潛水式泥漿轉盤的製作方法
2023-10-10 12:47:29 1
專利名稱：潛水式泥漿轉盤的製作方法
技術領域：
本發明涉及機械鑽機鑽井行業中將轉盤潛入水下提取地下泥沙的一種裝置。
當今國內外開採地下水技術以機械鑽機鑽井技術為主，而所有的鑽機均採用空氣轉盤，也就是轉盤在水面以上，靠壓力水正反循環提取地下泥沙。這種鑽井方法的優越性僅僅局限於打小口徑的井孔，打大口徑的井孔只能利用反循環方法從地下抽出泥沙。在抽泥沙過程中，鑽杆的管路損失和因主鑽杆中泥漿重力產生的反向壓力造成了空氣轉盤的大量氣蝕，這時泥沙的提取量相當稀少，整臺鑽機處於怠工運行狀態。這種狀態增加了鑽機鑽頭的做功耗能，而泥漿濃度極稀，含沙量少，流量小，大幅度降低了鑽機的生產效率，大量浪費了人力、物力及能源，造成機械尾氣對空氣環境汙染，使鑽井成本增大，增大了更換和維修鑽機及零部件的周期，延長了鑽井的工期，加重了鑽井工人的勞動強度。因此研製一種潛水式泥漿轉盤一直是國內外機械鑽機鑽井行業急待解決的新課題。
本發明的目的就是為了提供一種構思科學新穎、工作原理獨特、前景極其廣闊、解決管路和轉盤氣蝕、提高鑽機的工作效率、降低鑽井成本、運行性能可靠、縮短鑽井工期、節約人力物力能源、減少機械尾氣對空氣的汙染、降低鑽井工人勞動強度的潛水式泥漿轉盤。
本發明的目的是這樣實現的整個裝置由轉芯、頂絲、螺母、螺釘、外殼壓蓋、盤根線壓蓋、盤根線、隔離墊、軸承、彎管、軸承座、注油螺釘、密封墊、轉盤外殼、軸承壓蓋組成，在轉芯中部裝軸承座，並點焊為一體，在軸承座上安裝軸承及隔離墊，盤根線纏繞在轉芯上部，在轉芯下部裝密封墊，在密封墊下部轉芯上纏繞盤根線，在轉盤外殼左側面裝彎管並焊為一體，在轉盤外殼下部裝隔離墊及軸承，將轉盤外殼由下至上套裝入轉芯上，將軸承壓蓋安裝在轉盤外殼底部，並用螺釘固緊，在轉盤外殼上部裝盤根線壓蓋，並安裝螺母及頂絲，在轉盤外殼頂部裝外殼壓蓋並用螺釘固緊，在轉盤外殼左側裝注油螺釘。泥漿泵真空度加上軟管泥漿柱高大於泥漿在該溫度的蒸汽壓強時，管路產生氣蝕，主鑽杆泥漿柱高大於軟管泥漿柱高，兩者產生高差，鑽機怠工作業；反之，水面的壓強大於在該溫度下的蒸汽壓強，主鑽杆泥漿柱高小於軟管泥漿柱高，兩者不產生高差，則不出現氣蝕。本發明的要點在於它的結構形式及工作原理。其工作原理及使用方法是通過試驗發現，產生鑽機怠工運行狀態關鍵因素是鑽杆和抽泥漿軟管的整套管路氣蝕，而且氣蝕產生點在空氣轉盤的內部頂點。由能量守恆定律鑽機管路中泥漿的能量轉換關係是泥漿泵真空度+軟管泥漿柱高＝鑽杆、軟管管路損失+泥漿柱高差的重力勢能氣蝕是在水面的壓強小於在該溫度下的蒸汽壓強時產生的。因此，在鑽機作業過程中，泥漿泵真空度加上軟管泥漿柱高大於泥漿在該溫度的蒸汽壓強時，管路氣蝕則產生了。試驗過程中，由透明軟管明顯見到氣蝕產生在空氣轉盤頂部，並向軟管下延伸，而此時透明軟管中依然有水流流動，蒸汽佔據了軟管大部分空間，主鑽杆泥漿柱高大於軟管泥漿柱高，兩者產生高差，鑽機的怠工作業就是在這種情況下進行的。而採用本發明的潛水式泥漿轉盤則不會有高差，也不出現管路氣蝕。據抽測普通鑽機打一眼50米的深井，需5至7天時間，油耗250至300公斤，而採用潛水式泥漿轉盤的鑽機，僅需1.5至3天時間，油耗100至150公斤。使用時，將潛水式泥漿轉盤安裝在鑽機的鑽杆上，泥漿泵的管路與轉盤連接，便可進行正常作業。
本發明的具體結構由以下實施例及其附圖給出。
圖1是本發明的結構示意圖。
圖2是圖1的俯視圖。
圖3是空氣轉盤鑽井作業示意圖。
圖4是潛水式泥漿轉盤鑽機作業示意圖。
參照附圖，整個裝置由轉芯1、頂絲2、螺母3、螺釘4、外殼壓蓋5、盤根線壓蓋6、盤根線7、隔離墊8、軸承9、彎管10、軸承座11、注油螺釘12、密封墊13、轉盤外殼14、軸承壓蓋15組成，在轉芯1中部裝軸承座11，並點焊為一體，在軸承座11上安裝軸承9及隔離墊8，盤根線7纏繞在轉芯1上部，在轉芯1下部裝密封墊13，在密封墊13下部轉芯1上纏繞盤根線7，在轉盤外殼14左側面裝彎管10並焊為一體，在轉盤外殼14下部裝隔離墊8及軸承9，將轉盤外殼14由下至上套裝入轉芯1上，將軸承壓蓋15安裝在轉盤外殼14底部，並用螺釘4固緊，在轉盤外殼14上部裝盤根線壓蓋6，並安裝螺母3及頂絲2，在轉盤外殼14頂部裝外殼壓蓋5並用螺釘4固緊，在轉盤外殼14左側裝注油螺釘12。泥漿泵真空度加上軟管泥漿柱高大於泥漿在該溫度的蒸汽壓強時，管路產生氣蝕，主鑽杆泥漿柱高大於軟管泥漿柱高，兩者產生高差，鑽機怠工作業；反之，水面的壓強大於在該溫度下的蒸汽壓強，主鑽杆泥漿柱高小於軟管泥漿柱高，兩者不產生高差，則不出現氣蝕。
潛水式泥漿轉盤與現有技術相比，具有構思科學新穎、工作原理獨特、前景極其廣闊、解決管路和轉盤氣蝕、提高鑽機的工作效率、降低鑽井成本、運行性能可靠、縮短鑽井工期、節約人力物力能源、減少機械尾氣對空氣的汙染、降低鑽井工人勞動強度等優點，將廣泛地應用於機械鑽機鑽井行業中。
權利要求
1.一種潛水式泥漿轉盤，由轉芯、頂絲、螺母、螺釘、外殼壓蓋、盤根線壓蓋、盤根線、隔離墊、軸承、彎管、軸承座、注油螺釘、密封墊、轉盤外殼、軸承壓蓋組成，其特徵是在轉芯中部裝軸承座，並點焊為一體，在軸承座上安裝軸承及隔離墊，盤根線纏繞在轉芯上部，在轉芯下部裝密封墊，在密封墊下部轉芯上纏繞盤根線，在轉盤外殼左側面裝彎管並焊為一體，在轉盤外殼下部裝隔離墊及軸承，將轉盤外殼由下至上套裝入轉芯上，將軸承壓蓋安裝在轉盤外殼底部，並用螺釘固緊，在轉盤外殼上部裝盤根線壓蓋，並安裝螺母及頂絲，在轉盤外殼頂部裝外殼壓蓋並用螺釘固緊，在轉盤外殼左側裝注油螺釘。
2.根據權利要求1所述的潛水式泥漿轉盤，其特徵是所說的泥漿泵真空度加上軟管泥漿柱高大於泥漿在該溫度的蒸汽壓強時，管路產生氣蝕，主鑽杆泥漿柱高大於軟管泥漿柱高，兩者產生高差，鑽機怠工作業；反之，水面的壓強大於在該溫度下的蒸汽壓強，主鑽杆泥漿柱高小於軟管泥漿柱高，兩者不產生高差，則不出現氣蝕。
全文摘要
一種用於機械鑽機鑽井行業中的潛水式泥漿轉盤,由轉芯、外殼壓蓋、軸承、彎管、軸承座、轉盤外殼等組成,在轉芯中部裝軸承座,在軸承座上安裝軸承及隔離墊,在轉盤外殼左側面裝彎管,在轉盤外殼下部裝隔離墊及軸承,將轉盤外殼由下至上套裝入轉芯上,將軸承壓蓋安裝在轉盤外殼底部,在轉盤外殼上部裝盤根線壓蓋,在轉盤外殼頂部裝外殼壓蓋並用螺釘固緊,該裝置構思科學新穎、解決管路和轉盤氣蝕、提高鑽機的工作效率、節約人力物力能源、減少機械尾氣對空氣的汙染、降低鑽井工人勞動強度。
文檔編號E03B3/00GK1245861SQ9911310
公開日2000年3月1日 申請日期1999年7月19日 優先權日1999年7月19日
發明者汪湛 申請人:汪湛