水平定向鉆機(jī)組合式卡瓦機(jī)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種水平定向鉆機(jī)組合式卡瓦機(jī)構(gòu)，包括卡瓦體、卡瓦條及擋板，卡瓦條上的卡瓦齒以矩陣形式分布于卡瓦弧面；卡瓦齒由合金顆粒制成半球形結(jié)構(gòu)，且半球形結(jié)構(gòu)上有十字形溝槽將半球形結(jié)構(gòu)卡瓦齒平分為四個(gè)部分，同時(shí)對(duì)卡瓦齒的大小、間距和數(shù)量進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，使用便捷，將合金顆粒運(yùn)用于卡瓦齒上既能提高卡瓦齒與鉆桿表面的摩擦系數(shù)，又能保證卡瓦齒的耐用性，同時(shí)將齒形設(shè)計(jì)為表面刻劃十字形溝槽的半球形結(jié)構(gòu)增大鉆桿表面受到的比壓，又對(duì)卡瓦齒的大小、間距和數(shù)量進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終可增大夾持力，減少對(duì)鉆桿的損傷達(dá)到防滑和保護(hù)的雙重作用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
水平定向鉆機(jī)組合式卡瓦機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型主要屬于工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及水平定向鉆機(jī)組合式卡瓦機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]水平定向鉆進(jìn)技術(shù)是將石油工業(yè)的定向鉆進(jìn)技術(shù)和傳統(tǒng)的管線施工方法結(jié)合在一起，在不開(kāi)挖地表面的條件下鋪設(shè)多種地下公用設(shè)施(管道、電纜等)的一項(xiàng)施工技術(shù)，具有施工速度快、施工精度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。在具體施工過(guò)程中，主要利用鉆桿具有撓度這一特點(diǎn)使其在一定曲率半徑范圍內(nèi)繞開(kāi)障礙物，并通過(guò)不斷連接鉆桿進(jìn)而實(shí)現(xiàn)定向鉆進(jìn)。
[0003]在定向鉆進(jìn)連接鉆桿的過(guò)程中，卡瓦齒作為直接和鉆桿表面相接觸的部件，其效率高低在很大程度上影響著施工效率。實(shí)際工作中鉆桿“打滑”、鉆桿表面被“咬傷”、“劃傷”等問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，且由于水平定向鉆機(jī)每次施工時(shí)鉆桿入土角度的不同和所選用的鉆桿有一定的燒度，上述問(wèn)題會(huì)進(jìn)一步造成鉆桿中心與夾持中心不對(duì)中，從而降低鉆機(jī)使用性能和縮短鉆桿使用壽命。組合式卡瓦機(jī)構(gòu)在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛，其特點(diǎn)為卡瓦條安裝在卡瓦體的槽內(nèi)，依靠擋板提供固定作用，但其齒尖較尖銳，故在實(shí)際工作中較易對(duì)桿件表面造成傷害，同時(shí)由于其卡瓦齒較小，易在工作中發(fā)生磨損、崩齒等問(wèn)題從而降低對(duì)鉆桿的夾持力。因此，為滿(mǎn)足實(shí)際工程要求，組合式卡瓦機(jī)構(gòu)需要進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)，使其既能夠防滑又能夠保證桿件表面不易受損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型為改進(jìn)現(xiàn)有卡瓦機(jī)構(gòu)中存在的缺陷，設(shè)計(jì)了一種水平定向鉆機(jī)組合式卡瓦機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)合理，使用便捷，利用合金顆粒將卡瓦齒制成帶十字形溝槽的半球形結(jié)構(gòu)并優(yōu)化其分布、大小、數(shù)量和間距，從而減少工作中卡瓦齒自身磨損崩斷等問(wèn)題的發(fā)生和對(duì)鉆桿的損傷，同時(shí)增大卡瓦齒與鉆桿表面的摩擦系數(shù)，提高夾持力防止鉆桿打滑。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種水平定向鉆機(jī)組合式卡瓦機(jī)構(gòu)，包括卡瓦體、卡瓦條及擋板;采用合金顆粒將卡瓦條上的卡瓦齒由齒狀結(jié)構(gòu)制成半球形結(jié)構(gòu)，提高卡瓦齒與鉆桿表面間的摩擦系數(shù)，使卡瓦齒與鉆桿的接觸由嵌入式變?yōu)榻佑|式，減少對(duì)鉆桿的傷害;半球形結(jié)構(gòu)卡瓦齒上由兩條相同的豎直溝槽沿卡瓦齒的半球形表面相互相交構(gòu)成十字形構(gòu)造，將半球形結(jié)構(gòu)卡瓦齒實(shí)體部分平分為四個(gè)部分，增大鉆桿表面受到的比壓。卡瓦齒上的溝槽的寬度為0.05?0.1cm，槽深為0.05?0.07cm;半球形結(jié)構(gòu)卡瓦齒呈矩陣形式分布于卡瓦條弧面上，可保證鉆桿受到的夾持力大小均勻；半球形結(jié)構(gòu)卡瓦齒的半徑為
0.25?0.3cm，在卡瓦齒弧面上的相鄰距離為0.5?0.7cm，在以上設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，可保證卡瓦齒具有足夠的耐用性和效率，克服半球形結(jié)構(gòu)卡瓦齒與鉆桿間因接觸式關(guān)系而帶來(lái)的扭矩不足的缺點(diǎn)，同時(shí)鉆桿側(cè)面受卡瓦齒作用產(chǎn)生的應(yīng)力可達(dá)到較好的分布，減少對(duì)鉆桿的傷害。通過(guò)各因素如齒形結(jié)構(gòu)、材料、卡瓦齒大小、間距和數(shù)量間的相互配合，可以克服不同設(shè)計(jì)要素帶來(lái)的相應(yīng)缺陷并大大突出其優(yōu)勢(shì)點(diǎn)。本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)合理，使用便捷，既能保證卡瓦齒的耐用性，又能減少對(duì)鉆桿的損傷，達(dá)到防滑和保護(hù)的雙重作用。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型采用組合式設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)合理，使用便捷，將卡瓦齒設(shè)計(jì)為帶十字形溝槽的半球形結(jié)構(gòu)并優(yōu)化其分布、大小、間距和數(shù)量，同時(shí)將卡瓦齒材料改成合金顆粒，可減少工作中卡瓦齒自身磨損崩斷等問(wèn)題的發(fā)生，同時(shí)提高其耐用性和夾持效果，達(dá)到防滑和保護(hù)的雙重作用，從而避免因卡瓦齒問(wèn)題而頻繁更換卡瓦條，造成的時(shí)間和人力浪費(fèi)的問(wèn)題，提高工作效率，減少工程成本。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型的半邊結(jié)構(gòu)不意圖；
[0008]圖2是卡瓦條弧面的平面展開(kāi)示意圖；
[0009]圖3是單個(gè)卡瓦齒表面示意圖。
[0010]為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型呈組合式結(jié)構(gòu)，包括卡瓦體1、卡瓦條2和擋板3?？ㄍ唧wI上設(shè)有插槽，卡瓦條2與插槽具有相同形狀并通過(guò)插槽與卡瓦體I相配合，并在卡瓦體I兩側(cè)由擋板3進(jìn)行固定。半球形結(jié)構(gòu)卡瓦齒4呈矩陣形式分布于卡瓦條2的弧面上?？ㄍ啐X4由合金顆粒制成半球形結(jié)構(gòu)，半球形結(jié)構(gòu)卡瓦齒的半徑為0.25?0.3cm，溝槽5沿卡瓦弧面的距離為0.5?0.7cm。半球形結(jié)構(gòu)卡瓦齒4上由兩條相同的豎直溝槽6沿卡瓦齒的半球形表面相互相交構(gòu)成十字形構(gòu)造，將半球形結(jié)構(gòu)卡瓦齒實(shí)體部分7平分為四個(gè)部分。半球形結(jié)構(gòu)卡瓦齒4上的溝槽6的寬度為0.05?0.lcm，槽深為0.05?0.07cm。圖1、圖2及圖3僅就本實(shí)用新型的半邊結(jié)構(gòu)而言，因兩邊結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，在此不再贅言。
[0012]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了具體說(shuō)明。需指出，以上所述僅為本實(shí)用新型的某一具體實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水平定向鉆機(jī)組合式卡瓦機(jī)構(gòu)，包括卡瓦體、卡瓦條和擋板，其特征在于:所述的卡瓦條上的卡瓦齒呈半球形結(jié)構(gòu)，所有半球形結(jié)構(gòu)的卡瓦齒整體呈矩陣形式分布于卡瓦條弧面，半球形結(jié)構(gòu)卡瓦齒的半徑為0.25?0.3cm，在卡瓦條弧面上的相鄰距離為0.5?.0.7cm.2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平定向鉆機(jī)組合式卡瓦機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的半球形結(jié)構(gòu)卡瓦齒由合金顆粒制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水平定向鉆機(jī)組合式卡瓦機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的半球形結(jié)構(gòu)卡瓦齒表面上由兩條相同的豎直溝槽沿卡瓦齒的半球形表面相互相交構(gòu)成十字形構(gòu)造，將半球形結(jié)構(gòu)卡瓦齒實(shí)體部分平分為四個(gè)部分，溝槽的寬度為0.05?0.lcm，槽深為.0.05?0.07cm。
【文檔編號(hào)】E21B19/10GK205591847SQ201620421083
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月11日
【發(fā)明人】舒彪, 張紹和, 梁銘, 孫平賀, 曹函
【申請(qǐng)人】中南大學(xué)