CN206785335U - 钻孔设备的泥浆双循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种钻孔设备的泥浆双循环系统，它包括钻杆(1)、泥浆池(2)、正循环泵(3)、反循环泵(4)、泥浆沟(5)、第一泥浆管(6)、第二泥浆管(7)、第三泥浆管(8)和三通阀(9)，泥浆沟(5)连通泥浆池(2)和钻孔(10)，第一泥浆管(6)入口与泥浆池(2)连通，第一泥浆管(6)出口与三通阀(9)的第一阀口连通，正循环泵(3)设置在第一泥浆管(6)上；第二泥浆管(7)入口与三通阀(9)的第二阀口连通，第二泥浆管(7)出口与泥浆池(2)连通，反循环泵(4)设置在第二泥浆管(7)上；第三泥浆管(8)的一端与三通阀(9)第三阀口连通而另一端与钻杆(1)顶部连通。该系统既能正循环又能反循环。

Description

钻孔设备的泥浆双循环系统

技术领域

本实用新型涉及土木工程中钻孔施工领域，具体讲是一种钻孔设备的泥浆双循环系统。

背景技术

钻孔设备成孔时，需要大量的泥浆，泥浆主要起到护壁、冷却钻头、带走钻渣和软化土体的功能。当然，泥浆要发挥上述功能，必须在循环系统的作用下循环起来。

现有技术的泥浆循环系统包括泥浆池、泥浆泵、管路和中空的钻杆，现有技术存在正循环和反循环两种循环方式。正循环是指泥浆从泥浆池被泵送至钻杆顶部并进入钻杆，再从钻杆底部进入钻孔，再经管路回到泥浆池，以此循环。正循环的特点是泥浆压入钻孔时有压力但排出钻孔时无压力，所以正循环只能悬浮并带走细小的钻渣颗粒，排浆速度慢、携渣能力弱、清孔效率差，但正循环对泵的性能及钻杆的密封性要求低，故成本低、经济性好。

而反循环则正好相反，泥浆从泥浆池经管路流入钻孔，然后从钻杆底部被吸入钻杆，而泥浆泵从钻杆中抽吸产生负压，使得泥浆从钻杆顶部被吸出，最后回到泥浆池，以此循环。反循环的特点是，泥浆进入钻孔时无压力但被吸出钻孔时压力较大，所以反循环排浆速度快、携渣能力强、清孔效率高，不仅能清除细小钻渣，还能清除较大颗粒的碎石。但反循环对泵的性能及钻杆的密封性要求高，所以成本高，经济性差。

正是由于正循环和反循环的特点截然不同，故需要根据不同的地层状况来选择合适的循环方式，如在淤泥层、粉质层、粘土层、中砂层、砾砂层等钻渣颗粒较小的地层中钻进时，益采用正循环方式，而在风化花岗岩及花岗岩以下的钻渣颗粒较大的地层中钻进时，需采用反循环方式。然而，实际钻孔作业中，同一个钻孔往往贯通了各种不同的地层，其中有些需要正循环有些又需要反循环，这就需要在钻孔过程中更换不同的循环设备，地层复杂的时候甚至需要反复切换循环系统多次，这就加大了作业劳动强度、减缓了钻孔效率、延长了工期。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种既能进行泥浆正循环又能进行泥浆反循环且两种循环模式切换过程简单方便快捷的钻孔设备的泥浆双循环系统。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种钻孔设备的泥浆双循环系统，它包括中空的钻杆和泥浆池，它还包括正循环泵、反循环泵、泥浆沟、第一泥浆管、第二泥浆管、第三泥浆管和三通阀，泥浆沟连通泥浆池和钻孔，第一泥浆管入口与泥浆池连通，第一泥浆管出口与三通阀的第一阀口连通，正循环泵设置在第一泥浆管上；第二泥浆管入口与三通阀的第二阀口连通，第二泥浆管出口与泥浆池连通，反循环泵设置在第二泥浆管上；第三泥浆管的一端与三通阀第三阀口连通而另一端与钻杆顶部连通。

正循环时，将三通阀的第一阀口与第三阀口连通，启动正循环泵，泥浆沿着泥浆池、第一泥浆管、第三泥浆管、钻杆、钻孔、泥浆沟、泥浆池的路线循环；反循环时，将三通阀的第二阀口与第三阀口连通，启动反循环泵，泥浆沿着泥浆池、泥浆沟、钻孔、钻杆、第三泥浆管、第二泥浆管、泥浆池的路线循环。

采用以上结构的钻孔设备的泥浆双循环系统与现有技术相比，具有以下优点。

该系统既能进行泥浆正循环又能进行泥浆反循环，且只需要启动不同的泵，并调节三通阀的阀口，就能快速、方便、准确地实现两种循环模式的切换，这样，在复杂地层钻孔时，无需更换另外的循环设备，就能仅仅用一套钻孔设备，就能适应不同地层的需求，完成钻孔，降低了劳动强度、提高了钻孔的工作效率、缩短了工期。

作为改进，第二泥浆管上串联有过滤池和旋流器，旋流器包括中空的工作筒体，工作筒体由圆柱体和下部收口的圆台体构成，圆台体底部开口且该开口上固定有倒锥形漏斗，旋流器入口与工作筒体成切线方向，旋流器顶部设有溢浆口，锥形漏斗底部设有带调节阀的出砂管；这样，由于该旋流器的下部开口位置设有口径更小的倒锥形漏斗，实现了将口缩小的作用，降低了泥浆的流失量，使得实际上经出砂口流失的泥浆量保持在一个经济上能接受的合理范围内；而且，正是由于增加了倒锥漏斗，在缩口的同时增大了二次旋涡流的反作用力，加速了更纯的泥浆从溢浆口流出的过程，加快了泥浆循环的速度，进一步提高了净化效率；又由于倒锥漏斗底端固定一根出砂管，出砂管上设有流量调节阀，这样，可以调节该阀体的开度，一旦泥浆中钻渣不多的时候，可以将开度减小，降低泥浆流失，避免浪费泥浆。

附图说明

图1是本实用新型钻孔设备的泥浆双循环系统进行正循环时的结构示意图。

图2是本实用新型钻孔设备的泥浆双循环系统进行反循环时的结构示意图。

图3是本实用新型钻孔设备的泥浆双循环系统的闸门组件的结构示意图。

图4是本实用新型钻孔设备的泥浆双循环系统的泥浆沟的局部俯视结构示意图。

图中所示 1、钻杆，2、泥浆池，3、正循环泵，4、反循环泵，5、泥浆沟，6、第一泥浆管，7、第二泥浆管，8、第三泥浆管，9、三通阀，10、钻孔，11、过滤池，12、旋流器，12.1、圆柱体，12.2、圆台体，12.3、倒锥形漏斗，13、出砂管，14、溢浆口，15、闸片，16、驱动气缸，17、连接片，18、连接条，19、闸缝。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型钻孔设备的泥浆双循环系统，它包括中空的钻杆1、泥浆池2、正循环泵3、反循环泵4、泥浆沟5、第一泥浆管6、第二泥浆管7、第三泥浆管8和三通阀9。泥浆沟5连通泥浆池2和钻孔10。第一泥浆管6入口与泥浆池2连通，第一泥浆管6出口与三通阀9的第一阀口连通，正循环泵3设置在第一泥浆管6上；具体的说，第一泥浆管6分为前段和后段，而正循环泵3位于第一泥浆管6的前段和后段之间。第二泥浆管7入口与三通阀9的第二阀口连通，第二泥浆管7出口与泥浆池2连通，反循环泵4设置在第二泥浆管7上；具体的说，第二泥浆管7也分为前段和后段，反循环泵4位于第二泥浆管7的前段和后段之间。第三泥浆管8的一端与三通阀9第三阀口连通而另一端与钻杆1顶部连通。

正循环时，将三通阀9的第一阀口与第三阀口连通，启动正循环泵3，泥浆沿着泥浆池2、第一泥浆管6、第三泥浆管8、钻杆1、钻孔10、泥浆沟5、泥浆池2的路线循环；反循环时，将三通阀9的第二阀口与第三阀口连通，启动反循环泵4，泥浆沿着泥浆池2、泥浆沟5、钻孔10、钻杆1、第三泥浆管8、第二泥浆管7、泥浆池2的路线循环。

第二泥浆管7上串联有过滤池11和旋流器12，旋流器12包括中空的工作筒体，工作筒体由圆柱体12.1和下部收口的圆台体12.2构成，圆台体12.2底部开口且该开口上固定有倒锥形漏斗12.3，旋流器12入口与工作筒体成切线方向，旋流器12顶部设有溢浆口14，倒锥形漏斗12.3底部设有带调节阀的出砂管13。旋流器12的入口和溢浆口14分别与第二泥浆管7的不同管段连通。

泥浆沟5内设有两套闸门组件，每套闸门组件包括三块平行闸片15、一个驱动气缸16和一个连接片17，每个闸片15顶边均经一个连接条18与连接片17固定，连接片17与驱动气缸16的活塞杆固定。一组闸门组件的三块闸片15的高度从泥浆池2向钻孔10的方向依次递增，三块闸片15隐藏在泥浆沟5侧壁的闸缝19中，而需要时则由驱动气缸16将其推出闸缝19

这样，正循环时，该组闸片15组件的三块闸片15被驱动气缸16推移到泥浆沟5中，且从泥浆流动方向看，三块闸片15的高度依次递减，便于沉淀。而另一组闸门组件的三块闸片15的高度从泥浆池2向钻孔10的方向依次递减，这样，反循环时，该组闸片15组件的三块闸片15被驱动气缸16推移到泥浆沟5中，且从泥浆流动方向看，三块闸片15的高度也是依次递减，便于沉淀。

Claims (2)

1.一种钻孔设备的泥浆双循环系统，它包括中空的钻杆(1)和泥浆池(2)，其特征在于：它还包括正循环泵(3)、反循环泵(4)、泥浆沟(5)、第一泥浆管(6)、第二泥浆管(7)、第三泥浆管(8)和三通阀(9)，泥浆沟(5)连通泥浆池(2)和钻孔(10)，第一泥浆管(6)入口与泥浆池(2)连通，第一泥浆管(6)出口与三通阀(9)的第一阀口连通，正循环泵(3)设置在第一泥浆管(6)上；第二泥浆管(7)入口与三通阀(9)的第二阀口连通，第二泥浆管(7)出口与泥浆池(2)连通，反循环泵(4)设置在第二泥浆管(7)上；第三泥浆管(8)的一端与三通阀(9)第三阀口连通而另一端与钻杆(1)顶部连通。

2.根据权利要求1所述的钻孔设备的泥浆双循环系统，其特征在于：第二泥浆管(7)上串联有过滤池(11)和旋流器(12)，旋流器(12)包括中空的工作筒体，工作筒体由圆柱体(12.1)和下部收口的圆台体(12.2)构成，圆台体(12.2)底部开口且该开口上固定有倒锥形漏斗(12.3)，旋流器(12)入口与工作筒体成切线方向，旋流器(12)顶部设有溢浆口(14)，倒锥形漏斗(12.3)底部设有带调节阀的出砂管(13)。