CN114412408A - 一种水平绳索取心用钻孔内涌水阻隔装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水平绳索取心用钻孔内涌水阻隔装置，包括环状的主体以及叶片、弹性复位部，所述主体的一侧侧壁沿周向依次铰接设置有若干个叶片，若干个叶片在主体的一侧呈花瓣状依次衔接设置，所述阻隔装置在闭合状态时，若干个叶片依次抵接形成密闭结构；所述叶片与主体之间设置有弹性复位部。本发明通过主体一侧铰接的若干个呈花瓣状依次衔接设置的叶片，以及弹性复位部，从而对叶片的打开以及自动复位闭合，实现灵活地对钻孔内的涌水进行阻隔，防止在停泵取心或者提大钻时涌水从钻杆中冲出来，同时也降低了输送内管向孔内顶入的初始阶段造成涌水飞溅的现象，具有较好的实用性。
Description
技术领域
本发明属于涌水阻隔设备的技术领域，具体涉及一种水平绳索取心用钻孔内涌水阻隔装置。
背景技术
随着川藏铁路、滇藏铁路等国家重大工程的逐步实施，为了满足高原高寒高山峡谷地区地质勘探的需要，水平孔绳索取心技术的应用越来越广泛，但实际应用中却存在着不少问题。水平钻孔位置一般都位于地下水位下方，在施工时常遇到钻孔涌水的情况。一旦涌水量过大，停泵取心或者提大钻时，涌水从钻杆中冲出来，不仅造成施工环境十分恶劣，同时大量涌水流入泥浆池，大大增加了处理冲洗液的工作量。此外，由于孔内向外涌水流量呈喷射状，输送内管向孔内顶入初始阶段涌水四处飞溅，不仅加大了顶入内管的难度，而且施工人员全身都被涌水浇透，同时，涌水还会增加输送难度，造成输送内管的速度变慢。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水平绳索取心用钻孔内涌水阻隔装置，旨在实现对钻孔内的涌水进行阻隔，防止在停泵取心或者提大钻时涌水从钻杆中冲出来，同时也降低了输送内管向孔内顶入的初始阶段造成涌水飞溅的现象，具有较好的实用性。
本发明主要通过以下技术方案实现：
一种水平绳索取心用钻孔内涌水阻隔装置，包括环状的主体以及叶片、弹性复位部，所述主体的一侧侧壁沿周向依次铰接设置有若干个叶片，若干个叶片在主体的一侧呈花瓣状依次衔接设置，所述阻隔装置在闭合状态时，若干个叶片依次抵接形成密闭结构；所述叶片与主体之间设置有弹性复位部。
本发明在使用过程中，所述涌水阻隔装置安装在绳索取心装置的钻孔内，主体沿着钻进的方向的前侧设置有若干个叶片，若干个叶片呈花瓣状依次衔接设置，在阻隔装置关闭时，若干个叶片依次衔接闭合设置，且通过弹性复位部实现紧密衔接，实现将钻孔内部密闭阻隔成两部分，以将涌水阻隔；当进行钻取工作时，钻具的一端从主体的后侧导入，将叶片撑开，此时弹性复位部处于受力状态，当钻具抽出时，所述叶片在弹性复位部的作用下复位闭合。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述弹性复位部为弹簧片，所述叶片的外侧滑动设置有弹簧片，所述弹簧片的一端与主体铰接，且另一端与叶片的外侧滑动连接。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述叶片的中部沿长度方向设置有导向滑槽，所述弹簧片的另一端与导向滑槽滑动连接。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述弹簧片的一端为铰接端，且另一端为滑动端，所述弹簧片的铰接端与滑动端之间为弧形结构。
所述弹簧片具有弹性复位的性质，所述弹簧片的中部为弧形结构具有较大范围的弹性形变范围，方便弹性变形复位。涌水阻隔装置的初始状态保持叶片依次衔接闭合，弹簧片处于初始伸展状态，弹簧片的滑动端位于导向滑槽的端部。当涌水阻隔装置被打开，叶片依次被撑开，此时弹簧片的中部弧形结构受力变形向外突出，弹簧片的滑动端向靠近主体的方向直线运动，一旦当钻孔的钻杆抽出，所述叶片在弹簧片的作用下复位闭合，实现对钻孔内的涌水及时阻隔，具有较好的实用性。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述弹性复位部为扭簧，所述叶片通过销轴与主体铰接，且销轴与主体之间设置有扭簧。所述叶片的一端可以与销轴固定连接，所述销轴的两端与主体侧壁铰接，且销轴可以通过扭簧与主体连接。所述扭簧为现有技术，故不再赘述。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述钻孔包括依次贯通安装的扩孔器和钻杆的内孔，所述阻隔装置限位安装在扩孔器与钻杆之间，所述主体靠近扩孔器的一侧沿周向依次铰接设置有若干个叶片，且叶片位于扩孔器的钻孔内，所述扩孔器的内孔侧壁对应主体设置有限位凹槽，所述主体与限位凹槽抵接。
本发明在使用过程中，将叶片一端朝前放入扩孔器内，使主体的前端抵住扩孔器内的限位凹槽，且后端抵住钻杆的内壁。当开泵循环时，在水力冲击作用下，叶片被打开，弹簧片被压缩。当停泵时，水力作用消失，弹簧片释放弹性能，将叶片关闭，从而有效封隔从地层进入钻杆的涌水。
为了更好地实现本发明，进一步地，相邻叶片衔接处沿长度方向设置有密封橡胶层。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述主体的内径与钻具外径相同，且主体的内侧设置有密封橡胶层。
本发明的有益效果：
（1）本发明通过主体一侧铰接的若干个呈花瓣状依次衔接设置的叶片，以及弹性复位部，从而对叶片的打开以及自动复位闭合，实现灵活地对钻孔内的涌水进行阻隔，防止在停泵取心或者提大钻时涌水从钻杆中冲出来，同时也降低了输送内管向孔内顶入的初始阶段造成涌水飞溅的现象，具有较好的实用性；
（2）本发明通过弹簧片实现对叶片弹性复位，所述弹簧片的中部为弧形结构具有较大范围的弹性形变范围，具有较好的实用性；
（3）本发明通过叶片衔接处以及主体内侧设置的密封橡胶层，提高了涌水阻隔的密封性能，具有较好的实用性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1为俯视图；
图3为涌水阻隔装置的安装结构示意图；
图4为主体的俯视图；
图5为主体的剖视图；
图6为叶片的结构示意图；
图7为叶片的俯视图；
图8为限位凹槽的结构示意图；
图9为涌水阻隔装置打开的工作示意图。
其中：1-主体、2-叶片、3-弹簧片、4-导向滑槽、5-限位凹槽。
具体实施方式
实施例1：
一种水平绳索取心用钻孔内涌水阻隔装置，包括环状的主体1以及叶片2、弹性复位部，所述主体1的一侧侧壁沿周向依次铰接设置有若干个叶片2，若干个叶片2在主体1的一侧呈花瓣状依次衔接设置，所述阻隔装置在闭合状态时，若干个叶片2依次抵接形成密闭结构；所述叶片2与主体1之间设置有弹性复位部。
本发明在使用过程中，所述涌水阻隔装置安装在绳索取心装置的钻孔内，主体1沿着钻进的方向的前侧设置有若干个叶片2，若干个叶片2呈花瓣状依次衔接设置，在阻隔装置关闭时，若干个叶片2依次衔接闭合设置，且通过弹性复位部实现紧密衔接，实现将钻孔内部密闭阻隔成两部分，以将涌水阻隔；当进行钻取工作时，钻具的一端从主体1的后侧导入，将叶片2撑开，此时弹性复位部处于受力状态，当钻具抽出时，所述叶片2在弹性复位部的作用下复位闭合。
本发明通过主体1一侧铰接的若干个呈花瓣状依次衔接设置的叶片2，以及弹性复位部，从而对叶片2的打开以及自动复位闭合，实现灵活地对钻孔内的涌水进行阻隔，防止在停泵取心或者提大钻时涌水从钻杆中冲出来，同时也降低了输送内管向孔内顶入的初始阶段造成涌水飞溅的现象，具有较好的实用性。
实施例2：
本实施例是在实施例1的基础上进行优化，所述弹性复位部为弹簧片3，所述叶片2的外侧滑动设置有弹簧片3，所述弹簧片3的一端与主体1铰接，且另一端与叶片2的外侧滑动连接。
进一步地，所述叶片2的中部沿长度方向设置有导向滑槽4，所述弹簧片3的另一端与导向滑槽4滑动连接。
进一步地，所述弹簧片3的一端为铰接端，且另一端为滑动端，所述弹簧片3的铰接端与滑动端之间为弧形结构。
所述弹簧片3具有弹性复位的性质，所述弹簧片3的中部为弧形结构具有较大范围的弹性形变范围，方便弹性变形复位。涌水阻隔装置的初始状态保持叶片2依次衔接闭合，弹簧片3处于初始伸展状态，弹簧片3的滑动端位于导向滑槽4的端部。当涌水阻隔装置被打开，叶片2依次被撑开，此时弹簧片3的中部弧形结构受力变形向外突出，弹簧片3的滑动端向靠近主体1的方向直线运动，一旦当钻孔的钻杆抽出，所述叶片2在弹簧片3的作用下复位闭合，实现对钻孔内的涌水及时阻隔，具有较好的实用性。
进一步地，所述弹性复位部为扭簧，所述叶片2通过销轴与主体1铰接，且销轴与主体1之间设置有扭簧。所述叶片2的一端可以与销轴固定连接，所述销轴的两端与主体1侧壁铰接，且销轴可以通过扭簧与主体1连接。所述扭簧为现有技术，故不再赘述。
本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例是在实施例1或2的基础上进行优化，所述钻孔包括依次贯通安装的扩孔器和钻杆的内孔，所述阻隔装置限位安装在扩孔器与钻杆之间，所述主体1靠近扩孔器的一侧沿周向依次铰接设置有若干个叶片2，且叶片2位于扩孔器的钻孔内，所述扩孔器的内孔侧壁对应主体1设置有限位凹槽5，所述主体1的一侧与限位凹槽5抵接。
本发明在使用过程中，将叶片2一端朝前放入扩孔器内，使主体1的前端抵住扩孔器内的限位凹槽5，且后端抵住钻杆的内壁。当开泵循环时，在水力冲击作用下，叶片2被打开，弹簧片3被压缩。当停泵时，水力作用消失，弹簧片3释放弹性能，将叶片2关闭，从而有效封隔从地层进入钻杆的涌水。
本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。
实施例4：
一种水平绳索取心用钻孔内涌水阻隔装置，如图1、图2、图6、图7所示，包括主体1、叶片2、弹簧片3，如图4、图5所示，所述主体1为环状结构，所述主体1的一侧侧壁沿周向依次铰接设置有若干个叶片2，若干个叶片2呈花瓣状依次衔接设置。所述主体1的侧壁沿周向等距设置有若干个铰接座，相邻铰接座之间设置有铰接槽，所述弹簧片3的一端与叶片2外侧壁滑动连接，且另一端与主体1上的铰接槽铰接。所述弹簧片3的中部为弧形结构。
进一步地，如图6、图7所示，所述叶片2的外侧壁沿长度方向设置有导向滑槽4，所述弹簧片3的一端与导向滑槽4滑动连接。
进一步地，如图3、图8所示，所述钻孔包括依次贯通连接的扩孔器与钻杆的内孔，所述扩孔器与钻杆直接限位安装有涌水阻隔装置，所述主体1靠近扩孔器的一侧沿周向铰接设置有若干个叶片2，且叶片2位于扩孔器的内孔，所述扩孔器的内侧壁对应主体1的一侧设置有限位凹槽5，所述主体1的一侧与限位凹槽5限位抵接，且另一侧与钻杆的内侧壁限位抵接，进而实现限位安装。
本发明在使用过程中，所述涌水阻隔装置安装在绳索取心装置的钻孔内，主体1沿着钻进的方向的前侧设置有若干个叶片2，若干个叶片2呈花瓣状依次衔接设置，在阻隔装置关闭时，若干个叶片2依次衔接闭合设置，且通过弹性复位部实现紧密衔接，实现将钻孔内部密闭阻隔成两部分，以将涌水阻隔；如图9所示，当进行钻取工作时，钻具的一端从主体1的后侧导入，将叶片2撑开，此时弹性复位部处于受力状态，当钻具抽出时，所述叶片2在弹性复位部的作用下复位闭合。
所述弹簧片3具有弹性复位的性质，所述弹簧片3的中部为弧形结构具有较大范围的弹性形变范围，方便弹性变形复位。涌水阻隔装置的初始状态保持叶片2依次衔接闭合，弹簧片3处于初始伸展状态，弹簧片3的滑动端位于导向滑槽4的端部。当涌水阻隔装置被打开，叶片2依次被撑开，此时弹簧片3的中部弧形结构受力变形向外突出，弹簧片3的滑动端向靠近主体1的方向直线运动，一旦当钻孔的钻杆抽出，所述叶片2在弹簧片3的作用下复位闭合，实现对钻孔内的涌水及时阻隔，具有较好的实用性。
本发明在使用过程中，如图3所示，将叶片2一端朝前放入扩孔器内，使主体1的前端抵住扩孔器内的限位凹槽5，且后端抵住钻杆的内壁。当开泵循环时，在水力冲击作用下，叶片2被打开，弹簧片3被压缩。当停泵时，水力作用消失，弹簧片3释放弹性能，将叶片2关闭，从而有效封隔从地层进入钻杆的涌水。
本发明通过主体1一侧铰接的若干个呈花瓣状依次衔接设置的叶片2，以及弹性复位部，从而对叶片2的打开以及自动复位闭合，实现灵活地对钻孔内的涌水进行阻隔，防止在停泵取心或者提大钻时涌水从钻杆中冲出来，同时也降低了输送内管向孔内顶入的初始阶段造成涌水飞溅的现象，具有较好的实用性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种水平绳索取心用钻孔内涌水阻隔装置，其特征在于，包括环状的主体（1）以及叶片（2）、弹性复位部，所述主体（1）的一侧侧壁沿周向依次铰接设置有若干个叶片（2），若干个叶片（2）在主体（1）的一侧呈花瓣状依次衔接设置，所述阻隔装置在闭合状态时，若干个叶片（2）依次抵接形成密闭结构；所述叶片（2）与主体（1）之间设置有弹性复位部。
2.根据权利要求1所述的一种水平绳索取心用钻孔内涌水阻隔装置，其特征在于，所述弹性复位部为弹簧片（3），所述叶片（2）的外侧滑动设置有弹簧片（3），所述弹簧片（3）的一端与主体（1）铰接，且另一端与叶片（2）的外侧滑动连接。
3.根据权利要求2所述的一种水平绳索取心用钻孔内涌水阻隔装置，其特征在于，所述叶片（2）的中部沿长度方向设置有导向滑槽（4），所述弹簧片（3）的另一端与导向滑槽（4）滑动连接。
4.根据权利要求2所述的一种水平绳索取心用钻孔内涌水阻隔装置，其特征在于，所述弹簧片（3）的一端为铰接端，且另一端为滑动端，所述弹簧片（3）的铰接端与滑动端之间为弧形结构。
5.根据权利要求1所述的一种水平绳索取心用钻孔内涌水阻隔装置，其特征在于，所述弹性复位部为扭簧，所述叶片（2）通过销轴与主体（1）铰接，且销轴与主体（1）之间设置有扭簧。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种水平绳索取心用钻孔内涌水阻隔装置，其特征在于，所述钻孔包括依次贯通安装的扩孔器和钻杆的内孔，所述阻隔装置限位安装在扩孔器与钻杆之间，所述主体（1）靠近扩孔器的一侧沿周向依次铰接设置有若干个叶片（2），且叶片（2）位于扩孔器的钻孔内，所述扩孔器的内孔侧壁对应主体（1）设置有限位凹槽（5），所述主体（1）的一侧与限位凹槽（5）抵接。
7.根据权利要求1所述的一种水平绳索取心用钻孔内涌水阻隔装置，其特征在于，相邻叶片（2）衔接处沿长度方向设置有密封橡胶层。
8.根据权利要求1所述的一种水平绳索取心用钻孔内涌水阻隔装置，其特征在于，所述主体（1）的内径与钻具外径相同，且主体（1）的内侧设置有密封橡胶层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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