專利名稱：同心跟管鉆具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與空氣潛孔錘跟管鉆具有關(guān)。
背景技術(shù)：
已有的空氣潛孔錘對(duì)心跟管鉆具在擴(kuò)孔鉆頭與導(dǎo)正器的連接平面上有凸頭，導(dǎo)正器的連接平面上有與凸頭滑動(dòng)配合的蛇形凹槽，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，蛇形凹槽和凸頭配合精度不高，造成擴(kuò)孔鉆頭張開和收攏阻力，易損壞擴(kuò)孔鉆頭和導(dǎo)正器。擴(kuò)孔鉆頭和導(dǎo)正器的扭矩傳送靠凸頭，凸頭形狀單薄，強(qiáng)度低，不易準(zhǔn)確到位，傳扭面不是平面，傳遞扭矩小，易損壞。已有的中心開孔鉆頭上與立軸配合的孔為盲孔，立軸裝配困難，必須在中心開孔鉆頭和立軸之間設(shè)計(jì)橫銷來(lái)固定中心開孔鉆頭，由于要足夠的強(qiáng)度，橫銷直徑較大，使中心開孔鉆頭的厚度大，鉆具扭矩大。與立軸連接的橫銷需通過(guò)豎銷、彈簧和堵頭堵封，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配工作量大?！?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和裝配容易，成本低，傳遞扭矩大而可靠，使用壽命長(zhǎng)，排渣性能良好，整套鉆頭扭矩小的同心跟管鉆具。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明同心跟管鉆具，導(dǎo)正器I位于套管和管靴內(nèi)，導(dǎo)正器下端通過(guò)立軸依次與第I、2擴(kuò)孔鉆頭、中心鉆頭連接，第1、2擴(kuò)孔鉆頭為形狀相同、方向相反扇形，兩扇形構(gòu)成整圓或直徑方向有缺槽的整圓，有相對(duì)滑動(dòng)面，第1、2立軸分別偏心穿過(guò)導(dǎo)正器、第1、2擴(kuò)孔鉆頭和中心鉆頭上的孔，橫銷穿過(guò)導(dǎo)正器I的水平孔與立軸的凹槽連接，其特征在于導(dǎo)正器I有第1、2凹槽22、21，第1、2凹槽為導(dǎo)正器端面圓上的圓心角構(gòu)成的相對(duì)扇形槽，扇形槽的側(cè)壁為平面或者為曲面段加平面段，第1、2擴(kuò)孔鉆頭4、9分別有第1、2凸肩17、18，第1、2凸肩位于兩擴(kuò)孔鉆頭不同端，其投影在擴(kuò)孔鉆頭內(nèi)，第1、2凸肩的傳扭面28、27為平面，該平面與導(dǎo)正器凹槽上的平面?zhèn)缺谂浜?，?dāng)鉆具順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在第1、2凸肩全部位于導(dǎo)正器的第1、2凹槽內(nèi)時(shí)，第1、2擴(kuò)孔鉆頭構(gòu)成直徑小于套管的同心圓，當(dāng)鉆具反時(shí)針旋轉(zhuǎn)，凸肩徑向伸出導(dǎo)正器端面，其傳扭面與導(dǎo)正器凹槽的平面?zhèn)缺谂浜?。中心鉆頭5有臺(tái)階通孔與立軸的臺(tái)階配合。導(dǎo)正器的第1、2凹槽內(nèi)靠近槽壁有排渣斜孔24、25，導(dǎo)正器I端面有兩徑向排渣凹槽 23、26。導(dǎo)正器水平孔內(nèi)有臺(tái)階與橫銷配合，開口彈簧銷將橫銷封堵。所述的扇形槽的圓心角為平角，兩平角之間的端面有徑向排渣凹槽23、26。擴(kuò)孔鉆頭的第1、2凸肩為扇形，擴(kuò)孔鉆頭的扇形周邊上有保徑合金齒。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和裝配容易，成本低。擴(kuò)孔鉆頭的凸肩和導(dǎo)正器的凹槽為扇形，制造容易，強(qiáng)度高，配合精度高。同心跟管鉆具在裝配狀態(tài)下，二個(gè)擴(kuò)孔鉆頭能以二個(gè)臺(tái)階立軸為中心旋轉(zhuǎn)，從而使擴(kuò)孔鉆頭張開或收攏。當(dāng)擴(kuò)孔鉆頭張開處于工作狀態(tài)時(shí)，扭矩由導(dǎo)正器凹槽平面?zhèn)缺趥鬟f給擴(kuò)孔鉆頭，擴(kuò)孔鉆頭凸肩17、18的傳扭面27、28為平面，傳遞扭矩可靠。當(dāng)鉆具工作一段時(shí)間，導(dǎo)正器凹槽側(cè)壁和擴(kuò)孔鉆頭凸肩都有磨損，兩擴(kuò)孔鉆頭的相對(duì)滑動(dòng)面位于導(dǎo)正器I的直徑上時(shí)，扭矩除由導(dǎo)正器凹槽側(cè)壁傳遞給擴(kuò)孔鉆頭外，兩個(gè)擴(kuò)孔鉆頭互鎖也提供部分扭矩。中心鉆頭有二個(gè)臺(tái)階通孔與二根臺(tái)階立軸的凸臺(tái)配合，中心鉆頭由凸臺(tái)限定，省去了固定中心鉆頭的橫銷。這種結(jié)構(gòu)有效地減小了中心鉆頭的厚度，從而減小了整套鉆具的扭矩。導(dǎo)正器有二個(gè)供擴(kuò)孔鉆頭張開和收攏的扇形凹槽21、22，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與擴(kuò)孔鉆頭的扇形凸肩配合可靠。導(dǎo)正器凹槽內(nèi)二個(gè)斜孔24、25供鉆頭正向旋轉(zhuǎn)排渣。二個(gè)徑向凹槽23,26供鉆頭反向旋轉(zhuǎn)排渣，排渣性能優(yōu)良。鉆具使用壽命長(zhǎng)。


圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖之一。
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圖2為圖I的A向視圖。圖3為圖I的B— B剖視圖。圖4為圖I的C一C剖視圖。圖5為圖I的D—D首I]視圖。圖6為導(dǎo)正器端面結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式 本發(fā)明包括導(dǎo)正器I、橫銷3、10、扇形擴(kuò)孔鉆頭4、9、臺(tái)階立軸2、11、中心鉆頭5、彈簧銷19、20等。本發(fā)明的二個(gè)扇形擴(kuò)孔鉆頭在工作狀態(tài)時(shí)用凸肩17、18的傳扭矩平面?zhèn)鬟f鉆具扭矩；中心鉆頭承擔(dān)主要的破巖作用，扇形擴(kuò)孔鉆頭起擴(kuò)孔作用，能鉆出比套管直徑更大的孔，帶動(dòng)套管同步跟進(jìn)。中心鉆頭有排氣孔15，擴(kuò)孔鉆頭有排氣孔16，導(dǎo)正器上有返吹孔13，立軸和中心鉆頭通孔有臺(tái)階7。本發(fā)明收攏狀態(tài)時(shí)，扇形擴(kuò)孔鉆頭的扇形凸肩全部位于導(dǎo)正器I的扇形凹槽21、22內(nèi)，形成的同心圓的直徑小于套管的內(nèi)徑，整套鉆具能在套管內(nèi)自由進(jìn)出。張開、收攏實(shí)現(xiàn)途徑如下
I、導(dǎo)正器I反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，扇形擴(kuò)孔鉆頭4、9在導(dǎo)正器上張開(如圖2)，扭矩由導(dǎo)正器凹槽平面?zhèn)缺趥鬟f給擴(kuò)孔鉆頭，此時(shí)扇形擴(kuò)孔鉆頭上的凸肩17、18徑向伸出導(dǎo)正器的凹槽22、21。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)正器時(shí)，扇形擴(kuò)孔鉆頭即收攏。2、導(dǎo)正器反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，扇形擴(kuò)孔鉆頭先轉(zhuǎn)動(dòng)張開至最大位置并在鉆機(jī)的軸向力作用下實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)定位。導(dǎo)正器凹槽22、21內(nèi)的兩斜孔24、25排除導(dǎo)正器凹槽內(nèi)的巖渣。收攏扇形擴(kuò)孔鉆頭時(shí)可順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)正器，扇形擴(kuò)孔鉆頭即收攏在導(dǎo)正器凹槽內(nèi)。導(dǎo)正器端面上的徑向半圓形凹槽23、26排除導(dǎo)正器凹槽內(nèi)的巖渣。擴(kuò)孔鉆頭4、9的扇形周邊上分別有保徑合金塊齒29、30。
權(quán)利要求
1.同心跟管鉆具，導(dǎo)正器(I)位于套管和管靴內(nèi)，導(dǎo)正器下端通過(guò)立軸依次與第1、2擴(kuò)孔鉆頭、中心鉆頭連接，第1、2擴(kuò)孔鉆頭為形狀相同、方向相反扇形，兩扇形構(gòu)成整圓或直徑方向有缺槽的整圓，有相對(duì)滑動(dòng)面，第1、2立軸分別偏心穿過(guò)導(dǎo)正器、第1、2擴(kuò)孔鉆頭和中心鉆頭上的孔，橫銷穿過(guò)導(dǎo)正器(I)的水平孔與立軸的凹槽連接，其特征在于導(dǎo)正器(I)有第1、2凹槽(22)、(21)，第1、2凹槽為導(dǎo)正器端面圓上的圓心角構(gòu)成的相對(duì)扇形槽，扇形槽的側(cè)壁為平面或者為曲面段加平面段，第1、2擴(kuò)孔鉆頭(4)、(9)分別有第1、2凸肩(17)、(18)，第1、2凸肩位于兩擴(kuò)孔鉆頭不同端，其投影在擴(kuò)孔鉆頭內(nèi)，第1、2凸肩的傳扭面(28)、(27)為平面，該平面與導(dǎo)正器凹槽上的平面?zhèn)缺谂浜希?dāng)鉆具順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在第1、2凸肩全部位于導(dǎo)正器的第1、2凹槽內(nèi)時(shí)，第1、2擴(kuò)孔鉆頭構(gòu)成直徑小于套管的同心圓，當(dāng)鉆具反時(shí)針旋轉(zhuǎn)，凸肩徑向伸出導(dǎo)正器端面，其傳扭面與導(dǎo)正器凹槽的平面?zhèn)缺谂浜稀?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉆具，其特征在于中心鉆頭(5)有臺(tái)階通孔與立軸的臺(tái)階配合,立軸的端面上有合金齒。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉆具，其特征在于導(dǎo)正器的第1、2凹槽內(nèi)靠近槽壁有排渣斜孔(24)、(25)，導(dǎo)正器(I)端面有兩徑向排渣凹槽(23)、(26)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉆具，其特征在于導(dǎo)正器水平孔內(nèi)有臺(tái)階與橫銷配合，開口彈簧銷將橫銷封堵。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉆具，其特征在于所述的扇形槽之間的端面有徑向排渣凹槽(23)、(26)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉆具，其特征在于擴(kuò)孔鉆頭的第1、2凸肩為扇形，擴(kuò)孔鉆頭的扇形周邊上有保徑合金齒。
全文摘要
同心跟管鉆具，解決已有鉆具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和裝配困難，傳遞扭矩小，易損壞的問(wèn)題。導(dǎo)正器(1)有第1、2凹槽(22)、(21)，第1、2凹槽為導(dǎo)正器端面圓上的圓心角構(gòu)成的相對(duì)扇形槽，扇形槽的側(cè)壁為平面或者為曲面段加平面段，第1、2擴(kuò)孔鉆頭(4)、(9)分別有第1、2凸肩(17)、(18)，第1、2凸肩位于擴(kuò)孔鉆頭不同端，其投影在擴(kuò)孔鉆頭內(nèi)，第1、2凸肩的傳扭面(28)、(27)為平面，該平面與導(dǎo)正器凹槽上的平面?zhèn)缺谂浜希?dāng)鉆具順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在第1、2凸肩全部位于導(dǎo)正器的第1、2凹槽內(nèi)時(shí)，第1、2擴(kuò)孔鉆頭構(gòu)成直徑小于套管的同心圓，當(dāng)鉆具反時(shí)針旋轉(zhuǎn)，凸肩徑向伸出導(dǎo)正器端面，其傳扭面與導(dǎo)正器凹槽的平面?zhèn)缺谂浜稀?br> 文檔編號(hào)E21B10/46GK102787806SQ20121029488
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者柳若龍, 王勇, 趙建勤 申請(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院探礦工藝研究所