[實用新型]一種齒輪嚙合式井壁取芯鉆頭

有效

• 申請號: 201420147083.2
• 申請日: 2014-03-30
• 公開（公告）號: CN203756037U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 黨智祥;王宏建;徐東冬
• 申請（專利權）人: 北京信遠華油科技有限公司
• 主分類號: E21B10/02
• 分類號: E21B10/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于油氣勘探領域，尤其涉及一種齒輪嚙合式井壁取芯鉆頭。

背景技術

在石油測井儀器中經常需要用到取芯儀器，作為巖層分析用。而取芯儀器的核心部分就是鉆頭部分，鉆頭的驅動與鉆進方式是取芯能否成功并且高效的關鍵。以前的石油測井儀器中普遍采用液壓驅動，依靠液壓馬達帶動鉆頭旋轉，整個過程能量轉化環節多，能量傳遞效率低，功率損耗大，傳遞扭矩小，易卡鉆，取芯直徑小，且液壓馬達結構復雜，容易失效，很容易造成取芯不能成功。

發明內容

本實用新型的目的是為了克服現有技術中存在的上述特點，本實用新型提供了一種用于石油測井儀器的齒輪嚙合方式，包括：連桿機構、齒輪驅動總裝、鉆頭總裝、凸輪機構四部分構成；

所述齒輪嚙合式井壁取芯鉆頭，是連桿機構帶動凸輪結構驅使鉆頭總裝由水平位置轉彎到豎直位置，齒輪驅動總裝平推出去和鉆頭總裝的內花鍵齒輪嚙合，從而將由電機輸出的扭矩傳遞到鉆頭總裝的鉆頭上面，此時連桿機構繼續帶動凸輪機構使鉆頭總裝的鉆桿伸出，鉆桿就完成伸出和旋轉雙重動作。

所述連桿機構包括：液壓推桿、過渡塊、固定螺母、驅動桿，液壓推桿在液壓的作用下將過渡塊平推出去，驅動桿在過渡塊的約束作用下也完成水平方向的運動，固定螺母保證液壓推桿和過渡塊的剛性要求。

所述齒輪驅動總裝包括：小錐齒輪、大錐齒輪、齒輪支架、直齒輪、小齒輪，鉆頭總裝整體由水平轉到豎直位置時由液壓作用平推出去，使小齒輪和鉆頭總裝的內花鍵齒輪嚙合；小錐齒輪在電機的驅動下將扭矩傳遞給大錐齒輪，通過大錐齒輪的換向和傳遞，將扭矩傳遞給直齒輪和小齒輪，進而將扭矩傳遞到鉆頭總裝的內花鍵齒輪上；而鉆頭總裝的內花鍵齒輪通過花鍵連接方式將扭矩又傳遞給鉆頭總裝的鉆桿和鉆頭。

所述鉆頭總裝包括：鉆頭、鉆頭骨架下端蓋、內花鍵齒輪、鉆桿、鉆頭骨架、壓鉆套、鉆頭骨架上端蓋、連接螺釘，壓鉆套受軸向鉆壓驅使鉆桿沿鉆頭骨架向外伸出，同時齒輪驅動總裝將扭矩傳遞給內花鍵齒輪，內花鍵齒輪通過花鍵連接方式將扭矩又傳遞給鉆頭總裝的鉆桿和鉆頭，保證了鉆頭在旋轉的同時能夠鉆進，完成取芯工作。

所述凸輪機構包括：固定板、旋轉板、固定銷，旋轉板是通過連桿機構的驅動桿作用而繞著固定板的固定銷完成旋轉動作的，旋轉板的弧形槽約束鉆頭總裝的壓鉆套，從而完成將鉆頭總裝整體由水平轉到豎直位置并將鉆桿推出去的一套動作。

鉆頭能否順利高效完成取芯作業是關系到整套儀器性能的關鍵指標，本實用新型的目的就是快速高效順利的完成取芯作業。

本實用新型的優點是傳遞扭矩大，功率損失小，鉆進速率大，卡鉆幾率小，對工作環境要求低，結構簡單，更換方便，能高效高質量的在惡劣環境中完成取芯作業。

附圖說明

圖1是本實用新型齒輪嚙合方式的初始位置圖；

圖2是本實用新型齒輪嚙合方式的工作位置圖；

圖3是本實用新型的連桿機構剖面圖；

圖4是本實用新型的齒輪驅動總裝剖面圖；

圖5是本實用新型的鉆頭總裝剖面圖；

圖6是本實用新型的凸輪機構安裝圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明實施例的方案，下面結合附圖和實施方式對本發明實施例作進一步的詳細說明。

參照圖1是本實用新型齒輪嚙合方式的初始位置圖，包括：連桿機構1、齒輪驅動總裝2、鉆頭總裝3、凸輪機構4。

參照圖2是本實用新型齒輪嚙合方式的工作位置圖，包括：連桿機構1、齒輪驅動總裝2、鉆頭總裝3、凸輪機構4。

參照圖3是本實用新型的連桿機構剖面圖，包括：液壓推桿1、過渡塊2、固定螺母3、驅動桿4。

參照圖4是本實用新型的齒輪驅動總裝剖面圖，包括：小錐齒輪1、大錐齒輪2、齒輪支架3、直齒輪4、小齒輪5。

參照圖5是本實用新型的鉆頭總裝剖面圖，包括：鉆頭1、鉆頭骨架下端蓋2、內花鍵齒輪3、鉆桿4、鉆頭骨架5、壓鉆套6、鉆頭骨架上端蓋7、連接螺釘8。

參照圖6是本實用新型的凸輪機構安裝圖，包括固定板1、旋轉板2、固定銷3。

齒輪嚙合方式，是連桿機構1帶動凸輪結構4驅使鉆頭總裝2由水平位置轉彎到豎直位置，齒輪驅動總裝2平推出去和鉆頭總裝3的內花鍵齒輪嚙合，從而將由電機輸出的扭矩傳遞到鉆頭總裝的鉆頭上面，此時連桿機構繼續帶動凸輪機構使鉆頭總裝的鉆桿伸出，鉆桿就完成伸出和旋轉雙重動作。