CN117190939A - 一种新型钻杆直线度检测工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型钻杆直线度检测工装，包括两个左右位置对称的外壳，外壳的内端面设有开口朝内的半圆形的钻杆腔；本发明通过直接设置在钻机上，使得可在不拆卸钻杆和不影响钻机正常工作的情况下，对钻杆的直线度和圆跳动进行检测，提高了实用性，同时节约了拆装钻杆的时间，还利用检测钻杆升降时的表面摩擦力大小，来判断钻杆表面润滑情况，并自动对钻杆表面的润滑液进行补充，节约了人工补充的时间，同时可防止钻杆摩擦力过大而加大钻杆的磨损，不仅如此，还利用竖直检测块，可检测钻杆是否处于竖直状态，以方便钻机的使用，同时可提高检测精度。

Description

一种新型钻杆直线度检测工装

本申请是申请号为2023108777205、申请日为2023年7月18日、发明名称为“一种旋转钻机钻杆直线度检测工装”的分案申请。

技术领域

本发明涉及直线度检测技术领域，具体为一种新型钻杆直线度检测工装。

背景技术

钻杆是一种尾部带有螺纹的钢管，用于连接钻机地表设备和位于钻井底端钻磨设备或底孔装置，在钻杆使用过程中，钻杆本身会受到较大的内外压、扭曲、弯曲和振动，使得钻杆在使用中需要频繁的对其直线度进行检测，防止钻杆直线度超差，导致钻杆与动力头卡滞、磨损、早期失效、影响钻机的使用性能和寿命，而且现有的检测工装在检测前往往需要将钻杆拆下，并且功能较为单一，实用性较差。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，发明人针对传统检测工装的不足，研究出一种可以直接安装在钻机上可同时进行跳动和直线度检测的钻杆检测工装。

为了达到所述目的，本发明所提供的技术方案是：一种新型钻杆直线度检测工装，它包括两个左右位置对称的外壳，所述外壳的内端面设有开口朝内的半圆形的钻杆腔，所述外壳内设有放大检测腔，所述放大检测腔的外侧壁上设有开口朝内的检测滑槽，所述检测滑槽内滑动设有齿条，所述齿条的内端面上固定设有延伸到所述钻杆腔内的接触杆，所述齿条的外端面与所述检测滑槽的内壁之间固定设有检测弹簧，所述放大检测腔内设有可以检测钻杆直线度和圆跳动的检测机构；所述放大检测腔下侧的所述外壳内设有润滑腔，所述润滑腔的外侧壁连接有延伸到所述外壳外表面的补充管，所述补充管上设有单向阀，所述接触杆下侧的所述钻杆腔内壁上设有开口朝内的接触滑槽，所述接触滑槽和所述润滑腔内设有可以自动对钻杆进行润滑的润滑机构；右侧所述润滑腔右下侧的所述外壳内固定设有竖直检测块，所述竖直检测块内设有检测钻杆是否竖直的竖直机构。

进一步的，所述润滑腔下侧的所述外壳内设有回收腔，所述回收腔的内端面设有延伸到所述钻杆腔侧壁上的抽风管，所述抽风管上固定设有抽风泵，所述外壳下端面设有开关板，所述开关板可封闭所述回收腔，该抽风泵可将附着在钻杆表面的灰尘杂质去除，防止其影响检测结果。

进一步的，所述检测机构包括转动设置在所述放大检测腔后侧壁上的放大轴，所述放大轴上固定设有检测齿轮，所述检测齿轮与所述齿条啮合，所述检测齿轮后侧的所述放大轴上固定设有下放大轮，所述放大轴上侧的所述放大检测腔后侧壁转动设有角度轴，所述角度轴上固定设有上放大轮，所述上放大轮与所述下放大轮啮合，所述上放大轮前侧的所述角度轴上固定设有角度传感器，该检测机构可在不拆卸钻杆和不影响钻机正常工作的情况下，对钻杆的直线度和圆跳动进行检测。

进一步的，所述润滑机构包括滑动设置在所述接触滑槽内的摩擦接触块，所述摩擦接触块的外端面与所述接触滑槽的内壁之间固定设有接触弹簧，所述摩擦接触块的内端面设有开口朝内的摩擦滑槽，所述摩擦滑槽内滑动设有摩擦滑块，所述摩擦滑块的上端面与所述摩擦滑槽的顶面之间固定设有摩擦弹簧，所述接触滑槽的侧壁上设有延伸到所述摩擦滑槽内的润滑管，所述摩擦滑块可封闭所述润滑管，所述润滑管上设有润滑泵，所述摩擦滑槽的顶面设有接触开关，该润滑机构可自动补充钻杆表面的润滑油，防止钻杆摩擦力过大而加大钻杆的磨损。

进一步的，所述竖直机构包括固定设置在右侧所述外壳右端面的竖直指示灯，所述竖直检测块内设有竖直检测腔，所述竖直检测腔的左右侧壁上固定设有两个位置对称的导电块，所述导电块上连接有导线，所述导线的另一端连接在竖直指示灯上，导线上还设有电源，该竖直机构可检测钻杆是否处在竖直状态，方便钻机的使用，同时可提高检测精度。

进一步的，所述外壳上端面固定设有安装块，该安装块可将本发明设置在钻机上。

进一步的，所述安装块上固定设有两个前后位置对称的组合耳，该组合耳可将两个外壳组合在一起。

本发明的技术效果有：本发明通过直接设置在钻机上，使得可在不拆卸钻杆和不影响钻机正常工作的情况下，对钻杆的直线度和圆跳动进行检测，提高了实用性，同时节约了拆装钻杆的时间；

本发明利用检测钻杆升降时的表面摩擦力大小，来判断钻杆表面润滑情况，并自动对钻杆表面的润滑液进行补充，节约了人工补充的时间，同时可防止钻杆摩擦力过大而加大钻杆的磨损；

本发明利用竖直检测块，可检测钻杆是否处于竖直状态，以方便钻机的使用，同时可提高检测精度。

附图说明

图1是本发明的外观示意图；

图2是本发明的一种新型钻杆直线度检测工装整体结构示意图；

图3是本发明图2中A-A的示意图；

图4是本发明图2中接触滑槽的结构图；

图5是本发明图2中竖直检测块的结构图；

如图：

11、安装块；12、外壳；13、放大检测腔；14、齿条；15、检测滑槽；16、检测弹簧；17、接触杆；18、补充管；19、单向阀；20、润滑腔；21、回收腔；22、开关板；23、抽风泵；24、抽风管；25、竖直指示灯；26、角度轴；27、上放大轮；28、角度传感器；29、下放大轮；30、放大轴；31、检测齿轮；32、接触滑槽；33、接触弹簧；34、润滑泵；35、润滑管；36、摩擦接触块；37、接触开关；38、摩擦滑槽；39、摩擦弹簧；40、摩擦滑块；41、导线；42、电源；43、竖直检测块；44、导电块；45、竖直检测腔；46、组合耳；47、检测机构；48、润滑机构；49、竖直机构；50、钻杆腔。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明，应当理解为以下文字仅仅用以描述本发明的一种新型钻杆直线度检测工装或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定，如在本文中所使用，术语上下和左右不限于其严格的几何定义，而是包括对于机加工或人类误差合理和不一致性的容限，下面详尽说明该一种新型钻杆直线度检测工装的具体特征：

参照图1-图5，根据本发明的实施例的一种新型钻杆直线度检测工装，包括两个左右位置对称的外壳12，所述外壳12的内端面设有开口朝内的半圆形的钻杆腔50，所述外壳12内设有放大检测腔13，所述放大检测腔13的外侧壁上设有开口朝内的检测滑槽15，所述检测滑槽15内滑动设有齿条14，所述齿条14的内端面上固定设有延伸到所述钻杆腔50内的接触杆17，所述齿条14的外端面与所述检测滑槽15的内壁之间固定设有检测弹簧16，所述放大检测腔13内设有可以检测钻杆直线度和圆跳动的检测机构47；所述放大检测腔13下侧的所述外壳12内设有润滑腔20，所述润滑腔20的外侧壁连接有延伸到所述外壳12外表面的补充管18，所述补充管18上设有单向阀19，所述接触杆17下侧的所述钻杆腔50内壁上设有开口朝内的接触滑槽32，所述接触滑槽32和所述润滑腔20内设有可以自动对钻杆进行润滑的润滑机构48；右侧所述润滑腔20右下侧的所述外壳12内固定设有竖直检测块43，所述竖直检测块43内设有检测钻杆是否竖直的竖直机构49。

可选地，所述润滑腔20下侧的所述外壳12内设有回收腔21，所述回收腔21的内端面设有延伸到所述钻杆腔50侧壁上的抽风管24，所述抽风管24上固定设有抽风泵23，所述外壳12下端面设有开关板22，所述开关板22可封闭所述回收腔21，当抽风泵23启动时，抽风泵23通过抽风管24将钻杆表面附着的杂质吸入到回收腔21储蓄起来。

可选地，所述检测机构47包括转动设置在所述放大检测腔13后侧壁上的放大轴30，所述放大轴30上固定设有检测齿轮31，所述检测齿轮31与所述齿条14啮合，所述检测齿轮31后侧的所述放大轴30上固定设有下放大轮29，所述放大轴30上侧的所述放大检测腔13后侧壁转动设有角度轴26，所述角度轴26上固定设有上放大轮27，所述上放大轮27与所述下放大轮29啮合，所述上放大轮27前侧的所述角度轴26上固定设有角度传感器28，当钻杆腔50内设有钻杆时，接触杆17会在检测弹簧16的作用下紧贴在钻杆表面，在钻杆伸长或收回时，两侧的接触杆17会因为钻杆表面的直线度左右移动，使得齿条14移动，齿条14通过检测齿轮31带动放大轴30转动，放大轴30通过下放大轮29带动上放大轮27转动，上放大轮27带动角度轴26转动，角度传感器28记录两侧角度轴26的转动角度，并发送到操作者手中，当需要检测钻杆圆跳动时，只需要控制钻杆转动，这时接触杆17会因为钻杆表面跳动而左右移动，进而带动角度轴26转动，这时角度传感器28将记录并发送角度轴26转动角度的最大和最小值。

可选地，所述润滑机构48包括滑动设置在所述接触滑槽32内的摩擦接触块36，所述摩擦接触块36的外端面与所述接触滑槽32的内壁之间固定设有接触弹簧33，所述摩擦接触块36的内端面设有开口朝内的摩擦滑槽38，所述摩擦滑槽38内滑动设有摩擦滑块40，所述摩擦滑块40的上端面与所述摩擦滑槽38的顶面之间固定设有摩擦弹簧39，所述接触滑槽32的侧壁上设有延伸到所述摩擦滑槽38内的润滑管35，所述摩擦滑块40可封闭所述润滑管35，所述润滑管35上设有润滑泵34，所述摩擦滑槽38的顶面设有接触开关37，当钻杆腔50内存在钻杆时，摩擦接触块36在接触弹簧33的作用下接触钻杆表面，在钻杆伸缩时，摩擦滑块40会受到来自钻杆的摩擦力，当钻杆表面的摩擦力过大，即钻杆表面润滑油不足，这时钻杆上升时将带动摩擦滑块40上升，润滑管35打开，在摩擦滑块40接触到接触开关37时，接触开关37控制润滑泵34启动，润滑泵34将润滑腔20内的润滑油通过润滑管35喷洒在钻杆表面。

可选地，所述竖直机构49包括固定设置在右侧所述外壳12右端面的竖直指示灯25，所述竖直检测块43内设有竖直检测腔45，所述竖直检测腔45的左右侧壁上固定设有两个位置对称的导电块44，所述导电块44上连接有导线41，所述导线41的另一端连接在竖直指示灯25上，导线41上还设有电源42，当外壳12倾斜时，外壳12带动竖直检测腔45倾斜，竖直检测腔45内的导电液不再同时接触两侧的导电块44，导线41短路，而在外壳12竖直时，竖直检测腔45内的导电液同时与两侧的导电块44接触，使得导线41构成回路，竖直指示灯25亮起。

可选地，所述外壳12上端面固定设有安装块11，安装块11可将本发明设置在钻机上。

可选地，所述安装块11上固定设有两个前后位置对称的组合耳46，组合耳46用于将两个外壳12固定连接在一起。

本发明的一种新型钻杆直线度检测工装，其工作流程如下：

先将两个外壳12组合，使得钻杆设置在钻杆腔50内，然后通过组合耳46将两个外壳12组合在一起，再将安装块11设置在钻机上，防止本发明随着钻杆滑动，然后钻机控制钻杆正常工作，在钻杆升降时，抽风泵23启动，抽风泵23通过抽风管24将钻杆工作时表面附着的杂质吸入到回收腔21，并储蓄起来，防止钻机工作时产生的灰尘杂质附着在钻杆表面影响后侧的检测，而在钻杆伸长或收回时，两侧的接触杆17会在检测弹簧16的作用下紧贴钻杆表面，并随着钻杆的直线度左右移动，使得齿条14移动，齿条14通过检测齿轮31带动放大轴30转动，放大轴30通过下放大轮29带动上放大轮27转动，上放大轮27带动角度轴26转动，角度传感器28记录两侧角度轴26的转动角度，并发送到操作者手中，使得在不拆卸钻杆和不影响钻机工作的同时检测钻杆直线度，而当需要检测钻杆圆跳动时，只需要控制钻杆转动，这时接触杆17会因为钻杆表面跳动而左右移动，进而带动角度轴26转动，这时角度传感器28将记录并发送角度轴26转动角度的最大和最小值，从而判断钻杆的跳动公差，提高实用性；

在外壳12倾斜时，外壳12带动竖直检测腔45倾斜，竖直检测腔45内的导电液不再同时接触两侧的导电块44，导线41短路，而在外壳12竖直时，竖直检测腔45内的导电液同时与两侧的导电块44接触，使得导线41构成回路，竖直指示灯25亮起，提示钻杆处于竖直状态，方便钻出竖直的孔，同时在竖直指示灯25亮起时，进行直线度和跳动检测，可排除钻杆重力对检测结果的干扰，提高检测精度；

最后，在钻杆表面的摩擦力过大，即钻杆表面润滑油不足时，钻杆上升时将带动摩擦滑块40上升，润滑管35打开，在摩擦滑块40接触到接触开关37时，接触开关37控制润滑泵34启动，润滑泵34将润滑腔20内的润滑油通过润滑管35喷洒在钻杆表面，自动补充钻杆的润滑液，防止钻杆摩擦力过大而增大钻杆的磨损。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种新型钻杆直线度检测工装，包括两个左右位置对称的外壳（12），其特征在于：所述外壳（12）的内端面设有开口朝内的半圆形的钻杆腔（50），所述外壳（12）内设有放大检测腔（13），所述放大检测腔（13）的外侧壁上设有开口朝内的检测滑槽（15），所述检测滑槽（15）内滑动设有齿条（14），所述齿条（14）的内端面上固定设有延伸到所述钻杆腔（50）内的接触杆（17），所述齿条（14）的外端面与所述检测滑槽（15）的内壁之间固定设有检测弹簧（16），所述放大检测腔（13）内设有检测钻杆直线度和圆跳动的检测机构（47）；

所述放大检测腔（13）下侧的所述外壳（12）内设有润滑腔（20），所述润滑腔（20）的外侧壁连接有延伸到所述外壳（12）外表面的补充管（18），所述补充管（18）上设有单向阀（19），所述接触杆（17）下侧的所述钻杆腔（50）内壁上设有开口朝内的接触滑槽（32），所述接触滑槽（32）和所述润滑腔（20）内设有自动对钻杆进行润滑的润滑机构（48）；

右侧所述润滑腔（20）右下侧的所述外壳（12）内固定设有竖直检测块（43），所述竖直检测块（43）内设有检测钻杆是否竖直的竖直机构（49）；

所述检测机构（47）包括转动设置在所述放大检测腔（13）后侧壁上的放大轴（30），所述放大轴（30）上固定设有检测齿轮（31），所述检测齿轮（31）与所述齿条（14）啮合，所述检测齿轮（31）后侧的所述放大轴（30）上固定设有下放大轮（29），所述放大轴（30）上侧的所述放大检测腔（13）后侧壁转动设有角度轴（26），所述角度轴（26）上固定设有上放大轮（27），所述上放大轮（27）与所述下放大轮（29）啮合，所述上放大轮（27）前侧的所述角度轴（26）上固定设有角度传感器（28）；

所述润滑机构（48）包括滑动设置在所述接触滑槽（32）内的摩擦接触块（36），所述摩擦接触块（36）的外端面与所述接触滑槽（32）的内壁之间固定设有接触弹簧（33），所述摩擦接触块（36）的内端面设有开口朝内的摩擦滑槽（38），所述摩擦滑槽（38）内滑动设有摩擦滑块（40），所述摩擦滑块（40）的上端面与所述摩擦滑槽（38）的顶面之间固定设有摩擦弹簧（39），所述接触滑槽（32）的侧壁上设有延伸到所述摩擦滑槽（38）内的润滑管（35），所述摩擦滑块（40）可封闭所述润滑管（35），所述润滑管（35）上设有润滑泵（34），所述摩擦滑槽（38）的顶面设有接触开关（37）。

2.根据权利要求1所述的一种新型钻杆直线度检测工装，其特征在于：所述竖直机构（49）包括固定设置在右侧所述外壳（12）右端面的竖直指示灯（25），所述竖直检测块（43）内设有竖直检测腔（45），所述竖直检测腔（45）的左右侧壁上固定设有两个位置对称的导电块（44），所述导电块（44）上连接有导线（41），所述导线（41）的另一端连接在竖直指示灯（25）上，导线（41）上还设有电源（42）。

3.根据权利要求1所述的一种新型钻杆直线度检测工装，其特征在于：所述润滑腔（20）下侧的所述外壳（12）内设有回收腔（21），所述回收腔（21）的内端面设有延伸到所述钻杆腔（50）侧壁上的抽风管（24），所述抽风管（24）上固定设有抽风泵（23），所述外壳（12）下端面设有开关板（22），所述开关板（22）可封闭所述回收腔（21）。

4.根据权利要求1所述的一种新型钻杆直线度检测工装，其特征在于：所述外壳（12）上端面固定设有安装块（11），安装块（11）可设置在钻机上。