CN113107383B - 内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种具有内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具，包括外套钻杆、第一内侧钻杆、第二内侧钻杆；外套钻杆具有锁套结构，第二内侧钻杆具有多边形凸台结构，通过多边形凸台结构使第二内侧钻杆收缩在外套钻杆中或从外套钻杆中伸出及锁定；第二内侧钻杆的两端设置弹性密封，第二内侧钻杆与第一内侧钻杆之间为摩擦密封并且第二内侧钻杆在第一内侧钻杆之中上下移动；第二内侧钻杆内部中空，从而能够在外套钻杆、第一内侧钻杆、第二内侧钻杆之间能够输送泥浆。本钻具通过泥浆循环水系统避免泥浆对钻杆的影响，通过锁头结构、锁套结构的设计，缩短钻杆对精加工作业面的需求，降低钻杆的制作成本，使得钻杆的结构更紧凑。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械领域，具体是一种具有内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具。
背景技术
传统的伸缩钻具，为了确保其密封效果，为此在外侧钻杆和内侧钻杆之间的定位及导向面就需要长距离的精加工，或者多层叠套，为此，传统的伸缩钻具造价过高并且存在使用寿命短需要平凡维护的问题，再者由于伸缩钻杆的内部结构复杂，但在钻具的工作过程中又难免会有泥浆进入，久而久之，泥浆流速低缓或者泥浆淤积过多会将钻杆卡死，从而当前的伸缩钻杆还存在使用过程不可靠的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提出一种具有伸缩功能并且使用效果更可靠的钻具。
为了达到上述目的，本发明是这样实现的：
一种内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具，包括外套钻杆（2）、第一内侧钻杆（4）、第二内侧钻杆（3）；第一内侧钻杆（4）、第二内侧钻杆（3）依次由内自外套设在外套钻杆（2）中，其中，外套钻杆（2）的顶端、底端分别具有锁套结构，在第二内侧钻杆（3）的顶端具有多边形凸台结构，所述多边形凸台结构设置在锁套结构中，通过转动多边形凸台结构使其嵌入或卡在锁套结构中从而使第二内侧钻杆（3）收缩在外套钻杆（2）中或从外套钻杆（2）中伸出及锁定；第二内侧钻杆（3）的两端设置弹性密封并在第一内侧钻杆（4）的内侧两端分别设置内凹结构，从而第二内侧钻杆（3）与第一内侧钻杆（4）之间为摩擦密封并且第一内侧钻杆（4）在第二内侧钻杆（3）之中上下移动；所述第二内侧钻杆（3）内部中空，从而能够在外套钻杆（2）、第一内侧钻杆（4）、第二内侧钻杆（3）之间能够输送泥浆。
所述的内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具，第一内侧钻杆（4）、第二内侧钻杆（3）顶部的多边形凸台结构的投影均是n边型。
所述的内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具，还包括泥水循环系统，包括进水管、出水管、水泵和水箱，其中，进水管、出水管、水泵和水箱之间串联，并且进水管的进水口、出水管的出水口均与外套钻杆的内部连接。
所述的内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具，还包括环形接水槽，所述环形接水槽设置在外套钻杆（2）的顶部其与水箱连接并位于出水管的出水口的下方。
上述钻具的使用方法，第二内侧钻杆（3）顶部的多边形凸台结构设置在外套钻杆（2）的锁套结构中，通过旋转第二内侧钻杆（3）使多边形凸台结构与外套钻杆（2）的锁套结构相抵，从而使第二内侧钻杆（3）与外套钻杆（2）之间实现扭矩传递、轴向加压及钻杆提升功能，第一内侧钻杆（4）底部的环形密封与第二内侧钻杆（3）之间的密封结构还具有封浆和涨紧作用，从而，第二内侧钻杆（3）在回收时，第一内侧钻杆（4）还起到牵引及轴定位作用。
所述的内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具，所述泥水循环系统，水泵从水箱中抽取水并使水在出水管、外套钻杆（2）、第二内侧钻杆（3）以及水箱之间循环，如此，在钻杆工作时，第二内侧钻杆（3）与外套钻杆（2）之间进入的泥浆会被泥水循环系统持续输送的水而稀释，进而避免泥浆过于浓稠或流速低缓而凝固，同时，通过持续循环的水流可以使水和泥浆形成压力平衡，确保外套钻杆（2）内部的密封平衡。
本钻具采用上述设计，通过引入泥浆循环水系统，从而避免泥浆对钻杆的影响，同时，通过锁头结构、锁套结构的设计，缩短钻杆对精加工作业面的需求，从而降低钻杆的制作成本，更进一步，本钻具的第一内侧钻杆、第二内侧钻杆的内部中空，从而在钻杆内部实现输浆功能，从而使得钻杆的结构更紧凑。
附图说明
图1为本钻具的收缩状态示意图。
图2为本钻具的伸展过程示意图一。
图3为本钻具的伸展过程示意图二。
图4为本钻具的伸展状态示意图。
图5为本钻具的收缩过程示意图一。
图6为本钻具的收缩状态示意图二。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
如图1~图6所示，一种内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具，包括外套钻杆（2）、第一内侧钻杆（4）、第二内侧钻杆（3）；第一内侧钻杆（4）、第二内侧钻杆（3）依次由内自外套设在外套钻杆（2）中，其中，外套钻杆（2）的顶端、底端分别具有锁套结构，在第二内侧钻杆（3）的顶端具有多边形凸台结构，所述多边形凸台结构设置在锁套结构中，通过转动多边形凸台结构使其嵌入或卡在锁套结构中从而使第二内侧钻杆（3）收缩在外套钻杆（2）中或从外套钻杆（2）中伸出及锁定；第二内侧钻杆（3）的两端设置弹性密封并在第一内侧钻杆（4）的内侧两端分别设置内凹结构，从而第二内侧钻杆（3）与第一内侧钻杆（4）之间为摩擦密封并且第一内侧钻杆（4）在第二内侧钻杆（3）之中上下移动；所述第二内侧钻杆（3）内部中空，从而能够在外套钻杆（2）、第一内侧钻杆（4）、第二内侧钻杆（3）之间能够输送泥浆。
所述的内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具，第一内侧钻杆（4）顶部的多边形凸台结构的投影是n边型。
所述的内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具，还包括泥水循环系统，包括进水管、出水管、水泵和水箱，其中，进水管、出水管、水泵和水箱之间串联，并且进水管的进水口、出水管的出水口均与外套钻杆的内部连接。
所述的内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具，还包括环形接水槽，所述环形接水槽设置在外套钻杆（2）的顶部其与水箱连接并位于出水管的出水口的下方。
上述钻具的使用方法，第二内侧钻杆（3）顶部的多边形凸台结构设置在外套钻杆（2）的锁套结构中，通过旋转第二内侧钻杆（3）使多边形凸台结构与外套钻杆（2）的锁套结构相抵，从而使第二内侧钻杆（3）与外套钻杆（2）之间实现扭矩传递、轴向加压及钻杆提升功能，第一内侧钻杆（4）底部的环形密封与第二内侧钻杆（3）之间的密封结构还具有封浆和涨紧作用，从而，第二内侧钻杆（3）在回收时，第一内侧钻杆（4）还起到牵引及轴定位作用。
所述的内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具，所述泥水循环系统，水泵从水箱中抽取水并使水在出水管、外套钻杆（2）、第二内侧钻杆（3）以及水箱之间循环，如此，在钻杆工作时，第二内侧钻杆（3）与外套钻杆（2）之间进入的泥浆会被泥水循环系统持续输送的水而稀释，进而避免泥浆过于浓稠或流速低缓而凝固，同时，通过持续循环的水流可以使水和泥浆形成压力平衡，确保外套钻杆（2）内部的密封平衡。
本钻具采用上述设计，通过引入泥浆循环水系统，从而避免泥浆对钻杆的影响，同时，通过锁头结构、锁套结构的设计，缩短钻杆对精加工作业面的需求，从而降低钻杆的制作成本，更进一步，本钻具的第一内侧钻杆、第二内侧钻杆的内部中空，从而在钻杆内部实现输浆功能，从而使得钻杆的结构更紧凑。
Claims (6)
1.一种内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具，其特征是：包括外套钻杆（2）、第一内侧钻杆（4）、第二内侧钻杆（3）；第一内侧钻杆（4）、第二内侧钻杆（3）依次由内自外套设在外套钻杆（2）中，其中，外套钻杆（2）的顶端、底端分别具有锁套结构，在第二内侧钻杆（3）的顶端具有多边形凸台结构，所述多边形凸台结构设置在锁套结构中，通过转动多边形凸台结构使其嵌入或卡在锁套结构中从而使第二内侧钻杆（3）收缩在外套钻杆（2）中或从外套钻杆（2）中伸出及锁定；第二内侧钻杆（3）的两端设置弹性密封并在第一内侧钻杆（4）的内侧两端分别设置内凹结构，从而第二内侧钻杆（3）与第一内侧钻杆（4）之间为摩擦密封并且第一内侧钻杆（4）在第二内侧钻杆（3）之中上下移动；所述第二内侧钻杆（3）内部中空，从而能够在外套钻杆（2）、第一内侧钻杆（4）、第二内侧钻杆（3）之间能够输送泥浆。
2.根据权利要求1所述的内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具，其特征是：第二内侧钻杆（3）顶部的多边形凸台结构的投影是n边型。
3.根据权利要求1或2所述的内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具，其特征是：还包括泥水循环系统，包括进水管、出水管、水泵和水箱，其中，进水管、出水管、水泵和水箱之间串联，并且进水管的进水口、出水管的出水口均与外套钻杆的内部连接。
4.根据权利要求3所述的内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具，其特征是：还包括环形接水槽，所述环形接水槽设置在外套钻杆（2）的顶部其与水箱连接并位于出水管的出水口的下方。
5.权利要求1所述钻具的使用方法，其特征是：第二内侧钻杆（3）顶部的多边形凸台结构设置在外套钻杆（2）的锁套结构中，通过旋转第二内侧钻杆（3）使多边形凸台结构与外套钻杆（2）的锁套结构相抵，从而使第二内侧钻杆（3）与外套钻杆（2）之间实现扭矩传递、轴向加压及钻杆提升功能，第一内侧钻杆（4）底部的环形密封与第二内侧钻杆（3）之间的密封结构还具有封浆和涨紧作用，从而，第二内侧钻杆（3）在回收时，第一内侧钻杆（4）还起到牵引及轴定位作用。
6.根据权利要求3所述的内外伸缩传扭、加压提升输浆并具有泥水平衡效应的钻具，其特征是：所述泥水循环系统，水泵从水箱中抽取水并使水在出水管、外套钻杆（2）、第二内侧钻杆（3）以及水箱之间循环，如此，在钻杆工作时，第二内侧钻杆（3）与外套钻杆（2）之间进入的泥浆会被泥水循环系统持续输送的水而稀释，进而避免泥浆过于浓稠或流速低缓而凝固，同时，通过持续循环的水流可以使水和泥浆形成压力平衡，确保外套钻杆（2）内部的密封平衡。
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