CN113898308A - 适用于反井钻机施工的集渣装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种适用于反井钻机施工的集渣装置，包括环形底板，在环形底板上设有多个上部集渣板以及多个下部集渣板，多个下部集渣板均位于多个上部集渣板的外周，且各下部集渣板与各上部集渣板沿周向交错设置。在反井钻机正常开挖的状态下，上部集渣板与相邻的下部集渣板贴合，各上部集渣板与各下部集渣板能围合形成周向封闭的环状锥形结构。在反井钻机下放井下主机的状态下，各上部集渣板和各下部集渣板均能向内收拢，以缩小适用于反井钻机施工的集渣装置的直径。本发明能有效解决开挖的渣土下落损伤支护后的井壁以及后配套装置的问题，并能有效解决反井钻机井壁支护后的直径小于集渣装置直径，造成无法下放井下主机进行检修的问题。

Description

适用于反井钻机施工的集渣装置

技术领域

本发明是关于集渣技术领域，尤其涉及一种适用于反井钻机施工的集渣装置。

背景技术

反井钻机施工过程中，如果不采用集渣装置，开挖的渣土直接落在支护后的井壁以及后配套装置，造成损伤。若采用集渣装置，井壁支护后的直径小于集渣装置直径，会造成无法下放井下主机进行检修。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种适用于反井钻机施工的集渣装置，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于反井钻机施工的集渣装置，能有效解决开挖的渣土下落损伤支护后的井壁以及后配套装置的问题，并能有效解决反井钻机井壁支护后的直径小于集渣装置直径，造成无法下放井下主机进行检修的问题。

本发明的目的是这样实现的，一种适用于反井钻机施工的集渣装置，包括环形底板；在环形底板上设有周向间隔的多个上部集渣板以及周向间隔的多个下部集渣板，多个下部集渣板均位于多个上部集渣板的外周，且各下部集渣板与各上部集渣板沿周向交错设置；在反井钻机正常开挖的状态下，上部集渣板与相邻的下部集渣板贴合，各上部集渣板与各下部集渣板能围合形成周向封闭的环状锥形结构；在反井钻机下放井下主机的状态下，各上部集渣板和各下部集渣板均能向内收拢，以缩小适用于反井钻机施工的集渣装置的直径。

在本发明的一较佳实施方式中，在环形底板上对应每个上部集渣板均设有第一驱动机构和第二驱动机构，对应每个下部集渣板均设有第三驱动机构；第一驱动机构与上部集渣板连接，并能驱动上部集渣板沿环形底板的径向方向摆动；第二驱动机构能驱动上部集渣板上下移动或沿环形底板的径向移动；第三驱动机构与下部集渣板连接，并能驱动下部集渣板沿环形底板的径向方向摆动。

在本发明的一较佳实施方式中，第一驱动机构包括第一连接耳座和第一伸缩缸，第二驱动机构与第一连接耳座连接，并能驱动第一连接耳座上下移动或径向移动；第一伸缩缸的上端与上部集渣板的上部铰接，第一伸缩缸的下端与第一连接耳座铰接，上部集渣板的下部与第一连接耳座铰接。

在本发明的一较佳实施方式中，第二驱动机构包括第二伸缩缸，第二伸缩缸的一端与第一连接耳座固接，另一端与环形底板固接，第二伸缩油缸的轴向沿环形底板的轴向或径向设置。

在本发明的一较佳实施方式中，第二驱动机构还包括上下两端开口的滑移套筒，滑移套筒固设在环形底板上；第一连接耳座能上下滑动地插设在滑移套筒内，第二伸缩缸设在滑移套筒内并位于第一连接耳座的底部，且第二伸缩油缸的轴向沿环形底板的轴向设置，滑移套筒的水平截面内部与第一连接耳座下部的水平截面外部相同。

在本发明的一较佳实施方式中，第二驱动机构还包括上端开口的滑移套筒，滑移套筒固设在环形底板上；第一连接耳座能径向滑动地插设在滑移套筒内，第二伸缩缸设在滑移套筒内并位于第一连接耳座的内侧或外侧，且第二伸缩油缸的轴向沿环形底板的径向设置，滑移套筒沿环形底板周向的宽度与第一连接耳座的宽度相同。

在本发明的一较佳实施方式中，第三驱动机构包括第二连接耳座和第三伸缩缸，第二连接耳座固设在环形底板上，第三伸缩缸的上端与下部集渣板的上部铰接，第三伸缩缸的下端与第二连接耳座铰接，下部集渣板的下部与第二连接耳座铰接。

在本发明的一较佳实施方式中，第一伸缩缸、第二伸缩缸和第三伸缩缸均为伸缩油缸。

在本发明的一较佳实施方式中，上部集渣板为扇状弧形板，下部集渣板为矩形弧形板。

在本发明的一较佳实施方式中，在环形底板的底部连接有两端开口的底部筒体。

由上所述，本发明中的集渣装置，通过多个上部集渣板和多个下部集渣板的配合，在反井钻机正常开挖时，各集渣板能围合构成环状锥形结构，使得刀盘开挖下来的渣土沿环状锥形结构和环形底板的内通孔下落，开挖的渣土不会直接落在支护后的井壁以及后配套装置上，防止损伤支护后的井壁以及后配套装置。在反井钻机需要下放井下主机时，各集渣板又可向内收拢，实现集渣装置的折叠，以缩小集渣装置的直径，使得集渣装置的直径小于支护后的井壁直径，保证了井下主机可以正常下放。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

其中：

图1：为本发明提供的适用于反井钻机施工的集渣装置的结构示意图。

图2：为本发明提供的适用于反井钻机施工的集渣装置的俯视立体图。

图3：为本发明提供的适用于反井钻机施工的集渣装置在各集渣板收拢后的结构示意图。

图4：为图1中第一驱动机构和第二驱动机构部分的局部放大图。

图5：为图1中第三驱动机构部分的局部放大图。

附图标号说明：

1、环形底板；

2、下部集渣板；

3、上部集渣板；

4、第一驱动机构；41、第一连接耳座；42、第一伸缩缸；

5、第二驱动机构；51、滑移套筒；

6、第三驱动机构；61、第二连接耳座；62、第三伸缩缸；

7、底部筒体。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1至图5所示，本实施例提供一种适用于反井钻机施工的集渣装置，包括环形底板1，在环形底板1上设有周向间隔的多个上部集渣板3以及周向间隔的多个下部集渣板2，多个下部集渣板2均位于多个上部集渣板3的外周，且各下部集渣板2与各上部集渣板3沿周向交错设置。在反井钻机正常开挖的状态下，上部集渣板3与相邻的下部集渣板2贴合，各上部集渣板3与各下部集渣板2能围合形成周向封闭的环状锥形结构。在反井钻机下放井下主机的状态下，各上部集渣板3和各下部集渣板2均能向内收拢，以缩小适用于反井钻机施工的集渣装置的直径。

安装时，该集渣装置设在刀盘下方；工作时刀盘随钻杆一起旋转，集渣装置保持周向不动。反井钻机正常开挖时，各集渣板处于图1和图2所示位置，各上部集渣板3和各下部集渣板2可连成一个整环，构成环状锥形结构，此时整个集渣装置的直径与开挖的井壁直径相同，开挖下来的渣土可沿环状锥形结构的内通孔下落，经环形底板1的内通孔落至底部，有效避免砸伤刚支护的井壁以及后配套装置，使开挖、支护同步进行，提高了施工效率。反井钻机需要检修下放井下主机时，各集渣板向内收拢处于图3所示位置，整个集渣装置的直径小于支护后的井壁直径，保证井下主机可以顺利下放。

由此，本实施例中的集渣装置，通过多个上部集渣板3和多个下部集渣板2的配合，在反井钻机正常开挖时，各集渣板能围合构成环状锥形结构，使得刀盘开挖下来的渣土沿环状锥形结构和环形底板1的内通孔下落，开挖的渣土不会直接落在支护后的井壁以及后配套装置上，防止损伤支护后的井壁以及后配套装置。在反井钻机需要下放井下主机时，各集渣板又可向内收拢，实现集渣装置的折叠，以缩小集渣装置的直径，使得集渣装置的直径小于支护后的井壁直径，保证了井下主机可以正常下放。

在具体实现方式中，为了便于驱动各集渣板动作并防止各集渣板收拢时各集渣板出现干涉，如图1和图3所示，在环形底板1上对应每个上部集渣板3均设有第一驱动机构4和第二驱动机构5，对应每个下部集渣板2均设有第三驱动机构6。第一驱动机构4与上部集渣板3连接，并能驱动上部集渣板3沿环形底板1的径向方向摆动。第二驱动机构5能驱动上部集渣板3上下移动或沿环形底板1的径向移动。第三驱动机构6与下部集渣板2连接，并能驱动下部集渣板2沿环形底板1的径向方向摆动。

其中，第一驱动机构4的数量和第二驱动机构5的数量均与上部集渣板3的数量相同，第三驱动机构6的数量与下部集渣板2相同。反井钻机正常开挖时，第三驱动机构6带动下部集渣板2向外摆动打开，第二驱动机构5带动上部集渣板3向下移动至最底部或者径向向外移动至最外侧，第一驱动机构4带动上部集渣板3向外摆动打开，便可使各上部集渣板3和各下部集渣板2连成环状锥形结构。在反井钻机需要下放井下主机时，第二驱动机构5带动上部集渣板3向上移动至顶部或者径向向内移动至内侧，第一驱动机构4带动上部集渣板3向内摆动收拢，然后第三驱动机构6带动下部集渣板2向内摆动收拢，以缩小整个集渣装置的直径。

在上部集渣板3动作之前，先利用第二驱动机构5带动其上下移动或径向移动，在各集渣板收拢时，可以保证上部集渣板3和下部集渣板2之间留有间隙，有效防止下部集渣板2收拢后，由于直径变化而造成下部集渣板2与上部集渣板3之间相互干涉的问题；同时在反井钻机正常开挖时，也能保证各集渣板连接为一个整环，使得渣土更好地沿环状锥形结构下落，避免渣土落在支护后的井壁及后配套装置上。

更为具体的，如图1至图5所示，第一驱动机构4包括第一连接耳座41和第一伸缩缸42，第二驱动机构5与第一连接耳座41连接，并能驱动第一连接耳座41上下移动或沿环形底板1的径向移动。第一伸缩缸42的上端与上部集渣板3的上部铰接，第一伸缩缸42的下端与第一连接耳座41铰接，上部集渣板3的下部与第一连接耳座41铰接。

第二驱动机构5包括第二伸缩缸，第二伸缩缸的一端与第一连接耳座41固接，另一端与环形底板1固接，第二伸缩油缸的轴向沿环形底板1的轴向或径向设置。第三驱动机构6包括第二连接耳座61和第三伸缩缸62，第二连接耳座61固设在环形底板1上，第三伸缩缸62的上端与下部集渣板2的上部铰接，第三伸缩缸62的下端与第二连接耳座61铰接，下部集渣板2的下部与第二连接耳座61铰接。

可以理解，第一伸缩缸42的上端通过相应的支座与上部集渣板3铰接，上部集渣板3的下部通过相应的支座与第一连接耳座41铰接。第三伸缩缸62的上端通过相应的支座与下部集渣板2铰接，下部集渣板2的下部通过相应的支座与第二连接耳座61铰接。一般第一伸缩缸42、第二伸缩缸和第三伸缩缸62均为伸缩油缸。通过第一伸缩缸42、第二伸缩缸和第三伸缩缸62的活塞杆伸缩移动便可实现上部集渣板3或下部集渣板2的相应动作。

在一可选的实施例中，第二驱动机构5还包括上下两端开口的滑移套筒51，滑移套筒51固设在环形底板1上。第一连接耳座41能上下滑动地插设在滑移套筒51内，第二伸缩缸设在滑移套筒51内并位于第一连接耳座41的底部，且第二伸缩油缸的轴向沿环形底板1的轴向设置(即竖直设置)，滑移套筒51的水平截面内部与第一连接耳座41下部的水平截面外部相同，如图1、图3和图4所示，即滑移套筒51的内部轮廓形状和大小与第一连接耳座41下部的外部轮廓形状和大小相同，以在第一连接耳座41上下滑移升降时利用滑移套筒51起到导向作用，结构更加稳定。

例如，可以按照图3和图4中示出的滑移套筒51为由四个侧板围合构成的矩形筒体，第一连接耳座41的下部为矩形座体；再例如，滑移套筒51也可以为圆柱形筒体，第一连接耳座41的下部为圆柱形座体；当然，根据需要滑移套筒51以及第一连接耳座41的下部也可以采用其他相匹配的形状，本发明对此不进行限定。

在另一可选的实施例中，第二驱动机构5还包括上端开口的滑移套筒51，滑移套筒51固设在环形底板1上。第一连接耳座41能径向滑动(具体是沿环形底板1的径向滑动)地插设在滑移套筒51内，第二伸缩缸设在滑移套筒51内并位于第一连接耳座41的内侧或外侧，且第二伸缩油缸的轴向沿环形底板1的径向设置，滑移套筒51沿环形底板1周向的宽度与第一连接耳座41的宽度相同，以利用滑移套筒51对第一连接耳座41的径向滑移起到导向作用，结构更加稳定。

另外，第二伸缩缸的另一端可以直接与环形底板1固定，也可以将第二伸缩缸的另一端与滑移套筒51的内壁固定来间接与环形底板1固定。对于滑移套筒51的底部是否开口、其径向两侧是全封闭还是远离第二伸缩缸的一侧开口，滑移套筒51和第一连接耳座41沿环形底板1径向的长度大小关系，第一连接耳座41是仅在滑移套筒51内滑移，还是可以露出滑移套筒51，均可以根据实际需要而定。

当然，上述的第一驱动机构4、第二驱动机构5和第三驱动机构6也可以采用其他的结构形式，本实施例仅为举例说明。

对于上部集渣板3和下部集渣板2的形状可以根据实际需要而定，只要相互不会干涉且能围合构成上述的环状锥形结构即可，例如本实施例中，上部集渣板3为扇状弧形板，下部集渣板2为矩形弧形板。

进一步地，如图1所示，在环形底板1的底部连接有两端开口的底部筒体7。该底部筒体7固定连接于环形底板1的下方，并与环形底板1的内通孔连通，开挖下来的渣土经环状锥形结构下落后，经底部筒体7落至底部。该底部筒体7优选为锥形筒体，以对渣土的下落起到更好的引导作用。

综上，本实施例中的集渣装置是一种可折叠集渣装置，在正常开挖时，可以使刀盘开挖下来的渣土沿集渣装置的中心通道(即环状锥形结构、环形底板1和底部筒体7的内通孔构成的通道)下落，防止渣土下落损伤支护后的井壁以及后配套装置。下放井下主机时，各集渣板向内收拢，集渣装置自动折叠收回，使得集渣装置的直径小于支护后的井壁直径，保证了井下主机正常下放。同时，整个集渣装置采用了上下分块设计，包括多个上部集渣板3和多个下部集渣板2，很好地避免了集渣装置折叠后各集渣板之间相互干涉的问题。整个集渣装置可以使反井钻机施工实现开挖、支护同步进行，一次成井，大大提高施工效率，检修时可以下放井下主机；且自动化程度高，可减少人工作业，更加安全、高效。

以上仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种适用于反井钻机施工的集渣装置，其特征在于，包括环形底板；

在所述环形底板上设有周向间隔的多个上部集渣板以及周向间隔的多个下部集渣板，多个所述下部集渣板均位于多个所述上部集渣板的外周，且各所述下部集渣板与各所述上部集渣板沿周向交错设置；

在反井钻机正常开挖的状态下，所述上部集渣板与相邻的所述下部集渣板贴合，各所述上部集渣板与各所述下部集渣板能围合形成周向封闭的环状锥形结构；在反井钻机下放井下主机的状态下，各所述上部集渣板和各所述下部集渣板均能向内收拢，以缩小所述适用于反井钻机施工的集渣装置的直径。

2.如权利要求1所述的适用于反井钻机施工的集渣装置，其特征在于，

在所述环形底板上对应每个所述上部集渣板均设有第一驱动机构和第二驱动机构，对应每个所述下部集渣板均设有第三驱动机构；

所述第一驱动机构与所述上部集渣板连接，并能驱动所述上部集渣板沿所述环形底板的径向方向摆动；所述第二驱动机构能驱动所述上部集渣板上下移动或沿所述环形底板的径向移动；所述第三驱动机构与所述下部集渣板连接，并能驱动所述下部集渣板沿所述环形底板的径向方向摆动。

3.如权利要求2所述的适用于反井钻机施工的集渣装置，其特征在于，

所述第一驱动机构包括第一连接耳座和第一伸缩缸，所述第二驱动机构与所述第一连接耳座连接，并能驱动所述第一连接耳座上下移动或径向移动；所述第一伸缩缸的上端与所述上部集渣板的上部铰接，所述第一伸缩缸的下端与所述第一连接耳座铰接，所述上部集渣板的下部与所述第一连接耳座铰接。

4.如权利要求3所述的适用于反井钻机施工的集渣装置，其特征在于，

所述第二驱动机构包括第二伸缩缸，所述第二伸缩缸的一端与所述第一连接耳座固接，另一端与所述环形底板固接，所述第二伸缩油缸的轴向沿所述环形底板的轴向或径向设置。

5.如权利要求4所述的适用于反井钻机施工的集渣装置，其特征在于，

所述第二驱动机构还包括上下两端开口的滑移套筒，所述滑移套筒固设在所述环形底板上；所述第一连接耳座能上下滑动地插设在所述滑移套筒内，所述第二伸缩缸设在所述滑移套筒内并位于所述第一连接耳座的底部，且所述第二伸缩油缸的轴向沿所述环形底板的轴向设置，所述滑移套筒的水平截面内部与所述第一连接耳座下部的水平截面外部相同。

6.如权利要求4所述的适用于反井钻机施工的集渣装置，其特征在于，

所述第二驱动机构还包括上端开口的滑移套筒，所述滑移套筒固设在所述环形底板上；所述第一连接耳座能径向滑动地插设在所述滑移套筒内，所述第二伸缩缸设在所述滑移套筒内并位于所述第一连接耳座的内侧或外侧，且所述第二伸缩油缸的轴向沿所述环形底板的径向设置，所述滑移套筒沿所述环形底板周向的宽度与所述第一连接耳座的宽度相同。

7.如权利要求4所述的适用于反井钻机施工的集渣装置，其特征在于，

所述第三驱动机构包括第二连接耳座和第三伸缩缸，所述第二连接耳座固设在所述环形底板上，所述第三伸缩缸的上端与所述下部集渣板的上部铰接，所述第三伸缩缸的下端与所述第二连接耳座铰接，所述下部集渣板的下部与所述第二连接耳座铰接。

8.如权利要求7所述的适用于反井钻机施工的集渣装置，其特征在于，

所述第一伸缩缸、所述第二伸缩缸和所述第三伸缩缸均为伸缩油缸。

9.如权利要求1所述的适用于反井钻机施工的集渣装置，其特征在于，

所述上部集渣板为扇状弧形板，所述下部集渣板为矩形弧形板。

10.如权利要求1所述的适用于反井钻机施工的集渣装置，其特征在于，

在所述环形底板的底部连接有两端开口的底部筒体。

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