[發(fā)明專(zhuān)利]一種插接式螺旋鉆桿及鉆桿拆卸裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910914908.6
• 申請(qǐng)日: 2019-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110644935B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任鵬偉;馬帥;丁艷紅;郭文亮;張?zhí)煲?/a>
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21B19/16
• 分類(lèi)號(hào): E21B19/16
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 程小娟

1.一種用于拆卸插接式螺旋鉆桿的鉆桿拆卸裝置，插接式螺旋鉆桿包括中間桿以及設(shè)置在中間桿兩端的公接頭和母接頭；

所述中間桿外側(cè)設(shè)有螺旋葉片；

所述公接頭上沿著徑向設(shè)置有可伸縮的鎖舌；

所述母接頭上沿著徑向設(shè)置有供鎖舌穿過(guò)通孔；

所述公接頭包括用于插入母接頭的主體以及設(shè)置在主體端部與中間桿連接的環(huán)形凸臺(tái)；

所述鎖舌設(shè)置在主體上；

所述環(huán)形凸臺(tái)上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)限位凸臺(tái)或限位孔；

其特征在于，鉆桿拆卸裝置包括套筒、拆卸桿、止動(dòng)桿、轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)在套筒外的拆卸壓環(huán)和止動(dòng)壓環(huán)、分別帶動(dòng)拆卸壓環(huán)和止動(dòng)壓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

所述套筒上沿著軸向設(shè)置有與鎖舌對(duì)應(yīng)的拆卸通孔以及與限位凸臺(tái)或限位孔對(duì)應(yīng)的止動(dòng)通孔；

所述拆卸通孔和止動(dòng)通孔均為階梯孔，上層孔的直徑大于下層孔的直徑，上層孔與下層孔的連接面為階梯面，上層孔的孔壁上沿著軸向設(shè)置有導(dǎo)向槽；

所述拆卸桿插設(shè)在拆卸通孔內(nèi)，包括與上層孔配合的頭部以及與下層孔配合的桿體，頭部設(shè)置有徑向孔，徑向孔內(nèi)插設(shè)與導(dǎo)向槽配合的導(dǎo)向鍵，壓縮彈簧I套設(shè)在桿體上，壓縮彈簧I的兩端與頭部的底面和拆卸通孔的階梯面相接；

所述止動(dòng)桿插設(shè)在止動(dòng)通孔內(nèi)，包括傳動(dòng)段和止動(dòng)段，傳動(dòng)段與上層孔配合，止動(dòng)段包括與上層孔配合的頭部以及與下層孔配合的桿體，止動(dòng)段的頭部和傳動(dòng)段均設(shè)置有徑向孔，徑向孔內(nèi)插設(shè)與導(dǎo)向槽配合的導(dǎo)向鍵，壓縮彈簧II套設(shè)在止動(dòng)段上，壓縮彈簧II的兩端與傳動(dòng)段的底面和止動(dòng)通孔的階梯面相接；

所述拆卸壓環(huán)和止動(dòng)壓環(huán)均包括兩個(gè)半環(huán)，半環(huán)的兩端分別為平端面和楔形端面，同個(gè)壓環(huán)內(nèi)兩個(gè)半環(huán)的平端面和楔形端面相對(duì)設(shè)置且楔形端面朝向套筒，拆卸壓環(huán)和止動(dòng)壓環(huán)的楔形端面相反；

所述拆卸桿的頭部位于拆卸壓環(huán)的兩個(gè)半環(huán)之間；

所述止動(dòng)桿的傳動(dòng)段位于止動(dòng)壓環(huán)的兩個(gè)半環(huán)之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆桿拆卸裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括拆卸液壓馬達(dá)和止動(dòng)液壓馬達(dá)；

所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)齒輪、設(shè)置在拆卸壓環(huán)外的拆卸齒輪以及設(shè)置在止動(dòng)壓環(huán)外的止動(dòng)齒輪；

兩個(gè)所述傳動(dòng)齒輪分別套設(shè)在拆卸液壓馬達(dá)和止動(dòng)液壓馬達(dá)的輸出軸上，分別與拆卸齒輪和止動(dòng)齒輪嚙合。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆桿拆卸裝置，其特征在于，所述拆卸壓環(huán)和拆卸齒輪之間設(shè)置有拆卸壓圈；

所述止動(dòng)壓環(huán)和止動(dòng)齒輪之間設(shè)置有止動(dòng)壓圈；

所述拆卸壓圈和套筒之間以及止動(dòng)壓圈和套筒之間均設(shè)置有傳動(dòng)軸承。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的鉆桿拆卸裝置，其特征在于，還包括支座；

所述套筒、傳動(dòng)齒輪、拆卸齒輪和止動(dòng)齒輪均位于支座內(nèi)；

所述拆卸液壓馬達(dá)和止動(dòng)液壓馬達(dá)位于支座外，輸出軸穿過(guò)支座；

所述支座上設(shè)置有與套筒對(duì)應(yīng)的通孔；

所述套筒的兩端內(nèi)嵌有支座軸承；

所述支座軸承的內(nèi)圈固定有支撐環(huán)；

所述支撐環(huán)安裝在通孔上。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆桿拆卸裝置，其特征在于，還包括用于阻擋傳動(dòng)軸承沿套筒軸向移動(dòng)的軸承擋圈和彈性擋圈；

所述軸承擋圈設(shè)置在拆卸壓圈和止動(dòng)壓圈的環(huán)形端面上；

所述彈性擋圈插設(shè)在套筒外的卡槽內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆桿拆卸裝置，其特征在于，所述拆卸壓環(huán)和傳動(dòng)軸承之間設(shè)置有止動(dòng)環(huán)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆桿拆卸裝置，其特征在于，所述拆卸壓環(huán)通過(guò)螺釘緊固在拆卸壓圈上，拆卸壓圈通過(guò)螺釘緊固在拆卸齒輪上；

所述止動(dòng)壓環(huán)通過(guò)螺釘緊固在止動(dòng)壓圈，止動(dòng)壓圈通過(guò)螺釘緊固在止動(dòng)齒輪上；

所述軸承擋圈通過(guò)螺釘緊固在拆卸壓圈和止動(dòng)壓圈的環(huán)形端面上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆桿拆卸裝置，其特征在于，所述主體為被兩個(gè)平行于圓柱軸線(xiàn)的平面所截而形成的圓柱體；

所述鎖舌設(shè)置在平面上。

9.一種利用權(quán)利要求1-8所述鉆桿拆卸裝置的鉆桿拆卸方法，其特征在于，包括下述步驟：

S1，后動(dòng)力頭利用卡盤(pán)夾緊鉆桿，并帶動(dòng)鉆桿從拆卸壓環(huán)單個(gè)半環(huán)的平端面向楔形端面方向旋轉(zhuǎn)，角速度為，公接頭從止動(dòng)壓環(huán)所在一側(cè)穿入套筒內(nèi)；

S2，拆卸壓環(huán)以角速度與鉆桿同向旋轉(zhuǎn)，拆卸壓環(huán)的平端面作用于拆卸桿頭部，驅(qū)動(dòng)套筒以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，止動(dòng)壓環(huán)以角速度與鉆桿同向旋轉(zhuǎn)，其中，止動(dòng)壓環(huán)的楔形端面壓迫傳動(dòng)段的端部，止動(dòng)桿向套筒內(nèi)伸出，抵靠在限位凸臺(tái)的側(cè)面或插入限位孔內(nèi)，套筒的角速度由變?yōu)椋?/p>

S3，將止動(dòng)壓環(huán)的角速度調(diào)整為，保證止動(dòng)壓環(huán)持續(xù)對(duì)止動(dòng)桿施壓，由于套筒的角速度大于拆卸壓環(huán)的角速度，套筒帶動(dòng)拆卸桿向拆卸壓環(huán)的楔形端面所在方向旋轉(zhuǎn)，拆卸壓環(huán)的楔形端面壓迫拆卸桿的端部，拆卸桿向套筒內(nèi)伸出壓迫鎖舌至鎖舌與主體等高時(shí)，后動(dòng)力頭向后移動(dòng)，對(duì)鉆桿施加軸向拉力，鉆桿與前方鉆桿分離。