CN114311330B - 一种多模式钻裂一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多模式钻裂一体机，包括：依次同轴相连的传动杆、扶正杆、钻杆以及钻头，其中，所述传动杆具有绕其中轴线转动的动力；安装筒组件，用于转动安装扶正杆、钻杆；推进筒，其可拆卸的设置于安装筒组件的一侧，且能够限制所述安装筒组件的转动，且能够驱动安装筒组件进行轴向移动，从而实现钻进动作；以及劈裂组件，其同轴滑动的套设于所述安装筒组件的外部，以便在劈裂驱动组件的驱动下沿安装筒组件的轴向移动，从而实现劈裂动作。

Description

一种多模式钻裂一体机

技术领域

本发明涉及钻裂一体机技术领域，具体涉及一种多模式钻裂一体机。

背景技术

现有的钻裂一体机包括钻机和劈裂机，其本质是将二者连接在同一角度调节器上，在使用时，先利用钻机进行钻进动作，之后需取出钻机，然后下入劈裂机进行劈裂动作，整体效率一般，并且由于其驱动模式单一，导致其钻裂效果一般。

因此，有必要提供一种多模式钻裂一体机以解决上述问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多模式钻裂一体机，包括：

依次同轴相连的传动杆、扶正杆、钻杆以及钻头，其中，所述传动杆具有绕其中轴线转动的动力；

安装筒组件，用于转动安装扶正杆、钻杆；

推进筒，其可拆卸的设置于安装筒组件的一侧，且能够限制所述安装筒组件的转动，且能够驱动安装筒组件进行轴向移动，从而实现钻进动作；以及

劈裂组件，其同轴滑动的套设于所述安装筒组件的外部，以便在劈裂驱动组件的驱动下沿安装筒组件的轴向移动，从而实现劈裂动作。

进一步，作为优选，所述安装筒组件包括依次同轴相连左端盖、轴筒、扶正筒以及右端盖，其中，所述轴筒对称采用转动轴承与钻杆对应转动相连，所述扶正筒对称采用扶正轴承与扶正杆对应转动相连。

进一步，作为优选，所述转动轴承相互靠近的一侧还设置有嵌入于轴筒中的密封件；

所述传动杆、扶正杆以及钻杆的中部均具有贯通孔，以便形成压裂通道，且位于两个密封件之间的所述钻杆的表面具有多个出液孔；

所述轴筒上开设有压裂孔。

进一步，作为优选，所述扶正轴承相互靠近的一侧还设置有嵌入在扶正筒中的多个呈圆周分布的扶正囊，各个所述扶正囊均由外部液压控制器进行独立控制，且囊体与扶正杆相接触的一面固定有耐磨垫。

进一步，作为优选，所述右端盖的右侧开设有多个限位槽，所述推进筒的左侧固定有多个与限位槽相对应的限位推进柱。

进一步，作为优选，所述劈裂驱动组件包括滑动套设于推进筒外部的驱动环组件，所述驱动环组件远离劈裂组件的一侧采用多个驱动缸与安装环相连，所述安装环螺纹连接在所述推进筒的外部。

进一步，作为优选，所述劈裂组件包括呈圆周阵列排布在安装筒组件外部的劈裂头，且相邻两个劈裂头之间采用链体相互限制在一定范围内移动，且各个劈裂头的右侧均铰接在环座上，所述环座滑动套设在于所述安装筒组件的外部。

进一步，作为优选，所述劈裂头的内侧为与安装筒组件相互贴合的弧形结构，其外侧为逐渐扩展的弧形结构，且其横截面为梯形结构。

进一步，作为优选，所述驱动环组件包括相互密封滑动相连的凸环和凹环，其中所述凸环的内侧壁上同轴固定有密封套，用于与凹环之间形成环形密封空间，环形密封空间由进液头提供可燃物与氧气混合物，且所述凸环靠近凹环的一侧固定有多个T型限位柱，所述T型限位柱限位滑动设置于限位槽内，所述限位槽开设于凹环中。

进一步，作为优选，所述推进筒的一端固定有推进块，所述推进块由外部推进驱动器所驱动进行沿推进筒的轴向运动。

与现有技术相比，本发明提供了一种多模式钻裂一体机，具有以下有益效果：

1.本发明实施例中，在钻孔时，可以利用钻头实现破岩钻进，之后无需更换设备，无需取出钻杆、扶正杆、钻头等设备，无需重新进行定位，直接利用安装筒组件外部的劈裂组件即可实现高效高精度劈裂动作；

2.本发明实施例中，在利用钻头进行破岩钻进的过程中，可以向贯通孔中注入压裂液，这样可以利用压裂液进行预压裂，从而形成压裂导向缝，有利于后续利用劈裂组件沿导向缝进行劈裂，提高了劈裂效率；

3.本发明实施例中，推进筒、劈裂组件以及劈裂驱动组件均为独立的可拆卸结构，这样有利于运输、检修以及更换，提高了整体的灵活性；

4.本发明实施例中，当劈裂头在移动过程中能够逐步挤压劈裂孔体，从而实现对于孔体的扩展劈裂，并且，相邻两个劈裂头之间采用链体相互限制在一定范围内移动，且各个劈裂头的右侧均铰接在环座上，这样，有利于劈裂头进行倾斜偏转劈裂；

5.本发明实施例中，在利用劈裂头进行劈裂动作时，还可以向贯通孔中注入压裂液，当劈裂头移动至压裂孔位置处，此时在压裂液的驱动下，劈裂头能够进行偏转劈裂，提高了劈裂的效果；

6.本发明实施例中，当利用劈裂驱动组件驱动劈裂组件进行滑动劈裂时，驱动环组件在劈裂组件的反作用力以及驱动缸的抵靠作用力下进行收缩，也即凸环与凹环在压力作用下相互靠近从而挤压其密封空间中的气体，使其产生高温并燃爆，从而形成脉冲反作用于劈裂组件，使其实现脉冲劈裂。

附图说明

图1为一种多模式钻裂一体机的整体结构示意图；

图2为一种多模式钻裂一体机中安装筒组和劈裂组件的结构示意图；

图3为一种多模式钻裂一体机中驱动环组件的结构示意图；

图4为一种多模式钻裂一体机的分解结构示意图；

图中：1、传动杆；2、扶正杆；3、钻杆；4、钻头；5、安装筒组件；6、劈裂组件；7、驱动环组件；8、驱动缸；9、安装环；10、推进筒；11、推进块；12、推进驱动器；31、出液孔；51、轴筒；52、坐端盖；53、密封件；54、压裂孔；55、扶正筒；56、扶正囊；57、右端盖；61、劈裂头；62、环座；71、凸环；72、凹环；73、限位柱；74、限位槽；75、进液头；76、密封套。

具体实施方式

请参阅图1～4，本发明提供了一种多模式钻裂一体机，包括：

依次同轴相连的传动杆1、扶正杆2、钻杆3以及钻头4，其中，所述传动杆1具有绕其中轴线转动的动力；

安装筒组件5，用于转动安装扶正杆2、钻杆3；

推进筒10，其可拆卸的设置于安装筒组件5的一侧，且能够限制所述安装筒组件5的转动，且能够驱动安装筒组件5进行轴向移动，从而实现钻进动作；以及

劈裂组件6，其同轴滑动的套设于所述安装筒组件5的外部，以便在劈裂驱动组件的驱动下沿安装筒组件5的轴向移动，从而实现劈裂动作。

也就是说，本实施例中，在钻孔时，可以利用钻头4实现破岩钻进，之后无需更换设备，无需取出钻杆、扶正杆、钻头等设备，无需重新进行定位，直接利用安装筒组件5外部的劈裂组件即可实现高效高精度劈裂动作。

本实施例中，如图2，所述安装筒组件5包括依次同轴相连左端盖52、轴筒51、扶正筒55以及右端盖57，其中，所述轴筒51对称采用转动轴承与钻杆3对应转动相连，所述扶正筒55对称采用扶正轴承与扶正杆2对应转动相连。

另外，所述转动轴承相互靠近的一侧还设置有嵌入于轴筒51中的密封件53；

所述传动杆1、扶正杆2以及钻杆3的中部均具有贯通孔，以便形成压裂通道，且位于两个密封件53之间的所述钻杆3的表面具有多个出液孔31；

所述轴筒51上开设有压裂孔54。

也就是说，在利用钻头进行破岩钻进的过程中，可以向贯通孔中注入压裂液，这样可以利用压裂液进行预压裂，从而形成压裂导向缝，有利于后续利用劈裂组件沿导向缝进行劈裂，提高了劈裂效率。

作为较佳的实施例，所述扶正轴承相互靠近的一侧还设置有嵌入在扶正筒55中的多个呈圆周分布的扶正囊56，各个所述扶正囊56均由外部液压控制器进行独立控制，且囊体与扶正杆2相接触的一面固定有耐磨垫。

作为较佳的实施例，如图4，所述右端盖的右侧开设有多个限位槽，所述推进筒10的左侧固定有多个与限位槽相对应的限位推进柱。

需要解释的是，本发明实施例中，推进筒10、劈裂组件6以及劈裂驱动组件均为独立的可拆卸结构，这样有利于运输、检修以及更换，提高了整体的灵活性。

本实施例中，所述劈裂驱动组件包括滑动套设于推进筒10外部的驱动环组件7，所述驱动环组件7远离劈裂组件6的一侧采用多个驱动缸8与安装环9相连，所述安装环9螺纹连接在所述推进筒10的外部。

另外，所述劈裂组件6包括呈圆周阵列排布在安装筒组件5外部的劈裂头61，且相邻两个劈裂头61之间采用链体相互限制在一定范围内移动，且各个劈裂头61的右侧均铰接在环座62上，所述环座62滑动套设在于所述安装筒组件5的外部；

所述劈裂头61的内侧为与安装筒组件5相互贴合的弧形结构，其外侧为逐渐扩展的弧形结构，且其横截面为梯形结构。

需要解释的是，由于采用了上述结构，使得当劈裂头在移动过程中能够逐步挤压劈裂孔体，从而实现对于孔体的扩展劈裂，并且，相邻两个劈裂头61之间采用链体相互限制在一定范围内移动，且各个劈裂头61的右侧均铰接在环座62上，这样，有利于劈裂头进行倾斜偏转劈裂，并且这种倾斜偏转可由压裂液所驱动，也就是说，在利用劈裂头进行劈裂动作时，还可以向贯通孔中注入压裂液，当劈裂头移动至压裂孔位置处，此时在压裂液的驱动下，劈裂头能够进行偏转劈裂，提高了劈裂的效果。

作为较佳的实施例，如图3，所述驱动环组件7包括相互密封滑动相连的凸环71和凹环72，其中所述凸环71的内侧壁上同轴固定有密封套76，用于与凹环之间形成环形密封空间，环形密封空间由进液头75提供可燃物与氧气混合物，且所述凸环71靠近凹环的一侧固定有多个T型限位柱73，所述T型限位柱73限位滑动设置于限位槽74内，所述限位槽开设于凹环72中。

需要解释的是，当利用劈裂驱动组件驱动劈裂组件6进行滑动劈裂时，驱动环组件在劈裂组件的反作用力以及驱动缸的抵靠作用力下进行收缩，也即凸环与凹环在压力作用下相互靠近从而挤压其密封空间中的气体，使其产生高温并燃爆，从而形成脉冲反作用于劈裂组件，使其实现脉冲劈裂。

本实施例中，所述推进筒10的一端固定有推进块11，所述推进块11由外部推进驱动器12所驱动进行沿推进筒10的轴向运动。

本具体实施时，在钻孔时，可以利用钻头4实现破岩钻进，之后无需更换设备，无需取出钻杆、扶正杆、钻头等设备，无需重新进行定位，直接利用安装筒组件5外部的劈裂组件即可实现高效高精度劈裂动作，另外，可以向贯通孔中注入压裂液，这样可以利用压裂液进行预压裂，从而形成压裂导向缝，有利于后续利用劈裂组件沿导向缝进行劈裂，提高了劈裂效率，并且，当劈裂头移动至压裂孔位置处，此时在压裂液的驱动下，劈裂头能够进行偏转劈裂，提高了劈裂的效果。

以上所述的，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 (6)

1.一种多模式钻裂一体机，其特征在于：包括：

依次同轴相连的传动杆(1)、扶正杆(2)、钻杆(3)以及钻头(4)，其中，所述传动杆(1)具有绕其中轴线转动的动力；

安装筒组件(5)，用于转动安装扶正杆(2)、钻杆(3)；

推进筒(10)，其可拆卸的设置于安装筒组件(5)的一侧，且能够限制所述安装筒组件(5)的转动，且能够驱动安装筒组件(5)进行轴向移动，从而实现钻进动作；以及

劈裂组件(6)，其同轴滑动的套设于所述安装筒组件(5)的外部，以便在劈裂驱动组件的驱动下沿安装筒组件(5)的轴向移动，从而实现劈裂动作；

所述安装筒组件(5)包括依次同轴相连左端盖(52)、轴筒(51)、扶正筒(55)以及右端盖(57)，其中，所述轴筒(51)对称采用转动轴承与钻杆(3)对应转动相连，所述扶正筒(55)对称采用扶正轴承与扶正杆(2)对应转动相连；

所述转动轴承相互靠近的一侧还设置有嵌入于轴筒(51)中的密封件(53)；

所述传动杆(1)、扶正杆(2)以及钻杆(3)的中部均具有贯通孔，以便形成压裂通道，且位于两个密封件(53)之间的所述钻杆(3)的表面具有多个出液孔(31)；所述轴筒(51)上开设有压裂孔(54)；

所述劈裂驱动组件包括滑动套设于推进筒(10)外部的驱动环组件(7)，所述驱动环组件(7)远离劈裂组件(6)的一侧采用多个驱动缸(8)与安装环(9)相连，所述安装环(9)螺纹连接在所述推进筒(10)的外部；

所述驱动环组件(7)包括相互密封滑动相连的凸环(71)和凹环(72)，其中所述凸环(71)的内侧壁上同轴固定有密封套(76)，用于与凹环之间形成环形密封空间，环形密封空间由进液头(75)提供可燃物与氧气混合物，且所述凸环(71)靠近凹环的一侧固定有多个T型限位柱(73)，所述T型限位柱(73)限位滑动设置于限位槽(74)内，所述限位槽开设于凹环(72)中。

2.根据权利要求1所述的多模式钻裂一体机，其特征在于：所述扶正轴承相互靠近的一侧还设置有嵌入在扶正筒(55)中的多个呈圆周分布的扶正囊(56)，各个所述扶正囊(56)均由外部液压控制器进行独立控制，且囊体与扶正杆(2)相接触的一面固定有耐磨垫。

3.根据权利要求1所述的多模式钻裂一体机，其特征在于：所述右端盖的右侧开设有多个限位槽，所述推进筒(10)的左侧固定有多个与限位槽相对应的限位推进柱。

4.根据权利要求1所述的多模式钻裂一体机，其特征在于：所述劈裂组件(6)包括呈圆周阵列排布在安装筒组件(5)外部的劈裂头(61)，且相邻两个劈裂头(61)之间采用链体相互限制在一定范围内移动，且各个劈裂头(61)的右侧均铰接在环座(62)上，所述环座(62)滑动套设在于所述安装筒组件(5)的外部。

5.根据权利要求4所述的多模式钻裂一体机，其特征在于：所述劈裂头(61)的内侧为与安装筒组件(5)相互贴合的弧形结构，其外侧为逐渐扩展的弧形结构，且其横截面为梯形结构。

6.根据权利要求1所述的多模式钻裂一体机，其特征在于：所述推进筒(10)的一端固定有推进块(11)，所述推进块(11)由外部推进驱动器(12)所驱动进行沿推进筒(10)的轴向运动。