[實用新型]水平定向鉆機在硬土、軟巖中的變角控制裝置

無效

• 申請號: 200820159109.X
• 申請日: 2008-11-06
• 公開（公告）號: CN201284621Y
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 戴斌安
• 申請（專利權）人: 湖南一品重機股份有限公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04
• 代理公司: 益陽市銀城專利事務所
• 代理人: 舒 斌;夏宗福

技術領域：

本實用新型涉及一種水平定向鉆機，具體地說是一種水平定向鉆機在硬土、軟巖中的變角控制裝置。

背景技術：

普通水平定向鉆機在走直線時，鑲嵌有硬質合金刀頭的鉆頭在不停轉動的同時，鉆頭還向前推進；當要變角時，鉆頭停止轉動，鉆頭上的斜掌面向上的位置不變，鉆頭只做推進，這時鉆頭的斜掌面受到分力將向上抬起。同理當要求鉆頭向任何方向變角時，可將斜掌面作相應的轉動即可，這在軟土層是可以實現的。但在硬土層和軟巖地層時，由于土層硬度高，鉆頭要變向時光靠推力是無法推動的，不可能產生向上的分力，反而使鉆桿折彎。所以，硬土和軟巖地層的施工一直是普通水平定向鉆機的施工難點。對此，現有的兩種解決方式，一是油田系統通常使用泥漿馬達解決在硬質地層變角問題，但此方法泥漿馬達的壽命短，且單個泥漿馬達價格高，至使此方法的成本很高。二是采用雙鉆桿驅動解決在硬質地層變角問題，其缺點是雙鉆桿驅動所傳遞的扭矩小，工作效率低。

發明內容：

本實用新型的目的是提供一種成本低、效率高的水平定向鉆機在硬土、軟巖中的變角控制裝置。

本實用新型是采用如下技術方案實現其發明目的的，控制鉆頭正轉時，在設定的角度有推力，把這一角度的土層切除，鉆頭反轉時無推力，這樣就可在硬土、軟巖層中形成一個斜半孔，從而實現鉆頭在硬土、軟巖的變角。一種水平定向鉆機在硬土、軟巖中的變角控制裝置，它包括動力頭、動力頭輸出軸、鉆頭，由動力頭回轉裝置MD1、動力頭控制手動換向閥SD1、推拉油缸MD2、推拉油缸控制手動換向閥SD2、油泵YB1組成的液壓控制裝置，在動力頭的箱體上設有與動力頭輸出軸上的強磁相對應的可調位置檢測裝置A、B；在液壓控制裝置中，動力頭回轉裝置MD1與動力頭控制手動換向閥SD1之間設有動力頭控制電磁換向閥D1、D2；在油泵YB1與推拉油缸控制手動換向閥SD2之間設有推拉油缸控制電磁換向閥D3；增設有由電路啟動開關SA0，電路急停開關，位置檢測裝置觸點KA1、KA2，動力頭控制中間繼電器J3，推拉油缸控制中間繼電器J4，電磁換向閥線圈DT1、DT2、DT3組成的使推拉油缸MD2控制鉆頭頂進或縮回，同時動力頭回轉裝置MD1控制鉆頭正轉切削或無切削反轉的控制電路.

本實用新型的可調位置檢測裝置A、B所形成的夾角為30—180度。

由于采用上述技術方案，本實用新型較好的實現了發明目的，本新型結構及控制裝置簡單，使用成本低，效率高，通過控制鉆頭在設定的角度正轉或反轉時，有推力或無推力，把這一角度的土層切除，鉆頭這樣就可在硬土、軟巖層中形成一個斜半孔，從而實現鉆頭在硬土、軟巖的變角。

附圖說明：

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1中動力頭1的左視圖；

圖3是動力頭回轉裝置MD1的液壓控制原理圖；

圖4是推拉油缸MD2的液壓控制原理圖；

圖5是本實用新型的電路控制原理圖；

圖6是本實用新型的工作狀態示意圖。

具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

由圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6可知，一種水平定向鉆機在硬土、軟巖中的變角控制裝置，它包括動力頭1、動力頭輸出軸2、鉆頭4，由動力頭回轉裝置MD1、動力頭控制手動換向閥SD1、推拉油缸MD2、推拉油缸控制手動換向閥SD2、油泵YB1組成的液壓控制裝置，在動力頭1的箱體上設有與動力頭輸出軸2上的強磁相對應的可調位置檢測裝置A、B；在液壓控制裝置中，動力頭回轉裝置MD1與動力頭控制手動換向閥SD1之間設有動力頭控制電磁換向閥D1、D2；在油泵YB1與推拉油缸控制手動換向閥SD2之間設有推拉油缸控制電磁換向閥D3；增設有由電路啟動開關SA0，電路急停開關，位置檢測裝置觸點KA1、KA2，動力頭控制中間繼電器J3，推拉油缸控制中間繼電器J4，電磁換向閥線圈DT1、DT2、DT3組成的使推拉油缸MD2控制鉆頭4頂進或縮回，同時動力頭回轉裝置MD1控制鉆頭4正轉切削或無切削反轉的控制電路。

本實用新型的可調位置檢測裝置A、B所形成的夾角為30—180度(本實施例為120度)。

本實用新型的的動力頭回轉裝置MD1包括換向閥與馬達，動力頭輸出軸2與鉆桿3及鉆頭4都是通過螺紋聯接成整體，當動力頭1前推或后拉時，鉆頭4在動力頭輸出軸2與鉆桿3的帶動下也同樣前推或后拉；根據使用要求，可調位置檢測裝置A、B分別位于動力頭1箱體的圓周方向上并成一定角度。