一種軟巖層空心鑽杆取樣管接口的自鎖和解鎖裝置的製作方法
2023-05-14 15:23:21
專利名稱:一種軟巖層空心鑽杆取樣管接口的自鎖和解鎖裝置的製作方法
技術領域:
本實用新型屬於水下鑽探技術領域,涉及一種軟巖層空心鑽杆取樣管接口的自鎖和解鎖裝置。
背景技術:
用於土壤、沉積物、淤泥等軟巖層的取芯鑽具,如大型工程鑽,通常採用空心鑽杆 (兼套管)取芯,鑽杆外壁帶有螺紋,以便提供下行驅動力。鑽具下行時,鑽杆連接部位因螺紋旋向的設計會形成自緊。在提鑽時,沉積物、淤泥的摩擦力和粘滯力,使得提鑽阻力很大, 需要在提鑽的同時反向選擇鑽杆,以藉助螺紋為鑽杆提供上行力。鑽杆反向旋轉時,接口螺紋會被擰松,鑽杆可能會因此而鬆脫掉落。設置自鎖裝置能夠防止在鑽具方向旋轉時接口的鬆脫。為使鑽探取芯作業實現自動化和無人化,與自鎖機構和機械手作業配套的解鎖機構也是非常必要的。
發明內容本實用新型的目的是克服現有技術的不足,提供一種軟巖層空心鑽杆取樣管接口的自鎖和解鎖裝置。本實用新型包括金屬空心鑽杆母接頭、滑塊彈簧、鎖定滑塊、插銷、插銷彈簧和金屬空心鑽杆公接頭。金屬空心鑽杆母接頭底部對稱開有滑塊槽,滑塊槽內裝有可動的鎖定滑塊,鎖定滑塊的一端伸出金屬空心鑽杆母接頭外,另一端與滑塊槽內的滑塊彈簧的一端連接,滑塊彈簧的另一端與滑塊槽內壁固定。金屬空心鑽杆公接頭的端面上對稱開有插銷槽,插銷限位於插銷槽內,插銷的一端與插銷彈簧固定,另一端伸出金屬空心鑽杆公接頭的端面。所述的滑塊槽與插銷槽相對應設置,插銷槽內的插銷與滑塊槽內的鎖定滑塊的斜面側接觸。所述的金屬空心鑽杆母接頭與所述的金屬空心鑽杆公接頭通過螺紋配合。整個金屬空心鑽杆的內徑為40 200毫米,壁厚5 20毫米,單節長度2 5米, 外壁有外螺紋。本實用新型有益效果本實用新型能夠防止鑽具在反向旋轉時接口的鬆脫,同時方便鑽杆的更換。
圖1為本實用新型裝置結構示意圖;圖2為圖1的A-A向視圖;圖3為本實用新型裝置的局部放大圖;圖中金屬空心鑽杆母接頭1、滑塊彈簧2、鎖定滑塊3、插銷4、插銷彈簧5、金屬空心鑽杆公接頭6。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。如圖1、2和3所示,一種軟巖層空心鑽杆取樣管接口的自鎖和解鎖裝置包括金屬空心鑽杆母接頭1、滑塊彈簧2、鎖定滑塊3、插銷4、插銷彈簧5和金屬空心鑽杆公接頭6。金屬空心鑽杆母接頭底部對稱開有滑塊槽,滑塊槽內裝有可平動的鎖定滑塊,鎖定滑塊的一端伸出金屬空心鑽杆母接頭外(便於機械手的操作),另一端與滑塊槽內的滑塊彈簧的一端連接,滑塊彈簧的另一端與滑塊槽內壁固定。金屬空心鑽杆公接頭的端面上對稱開有插銷槽,該端面與母接頭底部相接觸;插銷限位於插銷槽內,插銷的一端與插銷彈簧固定,另一端伸出金屬空心鑽杆公接頭的端面。滑塊槽與插銷槽相對應設置,保證金屬空心鑽杆母接頭旋入金屬空心鑽杆公接頭後兩者能相互配合工作,插銷槽內的插銷與滑塊槽內的鎖定滑塊的斜面側接觸;實施例中的插銷頭部為半球狀,這樣的設計利於其與鎖定滑塊的斜面的接觸,使得鎖定滑塊的移動更加平穩。金屬空心鑽杆母接頭與金屬空心鑽杆公接頭通過螺紋配合,這樣就完成了鑽杆之間的拼接。本實用新型裝置的使用方法的步驟如下1)在鑽探井口,用井口機械手將金屬空心鑽杆母接頭上的鎖定滑塊往裡按住,同時用井口機械手固定住金屬空心鑽杆母接頭。2)用井口機械手將金屬空心鑽杆母接頭與金屬螺紋空心鑽杆公接頭連接,二者旋 90度擰緊,鬆開機械手,由於滑塊彈簧的彈力作用,鎖定滑塊彈出,由於插銷彈簧的彈力作用,插銷被頂入金屬空心鑽杆母接頭的滑塊槽內;3)軟巖層專用鑽機開始鑽探,金屬空心鑽杆向下旋轉運動,鑽杆之間通過圓錐螺紋傳遞扭矩;4)軟巖層專用鑽機鑽探結束回收鑽杆,金屬空心鑽杆做反向旋轉運動,由於插銷彈簧的彈力作用,插銷上彈,鑽杆之間通過插銷防止鑽杆之間鬆脫。5)井口機械手工作,用井口機械手將金屬空心鑽杆母接頭上的鎖定滑塊往裡按住,二者反向旋轉90度,將金屬空心鑽杆母接頭與金屬空心鑽杆公接頭鬆開,將鑽杆放入指定位置,金屬空心鑽杆鑽探完成,進入下一次作業的待命狀態。
權利要求1. 一種軟巖層空心鑽杆取樣管接口的自鎖和解鎖裝置,包括金屬空心鑽杆母接頭、滑塊彈簧、鎖定滑塊、插銷、插銷彈簧和金屬空心鑽杆公接頭,其特徵在於金屬空心鑽杆母接頭底部對稱開有滑塊槽,滑塊槽內裝有可動的鎖定滑塊,鎖定滑塊的一端伸出金屬空心鑽杆母接頭外,另一端與滑塊槽內的滑塊彈簧的一端連接,滑塊彈簧的另一端與滑塊槽內壁固定;金屬空心鑽杆公接頭的端面上對稱開有插銷槽,插銷限位於插銷槽內,插銷的一端與插銷彈簧固定,另一端伸出金屬空心鑽杆公接頭的端面;所述的滑塊槽與插銷槽相對應設置,插銷槽內的插銷與滑塊槽內的鎖定滑塊的斜面側接觸;所述的金屬空心鑽杆母接頭與所述的金屬空心鑽杆公接頭通過螺紋配合。
專利摘要本實用新型涉及一種軟巖層空心鑽杆取樣管接口的自鎖和解鎖裝置。本實用新型中的金屬空心鑽杆母接頭底部對稱開有滑塊槽,滑塊槽內裝有可動的鎖定滑塊,鎖定滑塊的一端伸出金屬空心鑽杆母接頭外,另一端與滑塊槽內的滑塊彈簧的一端連接,滑塊彈簧的另一端與滑塊槽內壁固定。金屬空心鑽杆公接頭的端面上對稱開有插銷槽,插銷限位於插銷槽內,插銷的一端與插銷彈簧固定,另一端伸出金屬空心鑽杆公接頭的端面。本實用新型能夠防止鑽具在反向旋轉時接口的鬆脫,同時方便鑽杆的更換。
文檔編號E21B17/043GK202081836SQ201120184239
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月2日 優先權日2011年6月2日
發明者葉瑛, 周紅偉, 楊厲昆, 楊微, 秦華偉, 邱文, 陳鷹 申請人:杭州電子科技大學