[發明專利]一種地勘用鉆頭振動監測傳感器固定裝置

在審

• 申請號: 202310081154.7
• 申請日: 2023-02-08
• 公開（公告）號: CN116163712A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 陳結;羅永江;李錚;周澤林;張明天;王新勝;曾晶晶;陳炯坤;崔義;張佳寧
• 申請（專利權）人: 重慶大學;重慶市城市建設投資（集團）有限公司
• 主分類號: E21B47/01
• 分類號: E21B47/01;E21B47/13;E21B49/00
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 任葦

本發明公開了一種地勘用鉆頭振動監測傳感器固定裝置，涉及地層鉆孔探測技術領域，具體涉及一種地勘用鉆頭振動監測傳感器固定裝置，將第一圓管放入連接鉆頭的鋼管內，轉動第一轉軸，從而帶動所有第二轉軸轉動。從而帶動對應的套筒遠離第一轉軸，最后所有套筒均與鋼管抵緊，使第一圓管與鋼管固定在一起。鉆探工作時鉆頭處產生的振動傳遞給鋼管，鋼管的振動傳遞給加速度傳感器，加速度傳感器將感知的振動數據傳遞給無線發射器，無線發射器將數據發送給位于地表的無線接收器，從而實時地檢測到鉆頭振動的頻率，便于實時反應出鉆孔不同深度巖層情況。該技術方案主要用于地勘巖心鉆探，解決鉆探過程中鉆頭振動不便連續監測的問題。

技術領域

本發明涉及地層鉆孔探測技術領域，具體涉及一種地勘用鉆頭振動監測傳感器固定裝置。

背景技術

巖心鉆探是固體礦產地質勘探常采用的勘探手段，筒狀鉆頭和鉆具在孔底沿圓周環狀破碎巖石，在孔底中心部分保留一個柱狀的巖心，從孔內取出巖心用以研究地質和礦產的情況。巖芯鉆探通常都是回轉鉆進，利用鉆探機械，以各種方式切削、磨削、破碎巖石，通過機械驅動鉆桿向巖層內部運動并轉動，鉆桿帶動鉆頭不斷向巖層深部鉆進并刻取巖芯。鉆桿通常為鋼管，鋼管的下端連接金剛石鉆頭，鉆桿的主要作用是傳遞扭矩和輸送清水，清水由水泵注入鉆桿，清水可以有效冷卻和潤滑鉆頭。鉆探時鉆頭處會產生振動，鉆頭帶動鉆桿產生振動，鉆頭產生的振動信號對于巖層界面以及巖體結構特征有較強的響應關系，基于不同類型的巖石振動信號進行巖體結構特征識別可以用于巖層界面的識別。因此，急需一種可以在鉆探過程中實時監測鉆頭振動特征信號的裝置。

發明內容

本發明的目的是提供一種地勘用鉆頭振動監測傳感器固定裝置，解決鉆探過程中鉆頭振動不便連續監測的問題。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種地勘用鉆頭振動監測傳感器固定裝置，包括第一圓管，所述第一圓管的管壁開設有若干第一通孔，每個所述第一通孔內均滑動連接有套筒，每個所述套筒外側均固定連接有限位塊，每個所述限位塊均滑動連接在對應的第一通孔內，所述第一圓管上端固定連接有固定桿，所述固定桿的中部開設有第二通孔，所述第二通孔內轉動連接有第一轉軸，所述第一轉軸的一端固定連接有第一錐形齒輪，所述固定桿一側固定連接有第二圓管，所述第二圓管的管壁開設有若干與第一通孔對應的第三通孔，每個所述第三通孔內均轉動連接有第二轉軸，每個所述第二轉軸的一端均固定連接有第二錐形齒輪，每個所述第二錐形齒輪均與第一錐形齒輪嚙合連接，每個所述第二轉軸遠離第二錐形齒輪的一端均螺紋連接在套筒內，所述第一圓管內設有安裝盒，所述第一圓管內設有固定組件，所述固定組件用于將安裝盒水平固定在第一圓管內，所述第一圓管內壁上固定連接有加速度傳感器，所述安裝盒內固定連接有無線發射器，所述加速度傳感器與無線發射器電連接。

上述技術方案的原理及效果：將第一圓管放入鉆桿內，轉動第一轉軸，第一轉軸帶動第一錐形齒輪轉動，第一錐形齒輪帶動所有第二錐形齒輪轉動。每個第二錐形齒輪均帶動對應的第二轉軸轉動，每個第二轉軸均驅動對應螺紋連接的套筒遠離第一轉軸，最終所有套筒均與鉆桿的內側壁抵緊，從而將第一圓管與固定在一起。當鉆桿隨著鉆頭伸入巖層內時，鉆頭處產生的振動傳遞給鉆桿，鉆桿的振動傳遞給加速度傳感器，加速度傳感器將感知的振動數據傳遞給無線發射器，無線發射器將振動數據無線發送給位于地表的無線接收器，從而實時地檢測到鉆頭振動的頻率，便于實時反應出鉆孔不同深度巖層情況。

本發明進一步設置為，所述固定組件包括第一固定塊，所述第一固定塊固定連接在安裝盒一端，所述第一固定塊相對的兩側均固定連接有兩根第一滑桿，所述第一圓管內相對的兩側均固定連接有兩根套管，每根所述套管內均滑動連接有第二滑桿，所有的所述第二滑桿的一端共同固定連接有第一圓環，所述第一圓環開設有供每根第一滑桿滑動的滑孔，每根所述第一滑桿上均套設有位于第一固定塊與第一圓環之間的第一彈簧，每根所述第二滑桿位于套管內的一端均固定連接有第二彈簧。