CN202914002U - 一种球悬挂式岩心爪取心钻具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种球悬挂式岩心爪取心钻具，外总成包括连接于上接头与轴承腔之间的活塞套，悬挂机构包括活塞、阀、球挡和球室，球挡的第一轴与活塞桶底上的孔配合；阀的外壁上具有一卡合件，阀的上段与第一轴的内孔配合，下段与内总成的心轴的内孔配合，卡合件与球挡的内台肩相抵，阀的下段与心轴的内台肩之间设置一压缩弹簧，阀的上段的内腔具有用于与球体组成单向阀的台肩；球室套装于心轴上，球室的壁上设置有贯通的开孔，开孔内均设置一止动球，球室的设置有开孔的轴段与第二轴的内径较小的内孔段滑动配合；心轴的外壁上设置有供止动球相对球室外露的部分嵌入的凹槽。依靠球室与球挡的相对禁止限制止动球的径向活动，实现悬挂。

Description

一种球悬挂式岩心爪取心钻具

技术领域

本实用新型涉及取心钻具领域，尤其涉及一种球悬挂式岩心爪取心钻具的悬挂机构。

背景技术

目前的岩心爪取心钻具的内总成的悬挂机构与实现液力加压的机构是分开设置的，该种结构的岩心爪取心钻具具有结构复杂和液力加压操作繁琐的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有岩心爪取心钻具存在的上述缺陷，提供一种悬挂机构与液力加压机构集一体的球悬挂式岩心爪取心钻具。

本实用新型采用的技术方案为：一种球悬挂式岩心爪取心钻具，外总成包括螺纹连接于上接头与轴承腔之间的活塞套，内总成的悬挂机构包括活塞、阀、球挡和球室，所述活塞为桶状，所述球挡为包括第一轴和第二轴的中空且两端开口的阶梯轴，第一轴的外径和内径分别小于第二轴的外径和内径；

所述球挡的第一轴与活塞的桶底上的孔配合，第一轴的开口端设置一挡圈，活塞与活塞套的内孔滑动配合，活塞的内壁与第一轴之间安装一轴向上定位于挡圈与桶底之间的第一轴承，活塞套与第一轴之间安装一轴向上定位于桶底与球挡的外台肩之间的第二轴承；

所述阀的外壁上具有一沿径向外凸的卡合件，所述阀的上段与第一轴的内孔配合，下段与内总成的心轴的内孔配合，卡合件与球挡的内台肩相抵，阀的下段的端面与心轴的内台肩之间设置一压缩弹簧，阀的上段的内腔具有用于与一球体组成从上至下截止的单向阀的台肩；

所述球室套装于心轴上，球室的壁上设置有至少两个贯通的开孔，每个开孔内均设置一直径大于球室的壁厚的止动球，所述第二轴的开口端的内径小于第二轴其他部分的内径，所述球室的设置有开孔的轴段与第二轴的开口端的内孔滑动配合；所述心轴的外壁上设置有供止动球相对球室外露的部分嵌入的凹槽。

其中，所述开孔分布于球室的同一圆周上。

其中，所述开孔在球室的同一圆周上均匀分布。

其中，活塞的上边沿置于上接头与活塞套之间。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的球悬挂式岩心爪取心钻具采用了集悬挂、液力加压于一体的结构设计，具体为：由于球挡则是被压缩弹簧的张力向上推举，而不能下行，因此依靠球室与球挡的相对禁止，限制止动球的径向活动，进而内总成在止动球的作用下被悬挂在外总成内，使各组件在无外力总用的情况下，相互制约禁止，组成悬挂机构。当钻进完成，在阀的上段的内孔中投入一钢球，开泵后，压缩弹簧在上部液压的作用下进一步收缩，活塞、第一、第二轴承、球挡下行，此时，球挡与球室对止动球的限位因错位消失，止动球径向向外活动，松开心轴，内总成即在液压力的作用下向下行，岩心爪在强大的液力作用迫使岩心爪遇到钻头斜内台阶时使爪向内收缩，封闭内总成，防止钻具内松散的岩心脱落，并能防止提钻过程中抽吸作用对岩心的抽吸。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的球悬挂式岩心爪取心钻具的一种实施结构的上段的剖视图；

图2示出了根据本实用新型的球悬挂式岩心爪取心钻具的一种实施结构的下段剖视图。

附图标记说明：

1、上接头        2、活塞套

3、活塞          4、阀

5、球挡          6、压缩弹簧

7、球室          8、轴承腔

9、套筒          10、心轴

11、背母         12、内管接头

13、外管         14、半螺纹

15、定位销      16、内管

17、扩孔器      18、卡簧

19、岩心爪      20、取心钻头

B1、挡圈        B2、球体

B3、止动球      B4、轴承

B5、垫圈        B6、钢球

具体实施方式

常规的悬挂式岩心爪取心钻具包括外总成和内总成，外总成从上至下包括如图1和2所示的上接头1、轴承腔8、外管13、扩孔器17和取心钻头20，其中，上接头1插入轴承腔8的上端中，并与轴承腔8的上端螺纹配合连接；轴承腔8的下端插入外管13的上端中，并与外管13的上端螺纹配合连接；扩孔器17的上端插入外管13的下端中，并与外管13的下端螺纹配合连接；取心钻头20的上端插入扩孔器17的下端中，并与扩孔器17的下端螺纹配合连接。内总成主要包括如图1和2所示的心轴10内管接头12、内管16、卡簧18、岩心爪19，内管16通过内管接头12与心轴10螺纹配合连接，内管接头12可通过安装于心轴10上的背母11（背母11与内管接头12之间可设置有垫圈B5）锁紧定位，岩心爪19与内管16的下端螺纹配合连接，卡簧18安装于岩心爪19内。悬挂式岩心爪取心钻具在进行取心钻进时，外总成旋转，内总成不旋转，但由于内总成可以在外总成内在轴向上移动，因此需要设置悬挂机构，使内、外总成在钻进时相对轴向定位。而液力加压是指在钻进结束后，内总成在液压力的作用下，相对外总成下行，迫使岩心爪在接触钻头斜内台阶后径向收缩，封闭内总成，防止钻具内松散的岩心脱落，并能防止提钻过程中抽吸作用对岩心的抽吸。

本实用新型的球悬挂式岩心爪取心钻具可集上述悬挂功能与液力加压功能于一体，如图1和2所示，其外总成还包括螺纹连接于上接头1与轴承腔8之间的活塞套2，内总成的悬挂机构包括活塞3、阀4、球挡5和球室7，该活塞3为桶状，球挡5为包括第一轴和第二轴的中空且两端开口的阶梯轴，第一轴的外径和内径分别小于第二轴的外径和内径，球挡5的第一轴与活塞的桶底上的孔配合，第一轴的开口端设置一挡圈B1，活塞3与活塞套2的内孔滑动配合，活塞3的内壁与第一轴之间安装一轴向上定位于挡圈与桶底之间的第一轴承，活塞套2与第一轴之间安装一轴向上定位于桶底与球挡5的外台肩之间的第二轴承；阀4的外壁上具有一沿径向外凸的卡合件，阀4的上段与第一轴的内孔配合，下段与心轴10的内孔配合，卡合件与球挡5的内台肩相抵，阀4的下段的端面与心轴1-的内台肩之间设置一压缩弹簧6，阀4的上段的内腔具有用于与一球体B2（通常为钢球）组成从上至下截止的单向阀的台肩；球室7套装于心轴10上，球室10的壁上设置有至少两个贯通的开孔，每个开孔内均设置一直径大于球室的壁厚的止动球B3，第二轴的开口端的内径小于第二轴其他部分的内径，球室的设置有开孔的轴段与第二轴的开口端的内孔滑动配合，心轴10的外壁上设置有供止动球相对球室外露的部分嵌入的凹槽，即在第二轴的开口端抵住止动球B3时即可将内总成悬挂于外总成内，当阀4下行继而使球挡5下行时，第二轴的开口端的内壁脱离止动球B3，而第二轴其他部分的内径相对较大，进而使止动球B3因失去径向向内的压力作用而无法悬挂住内总成，这样，内总成将在外力的作用下下行。

上述开孔可分布于球室的同一圆周上，特别是在球室的同一圆周上均匀分布。

上述活塞3的上边沿可置于上接头1与活塞套2之间。

球悬挂式岩心爪取心钻具的内总成与外总成的与以上结构无关的其他结构可与现有的悬挂式岩心爪取心钻具相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施方式，并非用来限定本实用新型的实施范围，但凡在本实用新型的保护范围内所做的等效变化及修饰，皆应认为落入了本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种球悬挂式岩心爪取心钻具，其特征在于：外总成包括螺纹连接于上接头与轴承腔之间的活塞套，内总成的悬挂机构包括活塞、阀、球挡和球室，所述活塞为桶状，所述球挡为包括第一轴和第二轴的中空且两端开口的阶梯轴，第一轴的外径和内径分别小于第二轴的外径和内径；

所述球挡的第一轴与活塞的桶底上的孔配合，第一轴的开口端设置一挡圈，活塞与活塞套的内孔滑动配合，活塞的内壁与第一轴之间安装一轴向上定位于挡圈与桶底之间的第一轴承，活塞套与第一轴之间安装一轴向上定位于桶底与球挡的外台肩之间的第二轴承；

所述阀的外壁上具有一沿径向外凸的卡合件，所述阀的上段与第一轴的内孔配合，下段与内总成的心轴的内孔配合，卡合件与球挡的内台肩相抵，阀的下段的端面与心轴的内台肩之间设置一压缩弹簧，阀的上段的内腔具有用于与一球体组成从上至下截止的单向阀的台肩；

所述球室套装于心轴上，球室的壁上设置有至少两个贯通的开孔，每个开孔内均设置一直径大于球室的壁厚的止动球，所述第二轴的开口端的内径小于第二轴其他部分的内径，所述球室的设置有开孔的轴段与第二轴的开口端的内孔滑动配合；所述心轴的外壁上设置有供止动球相对球室外露的部分嵌入的凹槽。

2.根据权利要求1所述的球悬挂式岩心爪取心钻具，其特征在于：所述开孔分布于球室的同一圆周上。

3.根据权利要求2所述的球悬挂式岩心爪取心钻具，其特征在于：所述开孔在球室的同一圆周上均匀分布。

4.根据权利要求1所述的球悬挂式岩心爪取心钻具，其特征在于：活塞的上边沿置于上接头与活塞套之间。

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