滑槽（11）内，所述导向套（2）的另一端对应置于通槽的口部，所述T型滑块（15）的一侧等距置有多个导向轮（8），所述导向轮（8）斜向布置，所述T型滑块（15）的另一侧面为斜滑面（16），所述斜滑面（16）和锥形套（10）的内圈相贴合，所述锥形套（10）的内侧壁上置有摩擦条。
使用时，将钻杆从连通槽中穿入，从通槽中穿出，启动真空泵（6），真空泵（6）进行抽气抽出气腔（12）内的空气，使得气腔（12）内形成负压，以此带动压套（1）下压，带动多个导向套（2）下压，由于导向套（2）的另一侧侧面为斜滑面（16），且和锥形套（10）的内圈贴合，从而使得锥形套（10）对导向套（2）进行挤压，使得导向套（2）上的滑动块在滑动槽中移动，多个导向套（2）配合向中心靠拢，以此形成对钻杆的固定夹持导向，同时导向套（2）上的导向轮（8）斜向布置使其带有倾斜角度，从而能够更好的适应钻杆旋转下钻的运动轨迹，降低导向阻力，以此完成对钻杆的导向防偏；
所述锥形套（10）的内侧壁上置有摩擦条的设计，能够增加锥形套（10）和导向套（2）之间的摩擦力，避免锥形套（10）和导向套（2）之间的摩擦力太小导致导向套（2）从锥形套（10）内部滑出；
所述真空泵（6）为双向泵的设计，使用时，真空泵（6）对气腔（12）内进行抽气，能够使得气腔（12）内形成负压环境，从而带动压套（1）下移，配合多个导向套（2）对钻杆进行夹持导向，当使用结束后，真空泵（6）能够通过抽气管（7）向气腔（12）内进行抽气，从而使得气腔（12）内逐渐恢复恒压状态，推动滑动环（13），使得滑动环（13）带动压套（1）移动回到初始位置；
所述滑动环（13）上置有密封环（14）的设计，能够保持气腔（12）的密封性，当气泵将气腔（12）内的空气抽出时，能够使得气腔（12）保持负压环境，避免气体从滑动环（13）的边侧漏出；
所述导向轮（8）斜向布置的设计，使用时，导向轮（8）带有一定倾斜角度，由于钻杆进行下钻时会进行旋转下移，导向轮（8）带有一定倾斜角度能够适应钻杆下钻的运动轨迹，从而避免钻杆下钻时对导向轮（8）的过度磨损；
所述气腔（12）、压套（1）和导向套（2）相配合的设计，使用时，气泵抽出气腔（12）内的气体，使得气腔（12）内形成负压环境，带动滑动环（13）向底座（4）的方向移动，压套（1）下压带动导向套（2）移动，由于导向套（2）上的斜滑面（16）和锥形套（10）的内圈贴合，当导向套（2）向锥形套（10）一端的方向移动时，锥形套（10）对导向套（2）进行挤压，使得多个导向套（2）配合向中心靠拢，以此形成对钻杆的固定夹持导向；
所述导向套（2）和导向轮（8）相配合的设计，使用时，多个导向套（2）在锥形套（10）的挤压下向中心靠拢，使得多个导向套（2）配合对钻杆进行夹持导向，导向轮（8）斜向布置，使其带有倾斜角度，从而能够更好的适应钻杆旋转下钻的运动轨迹，降低导向阻力，以此完成对钻杆的导向防偏；
达到能够适配不同直径的钻杆，通过螺旋分布的导向轮（8）适应钻杆钻探时的旋转下移运动轨迹，避免钻杆偏移的导向结构的目的。

Claims (10)

1.一种矿井钻杆防偏导向结构，其特征是：固定座置于底座上，所述固定座和底座内部相连通，所述底座的底部设置有多个支腿，所述底座上开有抽气孔，抽气管的一端和抽气孔相连通，真空泵置于抽气管的另一端上，所述真空泵为双向泵，所述底座的底部开有通槽，锥形套置于底座内，所述锥形套的一端和通槽相连通，所述锥形套的另一端和固定座的顶面相齐平，所述锥形套、底座和固定座配合形成气腔，压套的一端置于固定座内，所述压套的一端上置有滑动环，所述滑动环上置有密封环，所述密封环置于气腔内，所述压套的另一端端面上开有连通槽，所述压套的另一端端面上等角度开有多个T型滑槽，多个导向套置于压套内，所述导向套一端上设置有T型滑块，所述T型滑块对应置于T型滑槽内，所述导向套的另一端对应置于通槽的口部，所述T型滑块的一侧等距置有多个导向轮，所述导向轮斜向布置。
2.根据权利要求1所述的一种矿井钻杆防偏导向结构，其特征在于所述真空泵为双向泵的设计，真空泵对气腔内进行抽气，能够使得气腔内形成负压环境，从而带动压套下移，配合多个导向套对钻杆进行夹持导向，当使用结束后，真空泵能够通过抽气管向气腔内进行抽气，从而使得气腔内逐渐恢复恒压状态，推动滑动环，使得滑动环带动压套移动回到初始位置。
3.根据权利要求1所述的一种矿井钻杆防偏导向结构，其特征在于所述导向轮斜向布置，导向轮带有一定倾斜角度，由于钻杆进行下钻时会进行旋转下移，导向轮带有一定倾斜角度能够适应钻杆下钻的运动轨迹，从而避免钻杆下钻时对导向轮的过度磨损。
4.根据权利要求1所述的一种矿井钻杆防偏导向结构，其特征在于所述气腔、压套和导向套相配合的设计，使用时，气泵抽出气腔内的气体，使得气腔内形成负压环境，带动滑动环向底座的方向移动，压套下压带动导向套移动，由于导向套上的斜滑面和锥形套的内圈贴合，当导向套向锥形套一端的方向移动时，锥形套对导向套进行挤压，使得多个导向套配合向中心靠拢，以此形成对钻杆的固定夹持导向。
5.根据权利要求1所述的一种矿井钻杆防偏导向结构，其特征在于所述导向套和导向轮相配合，多个导向套在锥形套的挤压下向中心靠拢，使得多个导向套配合对钻杆进行夹持导向，导向轮斜向布置，使其带有倾斜角度，从而能够更好的适应钻杆旋转下钻的运动轨迹，降低导向阻力，以此完成对钻杆的导向防偏。
6.根据权利要求1所述的一种矿井钻杆防偏导向结构，其特征在于所述锥形套的内圈为变径结构，且直径从一端向另一端递增。
7.根据权利要求1所述的一种矿井钻杆防偏导向结构，其特征在于所述T型滑块的另一侧面为斜滑面。
8.根据权利要求7所述的一种矿井钻杆防偏导向结构，其特征在于所述斜滑面和锥形套的内圈相贴合。
9.根据权利要求6所述的一种矿井钻杆防偏导向结构，其特征在于所述锥形套的内侧壁上置有摩擦条。
10.根据权利要求1所述的一种矿井钻杆防偏导向结构，其特征在于所述滑动环上置有密封环，能够保持气腔的密封性，当气泵将气腔内的空气抽出时，能够使得气腔保持负压环境，避免气体从滑动环的边侧漏出。
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