CN114412441A - 一种可传递信号的水辫及使用方法 - Google Patents
一种可传递信号的水辫及使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114412441A CN114412441A CN202210054362.3A CN202210054362A CN114412441A CN 114412441 A CN114412441 A CN 114412441A CN 202210054362 A CN202210054362 A CN 202210054362A CN 114412441 A CN114412441 A CN 114412441A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cable
- water
- slip ring
- signal
- main shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 111
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/12—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种可传递信号的水辫及使用方法，属于煤矿钻机技术领域。该结构通过在水辫主轴远离钻杆连接的一端设有电缆连接腔；电缆连接腔一端与电缆芯棒连通，另一端与旋转轴连通；旋转轴沿轴线方向设有供电缆通过的通孔，旋转轴一端与水辫主轴固定连接，另一端穿过端盖与信号转接滑环的转子固定连接，信号转接滑环的定子固定在端盖上；信号转接滑环的转子与所述信号转接滑环的定子转动连接且相互连通；电缆连接腔设置有电缆接头，电缆接头一端与电缆芯棒连接，另一端通过电缆与信号转接滑环的转子连通。其解决了水辫装置传输测量信号时，必须停止钻机的工作，然后进行测量的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于煤矿钻机技术领域，具体涉及一种可传递信号的水辫及使用方法。
背景技术
水辫是给液压钻机提供旋转高压供水装置，实现钻进孔的清洗、排渣和冷却钻头。现有水辫一般由水辫主轴、进水口组件和相应密封件组成，水辫主轴的中空通道一端进水口相通，另一端同钻杆相通，高压清洗水通过接头进入进水口组件，再进入水辫主轴，水辫主轴同进水口之间相对高速旋转。为了对孔底信息的实时测量，水辫内部都内部一般电信号的传输空间，而传统的水辫装置在测量时，必须停止钻机的工作，防止动力头旋转使测量电缆缠绕，然后将接头和水辫内的电信号接通进行测量。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可传递信号的水辫及使用方法，解决水辫装置在传输测量信号时，必须停止钻机的工作然后进行测量的技术问题；实现在动力头旋转的过程中仍能完成信号的输出与检测。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可传递信号的水辫，包括水辫主轴、套设在水辫主轴上的进水口组件、套设在水辫主轴上的轴承座、与轴承座可拆卸连接的端盖和与端盖可拆卸连接的后盖；所述轴承座与水辫主轴之间设有轴承，所述轴承座固定连接在进水口组件上；所述水辫主轴与钻杆相连的一端设有与水辫主轴同轴的电缆芯棒、套设在电缆芯棒外的护芯管、与进水口组件连通的液体流动腔道；
还包括信号转接滑环，所述信号转接滑环包括信号转接滑环的转子及信号转接滑环的定子，所述信号转接滑环的转子与所述信号转接滑环的定子转动连接且相互连通；
所述水辫主轴远离钻杆连接的一端设有电缆连接腔；所述电缆连接腔一端与电缆芯棒连通，另一端与旋转轴连通；所述旋转轴沿轴线方向设有供电缆通过的通孔，所述旋转轴一端与水辫主轴固定连接，另一端穿过端盖与信号转接滑环的转子固定连接，所述信号转接滑环的定子固定在端盖上；
所述电缆连接腔内设置有电缆接头，所述电缆接头一端与电缆芯棒连接，另一端通过电缆与信号转接滑环的转子连通。
进一步，所述后盖上设有电缆线接出口。
进一步，所述护芯管与钻杆相连的一端设有弹簧连接座，所述弹簧连接座与电缆芯棒接通。
进一步，所述护芯管靠近钻杆相连的一端套设有固定套，所述固定套上设有用于固定护芯管的挡圈。
进一步，所述电缆芯棒和弹簧连接座均为金属件。
进一步，所述水辫主轴与端盖之间设有主轴后挡板。
进一步，所述进水口组件和水辫主轴之间设有用于密封的格莱圈。
进一步，所述水辫主轴上固定连接有水辫连接板。
一种可实时测量的水辫信号转接结构的使用方法，将上文所述的可实时传递信号的水辫转接结构与钻杆的线缆连接，使信号输入端与电缆芯棒处于通导状态，并将电缆连接腔中的电缆接头连接，使电缆芯棒与信号转接滑环相连通，并将信号转接滑环与外部监测设备连通；钻杆旋转开始工作，并使水辫主轴、旋转轴和信号转接滑环的转子一起转动，电信号实时将信息传到外部监测设备。
本发明的有益效果在于：
通过将整个水辫主轴、旋转轴和转接滑环的转子连接成为转动件，随着钻杆一起转动，使信号转接滑环的转子和定子的相对转动，解决了传统水辫必须在停止钻机工作的情况下进行孔底信号测量的技术缺陷，使整个电缆的信号传输不受其转动关系的影响，实现在动力头旋转过程中仍能完成信号的输出与检测。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为一种可传递信号的水辫示意图。
附图标记：水辫主轴1、进水口组件2、轴承座3、端盖4、后盖5、电缆芯棒6、护芯管7、液体流动腔道8、电缆连接腔9、电缆接头10、轴承11、主轴后挡板12、旋转轴13、定子14、转子15、电缆线接出口16、水辫连接板17、固定套18、支撑环19、挡圈20、弹簧连接座21、转子电缆22、定子电缆23、密封圈24。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参阅图1，一种可传递信号的水辫，包括水辫主轴1、套设在水辫主轴1上转动连接的进水口组件2、套设在水辫主轴1上的轴承座3、与轴承座3可拆卸连接的端盖4和与端盖4可拆卸连接的后盖5；轴承座3与水辫主轴1这件设有轴承11；轴承座3固定连接在进水口组件2上；水辫主轴1可相对于进水口组件2、轴承座3和端盖4转动；水辫主轴1上固定连接有水辫连接板17，水辫连接板17是一种编码盘，可测量动力头钻速。
本实施例中通过紧固螺栓将轴承座3固定在进水口组件2上，并通过紧固螺栓将端盖4固定在轴承座3上，将后盖5固定在端盖4上，可实现后盖5与端盖4的随时拆卸，方便设备维护。进水口组件2和水辫主轴1之间设有密封圈24，密封圈24为轴用格莱圈，其可以保证进水口组件2与水辫主轴1的密封性，防止了液体溢出，也不会对两者间的相互转动产生较大的影响。
水辫主轴1与钻杆相连的一端同轴线设有电缆芯棒6、套设在电缆芯棒6外的护芯管7、与进水口组件2连通的液体流动腔道8；护芯管7靠近钻杆相连的一端套设有固定套18，固定套18上设有固定护芯管7的挡圈20和支撑环19，支撑环19和挡圈20相互贴合位于液体流动腔道8内，支撑环19和挡圈20上均设有供液体通过的孔。套设电缆芯棒6外的护芯管7将电信号的传输腔道与液体流动腔道8内完全隔离开，保证了液体流动与信号传输各不干扰，使信号传输更加可靠。
护芯管7与钻杆相连的一端设有弹簧连接座21，弹簧连接座21与电缆芯棒6连通；电缆芯棒6和弹簧连接座21均为金属件，可以实现电信号的传递。所述弹簧座可以和钻杆上的连接设备相互对接，实现信号传递。
水辫主轴1远离钻杆连接的一端设有电缆连接腔9；电缆连接腔9一端与电缆芯棒6连通，另一端与旋转轴13连通，旋转轴13与信号转接滑环连接，信号转接滑环包括信号转接滑环的转子15及信号转接滑环的定子14，信号转接滑环的转子15与信号转接滑环的定子14转动连接且相互连通；旋转轴13沿轴线方向设有供电缆通过的通孔，旋转轴13一端与水辫主轴1固定连接，另一端穿过端盖4和水辫主轴1与端盖4之间的主轴后挡板12与信号转接滑环的转子15通过螺栓固定连接，信号转接滑环的定子14固定在端盖4上；信号转接滑环的转子15与信号转接滑环的定子14转动连接，且相互连通，信号转接滑环的转子15与信号转接滑环的定子14既可以相互转动，也可进行电信号的传输。
电缆连接腔9设置有电缆接头10，电缆接头10一端与电缆芯棒6连接，另一端通过电缆与信号转接滑环的转子15连通形成转子电缆22，信号转接滑环的定子14与定子电缆23连通并通过设置在后盖5上的电缆线接出口16与外部的检测设备连接。
整个水辫主轴1、水辫连接板17、旋转轴13和转接滑环的转子15均为转动件，可随着钻杆一起转动，而通过信号转接滑环的转子15和定子14的相互转动，可使整个电缆的信号传输不受动力头转动关系的影响，可以使在钻井过程中仍能完成信号的输出。
一种可实时测量的水辫信号转接结构的使用方法，将上文所述的可实时传递信号的水辫转接结构与钻杆相连接，使信号输入端的与电缆芯棒6处于通导状态，并将电缆连接腔9中的电缆接头10与转子电缆22连接，使电缆芯棒6与信号转接滑环相连通，并将信号转接滑环与外部监测设备连通；
通过进水口组件2的a口通过高压液体，从进水口组件2的b口进入水辫主轴1内，通过液体流动腔道8和位于液体流动腔道8上的支撑环19和挡圈20，进入钻杆，此时钻杆旋转开始工作，并带动水辫主轴1、旋转轴13和信号转接滑环的转子15一起转动，电信号通过信号输入端和钻杆传输到与其连接的弹簧连接座21，并通过电缆芯棒6、电缆连接腔9内的电缆接头10、转子线缆15、信号转接滑环的转子15、信号转接滑环的定子14，最后通过与定子14相接的定子电缆23与外部监测设备，实现了钻井过程中的信号输出与检测。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种可传递信号的水辫，其特征在于：包括水辫主轴、套设在水辫主轴上的进水口组件、套设在水辫主轴上的轴承座、与轴承座可拆卸连接的端盖和与端盖可拆卸连接的后盖；所述轴承座与水辫主轴之间设有轴承，所述轴承座固定连接在进水口组件上；所述水辫主轴与钻杆相连的一端设有与水辫主轴同轴的电缆芯棒、套设在电缆芯棒外的护芯管、与进水口组件连通的液体流动腔道；
还包括信号转接滑环，所述信号转接滑环包括信号转接滑环的转子及信号转接滑环的定子，所述信号转接滑环的转子与所述信号转接滑环的定子转动连接且相互连通；
所述水辫主轴远离钻杆连接的一端设有电缆连接腔；所述电缆连接腔一端与电缆芯棒连通，另一端与旋转轴连通；所述旋转轴沿轴线方向设有供电缆通过的通孔，所述旋转轴一端与水辫主轴固定连接，另一端穿过端盖与信号转接滑环的转子固定连接，所述信号转接滑环的定子固定在端盖上；
所述电缆连接腔内设置有电缆接头，所述电缆接头一端与电缆芯棒连接，另一端通过电缆与信号转接滑环的转子连通。
2.根据权利要求1所述的一种可传递信号的水辫，其特征在于：所述后盖上设有电缆线接出口。
3.根据权利要求1所述的一种可传递信号的水辫，其特征在于：所述护芯管与钻杆相连的一端设有弹簧连接座，所述弹簧连接座与电缆芯棒接通。
4.根据权利要求1所述的一种可传递信号的水辫，其特征在于：所述护芯管靠近钻杆相连的一端套设有固定套，所述固定套上设有用于固定护芯管的挡圈。
5.根据权利要求3所述的一种可传递信号的水辫，其特征在于：所述电缆芯棒和弹簧连接座均为金属件。
6.根据权利要求1所述的一种可传递信号的水辫，其特征在于：所述水辫主轴与端盖之间设有主轴后挡板。
7.根据权利要求1所述的一种可传递信号的水辫，其特征在于：所述进水口组件和水辫主轴之间设有用于密封的格莱圈。
8.根据权利要求1所述的一种可传递信号的水辫，其特征在于：所述水辫主轴上固定连接有水辫连接板。
9.一种可实时测量的水辫信号转接结构的使用方法，其特征在于：将权利要求1-8中任意一项所述的可实时传递信号的水辫转接结构与钻杆的线缆连接，使信号输入端与电缆芯棒处于通导状态，并将电缆连接腔中的电缆接头连接，使电缆芯棒与信号转接滑环相连通，并将信号转接滑环与外部监测设备连通；钻杆旋转开始工作，并使水辫主轴、旋转轴和信号转接滑环的转子一起转动，电信号实时将信息传到外部监测设备。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210054362.3A CN114412441A (zh) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | 一种可传递信号的水辫及使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210054362.3A CN114412441A (zh) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | 一种可传递信号的水辫及使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114412441A true CN114412441A (zh) | 2022-04-29 |
Family
ID=81273192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210054362.3A Pending CN114412441A (zh) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | 一种可传递信号的水辫及使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114412441A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN117145461A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-12-01 | 中国地质大学（武汉） | 一种随钻有线式通信接头、水辫和中继装置以及通讯方法 |
-
2022
- 2022-01-18 CN CN202210054362.3A patent/CN114412441A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN117145461A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-12-01 | 中国地质大学（武汉） | 一种随钻有线式通信接头、水辫和中继装置以及通讯方法 |
| CN117145461B (zh) * | 2023-07-10 | 2024-03-29 | 中国地质大学（武汉） | 一种随钻有线式通信接头、水辫和中继装置以及通讯方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114412441A (zh) | 一种可传递信号的水辫及使用方法 | |
| CN103114858B (zh) | 盾构机刀具耐磨块厚度磨损量的超声波实时监测装置 | |
| CN109403865A (zh) | 煤层瓦斯参数随钻测试方法及装置 | |
| CN108044229A (zh) | 高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置 | |
| CN204691658U (zh) | 旋挖钻机潜孔锤施工专用工作装置 | |
| CA2905472C (en) | Rotation unit, rock drilling unit and method for rock drilling | |
| WO2024093198A1 (zh) | 新型井下煤层密闭取芯装置 | |
| CN204975415U (zh) | 一种便携式钻机 | |
| CN216642084U (zh) | 一种可传递信号的水辫 | |
| CN104389520B (zh) | 电驱动定向穿越扩孔方法 | |
| CN108776074A (zh) | 一种基于土压盾构的刀具磨损实时监测系统 | |
| CN110130840A (zh) | 一种井下用可过电连接万向传扭装置 | |
| CN207776789U (zh) | 一种岩石钻进导向装置 | |
| CN104727744A (zh) | 一种旋挖钻机潜孔锤施工专用工作装置 | |
| CN109025862B (zh) | 一种用于煤矿井下瓦斯抽采钻孔的制动式水辫 | |
| CN107724960B (zh) | 一种电动钻具可控导向短节 | |
| CN104832164B (zh) | 一种有线随钻测量工具 | |
| CN215408529U (zh) | 一种通缆钻杆用的水辫 | |
| CN216665596U (zh) | 一种钻井液漏失检测装置 | |
| CN208793376U (zh) | 一种基于管道的矿用液压系统现场数据采集终端 | |
| CN210829233U (zh) | 旋转钻杆定向施工轨迹测量纠偏装置 | |
| CN201416435Y (zh) | 试井绞车电缆控制信号传输机构 | |
| CN219344677U (zh) | 一种定向钻机用中心通缆式送水器 | |
| CN217380423U (zh) | 实验用反井钻机密封连接部件及实验用反井钻机 | |
| CN215492397U (zh) | 一种可实现轴向载荷和扭矩加载的试验装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |