CN114159709B - 一种排浆高度调节式钻井救援装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排浆高度调节式钻井救援装置，包括排浆机构；本发明在外部泵体的一侧上端安装了排浆机构，通过调节螺杆在定位块上旋转调节，进而带动定位螺纹筒进行上下移动，同时导向柱下端在导向筒内进行上下移动，如此使得拉伸波纹管能够上下伸缩移动，从而使得移动管进行上下移动，实现排浆高度的调节。

Description

一种排浆高度调节式钻井救援装置

技术领域

本发明涉及一种排浆高度调节式钻井救援装置。

背景技术

近年来，随着矿山开采不断向纵深发展，安全生产事故发生的趋势尽管有所减弱，但老窑透水、底板突水、顶板冒落等仍是矿山生产的主要灾害；当事故灾害发生后，当井下无法实施快速救援时将十分的危险；目前，地面快速钻井已经成为矿山抢险救援的一项新技术，通过救援钻杆和钻头进行快速钻入通道，为矿山抢险救援打通一个救援通道，事实证明该技术是快速有效的方式；现有救援钻杆一般是通过钻杆上的驱动盘驱动旋转，然后带动钻头进行缓慢旋转进行钻井，然后将井内的浆液通过钻杆的中空通道输送出去，而输送的动力是另外的泥浆泵提供的，如此形成了驱动盘和泥浆泵的两个动力来源，如此使得实际应用时耗能和成本比较高，另外现有的钻杆和钻头为一体结构，当需要进行探井或者其他微调时，钻头无法进行灵活的伸缩微调，如此使得使用不灵活不便利等弊端，另外需要根据实际需求调节排浆的高度。

发明内容

针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：提供一种排浆高度可调、泥浆泵和钻杆本体一体驱动、泥浆钻头可灵活伸缩微调的排浆高度调节式钻井救援装置。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：

一种排浆高度调节式钻井救援装置，包括钻杆本体、泥浆泵组件、泥浆钻头、排浆机构；所述泥浆泵组件包括外部泵体、旋转叶轮、纵置贯穿驱动轴；所述外部泵体的一侧上端安装排浆机构；所述外部泵体的中间贯穿安装一个纵置贯穿驱动轴；所述纵置贯穿驱动轴的上下两端分别穿过并延伸至外部泵体的上端外部和下端外部；所述旋转叶轮安装于外部泵体的内部；所述旋转叶轮内端连接于纵置贯穿驱动轴的四周外侧；所述钻杆本体的上端旋转卡接安装于外部泵体的下端四周；所述钻杆本体呈空心结构，钻杆本体内部设有底部流通腔；所述钻杆本体的下端安装泥浆钻头；所述纵置贯穿驱动轴的下端延伸至钻杆本体的内部上端；所述纵置贯穿驱动轴的下端内部设有上部流通腔；所述上部流通腔的上端延伸至外部泵体的内部，上部流通腔上端两侧的纵置贯穿驱动轴侧壁上分别开设有上排浆口，上部流通腔通过上排浆口与外部泵体内部连通；所述纵置贯穿驱动轴的下端四周与钻杆本体的内部上端密封固定连接；所述纵置贯穿驱动轴的上部流通腔与钻杆本体的底部流通腔分别上下连通设置；所述钻杆本体的下部两侧分别开设有弧形结构的下入浆口；所述排浆机构包括排浆管、移动管、拉伸波纹管、导向筒、导向柱、调节螺杆、定位螺纹筒、定位块；所述外部泵体的一侧上端安装排浆管；所述排浆管的上端一侧安装导向筒，另一侧安装定位螺纹筒；所述排浆管的上端安装拉伸波纹管，拉伸波纹管上端安装移动管；所述移动管的一侧安装导向柱，另一侧安装定位块；所述定位块上旋转卡接安装调节螺杆；所述导向柱的下端滑动插接于导向筒的上端内部；所述调节螺杆的下端螺纹旋接于定位螺纹筒的上端内部。

进一步，还包括伸缩调节机构；所述伸缩调节机构包括驱动杆、螺纹杆、浮动柱、内侧杆、浮动环；所述纵置贯穿驱动轴的上端设有驱动槽；所述钻杆本体下端设有浮动式环形钻杆；所述泥浆钻头安装于浮动式环形钻杆的下端，下入浆口开设于浮动式环形钻杆的两侧；所述浮动式环形钻杆的上端两侧分别安装一个内侧杆；所述内侧杆的上端共同安装一个浮动环；所述浮动环两侧分别上下滑动卡接于钻杆本体的下端两侧内部；所述浮动柱安装于浮动式环形钻杆的内部轴心，浮动柱下端安装于泥浆钻头的上端中间，浮动柱的上端内部设有螺纹通道；所述浮动柱的螺纹通道内螺纹旋接一个螺纹杆；所述螺纹杆的上端安装驱动杆；所述驱动杆向上穿过纵置贯穿驱动轴并延伸至驱动槽；所述驱动杆旋转卡接于纵置贯穿驱动轴上。

进一步，所述浮动环两侧分别安装一个滑动卡接柱；所述钻杆本体的下端两侧内部分别设有纵向卡槽；所述浮动环通过两侧的滑动卡接柱上下滑动卡接于钻杆本体下端两侧内部的纵向卡槽上。

进一步，所述伸缩调节机构还包括上连接环体和伸缩环体；所述钻杆本体的内部四周安装上连接环体，上连接环体位于浮动环的上方；所述伸缩环体密封安装于上连接环体和浮动环之间。

进一步，所述纵置贯穿驱动轴的驱动槽上端设有定位螺纹柱；所述定位螺纹柱下端螺纹旋接一个抵压螺纹帽；所述抵压螺纹帽旋转抵压于驱动杆的上端。

进一步，所述外部泵体的上端中间和下端中间分别设有上穿接口和下穿接口；所述上穿接口的下端四周和下穿接口的上端四周均设有密封环体；所述纵置贯穿驱动轴的四周分别穿接固定连接于密封环体的内部轴心。

进一步，所述纵置贯穿驱动轴的下端四周设有环形密封板；所述纵置贯穿驱动轴的下端通过环形密封板与钻杆本体的内部上端四周密封固定连接。

进一步，所述钻杆本体的上端四周设有旋转卡接环；所述外部泵体的下端四周设有旋转卡接环槽；所述钻杆本体通过上端四周的旋转卡接环旋转卡接于外部泵体下端四周的旋转卡接环槽上。

进一步，所述泥浆钻头的下端均匀设有多个钻进凸。

本发明的有益效果如下：

1.本发明在外部泵体的一侧上端安装了排浆机构，通过调节螺杆在定位块上旋转调节，进而带动定位螺纹筒进行上下移动，同时导向柱下端在导向筒内进行上下移动，如此使得拉伸波纹管能够上下伸缩移动，从而使得移动管进行上下移动，实现排浆高度的调节。

2.本发明在外部泵体的中间贯穿安装一个纵置贯穿驱动轴，将纵置贯穿驱动轴的上下两端分别穿过并延伸至外部泵体的上端外部和下端外部，如此纵置贯穿驱动轴的上端通过外部驱动电机进行驱动，将旋转叶轮内端连接于纵置贯穿驱动轴的四周外侧，将钻杆本体的上端旋转卡接安装于外部泵体的下端四周，如此将纵置贯穿驱动轴的下端延伸至钻杆本体的内部上端，如此可以通过纵置贯穿驱动轴一同驱动旋转叶轮和钻杆本体，同时将纵置贯穿驱动轴的上部流通腔与钻杆本体的底部流通腔分别上下连通设置，并且上部流通腔通过上排浆口与外部泵体内部连通，如此实现了泥浆的排出通道，整个结构设计巧妙、实现一体化驱动，而且不影响排泥浆。

3.本发明可以实现泥浆钻头的伸缩调节，使用更加灵活便利，增加灵活微调的功能，通过驱动杆的旋转，带动螺纹杆的旋转，进而实现浮动柱、浮动式环形钻杆、泥浆钻头同步上下移动，将伸缩环体密封安装于上连接环体和浮动环之间，可保证浮动式环形钻杆的内部与上部流通腔和底部流通腔的密封性，实现抽浆的便利性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明泥浆泵组件的结构示意图。

图3为本发明伸缩调节机构的结构示意图。

图4为本发明伸缩调节机构的局部放大结构示意图。

图5为本发明纵置贯穿驱动轴的驱动槽的放大结构示意图。

图6为本发明上部流通腔两侧的上排浆口的截面图。

图7为本发明排浆机构的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明内容作进一步详细说明。

如图1至7所示，一种排浆高度调节式钻井救援装置，包括钻杆本体1、泥浆泵组件2、泥浆钻头3、排浆机构4；所述泥浆泵组件2包括外部泵体21、旋转叶轮22、纵置贯穿驱动轴23；所述外部泵体21的一侧上端安装排浆机构4；所述外部泵体21的中间贯穿安装一个纵置贯穿驱动轴23；所述纵置贯穿驱动轴23的上下两端分别穿过并延伸至外部泵体21的上端外部和下端外部；所述旋转叶轮22安装于外部泵体21的内部；所述旋转叶轮22内端连接于纵置贯穿驱动轴23的四周外侧；所述钻杆本体1的上端旋转卡接安装于外部泵体21的下端四周；所述钻杆本体1呈空心结构，钻杆本体1内部设有底部流通腔14；所述钻杆本体1的下端安装泥浆钻头3；所述纵置贯穿驱动轴23的下端延伸至钻杆本体1的内部上端；所述纵置贯穿驱动轴23的下端内部设有上部流通腔231；所述上部流通腔231的上端延伸至外部泵体21的内部，上部流通腔231上端两侧的纵置贯穿驱动轴23侧壁上分别开设有上排浆口232，上部流通腔231通过上排浆口232与外部泵体21内部连通；所述纵置贯穿驱动轴23的下端四周与钻杆本体1的内部上端密封固定连接；所述纵置贯穿驱动轴23的上部流通腔231与钻杆本体1的底部流通腔14分别上下连通设置；所述钻杆本体1的下部两侧分别开设有弧形结构的下入浆口111；所述排浆机构4包括排浆管41、移动管42、拉伸波纹管48、导向筒43、导向柱44、调节螺杆47、定位螺纹筒45、定位块46；所述外部泵体21的一侧上端安装排浆管41；所述排浆管41的上端一侧安装导向筒43，另一侧安装定位螺纹筒45；所述排浆管41的上端安装拉伸波纹管48，拉伸波纹管48上端安装移动管42；所述移动管42的一侧安装导向柱44，另一侧安装定位块46；所述定位块46上旋转卡接安装调节螺杆47；所述导向柱44的下端滑动插接于导向筒43的上端内部；所述调节螺杆47的下端螺纹旋接于定位螺纹筒45的上端内部。

如图1至7所示，进一步优选，还包括伸缩调节机构5；所述伸缩调节机构5包括驱动杆51、螺纹杆57、浮动柱52、内侧杆53、浮动环54；所述纵置贯穿驱动轴23的上端设有驱动槽233；所述钻杆本体1下端设有浮动式环形钻杆11；所述泥浆钻头3安装于浮动式环形钻杆11的下端，下入浆口111开设于浮动式环形钻杆11的两侧；所述浮动式环形钻杆11的上端两侧分别安装一个内侧杆53；所述内侧杆53的上端共同安装一个浮动环54；所述浮动环54两侧分别上下滑动卡接于钻杆本体1的下端两侧内部；所述浮动柱52安装于浮动式环形钻杆11的内部轴心，浮动柱52下端安装于泥浆钻头3的上端中间，浮动柱52的上端内部设有螺纹通道521；所述浮动柱52的螺纹通道521内螺纹旋接一个螺纹杆57；所述螺纹杆57的上端安装驱动杆51；所述驱动杆51向上穿过纵置贯穿驱动轴23并延伸至驱动槽233；所述驱动杆51旋转卡接于纵置贯穿驱动轴23上。

如图1至7所示，进一步优选，所述浮动环54两侧分别安装一个滑动卡接柱541；所述钻杆本体1的下端两侧内部分别设有纵向卡槽13；所述浮动环54通过两侧的滑动卡接柱541上下滑动卡接于钻杆本体1下端两侧内部的纵向卡槽13上。进一步，所述伸缩调节机构5还包括上连接环体55和伸缩环体56；所述钻杆本体1的内部四周安装上连接环体55，上连接环体55位于浮动环54的上方；所述伸缩环体56密封安装于上连接环体55和浮动环54之间。进一步，所述纵置贯穿驱动轴23的驱动槽233上端设有定位螺纹柱512；所述定位螺纹柱512下端螺纹旋接一个抵压螺纹帽511；所述抵压螺纹帽511旋转抵压于驱动杆51的上端。进一步，所述外部泵体21的上端中间和下端中间分别设有上穿接口211和下穿接口212；所述上穿接口211的下端四周和下穿接口212的上端四周均设有密封环体234；所述纵置贯穿驱动轴23的四周分别穿接固定连接于密封环体234的内部轴心。进一步，所述纵置贯穿驱动轴23的下端四周设有环形密封板237；所述纵置贯穿驱动轴23的下端通过环形密封板237与钻杆本体1的内部上端四周密封固定连接。进一步，所述钻杆本体1的上端四周设有旋转卡接环12；所述外部泵体21的下端四周设有旋转卡接环槽213；所述钻杆本体1通过上端四周的旋转卡接环12旋转卡接于外部泵体21下端四周的旋转卡接环槽213上。进一步，所述泥浆钻头3的下端均匀设有多个钻进凸31。

本发明在外部泵体21的一侧上端安装了排浆机构4，通过调节螺杆47在定位块46上旋转调节，进而带动定位螺纹筒45进行上下移动，同时导向柱44下端在导向筒43内进行上下移动，如此使得拉伸波纹管48能够上下伸缩移动，从而使得移动管42进行上下移动，实现排浆高度的调节。

本发明在外部泵体21的中间贯穿安装一个纵置贯穿驱动轴23，将纵置贯穿驱动轴23的上下两端分别穿过并延伸至外部泵体21的上端外部和下端外部，如此纵置贯穿驱动轴23的上端通过外部驱动电机进行驱动，将旋转叶轮22内端连接于纵置贯穿驱动轴23的四周外侧，将钻杆本体1的上端旋转卡接安装于外部泵体21的下端四周，如此将纵置贯穿驱动轴23的下端延伸至钻杆本体1的内部上端，如此可以通过纵置贯穿驱动轴23一同驱动旋转叶轮22和钻杆本体1，同时将纵置贯穿驱动轴23的上部流通腔231与钻杆本体1的底部流通腔14分别上下连通设置，并且上部流通腔231通过上排浆口232与外部泵体21内部连通，如此实现了泥浆的排出通道，整个结构设计巧妙、实现一体化驱动，而且不影响排泥浆。

本发明可以实现泥浆钻头3的伸缩调节，使用更加灵活便利，增加灵活微调的功能，通过驱动杆51的旋转，带动螺纹杆57的旋转，进而实现浮动柱52、浮动式环形钻杆11、泥浆钻头3同步上下移动，将伸缩环体56密封安装于上连接环体55和浮动环54之间，可保证浮动式环形钻杆11的内部与上部流通腔231和底部流通腔14的密封性，实现抽浆的便利性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种排浆高度调节式钻井救援装置，其特征在于，包括钻杆本体、泥浆泵组件、泥浆钻头、排浆机构、伸缩调节机构；所述泥浆泵组件包括外部泵体、旋转叶轮、纵置贯穿驱动轴；所述外部泵体的一侧上端安装排浆机构；所述外部泵体的中间贯穿安装一个纵置贯穿驱动轴；所述纵置贯穿驱动轴的上下两端分别穿过并延伸至外部泵体的上端外部和下端外部；所述旋转叶轮安装于外部泵体的内部；所述旋转叶轮内端连接于纵置贯穿驱动轴的四周外侧；所述钻杆本体的上端旋转卡接安装于外部泵体的下端四周；所述钻杆本体呈空心结构，钻杆本体内部设有底部流通腔；所述钻杆本体的下端安装泥浆钻头；所述纵置贯穿驱动轴的下端延伸至钻杆本体的内部上端；所述纵置贯穿驱动轴的下端内部设有上部流通腔；所述上部流通腔的上端延伸至外部泵体的内部，上部流通腔上端两侧的纵置贯穿驱动轴侧壁上分别开设有上排浆口，上部流通腔通过上排浆口与外部泵体内部连通；所述纵置贯穿驱动轴的下端四周与钻杆本体的内部上端密封固定连接；所述纵置贯穿驱动轴的上部流通腔与钻杆本体的底部流通腔分别上下连通设置；所述钻杆本体的下部两侧分别开设有弧形结构的下入浆口；所述排浆机构包括排浆管、移动管、拉伸波纹管、导向筒、导向柱、调节螺杆、定位螺纹筒、定位块；所述外部泵体的一侧上端安装排浆管；所述排浆管的上端一侧安装导向筒，另一侧安装定位螺纹筒；所述排浆管的上端安装拉伸波纹管，拉伸波纹管上端安装移动管；所述移动管的一侧安装导向柱，另一侧安装定位块；所述定位块上旋转卡接安装调节螺杆；所述导向柱的下端滑动插接于导向筒的上端内部；所述调节螺杆的下端螺纹旋接于定位螺纹筒的上端内部；所述伸缩调节机构包括驱动杆、螺纹杆、浮动柱、内侧杆、浮动环；所述纵置贯穿驱动轴的上端设有驱动槽；所述钻杆本体下端设有浮动式环形钻杆；所述泥浆钻头安装于浮动式环形钻杆的下端，下入浆口开设于浮动式环形钻杆的两侧；所述浮动式环形钻杆的上端两侧分别安装一个内侧杆；所述内侧杆的上端共同安装一个浮动环；所述浮动环两侧分别上下滑动卡接于钻杆本体的下端两侧内部；所述浮动柱安装于浮动式环形钻杆的内部轴心，浮动柱下端安装于泥浆钻头的上端中间，浮动柱的上端内部设有螺纹通道；所述浮动柱的螺纹通道内螺纹旋接一个螺纹杆；所述螺纹杆的上端安装驱动杆；所述驱动杆向上穿过纵置贯穿驱动轴并延伸至驱动槽；所述驱动杆旋转卡接于纵置贯穿驱动轴上；所述纵置贯穿驱动轴的驱动槽上端设有定位螺纹柱；所述定位螺纹柱下端螺纹旋接一个抵压螺纹帽；所述抵压螺纹帽旋转抵压于驱动杆的上端。

2.根据权利要求1所述的排浆高度调节式钻井救援装置，其特征在于，所述浮动环两侧分别安装一个滑动卡接柱；所述钻杆本体的下端两侧内部分别设有纵向卡槽；所述浮动环通过两侧的滑动卡接柱上下滑动卡接于钻杆本体下端两侧内部的纵向卡槽上。

3.根据权利要求1所述的排浆高度调节式钻井救援装置，其特征在于，所述伸缩调节机构还包括上连接环体和伸缩环体；所述钻杆本体的内部四周安装上连接环体，上连接环体位于浮动环的上方；所述伸缩环体密封安装于上连接环体和浮动环之间。

4.根据权利要求1所述的排浆高度调节式钻井救援装置，其特征在于，所述外部泵体的上端中间和下端中间分别设有上穿接口和下穿接口；所述上穿接口的下端四周和下穿接口的上端四周均设有密封环体；所述纵置贯穿驱动轴的四周分别穿接固定连接于密封环体的内部轴心。

5.根据权利要求1所述的排浆高度调节式钻井救援装置，其特征在于，所述纵置贯穿驱动轴的下端四周设有环形密封板；所述纵置贯穿驱动轴的下端通过环形密封板与钻杆本体的内部上端四周密封固定连接。

6.根据权利要求1所述的排浆高度调节式钻井救援装置，其特征在于，所述钻杆本体的上端四周设有旋转卡接环；所述外部泵体的下端四周设有旋转卡接环槽；所述钻杆本体通过上端四周的旋转卡接环旋转卡接于外部泵体下端四周的旋转卡接环槽上。

7.根据权利要求1所述的排浆高度调节式钻井救援装置，其特征在于，所述泥浆钻头的下端均匀设有多个钻进凸。

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