[發(fā)明專利]巖心鉆機(jī)輸出扭矩上限控制鉆桿

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410678466.7
• 申請(qǐng)日: 2014-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN104481418A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張喜超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 連云港黃海機(jī)械股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B17/00
• 分類號(hào): E21B17/00;E21B17/06
• 代理公司: 連云港潤(rùn)知專利代理事務(wù)所 32255
• 代理人: 王彥明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種地質(zhì)勘探設(shè)備，特別是一種巖心鉆機(jī)輸出扭矩上限控制鉆桿。

背景技術(shù)

隨著國(guó)家“十二五”地質(zhì)大調(diào)查工程和地質(zhì)找礦“358”行動(dòng)計(jì)劃的快速實(shí)施和發(fā)展，鉆探工程已向更深部地層鉆進(jìn)、更復(fù)雜地層鉆進(jìn)、未知或新發(fā)現(xiàn)地質(zhì)區(qū)域鉆進(jìn)等方向發(fā)展。2000米深孔鉆探工藝設(shè)備的成熟發(fā)展并已在地質(zhì)找礦施工中得到普遍應(yīng)用，隨著孔深的不斷增加，所需的設(shè)備機(jī)型也在不斷的更新，機(jī)型和功率更大的鉆探設(shè)備正在向市場(chǎng)上不斷應(yīng)用推廣，而鉆桿作為一種高成本消耗介質(zhì)在工程作業(yè)中起著至關(guān)重要的作用，因?yàn)殂@探設(shè)備機(jī)型的增大，鉆機(jī)輸出最大扭矩也隨之增加，這就給井底鉆桿提出了更加嚴(yán)峻的考驗(yàn)。與傳統(tǒng)的普通鉆桿以及繩索取心鉆桿所能承受的額定最大扭矩相比，特別是2000米以上機(jī)型的最大輸出扭矩已經(jīng)超出了配套井底鉆桿所能承受的額定最大扭矩，因此井底鉆桿易發(fā)生折斷事故段；有時(shí)在鉆機(jī)正常工作時(shí)會(huì)突然發(fā)生異常狀況，如井底鉆頭突然發(fā)生憋鉆狀態(tài)時(shí)，井底鉆桿承受的扭矩會(huì)突然增大很容易超過(guò)鉆桿能承受的額定最大扭矩，這樣就容易造成井底鉆桿的折斷事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、拆裝方便，可實(shí)現(xiàn)對(duì)井底鉆桿承扭過(guò)載保護(hù)的巖心鉆機(jī)輸出扭矩上限控制鉆桿。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種巖心鉆機(jī)輸出扭矩上限控制鉆桿，包括芯管，芯管的下部外壁上設(shè)有連接巖心鉆機(jī)配套鉆桿的外螺紋，在芯管的上部設(shè)有與巖心鉆機(jī)主動(dòng)鉆桿固定相接的接頭，其特點(diǎn)是：在芯管的中部外套有旋轉(zhuǎn)套筒，在旋轉(zhuǎn)套筒與芯管之間設(shè)有將扭矩從旋轉(zhuǎn)套筒傳遞至芯管的傳扭桿，傳扭桿的軸向與芯管的軸向垂直設(shè)置，在傳扭桿的中部設(shè)有一圈當(dāng)巖心鉆機(jī)輸出扭矩大于井底鉆桿最大承受扭矩時(shí)斷開的圓弧槽，所述傳扭桿的一端通過(guò)內(nèi)耳板與芯管固定相接，傳扭桿的另一端端通過(guò)外耳板與旋轉(zhuǎn)套筒固定相接，在傳扭桿靠近旋轉(zhuǎn)套筒的一端端部向外設(shè)有一圈凸臺(tái)，在外耳板上設(shè)有與傳扭桿凸臺(tái)配合的一圈凸起，在外耳板凸起與傳扭桿凸臺(tái)之間設(shè)有套裝在傳扭桿上的壓縮彈簧；在傳扭桿的下方芯管與旋轉(zhuǎn)套筒之間設(shè)有下軸承組，在下軸承組的下方芯管與旋轉(zhuǎn)套筒之間設(shè)有下密封裝置；在傳扭桿的上方芯管與旋轉(zhuǎn)套筒之間設(shè)有上軸承組，在上軸承組的上方設(shè)有套裝在芯管上的支座，在支座與芯管之間設(shè)有上密封裝置，所述支座的下部與旋轉(zhuǎn)套筒的上部通過(guò)螺紋固定相接，在支座的上部設(shè)有通過(guò)螺栓與接頭吊裝的對(duì)接盤，在支座的中部開有松緊與螺栓配合螺母的安裝孔，在支座對(duì)接盤與接頭之間還設(shè)有套裝在芯管上的密封調(diào)節(jié)壓板，密封調(diào)節(jié)壓板上設(shè)有上述螺栓通過(guò)的通過(guò)孔，所述密封調(diào)節(jié)壓板與接頭之間設(shè)有套裝在芯管上的V型夾織物橡膠密封圈。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述芯管包括上芯管和下芯管，上芯管的下端與下芯管的上端螺紋相接，在上芯管上套裝有鎖緊用的鎖母。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，在芯管的外壁上周向均勻分布有若干與內(nèi)耳板配合的定位槽，在旋轉(zhuǎn)套筒的外壁周向均勻分布有若干與外耳板配合的定位孔。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述定位槽、定位孔均設(shè)有3個(gè)。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，在內(nèi)耳板上設(shè)有安裝傳扭桿的內(nèi)孔，在內(nèi)控上設(shè)有與傳扭桿緊配合的內(nèi)止口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在巖心鉆機(jī)輸出扭矩小于井底鉆桿所能承受最大扭矩的情況下，利用設(shè)置在旋轉(zhuǎn)套筒與芯管之間的傳扭桿，使得旋轉(zhuǎn)套筒、支座和芯管一起隨著巖心鉆機(jī)主動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)；在巖心鉆機(jī)輸出扭矩大于井底鉆桿所能承受最大扭矩的情況下，利用設(shè)置在傳扭桿中部的圓弧槽，使得巖心鉆機(jī)主動(dòng)鉆桿與井底鉆桿的傳扭關(guān)系中斷，實(shí)現(xiàn)巖心鉆機(jī)主動(dòng)鉆桿繼續(xù)旋轉(zhuǎn)、井底鉆桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)井底鉆桿的承扭過(guò)載保護(hù)。本發(fā)明重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝方便，能夠有效避免井底鉆桿因鉆機(jī)輸出扭矩過(guò)大而發(fā)生的井底斷鉆事故，降低了施工成本，適用于深孔地勘工程。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為傳扭桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為支座的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式