專(zhuān)利名稱(chēng)：旋轉(zhuǎn)式軟巖層鉆具取芯襯管下端口的巖心防漏器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水下鉆探技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種旋轉(zhuǎn)式軟巖層鉆具取芯襯管下端口的巖心防漏器。
背景技術(shù)：
沉積物取芯鉆具分為旋轉(zhuǎn)式(各類(lèi)鉆機(jī))和貫入式(沖擊鉆和重力活塞式取樣器) 兩大類(lèi)。貫入式取芯器通常在下端口設(shè)置花瓣式防滑落裝置，以防止取芯器內(nèi)部的沉積物滑落和泄漏?；ò晔椒阑溲b置不能適用于旋轉(zhuǎn)式取芯鉆具，在鉆具旋轉(zhuǎn)時(shí)，花瓣會(huì)妨礙沉積物進(jìn)入取芯器，沉積物與花瓣的旋轉(zhuǎn)磨擦也會(huì)損壞花瓣。旋轉(zhuǎn)式沉積物取芯鉆具巖心的防滑落裝置需采用旋轉(zhuǎn)形式實(shí)現(xiàn)孔徑的變化。鉆頭上的滑槽能為防漏器的轉(zhuǎn)動(dòng)提供機(jī)械力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶有滑槽的螺紋式鉆頭。旋轉(zhuǎn)式軟巖層鉆具取芯襯管下端口的巖心防漏器包括上套筒、下套筒、連接柱、保護(hù)罩、螺栓、扭環(huán)、刀片和撥塊。取芯襯管的開(kāi)放的底端上套置有上套筒、上套筒通過(guò)多根連接柱與下套筒連接， 所述的取芯襯管、上套筒和下套筒同軸設(shè)置，取芯襯管、上套筒和下套筒的外徑相同，上套筒和下套筒的內(nèi)徑相同。下套筒的頂面圓環(huán)上均勻布置有多個(gè)刀片，每個(gè)刀片形狀相同且由螺栓限位于下套筒的頂面圓環(huán)上，螺栓與下套筒螺紋連接，螺栓上套置有扭環(huán)，扭環(huán)的一端與下套筒固定，另一端與刀片固定，每個(gè)刀片可圍繞螺栓旋轉(zhuǎn)，多個(gè)刀片的同步轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)節(jié)取芯口的截面大?。幻總€(gè)螺栓上套置有保護(hù)罩，每個(gè)刀片的刀柄上設(shè)置有撥塊。本發(fā)明裝置的使用方法的步驟如下
1)將上套筒連接在取芯襯管下端；
2)鉆進(jìn)時(shí)，撥塊進(jìn)入圓環(huán)頂面的滑槽口中，撥塊在滑槽中運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)刀片繞螺栓旋轉(zhuǎn)， 使防漏器內(nèi)部的刀片處于壓縮孔徑最大位置；
3)取芯前，先反向轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，撥塊從圓環(huán)的滑槽中退出，在扭環(huán)的扭力帶動(dòng)下，刀片繞螺栓反向旋轉(zhuǎn)，使防漏器內(nèi)部的刀片處于壓縮孔徑最小位置，切斷巖心，并防止取芯過(guò)程中
巖心滑落。本發(fā)明與旋轉(zhuǎn)式軟巖層鉆具取芯襯管配套使用，適用于旋轉(zhuǎn)式取芯鉆具，在鉆具旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀片會(huì)收縮于防漏器取芯口內(nèi)，使沉積物順暢進(jìn)入取芯器，刀片與沉積物接觸少， 不易磨損；取芯時(shí)，刀片同步轉(zhuǎn)動(dòng)，使取芯口處于最小位置，切斷巖心，保證巖心完整，并防
止巖心滑落。本發(fā)明適合于各類(lèi)軟巖層的鉆探取芯，如沉積物、土壤、凍土、冰，尤其適合于沉積物的鉆探取芯。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1中局部放大圖3為刀片布置示意圖4為撥塊與滑槽配合示意圖5為帶有滑槽的空心鉆頭示意圖6 (a)為本發(fā)明與螺紋式鉆頭配合使用前示意圖6 (b)為圖6 (a)俯視圖7 (a)為本發(fā)明與螺紋式鉆頭配合使用后示意圖7 (b)為圖7 (a)俯視圖中1.上套筒、2.連接柱、3.刀片、4.撥塊、5.下套筒、6.保護(hù)罩、7.螺栓、8.扭環(huán)、 9.滑槽、10.空心鉆頭、11.套筒。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1、圖2、圖3所示，旋轉(zhuǎn)式軟巖層鉆具取芯襯管下端口的巖心防漏器包括上套筒1、連接柱2、刀片3、撥塊4、下套筒5、保護(hù)罩6、螺栓7和扭環(huán)8。取芯襯管的開(kāi)放的底端上套置有上套筒1、上套筒1通過(guò)多根連接柱2與下套筒5 連接，所述的取芯襯管、上套筒1和下套筒5同軸設(shè)置，取芯襯管、上套筒1和下套筒5的外徑相同，上套筒1和下套筒5的內(nèi)徑相同；
下套筒8的頂面圓環(huán)上均勻布置有多個(gè)刀片3，每個(gè)刀片3形狀相同且由螺栓7限位于下套筒5的頂面圓環(huán)上，螺栓7與下套筒5螺紋連接，螺栓7上套置有扭環(huán)8，扭環(huán)8的一端與下套筒5固定，另一端與刀片3固定，每個(gè)刀片3可圍繞螺栓7旋轉(zhuǎn)，多個(gè)刀片3的同步轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)節(jié)取芯口的截面大小；每個(gè)螺栓7上套置有保護(hù)罩6，每個(gè)刀片3的刀柄上設(shè)置有撥塊4。所述的上套筒1外徑與取芯襯管相同，內(nèi)徑略小于取芯襯管，上端與取芯襯管連接。所述的連接柱2為雙頭螺柱，用于連接上套筒1與下套筒5，每根連接柱2形狀大小相同，均勻連接在上套筒1頂面與下套筒5底面。所述的刀片3均勻布置在下套筒5頂面圓環(huán)上，每個(gè)刀片3形狀相同且由螺栓7 限位于下套筒5的頂面圓環(huán)上，每個(gè)刀片3可圍繞螺栓7旋轉(zhuǎn)，多個(gè)刀片3的同步轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)節(jié)取芯口的截面大?。幻總€(gè)刀片3的刀柄上設(shè)置有撥塊4。所述的撥塊4底部為圓弧形，與刀片3的刀柄相連，用于撥動(dòng)刀片3繞螺栓7旋轉(zhuǎn)， 調(diào)節(jié)防漏器壓縮孔徑大小。為了保證撥塊能以任何位置進(jìn)入滑槽，撥塊底面圓弧如圖4所
7J\ ο所述的下套筒5外徑與取芯襯管、上套筒1相同，內(nèi)徑與上套筒1相同，通過(guò)多根連接柱2與上套筒1相連。所述的保護(hù)罩6套置于螺栓7上，用于保護(hù)螺栓7與扭環(huán)8，防止取芯時(shí)雜物進(jìn)入。
所述的螺栓7與下套筒5通過(guò)螺紋連接，用于限位刀片3于下套筒5的頂面圓環(huán)上。所述的扭環(huán)8套置在螺栓7上，扭環(huán)8的一端與下套筒5固定，另一端與刀片3固定，用于起始時(shí)保證防漏器壓縮孔徑處于最小位置。如圖5所示，帶有滑槽的螺紋式鉆頭包括空心鉆頭10、套筒11。套筒11外徑與空心鉆頭10相同，通過(guò)螺紋與空心鉆頭10連接，多道滑槽9均勻分布在套筒11上，滑槽9互不干涉。所述的空心鉆頭10為帶有外螺紋的空心鉆頭，作為套筒的基體。所述的套筒11外徑與空心式鉆頭10相同，內(nèi)徑與取芯襯管、上套筒1、下套筒5相同，套筒11頂面開(kāi)有多道滑槽口，滑槽口與撥塊8寬度相同，且滑槽口布滿(mǎn)整個(gè)套筒11頂面，保證撥塊能在任意角度進(jìn)入滑槽?；燮平嵌扰c起始刀片所要旋轉(zhuǎn)的角度相同。如圖6 (a)、6 (b)、7 (a)和7 (b)所示，本發(fā)明裝置的使用方法的步驟如下
1)將上套筒1連接在取芯襯管下端；
2)鉆進(jìn)時(shí)，撥塊4進(jìn)入套筒11頂面的滑槽9口中，撥塊4在滑槽9中運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)刀片3 繞螺栓7旋轉(zhuǎn)，使防漏器內(nèi)部的刀片3處于壓縮孔徑最大位置；
3)取芯前，先反向轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，撥塊4從套筒11的滑槽9中退出，在扭環(huán)8的扭力帶動(dòng)下，刀片3繞螺栓7反向旋轉(zhuǎn)，使防漏器內(nèi)部的刀片3處于壓縮孔徑最小位置，切斷巖心，并防止取芯過(guò)程中巖心滑落。
權(quán)利要求
1.旋轉(zhuǎn)式軟巖層鉆具取芯襯管下端口的巖心防漏器，包括上套筒、下套筒、連接柱、保護(hù)罩、螺栓、扭環(huán)、刀片和撥塊，其特征在于取芯襯管的開(kāi)放的底端上套置有上套筒、上套筒通過(guò)多根連接柱與下套筒連接，所述的取芯襯管、上套筒和下套筒同軸設(shè)置，取芯襯管、 上套筒和下套筒的外徑相同，上套筒和下套筒的內(nèi)徑相同；下套筒的頂面圓環(huán)上均勻布置有多個(gè)刀片，每個(gè)刀片形狀相同且由螺栓限位于下套筒的頂面圓環(huán)上，螺栓與下套筒螺紋連接，螺栓上套置有扭環(huán)，扭環(huán)的一端與下套筒固定，另一端與刀片固定，每個(gè)刀片可圍繞螺栓旋轉(zhuǎn)，多個(gè)刀片的同步轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)節(jié)取芯口的截面大?。幻總€(gè)螺栓上套置有保護(hù)罩，每個(gè)刀片的刀柄上設(shè)置有撥塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)式軟巖層鉆具取芯襯管下端口的巖心防漏器。本發(fā)明包括是在取芯襯管的開(kāi)放的底端上套置上套筒、上套筒通過(guò)多根連接柱與下套筒連接，下套筒的頂面圓環(huán)上均勻布置有多個(gè)刀片，每個(gè)刀片形狀相同且由螺栓限位于下套筒的頂面圓環(huán)上，螺栓與下套筒螺紋連接，螺栓上套置有扭環(huán)，扭環(huán)的一端與下套筒固定，另一端與刀片固定，每個(gè)刀片可圍繞螺栓旋轉(zhuǎn)，多個(gè)刀片的同步轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)節(jié)取芯口的截面大小；每個(gè)螺栓上套置有保護(hù)罩，每個(gè)刀片的刀柄上設(shè)置有撥塊。本發(fā)明與旋轉(zhuǎn)式軟巖層鉆具取芯襯管配套使用，適用于旋轉(zhuǎn)式取芯鉆具刀片會(huì)收縮于防漏器取芯口內(nèi)，使沉積物順暢進(jìn)入取芯器。
文檔編號(hào)E21B25/18GK102444388SQ201110364398
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者葉瑛, 應(yīng)崎偉, 張挺, 秦華偉, 陳家旺, 陳鷹 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)