CN204827384U - 一种钻井用输送碾压装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种钻井用输送碾压装置，包括固定外壳、行星齿轮组、内转轴、钻头连接筒、叶轮、碾磨盘和碾压轮机构，其中，所述行星齿轮组包括齿圈、中心太阳轮、行星架和多个行星轮；所述内转轴由所述中心太阳轮带动旋转；所述钻头连接筒位于所述行星架的下方且竖直设置，所述碾压轮机构固定连接在所述行星架上，钻头连接筒固定连接在所述碾压轮机构上；所述叶轮位于所述碾磨盘的下方，其能在旋转时向上输送物料；所述碾磨盘上设置有环形碾槽和物料上升滑道；所述碾压轮机构包括碾轮和物料上升通道。本实用新型能实现了物料从中空的筒内逐步上升并在碾压破碎后被输送出去,工作可靠，耗能低。
Description
技术领域
本实用新型属于钻井设备领域，更具体地，涉及一种钻井用输送碾压装置。
背景技术
随着经济发展，油气钻井数量快速增加，这也推动着钻井方式需要有所改变。传统的的钻井设备包括钻机、井架、提升系统和转盘，需要庞大的系统，而且钻井效率低，并且在钻井过程中所钻井眼较大，造成能源的浪费。另外，其需要使用水循环的水循环排出钻屑的方式进行排屑。
现在采用无钻机钻井技术进行超小井眼钻井的方法不需要钻机、井架、提升系统和转盘，并且所钻井眼为超小井眼，极大地提高了钻井效率和节约了能源。由于现阶段无钻机钻井技术没有钻机和井架，而传统的水循环排出钻屑的方式离不开钻机和井架，并且无论在输送干钻屑还是输送含水钻屑均需要向井底大量注入水然后将水和钻屑的混合物一起抽出，这会极大地造成能源的浪费。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种钻井用输送碾压装置，该装置能够适应新的钻井方式，其能向上输送钻井产生的钻屑并将钻屑破碎至一定的程度来适应后续工序的进行。
为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种钻井用输送碾压装置，其特征在于：包括固定外壳、行星齿轮组、内转轴、钻头连接筒、叶轮、碾磨盘和碾压轮机构，其中，
所述固定外壳用于安装在岩土内以进行支撑；
所述行星齿轮组包括齿圈、中心太阳轮、行星架和多个行星轮，其中，所述齿圈设置在所述固定外壳的内壁，所述行星架通过电机驱动其旋转；
所述内转轴竖直设置并且与所述固定外壳同轴，其固定连接在所述中心太阳轮上并由所述中心太阳轮带动旋转；
所述钻头连接筒位于所述行星架的下方且竖直设置，所述钻头连接筒固定连接在所述碾压轮机构上，所述碾压轮机构固定连接在所述行星架上；
所述内转轴的下端伸入所述钻头连接筒的内腔，所述叶轮和碾磨盘均固定套接在所述内转轴的外侧并且二者均位于所述钻头连接筒内；
所述内转轴从上往下依次穿过碾压轮机构、碾磨盘和叶轮，并且所述碾压轮机构与所述内转轴的外侧存在间隙；
所述叶轮位于所述碾磨盘的下方，其能在旋转时向上输送物料；
所述碾磨盘上设置有环形碾槽和物料上升滑道，所述物料上升滑道用于将物料输送到环形碾槽内，以使碾磨盘承接物料；
所述碾压轮机构包括碾轮和物料上升通道，所述碾轮用于在所述环形碾槽内碾压物料，所述物料上升通道用于将所述环形碾槽内的物料向上送出碾压轮机构。
优选地，所述碾压轮机构还包括顶盘，所述顶盘上设置有出料口，以用于将物料上升通道内的物料向上送出碾压轮机构。
优选地，所述碾压轮机构的顶盘固定安装在所述行星架的下端并抵靠在所述行星架上。
优选地，所述输送碾压装置还包括物料过渡筒，所述内转轴从上往下依次穿过碾磨盘、物料过渡筒和叶轮，所述物料过渡筒与所述内转轴的外侧存在间隙；
所述物料过渡筒位于所述钻头连接筒内并固定连接在所述钻头连接筒上，所述碾磨盘和碾压轮机构均位于所述物料过渡筒内；
所述物料过渡筒的下端设置有进料孔，以使叶轮向上输送的物料进入其内腔以承接物料，然后再使物料通过所述碾磨盘上的物料上升滑道进入所述环形碾槽内。
优选地，所述碾压轮机构还包括顶盘，所述顶盘上设置有出料口，以用于将物料上升通道内的物料向上送出碾压轮机构；所述物料过渡筒固定套装在所述钻头连接筒内，其上端抵靠在所述碾压轮机构的顶盘的下端，以使物料在其内腔进行输送和碾压。
优选地，所述碾轮的轴线水平设置，所述碾压环形槽位于所述碾轮的下方。
优选地，所述中心太阳轮通过螺纹轴连接所述的内转轴；所述电机通过电机连接套带动所述行星架转动，所述螺纹轴位于所述电机连接套内，所述螺纹轴与所述电机连接套均位于碾压轮机构的上方，所述螺纹轴具有外螺纹，所述螺纹轴与所述电机连接套共同构成螺旋通道，从而将从碾压轮机构送出的物料再向上输送。
优选地，所述螺纹轴的下端固定套装在中心太阳齿轮上，所述内转轴固定套装在所述螺纹轴的下端。
优选地，所述物料上升滑道和物料上升通道均为螺旋形，以便于物料的上升。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1)本实用新型设置了行星齿轮机构，行星齿轮机构能实现动力传动并且形成转动差速，因此实现了在有限空间内旋转并带动其它零件得到不同的转速，实现了以一台电机来实现转动差速；
2)本实用新型设置了叶轮，叶轮能将钻头产生的钻屑输送到物料过渡筒中，因此能使物料从钻头进入物料过渡筒；
3)本实用新型设置了物料过渡筒，物料过渡筒能通过离心力将传输的物料甩到其边缘，因此能实现物料能与物料上升滑道接触从而上升；
4)本实用新型设置了碾磨盘和碾压轮机构，能将物料逐步向上传输，并且能在传输过程中将物料碾碎，因此能满足大颗粒的输送和破碎要求；
5)本实用新型设置了物料上升滑道和物料上升通道，使物料向上输送，因此能实现物料依靠离心力向上传输的效果。
附图说明
图1是本实用新型的剖视图；
图2是本实用新型中叶轮示意图；
图3是本实用新型中物料过渡筒示意图；
图4是本实用新型中碾磨盘示意图；
图5(a)是本实用新型中碾压轮机构的结构示意图；
图5(b)是本实用新型中碾压轮机构的顶盘的结构示意图；
图6是本实用新型撤去固定外壳和钻头连接筒后的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1～图4、图5(a)和5(b)所示，为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种钻井用输送碾压装置，包括固定外壳8、螺纹轴11、电机连接套10、行星齿轮组7、内转轴1、钻头连接筒2、叶轮3、碾磨盘5和碾压轮机构6，其中，
所述固定外壳8用于安装在岩土内以进行支撑，其周向固定且无旋转运动，但可以由其他机构推动其产生轴向进给运动；
所述行星齿轮组7包括齿圈71、中心太阳轮72、行星架73和多个行星轮74，其中，所述齿圈71设置在所述固定外壳8的内壁，所述行星架73通过电机驱动其旋转；电机通过电机连接套10驱动行星架73转动，则行星架带动每个行星轮74自转及绕中心太阳轮72公转，而行星轮73的转动又带动中心太阳轮72的自转；
所述内转轴1竖直设置并且与所述固定外壳8同轴，其与所述中心太阳轮72固定连接，并由所述中心太阳轮72带动旋转，所述叶轮3和碾磨盘5均固定套接在所述内转轴1的外侧，因此，中心太阳轮72、内转轴1、叶轮3和碾磨盘5这四者是固定连接在一起的，四者的转速相同，设此转速为V1。
所述钻头连接筒2位于所述行星架73的下方且竖直设置，所述碾压轮机构6固定连接在所述行星架73上，所述行星架73固定连接在电机连接套10上，因此，行星架73、碾压轮机构6、钻头连接筒2和电机连接套10这四者是固定连接在一起的，由上方电机直接驱动电机连接套10，四者的转速相同，设此转速为V2，则根据行星齿轮组7各零件的转速关系可以得出V1＞V2，而且V1和V2的方向也相同。
所述内转轴1的下端伸入所述钻头连接筒2的内腔，并且所述叶轮3和所述碾磨盘5均位于所述钻头连接筒2内；
所述叶轮3位于所述碾磨盘5的下方，其能在旋转时向上输送物料；优选地，所述输送碾压装置还包括物料过渡筒4，所述物料过渡筒4位于所述钻头连接筒2内并固定连接在所述钻头连接筒2上，因此，物料过渡筒4的速度也为V2；所述碾磨盘5和碾压轮机构6均位于所述物料过渡筒4内；
所述内转轴1的从上往下依次穿过碾压轮机构6、碾磨盘5、物料过渡筒4和叶轮3，并且所述碾压轮机构6和所述物料过渡筒4均与所述内转轴1的外侧存在间隙；
所述物料过渡筒4的横截面为类U形，以便于其更好地承接物料，其下端设置有进料孔，以使叶轮3向上输送的物料进入其内腔。
所述碾磨盘5上设置有环形碾槽52和物料上升滑道53，所述物料上升滑道53用于将物料输送到环形碾槽52内，以使碾磨盘5承接物料；
所述碾压轮机构6包括碾轮61和物料上升通道62，所述碾轮61用于在所述环形碾槽52内碾压物料，所述物料上升通道62用于将所述环形碾槽52内的物料向上送出碾压轮机构6。
进一步，所述碾压轮机构6还包括顶盘65，所述顶盘65上设置有出料口，以用于将物料上升通道62上的物料向上送出碾压轮机构6。所述碾压轮机构6的顶盘65固定安装在所述行星架73的下端并抵靠在所述行星架73上。
进一步，所述钻头连接筒2的上端抵靠在所述碾压轮机构6的顶盘65的下端。所述物料过渡筒4固定套装在所述钻头连接筒2内，其上端抵靠在所述碾压轮机构6的顶盘65的下端，以使物料在其内腔进行输送和碾压，这样可以有效防止物料从旁漏出。
进一步，所述碾轮61的轴线水平设置，所述环形碾槽52位于所述碾轮61的下方，碾轮61在绕内转轴1的轴线旋转时能通过碾压来破碎碾磨盘内的物料。
进一步，所述中心太阳轮72通过螺纹轴11连接所述的内转轴1；所述电机通过电机连接套10带动所述行星架73转动，所述螺纹轴11位于所述电机连接套10内，所述螺纹轴11与所述电机连接套10均位于碾压轮机构6的上方，所述螺纹轴11具有外螺纹，所述螺纹轴11与所述电机连接套10共同构成螺旋通道，从而将碾压轮机构6内的物料向上输送。
进一步，所述物料上升滑道53和物料上升通道62均为螺旋形，实现了仅仅依靠物料自身重力旋转产生的离心力逐步传输物料；物料在逐级上升过程中，两级滑道相对于其下面的部件均为顺时针旋转，实现了物料在滑道逆向旋转时沿滑道逐步上升。
参照图1、图2，当电机(图中未示出)带动行星架73顺时针转动时(从上往下看)，电机所产生的速度被行星齿轮组分配给内转轴1和钻头连接筒2，二者的速度不同，内转轴1转速大于钻头连接筒2；叶轮3与内转轴1相连，所述的叶轮3包含与内转轴1固定连接的中心轴固定筒31和固定在中心轴固定筒31上的多个右旋叶片32；由于叶轮3与钻头连接筒2之间存在转速差，叶轮3相对钻头连接筒2的旋转速度方向自上而下看为顺时针方向，这样就将钻头产生的颗粒岩屑搅拌并使颗粒岩屑沿右旋叶片32上升，最终达到物料过渡筒4底端。
参照图1、图3，物料通过叶轮3的搅拌后到达物料过渡筒4底端。所述的物料过渡筒4包含筒体、筒底42和筒底42开的多个均布的扇形的进料孔41，还包括与上端碾压轮机构6固定连接的圆形法兰43。物料被叶轮3搅拌后到达物料过渡筒4的筒底42，物料就会通过筒底42的进料孔41进入物料过渡筒4内并且在旋转的离心力下被甩到筒体的内壁上。
参照图1、图4，物料在物料过渡筒4内并且被离心力甩到筒体的内壁后就会与旋转的碾磨盘5接触。所述的碾磨盘5上具有轴孔51、环形碾槽52和三个周向均布的物料上升滑道53，轴孔51用于使碾磨盘5固定套接到内转轴1上，物料上升滑道53底端与物料过渡筒4的筒底42接触，物料在物料过渡筒4的筒底42时，随着物料上升滑道53相对物料过渡筒4顺时针旋转(从上往下看)，物料在惯性作用下会沿着物料上升滑道53上升至碾磨盘5上的环形碾槽52中。
参照图1、图5(a)，物料上升至环形碾槽52中，会与上端的碾压轮机构6接触。所述的碾压轮机构6包含碾轮61、物料上升通道62和内孔63，内孔63用于使内转轴1穿过碾压轮机构6，以使二者不接触。碾压轮机构6通过螺栓与其上方的齿轮系行星架73相连，其转速与钻头连接筒2一致；由于碾压轮机构6的转速小于碾磨盘5的转速，所以碾压轮机构6相对碾磨盘5的转动自上而下看为逆时针方向。当物料上升至碾槽52中时，位于其上方的碾轮61相对其转动，就会将大的物料颗粒碾磨碎。在碾压轮机构旋转中，物料会沿物料上升滑道62继续上升。
如图5(b)所示，物料沿物料上升滑道62上升至碾压轮机构顶端圆盘65中，然后通过螺纹轴11将其内的物料输送出去。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种钻井用输送碾压装置，其特征在于：包括固定外壳、行星齿轮组、内转轴、钻头连接筒、叶轮、碾磨盘和碾压轮机构，其中，
所述固定外壳用于安装在岩土内以进行支撑；
所述行星齿轮组包括齿圈、中心太阳轮、行星架和多个行星轮，其中，所述齿圈设置在所述固定外壳的内壁，所述行星架通过电机驱动其旋转；
所述内转轴竖直设置并且与所述固定外壳同轴，其固定连接在所述中心太阳轮上并由所述中心太阳轮带动旋转；
所述钻头连接筒位于所述行星架的下方且竖直设置，所述钻头连接筒固定连接在所述碾压轮机构上，所述碾压轮机构固定连接在所述行星架上；
所述内转轴的下端伸入所述钻头连接筒的内腔，所述叶轮和碾磨盘均固定套接在所述内转轴的外侧并且二者均位于所述钻头连接筒内；
所述内转轴从上往下依次穿过碾压轮机构、碾磨盘和叶轮，并且所述碾压轮机构与所述内转轴的外侧存在间隙；
所述叶轮位于所述碾磨盘的下方，其能在旋转时向上输送物料；
所述碾磨盘上设置有环形碾槽和物料上升滑道，所述物料上升滑道用于将物料输送到环形碾槽内，以使碾磨盘承接物料；
所述碾压轮机构包括碾轮和物料上升通道，所述碾轮用于在所述环形碾槽内碾压物料，所述物料上升通道用于将所述环形碾槽内的物料向上送出碾压轮机构。
2.根据权利要求1所述的一种钻井用输送碾压装置，其特征在于：所述碾压轮机构还包括顶盘，所述顶盘上设置有出料口，以用于将物料上升通道内的物料向上送出碾压轮机构。
3.根据权利要求2所述的一种钻井用输送碾压装置，其特征在于：所述碾压轮机构的顶盘固定安装在所述行星架的下端并抵靠在所述行星架上。
4.根据权利要求1所述的一种钻井用输送碾压装置，其特征在于：所述输送碾压装置还包括物料过渡筒，所述内转轴从上往下依次穿过碾磨盘、物料过渡筒和叶轮，所述物料过渡筒与所述内转轴的外侧存在间隙；
所述物料过渡筒位于所述钻头连接筒内并固定连接在所述钻头连接筒上，所述碾磨盘和碾压轮机构均位于所述物料过渡筒内；
所述物料过渡筒的下端设置有进料孔，以使叶轮向上输送的物料进入其内腔以承接物料，然后再使物料通过所述碾磨盘上的物料上升滑道进入所述环形碾槽内。
5.根据权利要求4所述的一种钻井用输送碾压装置，其特征在于：所述碾压轮机构还包括顶盘，所述顶盘上设置有出料口，以用于将物料上升通道内的物料向上送出碾压轮机构；所述物料过渡筒固定套装在所述钻头连接筒内，其上端抵靠在所述碾压轮机构的顶盘的下端，以使物料在其内腔进行输送和碾压。
6.根据权利要求1所述的一种钻井用输送碾压装置，其特征在于：所述碾轮的轴线水平设置，所述碾压环形槽位于所述碾轮的下方。
7.根据权利要求1所述的一种钻井用输送碾压装置，其特征在于：所述中心太阳轮通过螺纹轴连接所述的内转轴；所述电机通过电机连接套带动所述行星架转动，所述螺纹轴位于所述电机连接套内，所述螺纹轴与所述电机连接套均位于碾压轮机构的上方，所述螺纹轴具有外螺纹，所述螺纹轴与所述电机连接套共同构成螺旋通道，从而将从碾压轮机构送出的物料再向上输送。
8.根据权利要求7所述的一种钻井用输送碾压装置，其特征在于：所述螺纹轴的下端固定套装在中心太阳齿轮上，所述内转轴固定套装在所述螺纹轴的下端。
9.根据权利要求1所述的一种钻井用输送碾压装置，其特征在于：所述物料上升滑道和物料上升通道均为螺旋形，以便于物料的上升。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520624900.3U CN204827384U (zh) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | 一种钻井用输送碾压装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN201520624900.3U CN204827384U (zh) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | 一种钻井用输送碾压装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204827384U true CN204827384U (zh) | 2015-12-02 |
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Family Applications (1)
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| CN201520624900.3U Withdrawn - After Issue CN204827384U (zh) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | 一种钻井用输送碾压装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105134134A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-12-09 | 华中科技大学 | 一种钻井用输送碾压装置 |
-
2015
- 2015-08-18 CN CN201520624900.3U patent/CN204827384U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105134134A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-12-09 | 华中科技大学 | 一种钻井用输送碾压装置 |
| CN105134134B (zh) * | 2015-08-18 | 2017-08-25 | 华中科技大学 | 一种钻井用输送碾压装置 |
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