專利名稱：繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種土層或巖石的鉆具，特別是涉及一種用于繩索取芯鉆具的巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
[0002]目前在繩索取芯鉆具領(lǐng)域，一般會用到巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)(也有人將取芯稱為取心，將巖芯稱為巖心，將報信機(jī)構(gòu)稱為報警機(jī)構(gòu))，它的作用是在鉆進(jìn)過程中，當(dāng)發(fā)生巖芯堵塞或巖芯裝滿內(nèi)管(巖芯管)時，造成鉆探水泵的泵壓升高，告誡操作者應(yīng)停止鉆進(jìn)、撈取巖芯?，F(xiàn)有的國內(nèi)大多數(shù)繩索鉆具的報信利用單動裝置上方的聚氨酯壓脹膠圈，當(dāng)發(fā)生巖芯堵塞或巖芯裝滿內(nèi)管時，聚氨酯壓脹膠圈承受巖芯堵塞產(chǎn)生的上頂力產(chǎn)生膨脹，引起內(nèi)外管過水截面的大幅減少和泵壓增高從而報信，不過現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)存在三個問題，一是正常鉆進(jìn)時膠圈也要承受較大的上頂力，二是單動裝置的單動效果差時會與下面的部件有相對轉(zhuǎn)動，摩擦生熱，聚氨酯耐熱能力低，極易熱熔損壞，降低了報信機(jī)構(gòu)的工作可靠性，三是現(xiàn)有的堵塞報信機(jī)構(gòu)在報信后壓脹膠圈的膨脹量受巖芯堵塞上頂力的影響，上頂力越大則膨脹量越大，沖洗液的流通量越小，這樣當(dāng)上頂力較大時，幾乎堵住了沖洗液的流通通路，不能進(jìn)行小泵量循環(huán)，易造成燒鉆及憋泵。實用新型內(nèi)容[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種壓脹膠圈不易損壞、報信后仍能進(jìn)行小泵量循環(huán)的繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)。[0004]本實用新型繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)，包括外管接頭，外管接頭的上端內(nèi)螺紋連接有出水接頭，其中:[0005]所述出水接頭的下端與所述外管接頭的內(nèi)壁之間留有間隙，所述出水接頭內(nèi)沿上下方向設(shè)有一上端開口的接頭中空通道，出水接頭下端的側(cè)壁上設(shè)有出水孔，出水孔的兩端分別與接頭中空通道和所述間隙連通；[0006]所述出水接頭的下端一體連接有一壓脹膠圈軸，壓脹膠圈軸的直徑小于出水接頭下端的直徑，壓脹膠圈軸上套有壓脹膠圈，壓脹膠圈的上端面與出水接頭的下端面相接觸；[0007]還包括單動軸，單動軸包括自上而下相互連接的粗桿段和細(xì)桿段，所述粗桿段螺紋連接在所述壓脹膠圈軸內(nèi)，所述粗桿段的外側(cè)壁上滑動連接有一報信滑套，報信滑套的上端面上固定有一環(huán)形頂圈，環(huán)形頂圈正對于所述壓脹膠圈；[0008]所述報信滑套的下端面上固定有一下環(huán)形圈，下環(huán)形圈的內(nèi)徑大于所述粗桿段的外徑；下環(huán)形圈的側(cè)壁上設(shè)有過水通孔，過水通孔分別連通下環(huán)形圈的內(nèi)側(cè)與外側(cè)，所述粗桿段內(nèi)設(shè)有過水通道，過水通道的一端與所述接頭中空通道連通，過水通道的另一端與位于粗桿段和下環(huán)形圈之間的容腔連通；[0009]所述細(xì)桿段上套有一護(hù)罩，護(hù)罩包括一向上伸出的護(hù)罩上筒和一向下伸出的護(hù)罩下筒，所述護(hù)罩上筒正對于所述下環(huán)形圈，護(hù)罩上筒內(nèi)在下底部設(shè)有碟簧墊，護(hù)罩上筒內(nèi)在碟簧墊上方堆疊有若干個碟簧，位于最上方的碟簧與所述粗桿段的下端面相抵；護(hù)罩下筒內(nèi)在頂部設(shè)有第一軸承，護(hù)罩下筒內(nèi)還滑動連接有單動接頭，單動接頭的上端面與第一軸承的下端面相抵；[0010]所述單動接頭的下端螺紋連接有一向下伸出的軸承套，所述軸承套內(nèi)設(shè)有容納腔，所述細(xì)桿段依次穿過第一軸承和單動接頭，所述細(xì)桿段的下端伸入所述容納腔內(nèi)；[0011]所述細(xì)桿段上還套有第二軸承，第二軸承位于所述容納腔內(nèi)，第二軸承的上端面與單動接頭的下端面相抵，細(xì)桿段的下端螺紋連接有鎖緊螺母，所述鎖緊螺母上端面上墊有墊圈，細(xì)桿段上還套有壓縮彈簧，壓縮彈簧的上下兩端分別與第二軸承的下端面和墊圈的上端面相抵。[0012]本實用新型繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)，其中所述護(hù)罩上與細(xì)桿段相套接的壁面內(nèi)嵌裝有第一密封圈，所述單動接頭上與護(hù)罩下筒相滑動連接的壁面內(nèi)嵌裝有第二密封圈。[0013]本實用新型繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)，其中所述出水接頭的上端套有懸掛環(huán)，懸掛環(huán)下方墊有調(diào)整墊。[0014]本實用新型繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本實用新型繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)的壓脹膠圈與單動部分之間通過報信滑套相隔，即使單動失效時壓脹膠圈也不會受到摩擦生熱的影響，壓脹膠圈不會發(fā)生熱熔損壞。另外由于碟簧的存在，巖芯堵塞產(chǎn)生的上頂力中很大一部分力被碟簧的彈力所平衡，只有較小的力通過報信滑套作用在壓脹膠圈上，這樣壓脹膠圈不易損壞，更耐用。本實用新型繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)中當(dāng)壓脹膠圈徑向膨脹而堵住壓脹膠圈與外管接頭內(nèi)壁間的間隙時，沖洗液能繞過壓脹膠圈而依次從接頭中空通道、過水通道、過水通孔中以小流量流過，從而保證在堵塞報信之后仍能進(jìn)行小泵量循環(huán)，從而防止燒鉆及憋泵的發(fā)生。本實用新型繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)可以通過調(diào)整碟簧的個數(shù)從而調(diào)整碟簧總的剛度，使報信靈敏度可隨地層情況而調(diào)整，適用范圍更廣泛。[0015]本實用新型繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)中第一密封圈和第二密封圈可起到密封零部件間間隙的作用，使得工作過程更穩(wěn)定可靠。[0016]
以下結(jié)合附圖對本實用新型繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)作進(jìn)一步說明。


[0017]圖1為本實用新型繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)第一個實施例處于正常鉆進(jìn)狀態(tài)時的正視剖視圖；[0018]圖2為本實用新型繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)第一個實施例處于堵塞報信狀態(tài)時的正視剖視圖。
具體實施方式
[0019]如圖1所示的本實用新型繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)第一個實施例，包括外管接頭1，外管接頭I的上端內(nèi)螺紋連接有出水接頭2，出水接頭2的下端與外管接頭I的內(nèi)壁之間留有間隙12，出水接頭2內(nèi)沿上下方向設(shè)有一上端開口的接頭中空通道21，出水接頭2下端的側(cè)壁上設(shè)有出水孔22，出水孔22的兩端分別與接頭中空通道21和間隙12連通；出水接頭2的下端一體連接有一壓脹膠圈軸23，壓脹膠圈軸23的直徑小于出水接頭2下端的直徑，壓脹膠圈軸23上套有壓脹膠圈3，壓脹膠圈3的上端面與出水接頭的下端面相接觸；還包括單動軸，單動軸包括自上而下相互連接的粗桿段41和細(xì)桿段42，粗桿段41螺紋連接在壓脹膠圈軸23內(nèi)，粗桿段41的外側(cè)壁上滑動連接有一報信滑套5，報信滑套5的上端面上固定有一環(huán)形頂圈51，環(huán)形頂圈51正對于壓脹膠圈3 ;報信滑套5的下端面上固定有一下環(huán)形圈52，下環(huán)形圈52的內(nèi)徑大于粗桿段41的外徑；下環(huán)形圈52的側(cè)壁上設(shè)有過水通孔521，過水通孔521分別連通下環(huán)形圈52的內(nèi)側(cè)與外側(cè)，粗桿段41內(nèi)設(shè)有過水通道411，過水通道411的一端與接頭中空通道21連通，過水通道411的另一端與位于粗桿段41和下環(huán)形圈52之間的容腔連通；細(xì)桿段42上套有一護(hù)罩6，護(hù)罩6包括一向上伸出的護(hù)罩上筒61和一向下伸出的護(hù)罩下筒62，護(hù)罩上筒61正對于下環(huán)形圈52，護(hù)罩上筒61內(nèi)在下底部設(shè)有碟簧墊71，護(hù)罩上筒61內(nèi)在碟簧墊71上方堆疊有十三個碟簧72，位于最上方的碟簧與粗桿段41的下端面相抵；護(hù)罩下筒62內(nèi)在頂部設(shè)有第一軸承81，護(hù)罩下筒62內(nèi)還滑動連接有單動接頭9，單動接頭9的上端面與第一軸承81的下端面相抵；單動接頭9的下端螺紋連接有一向下伸出的軸承套10，軸承套10內(nèi)設(shè)有容納腔101，細(xì)桿段42依次穿過第一軸承81和單動接頭9，細(xì)桿段42的下端伸入容納腔101內(nèi)；細(xì)桿段42上還套有第二軸承82，第二軸承82位于容納腔101內(nèi)，第二軸承82的上端面與單動接頭9的下端面相抵，細(xì)桿段42的下端螺紋連接有鎖緊螺母111，鎖緊螺母111上端面上墊有墊圈112，細(xì)桿段42上還套有壓縮彈簧113，壓縮彈簧的上下兩端分別與第二軸承82的下端面和墊圈112的上端面相抵。另外本實施例中護(hù)罩6上與細(xì)桿段42相套接的壁面內(nèi)嵌裝有第一密封圈114，單動接頭9上與護(hù)罩下筒62相滑動連接的壁面內(nèi)嵌裝有第二密封圈115。本實施例中粗桿段41與報信滑套5之間通過鍵513連接。本實施例中出水接頭2的上端套有懸掛環(huán)211，懸掛環(huán)下方墊有調(diào)整墊212。[0020]下面說明本實施例的使用方法和工作過程。在使用時將軸承套10與巖芯容納管連接，將外管接頭I連接到外巖芯管上，在正常鉆進(jìn)時，外巖芯管會伴隨鉆桿柱的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，由于第一軸承81和第二軸承82的存在，巖芯容納管不轉(zhuǎn)動，即外巖芯管單動。此時即使發(fā)生單動失效，由于壓脹膠圈3設(shè)置的位置不在單動部分，也不會損壞壓脹膠圈3。當(dāng)發(fā)生巖芯堵塞時,巖芯容納管上頂軸承套10,碟簧72被壓縮,護(hù)罩上筒61上頂下環(huán)形圈52,于是環(huán)形頂圈51上頂壓脹膠圈3，壓脹膠圈3發(fā)生徑向膨脹，如圖2所示。此時沖洗液只能經(jīng)過過水通道411和過水通孔521向下流，由于此過流面積較小，鉆探水泵的泵壓儀表盤仍會顯示泵壓增高的信號，從而完成報信。由于報信時沖洗液的通路未被完全堵死，可以防止燒鉆及憋泵的發(fā)生。[0021]以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本實用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)，包括外管接頭(1)，外管接頭(I)的上端內(nèi)螺紋連接有出水接頭(2)，其特征在于: 所述出水接頭(2)的下端與所述外管接頭(I)的內(nèi)壁之間留有間隙(12)，所述出水接頭(2)內(nèi)沿上下方向設(shè)有一上端開口的接頭中空通道(21)，出水接頭(2)下端的側(cè)壁上設(shè)有出水孔(22)，出水孔(22)的兩端分別與接頭中空通道(21)和所述間隙(12)連通； 所述出水接頭(2)的下端一體連接有一壓脹膠圈軸(23)，壓脹膠圈軸(23)的直徑小于出水接頭(2)下端的直徑，壓脹膠圈軸(23)上套有壓脹膠圈(3)，壓脹膠圈(3)的上端面與出水接頭的下端面相接觸； 還包括單動軸，單動軸包括自上而下相互連接的粗桿段(41)和細(xì)桿段(42)，所述粗桿段(41)螺紋連接在所述壓脹膠圈軸(23)內(nèi)，所述粗桿段(41)的外側(cè)壁上滑動連接有一報信滑套(5)，報信滑套(5)的上端面上固定有一環(huán)形頂圈(51)，環(huán)形頂圈(51)正對于所述壓脹膠圈(3); 所述報信滑套(5)的下端面上固定有一下環(huán)形圈(52)，下環(huán)形圈(52)的內(nèi)徑大于所述粗桿段(41)的外徑；下環(huán)形圈(52)的側(cè)壁上設(shè)有過水通孔(521)，過水通孔(521)分別連通下環(huán)形圈(52)的內(nèi)側(cè)與外側(cè)，所述粗桿段(41)內(nèi)設(shè)有過水通道(411)，過水通道(411)的一端與所述接頭中空通道(21)連通，過水通道(411)的另一端與位于粗桿段(41)和下環(huán)形圈(52)之間的容腔連通； 所述細(xì)桿段(42)上套有一護(hù)罩(6)，護(hù)罩(6)包括一向上伸出的護(hù)罩上筒(61)和一向下伸出的護(hù)罩下筒(62)，所述護(hù)罩上筒(61)正對于所述下環(huán)形圈(52)，護(hù)罩上筒(61)內(nèi)在下底部設(shè)有碟簧墊(71)，護(hù)罩上筒(61)內(nèi)在碟簧墊(71)上方堆疊有若干個碟簧(72)，位于最上方的碟簧與所述粗桿段(41)的下端面相抵；護(hù)罩下筒(62)內(nèi)在頂部設(shè)有第一軸承(81)，護(hù)罩下筒(62)內(nèi)還滑動連接有單動接頭(9)，單動接頭(9)的上端面與第一軸承(81)的下端面相抵； 所述單動接頭(9)的下端螺紋連接有一向下伸出的軸承套(10)，所述軸承套(10)內(nèi)設(shè)有容納腔(101)，所述細(xì)桿段(42)依次穿過第一軸承(81)和單動接頭(9)，所述細(xì)桿段(42)的下端伸入所述容納腔(101)內(nèi)； 所述細(xì)桿段(42)上還套有第二軸承(82)，第二軸承(82)位于所述容納腔(101)內(nèi)，第二軸承(82)的上端面與單動接頭(9)的下端面相抵，細(xì)桿段(42)的下端螺紋連接有鎖緊螺母(111)，所述鎖緊螺母(111)上端面上墊有墊圈(112)，細(xì)桿段(42)上還套有壓縮彈簧(113)，壓縮彈簧的上下兩端分別與第二軸承(82)的下端面和墊圈(112)的上端面相抵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述護(hù)罩(6)上與細(xì)桿段(42)相套接的壁面內(nèi)嵌裝有第一密封圈(114)，所述單動接頭(9)上與護(hù)罩下筒(62)相滑動連接的壁面內(nèi)嵌裝有第二密封圈(115)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述出水接頭(2)的上端套有懸掛環(huán)，懸掛環(huán)下方墊有調(diào)整墊。
專利摘要本實用新型繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)涉及一種土層或巖石的鉆具，特別是涉及一種用于繩索取芯鉆具的巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)。其目的是為了提供一種壓脹膠圈不易損壞、報信后仍能進(jìn)行小泵量循環(huán)的繩索取芯鉆具用壓脹式巖芯堵塞報信機(jī)構(gòu)。本實用新型包括外管接頭(1)、出水接頭(2)、接頭中空通道(21)、出水孔(22)、壓脹膠圈軸(23)、壓脹膠圈(3)、包括有粗桿段(41)和細(xì)桿段(42)的單動軸、報信滑套(5)、環(huán)形頂圈(51)、下環(huán)形圈(52)、過水通孔(521)、過水通道(411)、護(hù)罩(6)、護(hù)罩上筒(61)、護(hù)罩下筒(62)、碟簧墊(71)、碟簧(72)、第一軸承(81)、單動接頭(9)、軸承套(10)、容納腔(101)、第二軸承(82)、鎖緊螺母(111)、墊圈(112)、壓縮彈簧(113)。
文檔編號G08B21/00GK203066919SQ20132003910
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者孫秀梅, 饒滿增, 劉建福, 王建興, 葉蘭肅, 侯林, 杜緒, 張惠然 申請人:河北省地礦局探礦技術(shù)研究院