[發明專利]海底硬巖多點位保壓取芯微型鉆機

在審

• 申請號: 202010098479.2
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111119737A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 金永平;劉亮;彭佑多;萬步炎;龔俊;顏健
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: E21B7/12
• 分類號: E21B7/12;E21B25/18;E21B25/10
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 烏景瑞

1.一種海底硬巖多點位保壓取芯微型鉆機，其特征是：包括動力頭、減速箱、鉆具拋棄裝置、鉆具、置巖架和巖芯保壓裝置；減速箱的頂板上安裝有給水接頭和動力頭，動力頭的輸出軸與減速箱的輸入軸相連，減速箱的輸出軸設有中心孔，中心孔與給水接頭的進水孔連通；

鉆具拋棄裝置包括彈簧、給水壓板和固定環；輸出軸中心孔的底部呈喇叭口狀，輸出軸中心孔側壁上設有懸掛卡槽；輸出軸中心孔中部設有彈簧固定凸緣和螺紋，螺紋設置在彈簧固定凸緣下方，固定環與螺紋螺接，輸出軸下部側壁上設有轉速傳感器；給水壓板的壓桿上端穿過固定環的中心孔與壓板連接，壓板與彈簧固定凸緣之間設有彈簧；

鉆具包括可拋棄連接軸、鉆管和花瓣結構；可拋棄連接軸凸緣上設有外螺紋，可拋棄連接軸可通過凸緣上的外螺紋與壓力補償器Ⅱ的保壓筒螺接，可拋棄連接軸下端連接有鉆管，鉆管底部為金剛石環形鉆頭，花瓣結構固定在鉆管內部；可拋棄連接軸上端套有密封圈，可拋棄連接軸上端插入輸出軸中心孔下端，可拋棄連接軸上的懸掛卡子與減速箱輸出軸上的懸掛卡槽的配合；固定環底部和可拋棄連接軸頂部相對應的設有多個限位塊，固定環底部和可拋棄連接軸頂部的限位塊配合實現主軸帶動可拋棄連接軸旋轉；所述的巖芯保壓裝置能夠與鉆具連接，對鉆具進行壓力補償，所述的巖芯保壓裝置固定在置巖架上。

2.根據權利要求1所述的海底硬巖多點位保壓取芯微型鉆機，其特征是：所述的可拋棄連接軸的中心孔內設有壓閥；所述的壓閥包括閥芯、給水壓桿、彈簧和固定環；所述的可拋棄連接軸上設有閥芯孔和壓桿孔，閥芯孔和壓桿孔沿著可拋棄連接軸軸線方向設置，閥芯孔和壓桿孔連通，閥芯孔內設有閥芯和固定環，閥芯與固定環之間設有彈簧，閥芯能堵住壓桿孔，閥芯連接有給水壓桿，給水壓桿從壓桿孔伸出。

3.根據權利要求1所述的海底硬巖多點位保壓取芯微型鉆機，其特征是：還包括壓力補償器Ⅰ，壓力補償器Ⅰ固定安裝在減速箱的側壁上；壓力補償器Ⅰ包括壓力補償筒、端蓋、活塞及彈簧；所述的壓力補償筒下端開口，壓力補償筒下端開口處設有端蓋，壓力補償筒下端處側壁上設有海水入口；壓力補償筒內設有活塞，活塞與端蓋之間通過彈簧連接；所述的壓力補償筒頂部設有兩個油管接頭，一個油管接頭連接進油管，進油管上設單向閥，另一油管接頭連接出油管的一端，所述的減速箱的頂板上設有一個油管接頭，出油管的另一端與減速箱上的油管接頭連接。

4.根據權利要求1所述的海底硬巖多點位保壓取芯微型鉆機，其特征是：所述的置巖架包括上盤、下盤和多個立柱，上盤和下盤平行設置，上盤和下盤之間通過立柱固定連接；上盤上設有多組通孔，每組通孔包括兩相互連通的通孔，下盤上布置有與上盤的多組通孔位置、尺寸相同的多組盲孔，每組盲孔包括兩相互連通的盲孔，多套巖芯保壓裝置的保壓筒和壓力補償器Ⅱ成組穿過上盤的多組通孔固定于下盤的多組盲孔內。

5.根據權利要求1所述的海底硬巖多點位保壓取芯微型鉆機，其特征是：所述的巖芯保壓裝置包括保壓筒和壓力補償器Ⅱ，保壓筒的中心孔呈階梯狀，階梯過渡面處安裝有密封圈；取芯完成后，通過可拋棄連接軸凸緣上的外螺紋，將鉆具與保壓筒螺接，鉆管將保存于保壓筒內；所述壓力補償器Ⅱ包括壓力補償筒、活塞、補償器端蓋及充氣閥；壓力補償筒一端開口，另一端通過管道與保壓筒中心孔底部連通；補償器端蓋固定在壓力補償筒開口處，補償器端蓋上設有與充氣閥連通的連接孔；活塞置于壓力補償筒內。

6.根據權利要求1所述的海底硬巖多點位保壓取芯微型鉆機，其特征是：所述壓力補償器Ⅰ的端蓋的頂面上設有支柱，彈簧套在支柱上。

7.根據權利要求1所述的海底硬巖多點位保壓取芯微型鉆機，其特征是：還包括把手，所述的把手固定安裝在減速箱的側壁上。

8.根據權利要求1所述的海底硬巖多點位保壓取芯微型鉆機，其特征是：給水接頭頂部進水孔處設有進水接口，進水接口用于連接進水管。

9.根據權利要求1所述的海底硬巖多點位保壓取芯微型鉆機，其特征是：所述固定環底部及可拋棄連接軸頂部對稱設置的限位塊數為4～10個。