CN114412372A - 通缆水瓣及定向钻机监控系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种通缆水瓣及定向钻机监控系统,属于矿用设备技术领域。该该通缆水瓣可以包括供液模块、通信模块。其中,供液模块可以包括进液口、供液通道、出液口。供液通道的第一端可以连接进液口,供液通道的第二端可以连接出液口。通信模块可以包括同轴心设置的发送单元、传输单元、接收单元;当钻杆旋转时可以带动发送单元发生转动。在发送单元和传输单元之间可以设置有补偿件,补偿件可以包括补偿部、弹性部、固定部。当弹性部伸长时,第一连杆相对于第二连杆伸长,当弹性部缩短时,第一连杆相对于第二连杆缩短。这样通过设置补偿件能够使得补偿部与发送单元始终处于紧密接触的状态,从而提高通缆水瓣信号传输的稳定性。
Description
技术领域
本公开涉及矿用设备技术领域,尤其涉及一种通缆水瓣及定向钻机监控系统。
背景技术
煤矿定向钻机作为煤矿瓦斯抽放的主力,其要求十分苛刻。煤矿定向钻机用高压通缆水辫连接钻杆与胶管,胶管输送高压水进入通缆水辫。但现有通缆水瓣密封效果差,长时间工作后导致高压水渗入钻杆通信端,导致钻杆通信端失效,高压水渗入轴承还会使轴承卡死,轴承带动与其相连的各零件,最终出现水管与信号传输线跟随通缆水辫外壳旋转的问题。而通缆水瓣在旋转过程中,钻杆通信端与信号传输部分之间将会产生磨损的问题,进而导致信号传输线接触不良,从而严重影响钻进效率。
所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种通缆水瓣及定向钻机监控系统,能够提高通缆水瓣信号传输的稳定性。
为实现上述发明目的,本公开采用如下技术方案:
根据本公开的第一个方面,提供一种通缆水瓣,所述通缆水瓣包括:
供液模块,包括进液口、供液通道、出液口;所述供液通道包括第一端和第二端,所述供液通道的第一端连接所述进液口,所述供液通道的第二端连接所述出液口;
通信模块,包括同轴心设置的发送单元、传输单元、接收单元;所述发送单元与钻杆通信端连接,所述钻杆通信端与钻杆连接,当钻杆旋转时带动所述发送单元发生转动;
其中,在所述发送单元和所述传输单元之间设置有补偿件,所述补偿件包括补偿部、弹性部、固定部;所述弹性部的两端分别顶抵在所述补偿部和所述固定部之间;所述补偿部的第一端顶抵于所述发送单元,所述补偿部的第二端与所述固定部之间还设置有伸缩部,所述伸缩部包括第一连杆和与所述第一连杆配合的第二连杆;当所述弹性部伸长时,所述第一连杆相对于所述第二连杆伸长,当所述弹性部缩短时,所述第一连杆相对于所述第二连杆缩短。
在本公开的一种示例性实施例中,所述弹性部的数量为多个,且各个所述弹性部沿圆周方向均匀分布。
在本公开的一种示例性实施例中,所述补偿部的第一端还设置有突出部,所述突出部的形状为圆弧,所述圆弧的直径不小于所述补偿部在第一方向上延伸的尺寸,所述第一方向垂直于所述传输单元的中轴线。
在本公开的一种示例性实施例中,所述补偿部与所述弹性部之间还设置有滚动部,所述滚动部在所述第一方向上的横截面的形状为圆弧。
在本公开的一种示例性实施例中,所述弹性部在所述第一方向上延伸的尺寸不小于所述圆弧的直径。
在本公开的一种示例性实施例中,所述第一连杆包括相互连接的第一连接部和第二连接部,所述第一连接部的延伸方向垂直于所述第一方向,所述第二连接部的延伸方向与所述第一方向相同;所述第二连杆包括相互连接的第三连接部和第四连接部,所述第三连接部的延伸方向与所述第一方向相同,所述第四连接部的延伸方向与所述第一方向垂直;
当所述第一连杆与所述第二连杆配合时,所述第一连接部和第二连接部能够沿垂直于所述第一方向运动,且当所述第二连接部与所述第四连接部接触时,所述第一连接部和所述第二连接部均停止运动。
在本公开的一种示例性实施例中,所述传输单元包括导线和设置于所述导线外侧的保护套,所述保护套的外侧至少设置有多个支撑件。
在本公开的一种示例性实施例中,所述出液口与所述发送单元之间设置有密封件,所述密封件的材料为聚四氟乙烯,所述密封件的表面还涂有复合密封层,所述复合密封层的材料至少包括金刚石、钛。
在本公开的一种示例性实施例中,所述通缆水瓣还包括壳体和与所述壳体连接的挡环、轴承;所述挡环的一端与所述壳体连接,所述挡环的另一端固定于所述轴承,所述轴承包括第一轴承和第二轴承,所述第一轴承为深沟球轴承,所述深沟球轴承能够承受轴向力,所述第二轴承为双列圆锥滚子轴承,所述双列圆锥滚子轴承能够承受径向力。
根据本公开的第二个方面,提供一种定向钻机监控系统,所述监控系统包括上述的通缆水瓣,所述监控系统还包括与所述通缆水瓣连接的钻机,以及与所述通缆水瓣的接收单元连接的监控平台,所述监控平台能够实时显示所述钻杆通信端的测量数据。
在本公开中,当钻杆旋转时,能够带动钻杆通信端一起旋转。由于发送单元与钻杆通信端连接,因此当钻杆通信端旋转时,带动发送单元一起转动,而传输单元和接收单元则静止不动。此时,发送单元与补偿件的补偿部之间存在相对旋转运动。由于弹性部的两端分别顶抵于补偿部和固定部之间。因此当发送单元与补偿部发生磨损时,并且补偿部的长度变短时,弹性部能够在弹性力的作用下驱动第一连杆伸长,进而使得固定于第一连杆的补偿部伸长,从而能够补偿发送单元与补偿件之间的磨损量,这样能够提高钻杆通信端的信号传输的稳定性,进而提高了通缆水瓣信号传输的稳定性。此外,第一连杆和第二连杆组成的伸缩件能够增加补偿部的稳定性,使得补偿部与发送单元始终保持稳定接触,从而能够进一步提高通缆水瓣信号传输的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施方式的一种通缆水瓣的结构示意图。
图2是本公开实施方式的一种补偿件的结构示意图。
图3是本公开实施方式的另一种补偿件的结构示意图。
图4是本公开实施方式的另一种补偿件的结构示意图。
图5是本公开实施方式的另一种补偿件的结构示意图。
图6是本公开实施方式的另一种通缆水瓣的结构示意图。
图中主要元件附图标记说明如下:
1、发送单元;2、传输单元;3、接收单元;4、进液口;5、转接单元;6、供液通道;7、出液口;8、补偿部;801、补偿件;802、弹性部;803、第一壳体;805、滚动部;806、突出部;807、第一连杆;808、第二连杆;9、通信座;10、密封件;11、过渡套;12、护管;13、挡环;14、轴承;15、轴承端盖;16、支撑件;17、密封环;18、后座;19、通信接头;20、旋转插头;21、芯轴;22、橡胶垫;23、压环;24、壳体。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而,示例实施例能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下,不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的主要技术创意。
当某结构在其它结构“上”时,有可能是指某结构一体形成于其它结构上,或指某结构“直接”设置在其它结构上,或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等;用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用,不是对其对象的数量限制。
煤矿定向钻机作为煤矿瓦斯抽放的主力,其要求十分苛刻。煤矿定向钻机用高压通缆水辫连接钻杆与胶管,胶管输送高压水进入通缆水辫。但现有通缆水瓣密封效果差,长时间工作后导致高压水渗入钻杆通信端,导致钻杆通信端失效,高压水渗入轴承14还会使轴承14卡死,轴承14带动与其相连的各零件,最终出现水管与信号传输线跟随通缆水辫外壳旋转的问题。而通缆水瓣在旋转过程中,钻杆通信端与信号传输部分之间将会产生磨损的问题,进而导致信号传输线接触不良,从而严重影响钻进效率。
本公开实施方式中提供一种通缆水瓣,参考图1和图2,该通缆水瓣可以包括供液模块、通信模块。其中,供液模块可以包括进液口4、供液通道6、出液口7。供液通道6可以包括第一端和第二端,供液通道6的第一端可以连接进液口4,供液通道6的第二端可以连接出液口7。通信模块可以包括同轴心设置的发送单元1、传输单元2、接收单元3;发送单元1可以与钻杆通信端连接,钻杆通信端可以与钻杆连接,当钻杆旋转时可以带动发送单元1发生转动。在发送单元1和传输单元2之间可以设置有补偿件801,补偿件801可以包括补偿部8、弹性部802、固定部。弹性部802的两端可以分别顶抵在补偿部8和固定部之间,补偿部8的第一端可以顶抵于发送单元1,补偿部8的第二端与固定部之间还可以设置有伸缩部。伸缩部可以包括第一连杆807和与第一连杆807配合的第二连杆808;当弹性部802伸长时,第一连杆807相对于第二连杆808伸长,当弹性部802缩短时,第一连杆807相对于第二连杆808缩短。
在本公开中,当钻杆旋转时,能够带动钻杆通信端一起旋转。由于发送单元1与钻杆通信端连接,因此当钻杆通信端旋转时,带动发送单元1一起转动,而传输单元2和接收单元3则静止不动。此时,发送单元1与补偿件801的补偿部8之间存在相对旋转运动。由于弹性部802的两端分别顶抵于补偿部8和固定部之间。因此当发送单元1与补偿部8发生磨损时,并且补偿部8的长度变短时,弹性部802能够在弹性力的作用下驱动第一连杆807伸长,进而使得固定于第一连杆807的补偿部8伸长,从而能够补偿发送单元1与补偿件801之间的磨损量,这样能够提高钻杆通信端的信号传输的稳定性,进而提高了通缆水瓣信号传输的稳定性。此外,第一连杆807和第二连杆808组成的伸缩件能够增加补偿部8的稳定性,使得补偿部8与发送单元1始终保持稳定接触,从而能够进一步提高通缆水瓣信号传输的稳定性。
下面结合附图对本公开实施方式提供的通缆水瓣的各部件进行详细说明:
在本公开的一种实施例中,第一连杆807可以包括相互连接的第一连接部和第二连接部,第一连接部的延伸方向可以垂直于第一方向,第二连接部的延伸方向与第一方向相同。第二连杆808可以包括相互连接的第三连接部和第四连接部,第三连接部的延伸方向与第一方向相同,第四连接部的延伸方向与第一方向垂直。当第一连杆807与第二连杆808配合时,第一连接部和第二连接部能够沿垂直于第一方向运动,且当第二连接部与第四连接部接触时,第一连接部和第二连接部均停止运动。其中,第一方向垂直于发送单元1、传输单元2以及接收单元3的中轴线。具体的,第一连杆807与补偿部8连接,第二连杆808与固定部连接,由于第一连杆807与第二连杆808能够相互卡合,因此这样可以使得第一连杆807能够相对于第二连杆808伸长或者缩短。且当第二连接部与第四连接部相互接触时,第一连杆807伸长到最大尺寸,当第二连接部与固定部相互接触时,第一连杆807缩短到最小尺寸。值得注意的是,第一连杆807伸长或者缩短的长度取决于第一连杆807的长度,同时也取决于第二连杆808的长度。
可选的,第二连杆808可以为形状呈圆柱形的空心结构,使得第一连杆807能够卡合入第二连杆808内,且能够沿第二连杆808的内壁进行滑动。相应的,第一连杆807也可以为形状呈圆柱形的结构。示例形的,第一连接部为第一圆体,第二连接部为第二圆柱体;且第二圆柱体的直径大于第一圆柱体的直径。第三连接部与第三圆柱体,该第三圆柱体为空心结构,且第三圆柱体内壁的直径等于第二圆柱体的直径。第四连接部为第四圆柱体,该第四圆柱体也为空心结构,其最小直径处的尺寸等于第一圆柱体的直径。如此可以使得第二圆柱体能够卡入第三圆柱体内部,从而使得第二圆柱体能够沿第三圆柱体内壁进行滑动,进而使得第一连杆807能够相对于第二连杆808伸长或者缩短。
在本公开的其他实施例中,弹性部802的两端也可以分别位于第二连接部与固定部之间。当补偿部8与发送单元1接触的部分发生不断磨损导致补偿部8不断变短时,弹性部802能够将弹性力作用于第二连接部,从而使得第二连接部沿远离固定部的方向移动,进而使得第一连接部也在第二连接部的驱动下沿远离固定部的方向移动,即第一连杆807相对于第二连杆808的长度在不断变长,以此能够不断补偿补偿部8的磨损量,这样能够极大提高信号在通信模块中的稳定性,进而能够提高通缆水瓣信号传输的稳定性。
此外,当发送单元1在旋转时,会不可避免的带动补偿部8进行旋转。由于第一连杆807和第二连杆808均呈圆柱状,因此其旋转运动所带来的剪切应力并不会影响到弹性部802,进而弹性部802也不容易发生失效。这样能够降低零部件的更换频率,降低其更换成本,从而能够提高通缆水瓣的使用寿命。
在本公开的一种实施例中,弹性部802的数量为多个,且各个弹性部802沿圆周方向均匀分布。举例而言,弹性部802的数量可以为两个,即弹性部802可以包括第一弹性件和第二弹性件。第一弹性件和第二弹性件位于同一平面内,且第一弹性件的两端分别与补偿部8和固定部连接,第二弹性件的两端分别与补偿部8和固定部连接。由于第一弹性部802和第二弹性部802位于同一平面内,因此与单个弹性件相比,在同等压缩量的前提下,第一弹性件和第二弹性件一起所能够提供的弹性力将远大于单个弹性件所提供的弹性力。这样能够极大增加补偿部8的稳定性,且能够极大提高发送单元1与补偿部8之间的稳定性,进而使得补偿部8能够一直保持与发送单元1紧密接触的状态,从而提高了信号在通信模块之间的传输,进一步提高了通缆水瓣信号传输的稳定性。
可选的,第一弹性件和第二弹性件可以为一类具有弹性力的,能够通过弹性形变存储机械势能的一类部件。举例而言,第一弹性件、第二弹性件可以为弹簧、橡胶等。
可选的,当第一弹性件和第二弹性件为弹簧时,针对弹簧的用途,该弹簧也可以为碟形弹簧、气弹簧、发条弹簧、渐进式螺旋弹簧等。针对弹簧的材料,该弹簧可以是为金属材料的弹簧,也可以为非金属材料的弹簧。举例而言,弹簧的材料可以为碳钢、合金钢、不锈钢等,也可以为铜合金、镍合金、钛合金等。弹簧的材料还可以为天然橡胶、塑胶、纤维强化塑胶、无机化合物弹簧等。本公开中对弹簧的材料不做特殊的限定,本领域技术人员能够根据不同的使用需求选取不同类型的弹簧。
在本公开的一种实施例中,参考图4,补偿部8的第一端还可以设置有突出部806,突出部806的形状为圆弧,圆弧的直径不小于补偿部8在第一方向上延伸的尺寸,该第一方向垂直于传输单元2的中轴线。具体的,在补偿部8远离弹性部802的一端可以设置有突出部806,该突出部806用于与发送单元1接触,以使得突出部806能够传递发送单元1所发送的信号。因此,可以理解的是为了能够将发送单元1所发送的信号传输至接收单元3,发送单元1和传输单元2之间的信号传输通过补偿部8连通。也就是说补偿部8可以具有电连接的作用,这样能够使得发送单元1的信号顺利的通过补偿部8传输到接收单元3。
此外,突出部806的形状为圆弧,且该圆弧的直径不小于补偿部8在第一方向上延伸的尺寸,该第一方向垂直于传输单元2的中轴线。由于发送单元1、传输单元2、接收单元3同轴心设置,因此该中轴线可以为发送单元1、传输单元2以及接收单元3的共同轴线。因此,该第一方向分别垂直于发送单元1、传输单元2以及接收单元3的中轴线。本公开中,突出部806的形状为圆弧能够增加补偿部8与发送单元1的接触面积,从而降低了补偿部8的磨损速度。当补偿部8的磨损速度减慢时,能够增加通信模块的使用寿命,进而增加了通缆水瓣的使用寿命。
可选的,补偿部8可以包括数量为多个的突出部806。且各个突出部806均匀分布于补偿部8远离弹性部802的一端。举例而言,突出部806可以包括第一突出部806、第二突出部806以及第三突出部806。第一突出部806、第二突出部806以及第三突出部806均位于补偿部8的一侧,且第一突出部806、第二突出部806以及第三突出部806在第一方向上呈圆周分布。即第一突出部806、第二突出部806以及第三突出部806在第一方向上可以组成一个三角形。这样能够使得第一突出部806、第二突出部806以及第三突出部806同时接触发送单元1,在当发送单元1于补偿件801之间发送相对旋转运动时,提高补偿件801的稳定性,使其不会收到外界振动环境的影响,也能够保持一定的稳定性。
可选的,第一突出部806、第二突出部806以及第三突出部806的形状可以为圆弧形、圆柱形、矩形、圆锥形。第一突出部806、第二突出部806以及第三突出部806之间的形状可以相同也可以不相同。示例性的,第一突出部806、第二突出部806以及第三突出部806可以均为圆弧形、圆锥形、圆柱形、矩形。第一突出部806、第二突出部806以及第三突出部806可以分别为圆弧形、圆锥形、圆柱形、矩形。当第一突出部806、第二突出部806以及第三突出部806均为圆锥形时,由于发送单元1与补偿部8间的接触面积较小,因此并不会影响发送单元1与补偿部8之间的旋转运动。此外,由于第一突出部806、第二突出部806以及第三突出部806均能够同时支撑于发送单元1,这样可以保持补偿部8的稳定性,使其在不仅具有电连接作用的同时也具有支撑和稳定发送单元1的作用,从而使得发送单元1在旋转过程中不易发生倾斜,进而使得发送单元1与补偿件801之间始终保持稳定的接触状态。这样可以使得钻杆通信段所发送的信号能够顺利且稳定的通过传输单元2传输至接收单元3,从而能够极大提高通缆水瓣信号传输的稳定性。
可选的,参考图3和图4,补偿部8与弹性部802之间还可以设置有滚动部805,该滚动部805在第一方向上的横截面的形状为圆弧。当发送单元1旋转时会不可避免的带动补偿部8进行旋转,此时弹性部802需要承受补偿部8旋转运动所带来的剪切应力,若弹性部802在较长时间下一直承受该剪切应力,则容易导致弹性部802失效。因此,本公开中在补偿与弹性部802之间设置有滚动部805,该滚动部805可以很好的释放补偿部8旋转运动所带来的剪切应力,进而使得弹性部802整体结构保持稳定,增加了弹性部802的使用寿命,从而能够增加通缆水瓣使用寿命。
可选的,弹性部802在第一方向上延伸的尺寸不小于圆弧的直径。具体的,由于补偿部8与弹性部802之间设置有滚动部805,因此可以使弹性部802的尺寸远大于滚动部805的尺寸,即弹性部802在第一方向上延伸的尺寸不小于圆弧的直径。这样能够通过增加弹性部802的尺寸增加弹性部802的弹性力,以保证补偿部8与发送单元1一直处于紧密接触的状态,从而提高通缆水瓣信号传输的稳定性。
可选的,补偿件801还可以包括能够容置于补偿部8、弹性部802以及固定部的第一壳体803。第一壳体803还可以包括第一出口以使得补偿部8能够穿过该第一出口与发送单元1所接触。在第一壳体803内,补偿部8、弹性部802以及固定部均位于同一轴线。
在其他示例中,参考图5,补偿件801也可以不包括固定部。即补偿件801可以包括补偿部8、弹性部802以及第一壳体803。该第一壳体803用于容置补偿部8和弹性部802,在第一壳体803内,补偿部8与弹性部802相连,弹性部802与第一壳体803的相连,补偿部8能够穿过第一出口与发送单元1连接。当补偿部8发生磨损变短时,弹性部802能够在弹性力的作用下使得补偿部8远离第一出口,进而使得补偿部8的长度变长从而补偿其损失的磨损量。
可选的,补偿部8与弹性部802可以通过可拆卸的方式或者不可拆卸的方式固定在一起。举例而言,补偿部8与弹性部802可以通过焊接等不可拆卸的方式固定在一起。补偿与弹性部802之间还可以通过紧固件进行连接,这样可以使得在面对不同尺寸通缆水瓣选取不同类型的弹性部802以更好的满足需求。
在本公开的一种实施例中,参考图6,传输单元2可以包括导线和设置于导线外侧的保护套,具体的,导线可以用于传输发送单元1所发送的信号,并且能够进行远距离的传输。其中,导线外侧设有保护套,可以保护信号在导线内传输不受外界环境信号的干扰。
可选的,在本公开中,护管12可以为玻璃纤维电线套管,塑料波纹管,包塑金属软管,PVC护套管,热缩套。在本公开其他实施例中,护管12还可以为单一电线护套管、复合电线护套管、电容式电线护套管、不锈钢护套管。其中,不锈钢护套管材质为304不锈钢或301不锈钢,其尺寸的范围可以为3mm~150mm。若传输单元2的尺寸较小,其不锈钢护套管的内径尺寸范围可以为3mm~25mm)。其具有良好的柔软性、耐蚀性、耐高温、耐磨损、抗拉性。这样能够提高护管12的使用寿命和增加传输单元2信号传输的稳定性。此外,本公开中的护管12也可选用包塑金属软管,该包塑金属软管是在不锈钢软管和镀锌金属软管的管壁上,沿着管壁芯的凹凸面包覆一层电缆用聚氯乙烯材料而制成。
可选的,护管12还可以包括屏蔽层,制作时,可以使用金属网状编织层把导线包裹起来,这样能够减少外电磁场对信号传输的影响,也能够防止导线向外辐射电磁能。
可选的,屏蔽层的材料可以为红铜或者镀锡铜。值得注意的是,屏蔽层需要接地,这样可以使得外来的干扰信号被屏蔽层导入大地,进而使得导线内的信号传输不受外界干扰信号的影响。
可选的,护管12的周围还可以设置有多个支撑件16,支撑件16上还可以设置有支撑盖,支撑件16可以包括阶梯形底部和设于阶梯形底部上的容置部,容置部上设有凹槽,支撑盖上开有和支撑件16配合处设有开口,开口处设有护套。该支撑件16的支撑盖和护套形成一个密闭的空间,这样可以提高其整体性,进而提高其防水防尘的能力。也能够提高其屏蔽性能。支撑件16和支撑盖可以是金属材料制成,金属制成可以具有强度好,耐磨的优势。其中,护套可以采用弹性材料制成,弹性好且耐老化,永久保护,这样能够避免与支撑盖、支撑件16的棱边直接接触而造成损坏。
在本公开的一种实施例中,出液口7与所述发送单元1之间还可以设置有密封件10,密封件10的材料为聚四氟乙烯,密封件10的表面还涂有复合密封层,复合密封层的材料至少包括金刚石、钛。通过使用密封件10可以使得通缆水瓣在工作过程中,在面对高压或者低压时均可以保证出液口7与发送单元1之间的密封性,从而提高其工作时的稳定性。
可选的,该密封件10可以为箍簧。由于通缆水瓣在旋转过程会将产生大量热量,若采用传统的橡胶密封件10,橡胶密封件10在受热老化后,液体会进入供液通道6,从而沿着供液通道6渗入通信模块,进而造成通信模块的损坏。而本公开的箍簧其受热不易老化,能够在产生热量的过程中一直保持其固有特性,使得通缆水瓣在长时间使用后仍然能保持密封效果,进而提高通缆水瓣的使用寿命。
在本公开的一种实施例中,接收单元3还可以包括旋转插头20。其中,旋转插头20可以包括插座本体。插座本体上端面上设有插头,插头与插座本体转动连接;插座本体上可以设有凹槽,插头架设在凹槽内,且与凹槽架设点为支点180度转动。插座本体下端面、左端面、右端面均设有插孔。本公开张在插座本体上设有凹槽,插头架设在凹槽内,且与凹槽架设点为支点180度转动,因此可以调整插座本体的位置。在插座本体下端面、左端面、右端面均设有插孔,可通过插座本体上的插头与主电源插孔连接而引出多个副电源插孔,且这些副电源插孔位于插座本体不同的端面,不会因电器的插头较大而覆盖其他的副电源插孔。如上设置可以使得该旋转插头20具备结构简单,体积小巧,方便携带的优势。
在本公开的一种实施例中,通缆水瓣还可以包括壳体24和与壳体24连接的挡环13、轴承14。其中,挡环13的一端与壳体24连接,挡环13的另一端固定于轴承14。轴承14可以包括第一轴承14和第二轴承14,第一轴承14为深沟球轴承14,该深沟球轴承14能够承受轴向力,第二轴承14为双列圆锥滚子轴承14,该双列圆锥滚子轴承14能够承受径向力。挡环13一端能够紧压于深沟球轴承14,挡环13另一端和轴承端盖15能够对双列圆锥滚子轴承14进行轴向限位。本公开中,第一轴承14和第二轴承14的设置能够保证密封的可靠性,从而使得高压水无法渗入轴承14内部,进而使轴承14出现卡死现象。也能够保证通缆水辫在使用过程中的转动灵活可靠,通信模块中的零部件件不会产生轴向位移。
在本公开的一种实施例中,通缆水瓣还可以包括转接单元5、通信座9、过渡套11、密封环17、后座18、通信接头19、芯轴21、橡胶垫22、压环23。其中,转接单元5的两端分别连接进液口4和供液通道6。转接单元5至少包括一个角度为90°的转折角,以使得进液口4与出液口7位于同一平面内。
本公开实施方式中还提供一种定向钻机监控系统。该定向钻机监控系统可以包括上述的通缆水瓣。其中,定向钻机监控系统还可以包括与通缆水瓣连接的钻机,以及与通缆水瓣的接收单元3连接的监控平台,而监控平台能够实时显示钻杆通信端的测量数据。这样可以方便工作人员对钻杆通信端的测量数据进行实时的监控,从而提高了定向钻机的自动化水平。
应可理解的是,本公开不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本公开能够具有其他实施方式,并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本公开的范围内。应可理解的是,本说明书公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多个可替代方面。本说明书的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式,并且将使本领域技术人员能够利用本公开。
Claims (10)
1.一种通缆水瓣,其特征在于,所述通缆水瓣包括:
供液模块,包括进液口、供液通道、出液口;所述供液通道包括第一端和第二端,所述供液通道的第一端连接所述进液口,所述供液通道的第二端连接所述出液口;
通信模块,包括同轴心设置的发送单元、传输单元、接收单元;所述发送单元与钻杆通信端连接,所述钻杆通信端与钻杆连接,当钻杆旋转时带动所述发送单元发生转动;
其中,在所述发送单元和所述传输单元之间设置有补偿件,所述补偿件包括补偿部、弹性部、固定部;所述弹性部的两端分别顶抵在所述补偿部和所述固定部之间;所述补偿部的第一端顶抵于所述发送单元,所述补偿部的第二端与所述固定部之间还设置有伸缩部,所述伸缩部包括第一连杆和与所述第一连杆配合的第二连杆;当所述弹性部伸长时,所述第一连杆相对于所述第二连杆伸长,当所述弹性部缩短时,所述第一连杆相对于所述第二连杆缩短。
2.根据权利要求1所述的通缆水瓣,其特征在于,所述弹性部的数量为多个,且各个所述弹性部沿圆周方向均匀分布。
3.根据权利要求1所述的通缆水瓣,其特征在于,所述补偿部的第一端还设置有突出部,所述突出部的形状为圆弧,所述圆弧的直径不小于所述补偿部在第一方向上延伸的尺寸,所述第一方向垂直于所述传输单元的中轴线。
4.根据权利要求3所述的通缆水瓣,其特征在于,所述补偿部与所述弹性部之间还设置有滚动部,所述滚动部在所述第一方向上的横截面的形状为圆弧。
5.根据权利要求4所述的通缆水瓣,其特征在于,所述弹性部在所述第一方向上延伸的尺寸不小于所述圆弧的直径。
6.根据权利要求3所述的通缆水瓣,其特征在于,所述第一连杆包括相互连接的第一连接部和第二连接部,所述第一连接部的延伸方向垂直于所述第一方向,所述第二连接部的延伸方向与所述第一方向相同;所述第二连杆包括相互连接的第三连接部和第四连接部,所述第三连接部的延伸方向与所述第一方向相同,所述第四连接部的延伸方向与所述第一方向垂直;
当所述第一连杆与所述第二连杆配合时,所述第一连接部和第二连接部能够沿垂直于所述第一方向运动,且当所述第二连接部与所述第四连接部接触时,所述第一连接部和所述第二连接部均停止运动。
7.根据权利要求1所述的通缆水瓣,其特征在于,所述传输单元包括导线和设置于所述导线外侧的保护套,所述保护套的外侧至少设置有多个支撑件。
8.根据权利要求1所述的通缆水瓣,其特征在于,所述出液口与所述发送单元之间设置有密封件,所述密封件的材料为聚四氟乙烯,所述密封件的表面还涂有复合密封层,所述复合密封层的材料至少包括金刚石、钛。
9.根据权利要求1所述的通缆水瓣,其特征在于,所述通缆水瓣还包括壳体和与所述壳体连接的挡环、轴承;所述挡环的一端与所述壳体连接,所述挡环的另一端固定于所述轴承,所述轴承包括第一轴承和第二轴承,所述第一轴承为深沟球轴承,所述深沟球轴承能够承受轴向力,所述第二轴承为双列圆锥滚子轴承,所述双列圆锥滚子轴承能够承受径向力。
10.一种定向钻机监控系统,其特征在于,所述监控系统包括如权利要求1~9任意一项所述的通缆水瓣,所述监控系统还包括与所述通缆水瓣连接的钻机,以及与所述通缆水瓣的接收单元连接的监控平台,所述监控平台能够实时显示所述钻杆通信端的测量数据。
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CN202210088398.3A CN114412372A (zh) | 2022-01-25 | 2022-01-25 | 通缆水瓣及定向钻机监控系统 |
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Cited By (1)
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CN115961944A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-04-14 | 陕西太合智能钻探有限公司 | 一种信号传输装置及动力头 |
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- 2022-01-25 CN CN202210088398.3A patent/CN114412372A/zh active Pending
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