[發(fā)明專利]可伸縮缸、鉆頭和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580078420.4
• 申請日: 2015-04-02
• 公開（公告）號: CN107429549A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅伯特·費爾伯;托馬斯·加勒爾;克里斯托夫·哈貝雷爾
• 申請（專利權(quán)）人: 山特維克知識產(chǎn)權(quán)股份有限公司
• 主分類號: E21B17/03
• 分類號: E21B17/03;E21B17/07;E21B19/086
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 蔡石蒙,車文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可伸縮缸，特別地用于鉆頭的可伸縮缸。本發(fā)明還涉及包括可伸縮缸的鉆頭和操作鉆頭的方法。

背景技術(shù)

例如從US 8,770,323B2、US 7,950,309B2、WO 2005/103450 A1、GB 382,678、WO 2013/104021 A1或WO 2013/104019 A1已知用于安裝地面錨固系統(tǒng)(包括鉆巖或張緊巖石錨桿或其它連接器)的裝置和方法。然而，尋求裝置和方法的進一步改進。例如，安全性和易于處理以及應(yīng)用領(lǐng)域和交互的多功能性是改進的重要領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目標在于提供一種可伸縮缸、鉆頭以及操作鉆頭的方法，其關(guān)于上述目標至少其中之一相對于現(xiàn)有解決方案存在改進。

通過一種可伸縮缸解決該目標，該可伸縮缸特別地用于鉆頭，該可伸縮缸包括：軸，其在軸的內(nèi)部部件和外部部件之間具有軸環(huán)體積；活塞，其在活塞的內(nèi)部部件和外部部件之間具有活塞環(huán)體積；活塞可相對于軸沿縱向軸線移動；活塞的外部部件的近側(cè)端被布置在軸的內(nèi)部部件和外部部件之間；并且軸的內(nèi)部部件的遠側(cè)端被布置在活塞的內(nèi)部部件和外部部件之間；并且其中可伸縮缸可沿縱向軸線延伸和/或縮回。

例如，可伸縮缸能夠用于鉆頭或與鉆頭一起使用。可伸縮缸包括軸和活塞，且缸的延伸通過活塞相對于軸沿縱向軸線的平移運動實現(xiàn)。通過活塞相對于軸在相反方向上的平移運動實現(xiàn)可伸縮缸的縮回。可伸縮缸具有近側(cè)端和遠側(cè)端。特別地，例如，當(dāng)可伸縮缸用于鉆頭中時，可伸縮缸的近側(cè)端將是被連接至鉆頭的一端，并且遠側(cè)端將是被連接到諸如鉆鋼的功能鉆孔元件的一端。

活塞相對于軸的平移運動優(yōu)選地是引導(dǎo)運動或滑動運動，其優(yōu)選地由用于控制運動，例如運動的速度和/或程度和/或方向的延伸聯(lián)接件控制。優(yōu)選地，可伸縮缸可延伸至少100mm，特別是至少110、120、130、140、150、160、170、180、190或200mm。

活塞和/或軸優(yōu)選地在至少一個區(qū)域或部分中具有基本圓筒形形狀。軸的內(nèi)部部件和外部部件和/或活塞的內(nèi)部部件和外部部件被優(yōu)選地相對于縱向軸線同軸布置。進一步優(yōu)選地，軸的內(nèi)部部件界定內(nèi)側(cè)或內(nèi)部軸體積，并且活塞的內(nèi)部部件界定內(nèi)側(cè)或內(nèi)部活塞體積。

可伸縮缸的軸和活塞被布置成使得活塞的外部部件的近側(cè)端被定位在軸的內(nèi)部部件和外部部件之間，并且軸的內(nèi)部部件的遠側(cè)端被布置在活塞的內(nèi)部部件和的外部部件之間。

優(yōu)選地，活塞環(huán)體積的遠側(cè)端例如通過活塞的內(nèi)部部件和外部部件之間的連接而閉合。進一步優(yōu)選地，軸環(huán)體積的近側(cè)端例如通過軸的內(nèi)部部件和外部部件之間的連接而閉合。軸環(huán)體積和活塞環(huán)體積可以彼此流體連通。

軸的內(nèi)部部件和外部部件以及活塞的內(nèi)部部件和外部部件交織在一起的這種可伸縮缸構(gòu)造提供了一種非常通用的可伸縮缸，其特征在于，允許在寬廣的應(yīng)用范圍中應(yīng)用可伸縮缸，因此提高可伸縮缸本身和例如具有這種可伸縮缸的鉆頭的功能性。

根據(jù)優(yōu)選實施例，活塞和軸通過扭轉(zhuǎn)剛性聯(lián)接而連接起來。扭轉(zhuǎn)剛性聯(lián)接應(yīng)被理解為不允許活塞和軸之間的相對旋轉(zhuǎn)運動的連接。這意味著當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時，活塞與軸一起旋轉(zhuǎn)，反之亦然。該實施例具有下列優(yōu)點，即可伸縮缸特別適合于在鉆頭中使用或應(yīng)用，其中旋轉(zhuǎn)被施加到可伸縮缸，并且例如應(yīng)從軸傳遞到活塞。

進一步優(yōu)選地，通過活塞的外部部件和軸的內(nèi)部部件的連接來實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)剛性聯(lián)接。扭轉(zhuǎn)剛性聯(lián)接的這個位置是特別優(yōu)選的，因為它產(chǎn)生可靠的聯(lián)接并且對可伸縮缸的功能性和適用性具有最小影響。

進一步優(yōu)選地，扭轉(zhuǎn)剛性聯(lián)接是花鍵聯(lián)接和/或閂鎖聯(lián)接。可以應(yīng)用另外的扭轉(zhuǎn)剛性聯(lián)接。

優(yōu)選地，花鍵聯(lián)接的花鍵平行于縱向軸線延伸，以允許活塞相對于軸滑動運動。進一步優(yōu)選地，花鍵聯(lián)接具有縱向延伸，其允許獨立于活塞相對于軸的相對位置，即沿著可伸縮缸的整個延伸距離的可靠的扭轉(zhuǎn)剛性聯(lián)接。

在進一步優(yōu)選實施例中，可伸縮缸可通過向軸環(huán)體積和/或活塞環(huán)體積提供和/或從軸環(huán)體積和/或活塞環(huán)體積排出液壓流體而延伸和/或縮回。在該實施例中，可伸縮缸能夠被稱為液壓缸。由于軸環(huán)體積和/或活塞環(huán)體積能夠被用于液壓流體，所以可伸縮缸的結(jié)構(gòu)特別適合用于通過液壓流體實現(xiàn)延伸和/或縮回。作為液壓流體，特別能夠使用液壓油。

進一步優(yōu)選地，活塞的外部部件的近側(cè)端被抵靠著軸的外部部件密封；并且活塞的內(nèi)部部件的近側(cè)端被抵靠著軸的內(nèi)部部件密封。