CN115419368A - 一种整体式防卡三棱螺杆钻具 - Google Patents

一种整体式防卡三棱螺杆钻具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及螺杆钻具设备技术领域，具体公开了一种整体式防卡三棱螺杆钻具，包括万向轴和防卡机构，防卡机构包括上接杆、下接杆、马达、连接轴筒和三棱导轴，马达设置于上接杆的内部，连接轴筒的两端分别与上接杆和下接杆转动连接，三棱导轴与连接轴筒固定连接，并套设于连接轴筒的外表壁，万向轴设置于上接杆的内部，且万向轴的两端分别与连接轴筒和马达固定连接，并位于连接轴筒与马达之间。以上结构的设置，可以在煤层发生垮塌时，通过三棱导轴对煤层进行粉碎后外排，以此达成疏通钻探洞的目的，可以有效防止螺杆发生断裂，降低了施工的成本。

Description

一种整体式防卡三棱螺杆钻具
技术领域
本发明涉及螺杆钻具设备技术领域，尤其涉及一种整体式防卡三棱螺杆钻具。
背景技术
目前，在进行煤矿井下瓦斯抽采治理、地质异常探测和防治水方面，需要对地质层进行钻探开采作业。
现有技术中，通过采用定向螺杆钻具对地质层进行钻头，其中在对不同底层进行钻探时可以采用气动钻具或者液动钻具，以此对达到对应的钻探目的。
但是现有技术中，煤矿井中的情况复杂，钻洞容易发生垮塌，常规的螺杆钻具难以进行解卡，在煤层垮塌时不能及时将煤屑外排，容易导致螺杆断裂，影响操作和使用寿命，增添施工成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种整体式防卡三棱螺杆钻具，旨在解决现有技术中的煤矿井中的情况复杂，钻洞容易发生垮塌，常规的螺杆钻具难以进行解卡，在煤层垮塌时不能及时将煤屑外排，容易导致螺杆断裂，影响操作和使用寿命，增添施工成本的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的一种整体式防卡三棱螺杆钻具，包括万向轴和防卡机构，所述防卡机构包括上接杆、下接杆、马达、连接轴筒和三棱导轴，所述马达设置于所述上接杆的内部，所述连接轴筒的两端分别与所述上接杆和所述下接杆转动连接，所述三棱导轴与所述连接轴筒固定连接，并套设于所述连接轴筒的外表壁，所述万向轴设置于所述上接杆的内部，且所述万向轴的两端分别与所述连接轴筒和所述马达固定连接，并位于所述连接轴筒与所述马达之间。
其中，所述马达包括定子、转子和橡胶护环，所述定子与所述上接杆固定连接，并位于所述上接杆的内部，所述转子设置于所述定子的内部，所述橡胶护环设置于所述定子与所述转子之间，所述万向轴与所述转子固定连接。
其中，所述防卡机构还包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈设置于所述上接杆的内部，并位于所述上接杆与所述连接轴筒之间，所述第二密封圈设置于所述下接杆的内部，并位于所述下接杆与所述连接轴筒之间。
其中，所述连接轴筒包括通气轴、第一圆环、第二圆环和连管，所述第一圆环和所述第二圆环分别与所述连管固定连接，并分别位于所述连管的两端，所述第一圆环设置于所述上接杆的内部，所述第二圆环设置于所述下接杆的内部，所述通气轴的一端与所述第一圆环固定连接，并位于所述第一圆环的上端，所述通气轴的另一端与所述万向轴固定连接，并位于所述万向轴的下端。
其中，所述上接杆包括上接筒和螺纹环，所述第一圆环设置于所述上接筒的内部，所述螺纹环与所述上接筒固定连接，并位于所述上接筒的上端。
其中，所述下接杆包括下接筒和密封环，所述下接筒具有内螺纹凹槽，所述密封环设置于所述内螺纹凹槽的内部，且所述内螺纹凹槽与所述螺纹环相互适配。
其中，所述整体式防卡三棱螺杆钻具还包括防松动机构，所述防松动机构设置于所述下接筒与所述上接筒的外表壁。
其中，所述防松动机构包括第一卡环、第二卡环和防回转组件，所述第一卡环与所述上接筒固定连接，并套设于所述上接筒的外表壁，所述第二卡环与所述下接筒固定连接，并套设于所述下接筒的外表壁，所述防回转组件的数量为两个，两个所述防回转组件分别设置于所述第一卡环的内部。
其中，每个所述防回转组件包括限位环、弹簧、斜柱、支块和导柱，所述限位环设置于所述第一卡环的内部，所述支块与所述斜柱固定连接，并位于所述斜柱的外表壁，所述第一卡环的内部具有移动槽，所述斜柱与所述第一卡环滑动连接，并位于所述第一卡环的内部，且所述支块设置于所述移动槽的内部，所述导柱与所述斜柱固定连接，并位于所述斜柱的下端，且所述导柱贯穿所述限位环，所述弹簧设置于所述第一卡环的内部，并位于所述限位环与所述斜柱之间。
本发明的一种整体式防卡三棱螺杆钻具，通过将多个所述整体式防卡三棱螺杆钻具进行连接，达到所需要的长度，并且在多个所述整体式防卡三棱螺杆钻具的前端连接钻头输出机构，以此达到钻探地层的目的，在钻头过程中，将高压气体或者液体通入至所述上接杆之中，并迫使所述马达进行转动，由所述马达产生的扭矩和转速通过所述万向轴传递至所述连接轴筒上，并驱使所述连接轴筒进行转动，再由所述连接轴筒带动所述三棱导轴进行转动，当煤层坍塌时可以通过所述三棱导致的转动对其钻探洞进行自我疏通，所述连接轴筒将所述上接杆的高压气体或者高压液体传入至所述下接杆之中，再由所述下接杆传递至下一根所述上接杆之中，以此达成循环，以上结构的设置，可以在煤层发生垮塌时，通过所述三棱导轴对煤层进行粉碎后外排，以此达成疏通钻探洞的目的，可以有效防止螺杆发生断裂，降低了施工的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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发明的一些实施例，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是本发明的第一实施例的结构示意图。
图2是本发明的第一实施例的内部结构剖视图。
图3是本发明的图2的A处局部结构放大图。
图4是本发明的图2的B处局部结构放大图。
图5是本发明的第二实施例的结构示意图。
图6是本发明的第二实施例的第一卡环的结构示意图。
图7是本发明的图6的内部结构剖视图。
图8是本发明的第三实施例的结构示意图。
图9是本发明的图8的C处局部结构放大图。
图10是本发明的第三实施例的第一卡环的内部结构剖视图。
101-万向轴、102-三棱导轴、103-第一密封圈、104-第二密封圈、105-定子、106-转子、107-橡胶护环、108-通气轴、109-第一圆环、110-第二圆环、111-连管、112-上接筒、113-螺纹环、114-下接筒、115-密封环、116-内螺纹凹槽、201-第一卡环、202-第二卡环、203-限位环、204-弹簧、205-斜柱、206-支块、207-导柱、208-移动槽、301-销环、302-销轴、303-通孔。
具体实施方式
本申请第一实施例为：
请参阅图1至图4，其中图1为第一实施例的结构示意图，图2为第一实施例的内部结构剖视图，图3为图2的A处局部结构放大图，图4为图2的B处局部结构放大图。
本发明提供一种整体式防卡三棱螺杆钻具：包括万向轴101和防卡机构，所述防卡机构包括上接杆、下接杆、马达、连接轴筒、三棱导轴102、第一密封圈103和第二密封圈104，所述马达包括定子105、转子106和橡胶护环107，所述连接轴筒包括通气轴108、第一圆环109、第二圆环110和连管111，所述上接杆包括上接筒112和螺纹环113，所述下接杆包括下接筒114和密封环115。
针对本具体实施方式，通过所述上接杆与所述下接杆进行连接，以此达到所需要的长度，来对对应的煤层进行钻探，同时加入高压气体或者高压液体迫使所述马达驱动所述万向轴101进行转动，进而使得所述三棱导轴102对煤层进行转动粉碎，以此可以达到防堵防卡的作用。
其中，所述马达设置于所述上接杆的内部，所述连接轴筒的两端分别与所述上接杆和所述下接杆转动连接，所述三棱导轴102与所述连接轴筒固定连接，并套设于所述连接轴筒的外表壁，所述万向轴101设置于所述上接杆的内部，且所述万向轴101的两端分别与所述连接轴筒和所述马达固定连接，并位于所述连接轴筒与所述马达之间，将多个所述整体式防卡三棱螺杆钻具进行连接，达到所需要的长度，并且在多个所述整体式防卡三棱螺杆钻具的前端连接钻头输出机构，以此达到钻探地层的目的，在钻头过程中，将高压气体或者液体通入至所述上接杆之中，并迫使所述马达进行转动，由所述马达产生的扭矩和转速通过所述万向轴101传递至所述连接轴筒上，并驱使所述连接轴筒进行转动，再由所述连接轴筒带动所述三棱导轴102进行转动，当煤层坍塌时可以通过所述三棱导致的转动对其钻探洞进行自我疏通，所述连接轴筒将所述上接杆的高压气体或者高压液体传入至所述下接杆之中，再由所述下接杆传递至下一根所述上接杆之中，以此达成循环。
其次，所述定子105与所述上接杆固定连接，并位于所述上接杆的内部，所述转子106设置于所述定子105的内部，所述橡胶护环107设置于所述定子105与所述转子106之间，所述万向轴101与所述转子106固定连接，将高压气体和高压液体通入至所述上接杆之中，使得所述转子106处于高压状态下，在所述定子105的内部进行离心旋转，由所述转子106的转动带动所述万向轴101进行旋转，同时所述橡胶护环107对所述转子106进行定位，防止发生移位。
同时，所述第一密封圈103设置于所述上接杆的内部，并位于所述上接杆与所述连接轴筒之间，所述第二密封圈104设置于所述下接杆的内部，并位于所述下接杆与所述连接轴筒之间，所述第一密封圈103和所述第二密封圈104对所述连接轴筒的两端起连接密封作用，防止高压气体或者液体发生泄漏。
另外，所述第一圆环109和所述第二圆环110分别与所述连管111固定连接，并分别位于所述连管111的两端，所述第一圆环109设置于所述上接杆的内部，所述第二圆环110设置于所述下接杆的内部，所述通气轴108的一端与所述第一圆环109固定连接，并位于所述第一圆环109的上端，所述通气轴108的另一端与所述万向轴101固定连接，并位于所述万向轴101的下端，通过所述第一圆环109与所述上接杆旋转连接，所述第二圆环110与所述下接杆旋转连接，所述连管111将所述第一圆环109和所述第二圆环110进行连接，由所述通气轴108将高压气体或者高压液体通过所述第一圆环109、所述连管111和所述第二圆环110通入至所述下接杆之中，并且由所述万向轴101带动所述通气轴108进行旋转，所述通气轴108带动所述第一圆环109、所述连管111和所述第二圆环110进行转动，最终由所述连管111带动所述三棱导轴102进行转动，对煤层进行钻探。
并且，所述第一圆环109设置于所述上接筒112的内部，所述螺纹环113与所述上接筒112固定连接，并位于所述上接筒112的上端。所述下接筒114具有内螺纹凹槽，所述密封环115设置于所述内螺纹凹槽的内部，且所述内螺纹凹槽与所述螺纹环113相互适配，所述螺纹环113用于与所述内螺纹凹槽进行适配，使得所述上接筒112和所述下接筒114进行连接，同时所述密封环115对所述上接筒112和所述下接筒114的连接处起到密封效果。
使用本实施例的一种整体式防卡三棱螺杆钻具时，将多个所述整体式防卡三棱螺杆钻具进行连接，达到所需要的长度，并且在多个所述整体式防卡三棱螺杆钻具的前端连接钻头输出机构，以此达到钻探地层的目的，在钻头过程中，将高压气体或者液体通入至所述上接杆之中，并迫使所述马达进行转动，由所述马达产生的扭矩和转速通过所述万向轴101传递至所述连接轴筒上，并驱使所述连接轴筒进行转动，再由所述连接轴筒带动所述三棱导轴102进行转动，当煤层坍塌时可以通过所述三棱导致的转动对其钻探洞进行自我疏通，所述连接轴筒将所述上接杆的高压气体或者高压液体传入至所述下接杆之中，再由所述下接杆传递至下一根所述上接杆之中，以此达成循环，其中，将高压气体和高压液体通入至所述上接杆之中，使得所述转子106处于高压状态下，在所述定子105的内部进行离心旋转，由所述转子106的转动带动所述万向轴101进行旋转，同时所述橡胶护环107对所述转子106进行定位，防止发生移位，所述第一密封圈103和所述第二密封圈104对所述连接轴筒的两端起连接密封作用，防止高压气体或者液体发生泄漏，由所述通气轴108将高压气体或者高压液体通过所述第一圆环109、所述连管111和所述第二圆环110通入至所述下接杆之中，并且由所述万向轴101带动所述通气轴108进行旋转，所述通气轴108带动所述第一圆环109、所述连管111和所述第二圆环110进行转动，最终由所述连管111带动所述三棱导轴102进行转动，对煤层进行钻探，所述螺纹环113用于与所述内螺纹凹槽进行适配，使得所述上接筒112和所述下接筒114进行连接，同时所述密封环115对所述上接筒112和所述下接筒114的连接处起到密封效果。
本申请第二实施例为：
在第一实施例的基础上，请参阅图5至图7，其中图5为第二实施例的结构示意图，图6为第二实施例的第一卡环的结构示意图，图7为图6的内部结构剖视图。
本发明提供一种整体式防卡三棱螺杆钻具：还包括防松动机构，所述防松动机构包括第一卡环201、第二卡环202和防回转组件，所述防回转组件包括限位环203、弹簧204、斜柱205、支块206和导柱207。
针对本具体实施方式，所述第一卡环201和所述第二卡环202便于对所述上接筒112和所述下接筒114进行连接，同时所述防回转组件可以防止在钻头过程中所述上接筒112与所述下接筒114之间发生松动，导致影响对煤层的钻探。
其中，所述第一卡环201与所述上接筒112固定连接，并套设于所述上接筒112的外表壁，所述第二卡环202与所述下接筒114固定连接，并套设于所述下接筒114的外表壁，所述防回转组件的数量为两个，两个所述防回转组件分别设置于所述第一卡环201的内部，所述第一卡环201和所述第二卡环202便于在连接所述上接筒112和所述下接筒114时使用工具进行夹持拧紧，同时当所述第一卡环201和所述第二卡环202旋转至重叠后可以通过所述防回转组件对所述第二卡环202进行卡持，使得所述第二卡环202只能进行正转不能进行反转。
其次，所述限位环203设置于所述第一卡环201的内部，所述支块206与所述斜柱205固定连接，并位于所述斜柱205的外表壁，所述第一卡环201的内部具有移动槽208，所述斜柱205与所述第一卡环201滑动连接，并位于所述第一卡环201的内部，且所述支块206设置于所述移动槽208的内部，所述导柱207与所述斜柱205固定连接，并位于所述斜柱205的下端，且所述导柱207贯穿所述限位环203，所述弹簧204设置于所述第一卡环201的内部，并位于所述限位环203与所述斜柱205之间，所述限位环203对所述弹簧204进行限位，同时所述弹簧204对所述斜柱205进行支撑，所述支块206对所述斜柱205进行限位，防止所述斜柱205脱离所述第一卡环201，所述导柱207对所述斜柱205进行定位，防止所述斜柱205发生偏移，由于所述斜柱205的一侧为斜角设置，使得只能进行正转不能进行反转，保证了所述上接筒112与所述下接筒114之间不进行回转的目的。
使用本实施例的一种整体式防卡三棱螺杆钻具时，所述第一卡环201和所述第二卡环202便于在连接所述上接筒112和所述下接筒114时使用工具进行夹持拧紧，同时当所述第一卡环201和所述第二卡环202旋转至重叠后可以通过所述防回转组件对所述第二卡环202进行卡持，使得所述第二卡环202只能进行正转不能进行反转，在所述防回转组件之中，所述限位环203对所述弹簧204进行限位，同时所述弹簧204对所述斜柱205进行支撑，所述支块206对所述斜柱205进行限位，防止所述斜柱205脱离所述第一卡环201，所述导柱207对所述斜柱205进行定位，防止所述斜柱205发生偏移，由于所述斜柱205的一侧为斜角设置，使得只能进行正转不能进行反转，保证了所述上接筒112与所述下接筒114之间不进行回转的目的。
本申请第三实施例为：
在第二实施例的基础上，请参阅图8至图10，其中图8为第三实施例的结构示意图，图9为图8的C处局部结构放大图，图10为第三实施例的第一卡环的内部结构剖视图。
本发明提供一种整体式防卡三棱螺杆钻具：还包括拆卸机构，所述拆卸机构包括销环301和销轴302。
针对本具体实施方式，通过所述销环301和所述销轴302可以在对所述上接筒112和所述下接筒114进行拆卸时，对所述斜柱205进行限位固定。
其中，所述拆卸机构的数量为两个，两个所述拆卸机构分别设置于所述第一卡环201的一侧，所述销环301的数量为两个，两个所述销环301分别与所述第一卡环201固定连接，并位于所述第一卡环201的下端，所述导柱207具有通孔303，所述销轴302贯穿所述销环301和所述通孔303，将所述斜柱205向下按压，使得所述通孔303与所述销环301齐平，并将所述销轴302贯穿所述销环301和所述通孔303，以此来对所述斜柱205进行限位，便于对所述上接筒112和所述下接筒114进行拆卸。
使用本实施例的一种整体式防卡三棱螺杆钻具时，将所述斜柱205向下按压，使得所述通孔303与所述销环301齐平，并将所述销轴302贯穿所述销环301和所述通孔303，以此来对所述斜柱205进行限位，便于对所述上接筒112和所述下接筒114进行拆卸，将所述上接筒112和所述下接筒114拆卸后，即可将所述销轴302进行抽离，使得所述斜柱205通过所述弹簧204的弹力进行复位，便于以后对所述上接筒112和所述下接筒114进行连接。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种整体式防卡三棱螺杆钻具，包括万向轴，其特征在于，
还包括防卡机构；
所述防卡机构包括上接杆、下接杆、马达、连接轴筒和三棱导轴，所述马达设置于所述上接杆的内部，所述连接轴筒的两端分别与所述上接杆和所述下接杆转动连接，所述三棱导轴与所述连接轴筒固定连接，并套设于所述连接轴筒的外表壁，所述万向轴设置于所述上接杆的内部，且所述万向轴的两端分别与所述连接轴筒和所述马达固定连接，并位于所述连接轴筒与所述马达之间。
2.如权利要求1所述的一种整体式防卡三棱螺杆钻具，其特征在于，
所述马达包括定子、转子和橡胶护环，所述定子与所述上接杆固定连接，并位于所述上接杆的内部，所述转子设置于所述定子的内部，所述橡胶护环设置于所述定子与所述转子之间，所述万向轴与所述转子固定连接。
3.如权利要求2所述的一种整体式防卡三棱螺杆钻具，其特征在于，
所述防卡机构还包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈设置于所述上接杆的内部，并位于所述上接杆与所述连接轴筒之间，所述第二密封圈设置于所述下接杆的内部，并位于所述下接杆与所述连接轴筒之间。
4.如权利要求3所述的一种整体式防卡三棱螺杆钻具，其特征在于，
所述连接轴筒包括通气轴、第一圆环、第二圆环和连管，所述第一圆环和所述第二圆环分别与所述连管固定连接，并分别位于所述连管的两端，所述第一圆环设置于所述上接杆的内部，所述第二圆环设置于所述下接杆的内部，所述通气轴的一端与所述第一圆环固定连接，并位于所述第一圆环的上端，所述通气轴的另一端与所述万向轴固定连接，并位于所述万向轴的下端。
5.如权利要求4所述的一种整体式防卡三棱螺杆钻具，其特征在于，
所述上接杆包括上接筒和螺纹环，所述第一圆环设置于所述上接筒的内部，所述螺纹环与所述上接筒固定连接，并位于所述上接筒的上端。
6.如权利要求5所述的一种整体式防卡三棱螺杆钻具，其特征在于，
所述下接杆包括下接筒和密封环，所述下接筒具有内螺纹凹槽，所述密封环设置于所述内螺纹凹槽的内部，且所述内螺纹凹槽与所述螺纹环相互适配。
7.如权利要求6所述的一种整体式防卡三棱螺杆钻具，其特征在于，
所述整体式防卡三棱螺杆钻具还包括防松动机构，所述防松动机构设置于所述下接筒与所述上接筒的外表壁。
8.如权利要求7所述的一种整体式防卡三棱螺杆钻具，其特征在于，
所述防松动机构包括第一卡环、第二卡环和防回转组件，所述第一卡环与所述上接筒固定连接，并套设于所述上接筒的外表壁，所述第二卡环与所述下接筒固定连接，并套设于所述下接筒的外表壁，所述防回转组件的数量为两个，两个所述防回转组件分别设置于所述第一卡环的内部。
9.如权利要求8所述的一种整体式防卡三棱螺杆钻具，其特征在于，
每个所述防回转组件包括限位环、弹簧、斜柱、支块和导柱，所述限位环设置于所述第一卡环的内部，所述支块与所述斜柱固定连接，并位于所述斜柱的外表壁，所述第一卡环的内部具有移动槽，所述斜柱与所述第一卡环滑动连接，并位于所述第一卡环的内部，且所述支块设置于所述移动槽的内部，所述导柱与所述斜柱固定连接，并位于所述斜柱的下端，且所述导柱贯穿所述限位环，所述弹簧设置于所述第一卡环的内部，并位于所述限位环与所述斜柱之间。
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