CN115596382A - 一种地热钻井清洁除砂装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种地热钻井清洁除砂装置。所述地热钻井清洁除砂装置包括支架；除砂结构，所述除砂结构包括分离罐、沉降斗、压缩罐、放料门、开合齿条、升降槽和撞针；搅拌结构，所述搅拌结构包括安装台、电机、转动齿轮、转动筒、外齿轮和搅拌叶；管道结构，所述管道结构包括回流管、水泵、曲管和压力网；转动结构，所述转动结构包括传动套筒、十字槽、十字柱和连接杆；压缩结构，所述压缩结构包括升降套筒、减速箱、升降柱、升降导轨、滑柱、压缩板和压缩仓；放料结构，所述放料结构包括滑块、升降齿条、复位弹簧、拨块和转动弹簧。本发明提供的地热钻井清洁除砂装置具有具有及时清除淤积泥沙和压缩泥沙的优点。
Description
技术领域
本发明涉及地热钻井的技术领域，尤其涉及一种地热钻井清洁除砂装置。
背景技术
在地热钻井工程中，钻井泥浆的作用非常重要，经常用来清洗井底携带钻屑、平衡地层流体压力和润滑冷却钻头钻具等。所以，在钻井过程中，钻井泥浆作为一种非常重要的资源被广泛应用，但是未经处理的泥浆是不能清洗钻头的，泥浆中的砂砾不仅会磨损钻头，而且会导致钻井堵塞，降低钻井速度，因而通常会使用除砂器处理泥浆来提升其质量。
除砂器是从气、水或废水水流中分离杂粒的装置，常见除砂器为旋流除砂器。除砂器利用离心作用将泥沙沉降到除砂器底部，处理后的水从除砂器上部流出，除砂器底部泥沙通常采用定时释放的方式排放泥沙，由于钻井深度变化，泥浆中泥沙含量不同，泥沙含量增多时仍按固定间隔时间排放会导致除砂器底部泥沙淤积增多，从而减少沙水分离空间，造成沙水分离不彻底等问题；排放出来的泥沙一般直接就近堆放，松散的泥沙会占用大量空间，也不利于运输，而且泥沙中仍含有少量水，直接堆放还会导致部分泥浆资源被浪费，造成水资源流失。
因此，有必要提供一种新的地热钻井清洁除砂装置解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种具有及时清除淤积泥沙和压缩泥沙的地热钻井清洁除砂装置。
本发明提供的地热钻井清洁除砂装置包括：支架；除砂结构，所述除砂结构与所述支架的顶端固定连接，所述除砂结构包括分离罐、沉降斗、压缩罐、放料门、开合齿条、升降槽和撞针，所述沉降斗的外壁固定于所述支架的顶端，所述分离罐固定于所述沉降斗的顶端，且两者内部相互连通，所述压缩罐固定于所述沉降斗的底面，两个所述放料门对称滑动连接于所述压缩罐的底面，且两个所述放料门相互抵触，所述开合齿条设于所述放料门的顶面，两个所述升降槽对称设于所述压缩罐的内壁，所述撞针固定于所述升降槽的顶面；搅拌结构，所述搅拌结构转动连接于所述分离罐的内部，所述搅拌结构包括安装台、电机、转动齿轮、转动筒、外齿轮和搅拌叶，所述安装台固定于所述分离罐的顶面，所述电机安装于所述安装台的顶面，所述转动齿轮转动连接于所述安装台的内部，且所述电机与所述转动齿轮转动连接，所述转动筒的上端分别转动连接于所述安装台和所述分离罐的内部，所述外齿轮固定于所述转动筒的外壁，且所述外齿轮与所述转动齿轮啮合连接，所述搅拌叶固定于所述转动筒的底端；管道结构，所述管道结构与所述分离罐的内部连通，所述管道结构包括回流管、水泵、曲管和压力网，所述曲管设于所述压缩罐的内部，所述回流管的底端与所述曲管的顶端连通，所述水泵安装于所述回流管的内部，所述压力网安装于所述曲管的底端内部；转动结构，所述转动结构固定于所述转动筒的内部，所述转动结构包括传动套筒、十字槽、十字柱和连接杆，所述转动套筒固定于所述转动筒的下端内壁，所述十字槽设于所述传动套筒的内壁，所述十字柱滑动连接于所述传动套筒和所述十字槽的内部，所述连接杆的顶端固定于所述十字柱的底端，且所述连接杆贯穿所述搅拌叶并与之滑动连接；压缩结构，所述压缩结构与所述连接杆的底端转动连接，所述压缩结构包括升降套筒、减速箱、升降柱、升降导轨、滑柱、压缩板和压缩仓，所述升降套筒固定于所述沉降斗的内部，所述减速箱滑动连接于所述升降套筒的内部，且所述减速箱与所述连接杆的底端转动连接，所述升降柱转动连接于所述升降套筒的内部，且所述升降柱与所述减速箱转动连接，所述升降导轨设于所述升降柱的表面，所述滑柱固定于所述升降套筒的内壁底端，且所述滑柱滑动连接于所述升降导轨的内部，所述压缩板固定于所述升降柱的底面，所述压缩仓设于所述压缩罐的内部，且所述压缩板滑动连接于所述压缩仓的内部；放料结构，所述放料结构滑动连接于所述升降槽的内部，所述放料结构包括滑块、升降齿条、复位弹簧、拨块和转动弹簧，两个所述滑块分别对应滑动连接于两个所述升降槽的内部，所述升降齿条的顶端固定于所述滑块的侧壁，所述复位弹簧的顶端抵触所述升降槽的顶面，且所述复位弹簧的底端抵触所述滑块的顶部，所述拨块转动连接于所述滑块的内部，且所述拨块抵触所述压缩板，所述转动弹簧安装于所述拨块的内部，且所述拨块抵触所述转动弹簧的一端。
优选的，所述沉降斗和所述压缩罐的内部均为漏斗形结构，且两者内部相互连通。
优选的，所述除砂结构还包括开合齿轮和传动齿轮，所述开合齿轮转动连接于所述压缩罐的内部，且所述开合齿轮与所述开合齿条啮合连接，所述传动齿轮转动连接于所述压缩罐的内部，且所述传动齿轮分别与所述开合齿轮和所述升降齿条啮合连接，且所述传动齿轮直径大于所述开合齿轮的直径。
优选的，所述搅拌结构还包括排水口和聚水叶，若干所述排水口阵列贯穿所述转动筒的侧壁，若干所述聚水叶对应倾斜固定于每个所述排水口的一侧，且所述聚水叶倾斜方向与所述转动筒转动方向相反。
优选的，所述曲管呈Z型结构，所述曲管的底端与所述压缩仓的底端侧面连通。
优选的，所述管道结构还包括排水管和进水管，所述排水管贯穿所述安装台与所述分离罐的内部连通，且所述排水管与所述转动筒的顶端内部转动连接，所述进水管按所述分离罐的切向与所述分离罐的内部连通，且所述回流管的顶端与所述进水管内部连通。
优选的，所述转动结构还包括连接盘、缓冲弹簧和压盘，所述连接盘转动连接于所述转动筒的底端内部，且所述连接杆贯穿所述连接盘并与之滑动连接，所述缓冲弹簧套于所述连接杆的外部，且所述缓冲弹簧的底端安装于所述连接盘的顶面，所述压盘安装于所述缓冲弹簧的顶端，且所述连接杆贯穿所述压盘并与之滑动连接。
优选的，所述升降柱转动180度的过程是所述滑柱从所述升降导轨最低端滑动到最高端，或所述滑柱从所述升降导轨最高端滑动到最低端的过程，且所述升降柱转动360度时，所述滑柱回到所述升降导轨的起点。
优选的，所述放料结构还包括撞槽、杠杆、恢复弹簧、限位杆、限位槽和挡板，所述撞槽设于所述滑块的顶面，且所述撞针滑动连接于所述撞槽的内部，所述杠杆转动连接于所述滑块的内部，且所述撞针抵触所述杠杆的顶端，所述限位杆滑动连接于所述滑块的内部，且所述限位杆的侧壁与所述杠杆的底端转动连接，所述恢复弹簧安装于所述滑块的内部，且所述限位杆的顶端抵触所述恢复弹簧，所述限位槽设于所述拨块的侧壁，且所述限位杆的底端与所述限位槽卡合连接，所述挡板分别固定于所述滑块的顶面和底面，且所述挡板滑动连接于所述升降槽的内部。
优选的，所述拨块为水滴形结构，且所述拨块的顶面为斜面，所述限位杆底端的一侧呈斜面结构，且所述限位杆的底端与所述限位槽的顶面卡合连接。
与相关技术相比较，本发明提供的地热钻井清洁除砂装置具有如下有益效果：
本发明提供一种地热钻井清洁除砂装置，利用所述搅拌结构自身转动带动所述搅拌结构上下往复运动，从而达到不断压缩泥渣的效果，而且在压缩泥渣的过程中不但及时有效将泥饼回收清除，而且实现了回收泥渣中剩余水资源的作用，并且重回所述分离罐中重新分离，整个过程不需要人工干预，简单快速，极大地提高泥渣处理效率以及水资源的回收和利用率。此具有具有及时清除淤积泥沙和压缩泥沙的优点。
附图说明
图1为本发明提供的地热钻井清洁除砂装置的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示的正视整体剖面的结构示意图；
图3为图2所示的A部放大的结构示意图；
图4为图3所示的B部放大的结构示意图；
图5为图2所示的转动筒横截面的结构示意图。
图中标号：1、支架，2、除砂结构，21、分离罐，22、沉降斗，23、压缩罐，24、放料门，25、开合齿条，26、开合齿轮，27、传动齿轮，28、升降槽， 29、撞针，3、搅拌结构，31、安装台，32、电机，33、转动齿轮，34、转动筒，35、外齿轮，36、排水口，37、聚水叶，38、搅拌叶，4、管道结构，41、排水管，42、进水管，43、回流管，44、水泵，45、曲管，46、压力网，5、转动结构，51、传动套筒，52、十字槽，53、十字柱，54、连接杆，55、连接盘，56、缓冲弹簧，57、压盘，6、压缩结构，61、升降套筒，62、减速箱， 63、升降柱，64、升降导轨，65、滑柱，66、压缩板，67、压缩仓，7、放料结构，71、滑块，72、升降齿条，73、复位弹簧，74、撞槽，75、杠杆，76、恢复弹簧，77、限位杆，78、拨块，79、转动弹簧，79a、限位槽，79b、挡板。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1、图2、图3、图4和图5，其中，图1为本发明提供的地热钻井清洁除砂装置的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的正视整体剖面的结构示意图；图3为图2所示的A部放大的结构示意图；图4为图2所示的B部放大的结构示意图；图5为图2所示的转动筒横截面的结构示意图。地热钻井清洁除砂装置包括：支架1；除砂结构2，所述除砂结构2 与所述支架1的顶端固定连接，所述除砂结构2包括分离罐21、沉降斗22、压缩罐23、放料门24、开合齿条25、升降槽28和撞针29，所述沉降斗22 的外壁固定于所述支架1的顶端，所述分离罐21固定于所述沉降斗22的顶端，且两者内部相互连通，所述压缩罐23固定于所述沉降斗22的底面，两个所述放料门24对称滑动连接于所述压缩罐23的底面，且两个所述放料门24相互抵触，所述开合齿条25设于所述放料门24的顶面，两个所述升降槽28对称设于所述压缩罐23的内壁，所述撞针29固定于所述升降槽28的顶面；搅拌结构3，所述搅拌结构3转动连接于所述分离罐21的内部，所述搅拌结构3 包括安装台31、电机32、转动齿轮33、转动筒34、外齿轮35和搅拌叶38，所述安装台31固定于所述分离罐21的顶面，所述电机32安装于所述安装台 31的顶面，所述转动齿轮33转动连接于所述安装台31的内部，且所述电机32与所述转动齿轮33转动连接，所述转动筒34的上端分别转动连接于所述安装台31和所述分离罐21的内部，所述外齿轮35固定于所述转动筒34的外壁，且所述外齿轮35与所述转动齿轮33啮合连接，所述搅拌叶38固定于所述转动筒34的底端；管道结构4，所述管道结构4与所述分离罐21的内部连通，所述管道结构4包括回流管43、水泵44、曲管45和压力网46，所述曲管45设于所述压缩罐23的内部，所述回流管43的底端与所述曲管45的顶端连通，所述水泵44安装于所述回流管43的内部，所述压力网46安装于所述曲管45的底端内部；转动结构5，所述转动结构5固定于所述转动筒34的内部，所述转动结构5包括传动套筒51、十字槽52、十字柱53和连接杆54，所述转动套筒固定于所述转动筒34的下端内壁，所述十字槽52设于所述传动套筒51的内壁，所述十字柱53滑动连接于所述传动套筒51和所述十字槽52 的内部，所述连接杆54的顶端固定于所述十字柱53的底端，且所述连接杆 54贯穿所述搅拌叶38并与之滑动连接；压缩结构6，所述压缩结构6与所述连接杆54的底端转动连接，所述压缩结构6包括升降套筒61、减速箱62、升降柱63、升降导轨64、滑柱65、压缩板66和压缩仓67，所述升降套筒61 固定于所述沉降斗22的内部，所述减速箱62滑动连接于所述升降套筒61的内部，且所述减速箱62与所述连接杆54的底端转动连接，所述升降柱63转动连接于所述升降套筒61的内部，且所述升降柱63与所述减速箱62转动连接，所述升降导轨64设于所述升降柱63的表面，所述滑柱65固定于所述升降套筒61的内壁底端，且所述滑柱65滑动连接于所述升降导轨64的内部，所述压缩板66固定于所述升降柱63的底面，所述压缩仓67设于所述压缩罐 23的内部，且所述压缩板66滑动连接于所述压缩仓67的内部；放料结构7，所述放料结构7滑动连接于所述升降槽28的内部，所述放料结构7包括滑块 71、升降齿条72、复位弹簧73、拨块78和转动弹簧79，两个所述滑块71分别对应滑动连接于两个所述升降槽28的内部，所述升降齿条72的顶端固定于所述滑块71的侧壁，所述复位弹簧73的顶端抵触所述升降槽28的顶面，且所述复位弹簧73的底端抵触所述滑块71的顶部，所述拨块78转动连接于所述滑块71的内部，且所述拨块78抵触所述压缩板66，所述转动弹簧79安装于所述拨块78的内部，且所述拨块78抵触所述转动弹簧79的一端。
在具体实施过程中，如图2所示，所述沉降斗22和所述压缩罐23的内部均为漏斗形结构，且两者内部相互连通。所述搅拌结构3高速搅动所述分离罐 21内的泥浆，在离心力作用下，颗粒沿所述分离罐21和所述沉降斗22内壁螺旋加速沉降，从使得颗粒聚拢到所述压缩罐内23，同时漏斗漏斗形的所述沉降斗22能使清液螺旋上升，从而通过所述排水管41排出。
在具体实施过程中，如图3所示，所述除砂结构2还包括开合齿轮26和传动齿轮27，所述开合齿轮26转动连接于所述压缩罐23的内部，且所述开合齿轮26与所述开合齿条25啮合连接，所述传动齿轮27转动连接于所述压缩罐23的内部，且所述传动齿轮27分别与所述开合齿轮26和所述升降齿条72啮合连接，且所述传动齿轮27直径大于所述开合齿轮26的直径。安装上述结构是为了所述升降齿条72通过所述开合齿轮26和所述传动齿轮27带动所述放料门有序开合，实现所述放料门的封闭和释放压缩泥饼。
在具体实施过程中，如图2和图5所示，所述搅拌结构3还包括排水口 36和聚水叶37，若干所述排水口36阵列贯穿所述转动筒34的侧壁，若干所述聚水叶37对应倾斜固定于每个所述排水口36的一侧，且所述聚水叶37倾斜方向与所述转动筒34转动方向相反。所述聚水叶37在所述转动筒34转动过程中能够产生汇聚力，使得上升的清液能够更快通过所述排水口36排出。
在具体实施过程中，如图2所示，所述曲管45呈Z型结构，所述曲管45 的底端与所述压缩仓67的底端侧面连通。Z型的所述曲管45能够产生一定的高度差，当所述水泵44工作时，产生吸力，该曲管45能够防止所述压缩罐 23内的泥渣被吸入所述回流管43内。
在具体实施过程中，如图1和图2所示，所述管道结构4还包括排水管 41和进水管42，所述排水管41贯穿所述安装台31与所述分离罐21的内部连通，且所述排水管41与所述转动筒34的顶端内部转动连接，所述进水管42 按所述分离罐21的切向与所述分离罐21的内部连通，且所述回流管43的顶端与所述进水管42内部连通。所述所述排水管41用于排出所述分离罐21清液，所述进水管42切向固定于所述分离罐21的侧壁，让高速流入所述分离罐 21内的水流能够产生强烈的旋转运动，配合所述搅拌结构3，在离心力、向心力、浮力和立体曳力的作用下，从而让密度低的水上升，由所述排水口36排出，密度大的颗粒下沉，降到所述压缩罐23内。
在具体实施过程中，如图2所示，所述转动结构5还包括连接盘55、缓冲弹簧56和压盘57，所述连接盘55转动连接于所述转动筒34的底端内部，且所述连接杆54贯穿所述连接盘55并与之滑动连接，所述缓冲弹簧56套于所述连接杆54的外部，且所述缓冲弹簧56的底端安装于所述连接盘55的顶面，所述压盘57安装于所述缓冲弹簧56的顶端，且所述连接杆54贯穿所述压盘57并与之滑动连接。设置上述结构是为了所述十字柱53下降至最低端时，上述结构能够提供缓冲和减速的作用，从而让所述十字柱53和所述连接杆54 速度快速降低，避免所述十字柱53的底端撞击所述转动筒的内部底面，同时也是保护所述减速箱62和所述升降柱63，避免其受到撞击。
在具体实施过程中，如图2所示，所述升降柱63转动180度的过程是所述滑柱65从所述升降导轨64最低端滑动到最高端，或所述滑柱65从所述升降导轨64最高端滑动到最低端的过程，且所述升降柱63转动360度时，所述滑柱65回到所述升降导轨64的起点。通过限定所述升降柱63表面所述升降导轨64的长度和形状，实现所述升降柱63上升和下降高度相同，并且随着所述升降柱63的持续同向转动能够达到重复上下滑动的效果，从而让所述压缩板66持续压缩泥渣。
在具体实施过程中，如图3和图4所示，所述放料结构7还包括撞槽74、杠杆75、恢复弹簧76、限位杆77、限位槽79a和挡板79b，所述撞槽74设于所述滑块71的顶面，且所述撞针29滑动连接于所述撞槽74的内部，所述杠杆75转动连接于所述滑块71的内部，且所述撞针29抵触所述杠杆75的顶端，所述限位杆77滑动连接于所述滑块71的内部，且所述限位杆77的侧壁与所述杠杆75的底端转动连接，所述恢复弹簧76安装于所述滑块71的内部，且所述限位杆77的顶端抵触所述恢复弹簧76，所述限位槽79a设于所述拨块78 的侧壁，且所述限位杆77的底端与所述限位槽79a卡合连接，所述挡板79b 分别固定于所述滑块71的顶面和底面，且所述挡板79b滑动连接于所述升降槽28的内部。设置上述结构是为了所述压缩板66在所述压缩仓67内上下滑动时能够带动所述放料结构7移动，从而控制所述放料门24的开合。
在具体实施过程中，如图4所示，所述拨块78为水滴形结构，且所述拨块78的顶面为斜面，所述限位杆77底端的一侧呈斜面结构，且所述限位杆 77的底端与所述限位槽79a的顶面卡合连接。所述限位杆77与所述限位槽79a 卡合连接是为了限制所述拨块78转动，所述压缩板66上升时能够通过所述拨块78带动整个所述放料结构7上升。
本发明提供的地热钻井清洁除砂装置的工作原理如下：
接通外部电源，启动所述电机32，带动所述转动齿轮33在所述安装台31 内转动，从而通过所述外齿轮35带动所述转动筒34转动，所述转动筒34带动所述搅拌叶38和所述聚水叶37转动。泥浆通过所述进水管42高速进入所述分离罐21内，沿着所述分离罐21内壁高速旋转运动，配合所述搅拌叶38 的高速搅动，在离心力、向心力、浮力和立体曳力的作用下，密度低的清液上升，上升到所述聚水叶37周围时，由于所述聚水叶37高速转动产生向心力，导致清液加速汇聚到所述排水口36内，通过所述排水口36进入所述转动筒 34内，再由所述排水管41排出；而密度大的颗粒沿所述分离罐21和所述沉降斗22内壁螺旋加速沉降，最终颗粒汇聚到所述压缩罐23内。所述转动筒 34转动时带动所述传动套筒51转动，通过所述十字槽52与所述十字柱53卡合连接，所述传动套筒51通过所述十字柱53带动所述连接杆54转动，同时所述连接盘55的底面与所述转动筒34的内部底面相对转动，所述连接杆54 的底端与所述减速箱62相对转动，通过所述减速箱62的降速，使得所述升降柱63以缓慢的速度在所述升降套筒61内转动，所述升降柱63带动所述升降导轨64转动，使得所述滑柱65在所述升降导轨64内相对滑动，从而抬升所述升降柱63，所述升降柱63转动的同时向上滑动(按照附图2的位置和方向，下同)，所以升降柱63同时带动所述减速箱62和所述压缩板66向上滑动，所述减速箱62通过所述连接杆54带动所述十字柱53向上滑动，所述十字柱 53在所述传动套筒51和所述十字槽52内滑动，当所述升降柱63转动180度时，所述滑柱65恰好从所述升降导轨64的最高点滑动到最低点，而且所述减速箱62滑动至所述圣剑套筒内部顶端，所述十字柱53上升到最大限度，且所述十字柱53的底面不再抵触所述压盘57的顶面，所述缓冲弹簧56弹簧复位，顶起所述压盘57，所述压盘57沿所述连接杆54向上滑动，在此过程中，所述升降柱63带动其底端的所述压缩板66从所述压缩仓67内向上滑动，同时所述压缩板66的顶面边缘抵触所述拨块78，由于此时所述限位杆77插入所述拨块78侧壁上的所述限位槽79a内，使得所述拨块78无法转动，因此所述压缩板66通过所述拨块78带动所述滑块71在所述升降槽28内滑动，所述滑块71压缩所述复位弹簧73，同时分别带动所述挡板79b和所述升降齿条72 向上滑动，所述挡板79b始终遮盖所述升降槽28，使得所述压缩仓67内的泥渣无法进入所述升降槽28内，所述升降齿条72上升通过所述传动齿轮27带动所述开合齿轮26转动，所述开合齿轮26通过所述开合齿条25带动所述放料门24滑动，两扇所述放料门24相对滑动，使得所述压缩仓67底部与外界连通，被压缩的泥渣饼掉落出来；当所述滑块71滑动到所述升降槽28的顶端时，所述撞针29插入所述撞槽74内，并且所述撞针29的底端向下推动所述杠杆75的顶端，使得所述杠杆75转动，所述杠杆75的底端推动所述限位杆 77滑动，压缩所述恢复弹簧76的同时其底端从所述限位槽79a内滑出，所述拨块78能够自由转动，此时所述压缩板66继续向上滑动，推动所述拨块78 向上转动至所述滑块71的内部，所述转动弹簧79被压缩，随后所述压缩板 66与所述拨块78分离，所述转动弹簧79复位，带动所述拨块78转回，当所述限位槽79a回到初始位置时，所述限位杆77失去所述拨块78侧壁的抵触，所述恢复弹簧76复位，将所述限位杆77再次推入所述限位槽79a内，使得所述拨块78再次锁死，所述限位杆77滑动过程中通过与所述杠杆75的底端转动连接带动其转动，使得所述杠杆75复位；与此同时，所述复位弹簧73复位，将所述滑块71向下推动，所述滑块71带动所述挡板79b和所述升降齿条72 向下滑动，所述撞针29从所述撞槽74内滑出，所述挡板79b在所述压缩罐 23内部滑动，同时所述升降齿条72通过所述传动齿轮27带动所述开合齿轮 26反向转动，所述开合齿轮26通过所述开合齿条25带动所述放料门24复位，最终所述滑块71回到所述升降槽28的底端，所述放料门24重新关闭；随后所述压缩板66从所述压缩仓67中脱离。汇聚到所述沉降斗22底端的泥渣通过所述压缩板66与所述压缩仓67顶端之间的缝隙进入所述压缩仓67内。所述转动结构5按上述方式继续带动所述升降柱63转动，所述滑柱65开始沿所述升降导轨64的底端向顶端滑动，所述升降柱63带动所述减速箱62和所述压缩板66向下滑动，所述减速箱62通过所述连接杆54带动所述十字柱53 在所述传动套筒51和所述十字槽52内向下滑动，当所述十字柱53的底端抵触所述压盘57后，所述压盘57跟随所述十字柱53向下滑动，所述缓冲弹簧 56收缩，为所述十字柱53提供缓冲和减速的作用，从而让所述十字柱53和所述连接杆54速度快速降低，避免所述十字柱53的底端撞击所述转动筒34 的内部底面，同时也降低所述减速箱62和所述升降柱63的速度，避免其受到撞击。所述压缩板66向下滑动，重新进入所述压缩仓67内，并且将所述压缩仓67顶端封闭，防止其他泥渣进入所述压缩仓67内。所述压缩板66向下挤压其下方的泥渣，使其密度增大，同时排出多余水分，排出的水分穿过所述压力网46进入所述曲管45内，所述水泵44启动，产生吸力，将所述曲管45 内的水通过所述回流管43引入所述进水管42中，重新分离。当所述压缩板 66滑动到所述升降槽28的底端时，其侧壁撞击所述拨块78，由于所述限位杆77的底端和所述限位槽79a的特殊结构，不具有阻止所述拨块78向下转动的能力，因此所述压缩板66向下抵触所述拨块78时，所述拨块78向下转动，进入所述滑块71内部，所述转动弹簧79被压缩，并且所述限位杆77的底端从所述限位槽79a内滑出，所述恢复弹簧76被压缩；当所述压缩板66越过所述拨块78后，所述转动弹簧79复位，使得所述拨块78从所述滑块71内转出，当所述限位槽79a回到初始位置时，所述限位杆77失去所述拨块78侧壁的抵触，所述恢复弹簧76复位，将所述限位杆77再次推入所述限位槽79a内。当所述升降套筒61内的所述滑柱65移动至所述升降导轨64的顶端时，所述压缩板66下降到最大程度，此时所述压缩仓67内的泥渣被压缩成泥饼，水分充分排出并进入所述曲管45内。随着所述转动筒34持续转动，所述压缩结构6 和所述放料结构7按照上述过程持续往复运动，达到将泥渣压缩成饼的目的，实现缩小泥渣体积和回收余水的效果。此装置具有具有及时清除淤积泥沙和压缩泥沙的优点。
与相关技术相比较，本发明提供的地热钻井清洁除砂装置具有如下有益效果：
本发明提供一种地热钻井清洁除砂装置，利用所述搅拌结构3自身转动带动所述搅拌结构6上下往复运动，从而达到不断压缩泥渣的效果，而且在压缩泥渣的过程中不但及时有效将泥饼回收清除，而且实现了回收泥渣中剩余水资源的作用，并且重回所述分离罐21中重新分离，整个过程不需要人工干预，简单快速，极大地提高泥渣处理效率以及水资源的回收和利用率。此具有具有及时清除淤积泥沙和压缩泥沙的优点。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种地热钻井清洁除砂装置，其特征在于，包括：
支架(1)；
除砂结构(2)，所述除砂结构(2)与所述支架(1)的顶端固定连接，所述除砂结构(2)包括分离罐(21)、沉降斗(22)、压缩罐(23)、放料门(24)、开合齿条(25)、升降槽(28)和撞针(29)，所述沉降斗(22)的外壁固定于所述支架(1)的顶端，所述分离罐(21)固定于所述沉降斗(22)的顶端，且两者内部相互连通，所述压缩罐(23)固定于所述沉降斗(22)的底面，两个所述放料门(24)对称滑动连接于所述压缩罐(23)的底面，且两个所述放料门(24)相互抵触，所述开合齿条(25)设于所述放料门(24)的顶面，两个所述升降槽(28)对称设于所述压缩罐(23)的内壁，所述撞针(29)固定于所述升降槽(28)的顶面；
搅拌结构(3)，所述搅拌结构(3)转动连接于所述分离罐(21)的内部，所述搅拌结构(3)包括安装台(31)、电机(32)、转动齿轮(33)、转动筒(34)、外齿轮(35)和搅拌叶(38)，所述安装台(31)固定于所述分离罐(21)的顶面，所述电机(32)安装于所述安装台(31)的顶面，所述转动齿轮(33)转动连接于所述安装台(31)的内部，且所述电机(32)与所述转动齿轮(33)转动连接，所述转动筒(34)的上端分别转动连接于所述安装台(31)和所述分离罐(21)的内部，所述外齿轮(35)固定于所述转动筒(34)的外壁，且所述外齿轮(35)与所述转动齿轮(33)啮合连接，所述搅拌叶(38)固定于所述转动筒(34)的底端；
管道结构(4)，所述管道结构(4)与所述分离罐(21)的内部连通，所述管道结构(4)包括回流管(43)、水泵(44)、曲管(45)和压力网(46)，所述曲管(45)设于所述压缩罐(23)的内部，所述回流管(43)的底端与所述曲管(45)的顶端连通，所述水泵(44)安装于所述回流管(43)的内部，所述压力网(46)安装于所述曲管(45)的底端内部；
转动结构(5)，所述转动结构(5)固定于所述转动筒(34)的内部，所述转动结构(5)包括传动套筒(51)、十字槽(52)、十字柱(53)和连接杆(54)，所述转动套筒固定于所述转动筒(34)的下端内壁，所述十字槽(52)设于所述传动套筒(51)的内壁，所述十字柱(53)滑动连接于所述传动套筒(51)和所述十字槽(52)的内部，所述连接杆(54)的顶端固定于所述十字柱(53)的底端，且所述连接杆(54)贯穿所述搅拌叶(38)并与之滑动连接；
压缩结构(6)，所述压缩结构(6)与所述连接杆(54)的底端转动连接，所述压缩结构(6)包括升降套筒(61)、减速箱(62)、升降柱(63)、升降导轨(64)、滑柱(65)、压缩板(66)和压缩仓(67)，所述升降套筒(61)固定于所述沉降斗(22)的内部，所述减速箱(62)滑动连接于所述升降套筒(61)的内部，且所述减速箱(62)与所述连接杆(54)的底端转动连接，所述升降柱(63)转动连接于所述升降套筒(61)的内部，且所述升降柱(63)与所述减速箱(62)转动连接，所述升降导轨(64)设于所述升降柱(63)的表面，所述滑柱(65)固定于所述升降套筒(61)的内壁底端，且所述滑柱(65)滑动连接于所述升降导轨(64)的内部，所述压缩板(66)固定于所述升降柱(63)的底面，所述压缩仓(67)设于所述压缩罐(23)的内部，且所述压缩板(66)滑动连接于所述压缩仓(67)的内部；
放料结构(7)，所述放料结构(7)滑动连接于所述升降槽(28)的内部，所述放料结构(7)包括滑块(71)、升降齿条(72)、复位弹簧(73)、拨块(78)和转动弹簧(79)，两个所述滑块(71)分别对应滑动连接于两个所述升降槽(28)的内部，所述升降齿条(72)的顶端固定于所述滑块(71)的侧壁，所述复位弹簧(73)的顶端抵触所述升降槽(28)的顶面，且所述复位弹簧(73)的底端抵触所述滑块(71)的顶部，所述拨块(78)转动连接于所述滑块(71)的内部，且所述拨块(78)抵触所述压缩板(66)，所述转动弹簧(79)安装于所述拨块(78)的内部，且所述拨块(78)抵触所述转动弹簧(79)的一端。
2.根据权利要求1所述的地热钻井清洁除砂装置，其特征在于，所述沉降斗(22)和所述压缩罐(23)的内部均为漏斗形结构，且两者内部相互连通。
3.根据权利要求1所述的地热钻井清洁除砂装置，其特征在于，所述除砂结构(2)还包括开合齿轮(26)和传动齿轮(27)，所述开合齿轮(26)转动连接于所述压缩罐(23)的内部，且所述开合齿轮(26)与所述开合齿条(25)啮合连接，所述传动齿轮(27)转动连接于所述压缩罐(23)的内部，且所述传动齿轮(27)分别与所述开合齿轮(26)和所述升降齿条(72)啮合连接，且所述传动齿轮(27)直径大于所述开合齿轮(26)的直径。
4.根据权利要求1所述的地热钻井清洁除砂装置，其特征在于，所述搅拌结构(3)还包括排水口(36)和聚水叶(37)，若干所述排水口(36)阵列贯穿所述转动筒(34)的侧壁，若干所述聚水叶(37)对应倾斜固定于每个所述排水口(36)的一侧，且所述聚水叶(37)倾斜方向与所述转动筒(34)转动方向相反。
5.根据权利要求1所述的地热钻井清洁除砂装置，其特征在于，所述曲管(45)呈Z型结构，所述曲管(45)的底端与所述压缩仓(67)的底端侧面连通。
6.根据权利要求1所述的地热钻井清洁除砂装置，其特征在于，所述管道结构(4)还包括排水管(41)和进水管(42)，所述排水管(41)贯穿所述安装台(31)与所述分离罐(21)的内部连通，且所述排水管(41)与所述转动筒(34)的顶端内部转动连接，所述进水管(42)按所述分离罐(21)的切向与所述分离罐(21)的内部连通，且所述回流管(43)的顶端与所述进水管(42)内部连通。
7.根据权利要求1所述的地热钻井清洁除砂装置，其特征在于，所述转动结构(5)还包括连接盘(55)、缓冲弹簧(56)和压盘(57)，所述连接盘(55)转动连接于所述转动筒(34)的底端内部，且所述连接杆(54)贯穿所述连接盘(55)并与之滑动连接，所述缓冲弹簧(56)套于所述连接杆(54)的外部，且所述缓冲弹簧(56)的底端安装于所述连接盘(55)的顶面，所述压盘(57)安装于所述缓冲弹簧(56)的顶端，且所述连接杆(54)贯穿所述压盘(57)并与之滑动连接。
8.根据权利要求1所述的地热钻井清洁除砂装置，其特征在于，所述升降柱(63)转动180度的过程是所述滑柱(65)从所述升降导轨(64)最低端滑动到最高端，或所述滑柱(65)从所述升降导轨(64)最高端滑动到最低端的过程，且所述升降柱(63)转动360度时，所述滑柱(65)回到所述升降导轨(64)的起点。
9.根据权利要求1所述的地热钻井清洁除砂装置，其特征在于，所述放料结构(7)还包括撞槽(74)、杠杆(75)、恢复弹簧(76)、限位杆(77)、限位槽(79a)和挡板(79b)，所述撞槽(74)设于所述滑块(71)的顶面，且所述撞针(29)滑动连接于所述撞槽(74)的内部，所述杠杆(75)转动连接于所述滑块(71)的内部，且所述撞针(29)抵触所述杠杆(75)的顶端，所述限位杆(77)滑动连接于所述滑块(71)的内部，且所述限位杆(77)的侧壁与所述杠杆(75)的底端转动连接，所述恢复弹簧(76)安装于所述滑块(71)的内部，且所述限位杆(77)的顶端抵触所述恢复弹簧(76)，所述限位槽(79a)设于所述拨块(78)的侧壁，且所述限位杆(77)的底端与所述限位槽(79a)卡合连接，所述挡板(79b)分别固定于所述滑块(71)的顶面和底面，且所述挡板(79b)滑动连接于所述升降槽(28)的内部。
10.根据权利要求9所述的地热钻井清洁除砂装置，其特征在于，所述拨块(78)为水滴形结构，且所述拨块(78)的顶面为斜面，所述限位杆(77)底端的一侧呈斜面结构，且所述限位杆(77)的底端与所述限位槽(79a)的顶面卡合连接。
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| CN202211228859.9A CN115596382A (zh) | 2022-10-09 | 2022-10-09 | 一种地热钻井清洁除砂装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117052329A (zh) * | 2023-09-07 | 2023-11-14 | 青海省地质环境调查院 | 一种地热钻井清洁除砂装置及其方法 |
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2022
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| CN117052329B (zh) * | 2023-09-07 | 2024-03-19 | 青海省地质环境调查院 | 一种地热钻井清洁除砂装置及其方法 |
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