CN203066919U - 绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构涉及一种土层或岩石的钻具，特别是涉及一种用于绳索取芯钻具的岩芯堵塞报信机构。其目的是为了提供一种压胀胶圈不易损坏、报信后仍能进行小泵量循环的绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构。本实用新型包括外管接头(1)、出水接头(2)、接头中空通道(21)、出水孔(22)、压胀胶圈轴(23)、压胀胶圈(3)、包括有粗杆段(41)和细杆段(42)的单动轴、报信滑套(5)、环形顶圈(51)、下环形圈(52)、过水通孔(521)、过水通道(411)、护罩(6)、护罩上筒(61)、护罩下筒(62)、碟簧垫(71)、碟簧(72)、第一轴承(81)、单动接头(9)、轴承套(10)、容纳腔(101)、第二轴承(82)、锁紧螺母(111)、垫圈(112)、压缩弹簧(113)。

Description

绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构

技术领域

本实用新型涉及一种土层或岩石的钻具，特别是涉及一种用于绳索取芯钻具的岩芯堵塞报信机构。

背景技术

目前在绳索取芯钻具领域，一般会用到岩芯堵塞报信机构（也有人将取芯称为取心，将岩芯称为岩心，将报信机构称为报警机构），它的作用是在钻进过程中，当发生岩芯堵塞或岩芯装满内管（岩芯管）时，造成钻探水泵的泵压升高，告诫操作者应停止钻进、捞取岩芯。现有的国内大多数绳索钻具的报信利用单动装置上方的聚氨酯压胀胶圈，当发生岩芯堵塞或岩芯装满内管时，聚氨酯压胀胶圈承受岩芯堵塞产生的上顶力产生膨胀，引起内外管过水截面的大幅减少和泵压增高从而报信，不过现有的结构存在三个问题，一是正常钻进时胶圈也要承受较大的上顶力，二是单动装置的单动效果差时会与下面的部件有相对转动，摩擦生热，聚氨酯耐热能力低，极易热熔损坏，降低了报信机构的工作可靠性，三是现有的堵塞报信机构在报信后压胀胶圈的膨胀量受岩芯堵塞上顶力的影响，上顶力越大则膨胀量越大，冲洗液的流通量越小，这样当上顶力较大时，几乎堵住了冲洗液的流通通路，不能进行小泵量循环，易造成烧钻及憋泵。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种压胀胶圈不易损坏、报信后仍能进行小泵量循环的绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构。

本实用新型绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构，包括外管接头，外管接头的上端内螺纹连接有出水接头，其中：

所述出水接头的下端与所述外管接头的内壁之间留有间隙，所述出水接头内沿上下方向设有一上端开口的接头中空通道，出水接头下端的侧壁上设有出水孔，出水孔的两端分别与接头中空通道和所述间隙连通；

所述出水接头的下端一体连接有一压胀胶圈轴，压胀胶圈轴的直径小于出水接头下端的直径，压胀胶圈轴上套有压胀胶圈，压胀胶圈的上端面与出水接头的下端面相接触；

还包括单动轴，单动轴包括自上而下相互连接的粗杆段和细杆段，所述粗杆段螺纹连接在所述压胀胶圈轴内，所述粗杆段的外侧壁上滑动连接有一报信滑套，报信滑套的上端面上固定有一环形顶圈，环形顶圈正对于所述压胀胶圈；

所述报信滑套的下端面上固定有一下环形圈，下环形圈的内径大于所述粗杆段的外径；下环形圈的侧壁上设有过水通孔，过水通孔分别连通下环形圈的内侧与外侧，所述粗杆段内设有过水通道，过水通道的一端与所述接头中空通道连通，过水通道的另一端与位于粗杆段和下环形圈之间的容腔连通；

所述细杆段上套有一护罩，护罩包括一向上伸出的护罩上筒和一向下伸出的护罩下筒，所述护罩上筒正对于所述下环形圈，护罩上筒内在下底部设有碟簧垫，护罩上筒内在碟簧垫上方堆叠有若干个碟簧，位于最上方的碟簧与所述粗杆段的下端面相抵；护罩下筒内在顶部设有第一轴承，护罩下筒内还滑动连接有单动接头，单动接头的上端面与第一轴承的下端面相抵；

所述单动接头的下端螺纹连接有一向下伸出的轴承套，所述轴承套内设有容纳腔，所述细杆段依次穿过第一轴承和单动接头，所述细杆段的下端伸入所述容纳腔内；

所述细杆段上还套有第二轴承，第二轴承位于所述容纳腔内，第二轴承的上端面与单动接头的下端面相抵，细杆段的下端螺纹连接有锁紧螺母，所述锁紧螺母上端面上垫有垫圈，细杆段上还套有压缩弹簧，压缩弹簧的上下两端分别与第二轴承的下端面和垫圈的上端面相抵。

本实用新型绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构，其中所述护罩上与细杆段相套接的壁面内嵌装有第一密封圈，所述单动接头上与护罩下筒相滑动连接的壁面内嵌装有第二密封圈。

本实用新型绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构，其中所述出水接头的上端套有悬挂环，悬挂环下方垫有调整垫。

本实用新型绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构与现有技术不同之处在于本实用新型绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构的压胀胶圈与单动部分之间通过报信滑套相隔，即使单动失效时压胀胶圈也不会受到摩擦生热的影响，压胀胶圈不会发生热熔损坏。另外由于碟簧的存在，岩芯堵塞产生的上顶力中很大一部分力被碟簧的弹力所平衡，只有较小的力通过报信滑套作用在压胀胶圈上，这样压胀胶圈不易损坏，更耐用。本实用新型绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构中当压胀胶圈径向膨胀而堵住压胀胶圈与外管接头内壁间的间隙时，冲洗液能绕过压胀胶圈而依次从接头中空通道、过水通道、过水通孔中以小流量流过，从而保证在堵塞报信之后仍能进行小泵量循环，从而防止烧钻及憋泵的发生。本实用新型绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构可以通过调整碟簧的个数从而调整碟簧总的刚度，使报信灵敏度可随地层情况而调整，适用范围更广泛。

本实用新型绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构中第一密封圈和第二密封圈可起到密封零部件间间隙的作用，使得工作过程更稳定可靠。

下面结合附图对本实用新型绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构第一个实施例处于正常钻进状态时的正视剖视图；

图2为本实用新型绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构第一个实施例处于堵塞报信状态时的正视剖视图。

具体实施方式

如图1所示的本实用新型绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构第一个实施例，包括外管接头1，外管接头1的上端内螺纹连接有出水接头2，出水接头2的下端与外管接头1的内壁之间留有间隙12，出水接头2内沿上下方向设有一上端开口的接头中空通道21，出水接头2下端的侧壁上设有出水孔22，出水孔22的两端分别与接头中空通道21和间隙12连通；出水接头2的下端一体连接有一压胀胶圈轴23，压胀胶圈轴23的直径小于出水接头2下端的直径，压胀胶圈轴23上套有压胀胶圈3，压胀胶圈3的上端面与出水接头的下端面相接触；还包括单动轴，单动轴包括自上而下相互连接的粗杆段41和细杆段42，粗杆段41螺纹连接在压胀胶圈轴23内，粗杆段41的外侧壁上滑动连接有一报信滑套5，报信滑套5的上端面上固定有一环形顶圈51，环形顶圈51正对于压胀胶圈3；报信滑套5的下端面上固定有一下环形圈52，下环形圈52的内径大于粗杆段41的外径；下环形圈52的侧壁上设有过水通孔521，过水通孔521分别连通下环形圈52的内侧与外侧，粗杆段41内设有过水通道411，过水通道411的一端与接头中空通道21连通，过水通道411的另一端与位于粗杆段41和下环形圈52之间的容腔连通；细杆段42上套有一护罩6，护罩6包括一向上伸出的护罩上筒61和一向下伸出的护罩下筒62，护罩上筒61正对于下环形圈52，护罩上筒61内在下底部设有碟簧垫71，护罩上筒61内在碟簧垫71上方堆叠有十三个碟簧72，位于最上方的碟簧与粗杆段41的下端面相抵；护罩下筒62内在顶部设有第一轴承81，护罩下筒62内还滑动连接有单动接头9，单动接头9的上端面与第一轴承81的下端面相抵；单动接头9的下端螺纹连接有一向下伸出的轴承套10，轴承套10内设有容纳腔101，细杆段42依次穿过第一轴承81和单动接头9，细杆段42的下端伸入容纳腔101内；细杆段42上还套有第二轴承82，第二轴承82位于容纳腔101内，第二轴承82的上端面与单动接头9的下端面相抵，细杆段42的下端螺纹连接有锁紧螺母111，锁紧螺母111上端面上垫有垫圈112，细杆段42上还套有压缩弹簧113，压缩弹簧的上下两端分别与第二轴承82的下端面和垫圈112的上端面相抵。另外本实施例中护罩6上与细杆段42相套接的壁面内嵌装有第一密封圈114，单动接头9上与护罩下筒62相滑动连接的壁面内嵌装有第二密封圈115。本实施例中粗杆段41与报信滑套5之间通过键513连接。本实施例中出水接头2的上端套有悬挂环211，悬挂环下方垫有调整垫212。

下面说明本实施例的使用方法和工作过程。在使用时将轴承套10与岩芯容纳管连接，将外管接头1连接到外岩芯管上，在正常钻进时，外岩芯管会伴随钻杆柱的转动而转动，由于第一轴承81和第二轴承82的存在，岩芯容纳管不转动，即外岩芯管单动。此时即使发生单动失效，由于压胀胶圈3设置的位置不在单动部分，也不会损坏压胀胶圈3。当发生岩芯堵塞时，岩芯容纳管上顶轴承套10，碟簧72被压缩，护罩上筒61上顶下环形圈52，于是环形顶圈51上顶压胀胶圈3，压胀胶圈3发生径向膨胀，如图2所示。此时冲洗液只能经过过水通道411和过水通孔521向下流，由于此过流面积较小，钻探水泵的泵压仪表盘仍会显示泵压增高的信号，从而完成报信。由于报信时冲洗液的通路未被完全堵死，可以防止烧钻及憋泵的发生。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构，包括外管接头（1），外管接头（1）的上端内螺纹连接有出水接头（2），其特征在于：

所述出水接头（2）的下端与所述外管接头（1）的内壁之间留有间隙（12），所述出水接头（2）内沿上下方向设有一上端开口的接头中空通道（21），出水接头（2）下端的侧壁上设有出水孔（22），出水孔（22）的两端分别与接头中空通道（21）和所述间隙（12）连通；

所述出水接头（2）的下端一体连接有一压胀胶圈轴（23），压胀胶圈轴（23）的直径小于出水接头（2）下端的直径，压胀胶圈轴（23）上套有压胀胶圈（3），压胀胶圈（3）的上端面与出水接头的下端面相接触；

还包括单动轴，单动轴包括自上而下相互连接的粗杆段（41）和细杆段（42），所述粗杆段（41）螺纹连接在所述压胀胶圈轴（23）内，所述粗杆段（41）的外侧壁上滑动连接有一报信滑套（5），报信滑套（5）的上端面上固定有一环形顶圈（51），环形顶圈（51）正对于所述压胀胶圈（3）；

所述报信滑套（5）的下端面上固定有一下环形圈（52），下环形圈（52）的内径大于所述粗杆段（41）的外径；下环形圈（52）的侧壁上设有过水通孔（521），过水通孔（521）分别连通下环形圈（52）的内侧与外侧，所述粗杆段（41）内设有过水通道（411），过水通道（411）的一端与所述接头中空通道（21）连通，过水通道（411）的另一端与位于粗杆段（41）和下环形圈（52）之间的容腔连通；

所述细杆段（42）上套有一护罩（6），护罩（6）包括一向上伸出的护罩上筒（61）和一向下伸出的护罩下筒（62），所述护罩上筒（61）正对于所述下环形圈（52），护罩上筒（61）内在下底部设有碟簧垫（71），护罩上筒（61）内在碟簧垫（71）上方堆叠有若干个碟簧（72），位于最上方的碟簧与所述粗杆段（41）的下端面相抵；护罩下筒（62）内在顶部设有第一轴承（81），护罩下筒（62）内还滑动连接有单动接头（9），单动接头（9）的上端面与第一轴承（81）的下端面相抵；

所述单动接头（9）的下端螺纹连接有一向下伸出的轴承套（10），所述轴承套（10）内设有容纳腔（101），所述细杆段（42）依次穿过第一轴承（81）和单动接头（9），所述细杆段（42）的下端伸入所述容纳腔（101）内；

所述细杆段（42）上还套有第二轴承（82），第二轴承（82）位于所述容纳腔（101）内，第二轴承（82）的上端面与单动接头（9）的下端面相抵，细杆段（42）的下端螺纹连接有锁紧螺母（111），所述锁紧螺母（111）上端面上垫有垫圈（112），细杆段（42）上还套有压缩弹簧（113），压缩弹簧的上下两端分别与第二轴承（82）的下端面和垫圈（112）的上端面相抵。

2.根据权利要求1所述的绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构，其特征在于：所述护罩（6）上与细杆段（42）相套接的壁面内嵌装有第一密封圈（114），所述单动接头（9）上与护罩下筒（62）相滑动连接的壁面内嵌装有第二密封圈（115）。

3.根据权利要求2所述的绳索取芯钻具用压胀式岩芯堵塞报信机构，其特征在于：所述出水接头（2）的上端套有悬挂环，悬挂环下方垫有调整垫。

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