具有自动调节机构的地质勘探绳索钻具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有自动调节机构的地质勘探绳索钻具，属于地质勘探钻具技术领域，该机构设置在弹卡板与悬挂环之间；该钻具由内管总成和外管总成组成，捞矛头内装有弹簧一和限位球并由弹性圆柱销一联接在锥轴上，由圆螺母一将密封圈固定在锥轴上；锥轴下通过弹性圆柱销二插装有收卡管。收卡管下部插装有螺旋弹卡架，螺旋弹卡架的槽中装有可张开和收缩的弹卡板并由弹性圆柱销四铰接。弹卡板上分别钻有盲孔，卡板弹簧两末端插入盲孔；螺旋弹卡架下部插装芯轴由圆柱销垂直插在螺旋弹卡架和芯轴对应的孔中固定。芯轴上插入与螺旋弹卡架相对应螺旋端面的螺旋伸缩接头，并通过弹簧由螺母一紧固。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种具有自动调节机构的地质勘探绳索钻具，属于地质勘探钻具

技术介绍
目前，在地质勘探中，岩心钻探是地质找矿的重要手段，取上的岩心或矿心与所钻孔段长度之比即岩心或矿心采取率是衡量钻孔质量的重要指标之一。影响岩心或矿心采取率的因素很多，除钻进参数、地层因素、卡簧与钻头内径匹配等外，取心钻具的机构的设置、加工质量对岩心或矿心采取也起到重要的影响，特别是对于构造破碎带的岩心或矿心采取影响尤为严重。而矿石贮藏部位往往都在构造破碎带或其上下盘上，所以在岩心钻探施工中复杂地层钻进工作量，占整个岩心钻探施工中的比重很大。以往的绳索取心钻具要求弹卡板与弹卡挡头之间的间隙控制在δ =2?3毫米之间，施工中卡簧座与钻头内台阶之间的间隙要求α =3?5毫米。由于弹卡板与弹卡挡头之间的间隙是可手动调节的所以加工时的轴向精度不高，出厂时δ最大可达10多毫米，使用时需自行调节，但很多情况下机台工人或技术员都忽视该间隙的调整。实际应用中正常钻进情况下卡簧座与钻头内台阶之间的间隙实际在δ + α毫米之间。一旦遇到破碎地层，进入内管的岩心或矿心阻力增大就会推动内管总成上行直到弹卡板顶到弹卡挡头为止，卡簧座与钻头内台阶之间的间隙就会增大，没有进入卡簧座的破碎岩心或矿心就会堆积在钻头和卡簧座之间随着钻头旋转相互摩擦造成岩心或矿心的损耗。如果该破碎层较薄破碎的岩心或矿心消耗尽后完整的岩或矿心就会通过卡簧座、卡簧进入内管。完整的岩心或矿心与卡簧、内管的阻力相对较小，内管总成在外管总成的震动和自身重力作用下，下行到悬挂环与座环接触状态，这种间歇性的浮动易在薄层裂隙性破碎岩层中发生，所取出的岩心或矿心虽然比较完整，但岩心或矿心块与块之间接触面有磨损现象，岩心或矿心采取率相对比较低。如果破碎层厚，使用δ + α数值较大的钻具钻进孔段较长，就会使该施工孔段采不上岩心或矿心，或只采上少量岩心或矿心。在使用绳索取心孔底局部反循环钻具时，由于存在弹卡板与弹卡挡头之间的间隙，同样使内管总成浮动造成泄压使反循环失效，起不到提高岩心或矿心采取率的效果。另夕卜，在破碎孔段有时会产生憋泵的同时卡钻现象俗称“群粒封门”，该现象会给钻探施工造成很大麻烦，甚至造成钻孔报废。以往处理“群粒封门”时主要采用超小操作规程，并用现有钻具磨碎大颗粒岩石。所用时间长，还经常憋泵使本来不稳定的岩层遭到进一步的破坏。
技术实现思路
为了克服上述技术上的不足，本技术提供一种具有自动调节机构的地质勘探绳索钻具，该钻具有效的解决了间隙过大使内管总成浮动造成岩心损耗问题，同时解决了“群粒封门”的问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:该自动调节机构设置在弹卡板与悬挂环之间；该钻具由内管总成和外管总成组成。其中内管总成组成为:捞矛头内装有弹簧一和限位球并由弹性圆柱销一联接在锥轴上，由圆螺母一将密封圈固定在锥轴上；锥轴下通过弹性圆柱销二插装有收卡管。收卡管下部插装有螺旋弹卡架，螺旋弹卡架的槽中装有可张开和收缩的弹卡板并由弹性圆柱销四铰接。弹卡板上分别钻有盲孔，卡板弹簧两末端插入盲孔。螺旋弹卡架下部插装芯轴由圆柱销垂直插在螺旋弹卡架和芯轴对应的孔中固定。芯轴上插入与螺旋弹卡架相对应螺旋端面的螺旋伸缩接头，并通过弹簧由螺母一紧固。螺旋伸缩接头通过螺纹与通水接头联接。通水接头上通过螺纹装有悬挂环并由圆螺母二固定。通水接头下部通过螺纹连接有单动轴，并由螺母三固定。单动轴上端装有轴承座，轴承座内安有单向推力球轴承一，单向推力球轴承一下端装有单动滑套组件，单动滑套组件下端装有单向推力球轴承二和弹簧三并由螺母四紧固。单动滑套组件下端由螺纹联接内管上接头。内管上接头下端由螺纹连接内管，内管螺纹连接卡簧座，卡簧座内装有卡簧。内管上接头下部由内螺纹安有阀座，其中装有球阀。外管总成部分从上到下依次为:钻杆由螺纹联接弹卡挡头，弹卡挡头螺纹联接弹卡室，弹卡室螺纹联接外岩心管，外岩心管螺纹联接扩孔器，扩孔器螺纹联接钻头。外岩心管内上部插有座环，下部插有扶正环，并由弹卡室和扩孔器通过外岩心管螺纹紧固。内管总成插入外管总成后，通过悬挂环支撑在座环上。所述具有自动调节机构的地质勘探绳索钻具的另一个实施例为:该自动调节机构设置在弹卡板与悬挂环之间；该钻具由内管总成和外管总成组成。其中内管总成组成为:捞矛头内装有弹簧一和限位球并由弹性圆柱销一联接在锥轴上，由圆螺母一将密封圈固定在锥轴上；锥轴下通过弹性圆柱销二插装有收卡管。收卡管下部插装有平弹卡架，平弹卡架的槽中装有可张开和收缩的弹卡板并由弹性圆柱销四铰接。弹卡板上分别钻有盲孔，卡板弹簧两末端插入盲孔。平弹卡架下部插装左螺旋轴，左螺旋轴通过圆柱销与平弹卡架相连，左内螺旋伸缩接头螺纹连接左螺旋轴，由弹簧和螺母一紧固。左内螺旋伸缩接头通过螺纹与通水接头联接。通水接头下部通过螺纹连接有单动轴，并由螺母三固定。单动轴上端装有轴承座，轴承座内安有单向推力球轴承一，单向推力球轴承一下端装有单动滑套组件，单动滑套组件下端装有单向推力球轴承二和弹簧三并由螺母四紧固。单动滑套组件下端由螺纹联接内管上接头。内管上接头下端由螺纹连接内管，内管螺纹连接卡簧座，卡簧座内装有卡簧。内管上接头下部由内螺纹安有阀座，期中装有球阀。外管总成部分从上到下依次为:钻杆由螺纹联接弹卡挡头，弹卡挡头螺纹联接弹卡室，弹卡室螺纹联接外岩心管，外岩心管螺纹联接扩孔器，扩孔器螺纹联接钻头。外岩心管内上部插有座环，下部插有扶正环，并由弹卡室和扩孔器通过外岩心管螺纹紧固。内管总成插入外管总成后，通过悬挂环支撑在座环上。本技术的有益效果是:第一、避免了手工调解弹卡挡头与弹卡板之间的间隙问题，使卡簧座与钻头之间的间隙一次性调节成功。第二、使绳索取心孔底局部反循环钻具座环与悬挂环得到密封，避免喷嘴上部冲洗液泄露而造成反循环失效从而提高岩心采取率。第三、使基于本方案设计的三种冲洗液循环方式的特种钻具得以实施。从而解决难于采取的岩心、捞取大颗粒岩粉从而处理“群粒封门”问题。第四、由于本专利技术消除了弹卡挡头与弹卡板之间的间隙，S卩δ=0。所以，通过调节单动轴深入通水接头的多少来调节卡簧座与钻头内台阶之间的间隙α，其α即为施工中卡簧座与钻头内台阶之间的间隙。【附图说明】图1是本技术具有自动调节机构的地质勘探绳索钻具总结构示意图。图2是本技术具有自动调节机构的地质勘探绳索钻具上节结构示意图。图3是本技术具有自动调节机构的地质勘探绳索钻具中节结构示意图。图4是本技术具有自动调节机构的地质勘探绳索钻具下节结构示意图。图5是本技术具有自动调节机构的地质勘探绳索钻具第二实施例中节结构示意图。图中1、捞矛头，2、弹簧一，3、限位球，4、弹性圆柱销一，5、锥轴，6、密封圈，7、圆螺母一，8、弹性圆柱销二，9、收卡管，10、卡板弹簧，11、弹性圆柱销三，12、弹卡板，13、弹性圆柱销四，14、圆柱销一，15、螺旋弹卡架，16、芯轴，17、螺旋伸缩接头，18、弹簧二，19、螺母一，20、通水接头，21、悬挂环，22、圆螺母二，23、螺母三，24、单动轴，25、轴承座，26、单向推力球轴承一，27、单动滑套组件，28、单向推力球轴承二，29、弹簧三，30、螺母四，31、内管上接头，32、球阀，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自动调节机构的地质勘探绳索钻具，其特征是：该机构设置在弹卡板（12）与悬挂环（21）之间，该钻具由内管总成和外管总成组成；其中内管总成组成为：捞矛头（1）内装有弹簧一（2）和限位球（3）并由弹性圆柱销一（4）联接在锥轴（5）上，由圆螺母一（7）将密封圈（6）固定在锥轴（5）上；锥轴（5）下通过弹性圆柱销二（8）插装有收卡管（9）；收卡管（9）下部插装有螺旋弹卡架（15），螺旋弹卡架（15）的槽中装有可张开和收缩的弹卡板（12）并由弹性圆柱销四（13）铰接；弹卡板（12）上分别钻有盲孔，卡板弹簧（10）两末端插入盲孔；螺旋弹卡架（15）下部插装芯轴（16）由圆柱销（14）垂直插在螺旋弹卡架（15）和芯轴（16）对应的孔中固定；芯轴（16）上插入与螺旋弹卡架（15）相对应螺旋端面的螺旋伸缩接头（17），并通过弹簧（18）由螺母一（19）紧固；螺旋伸缩接头（17）通过螺纹与通水接头（20）联接；通水接头（20）上通过螺纹装有悬挂环（21）并由圆螺母二（22）固定；通水接头（21）下部通过螺纹连接有单动轴（24），并由螺母三（23）固定；单动轴（24）上端装有轴承座（25），轴承座（25）内安有单向推力球轴承一（26），单向推力球轴承一（26）下端装有单动滑套组件（27），单动滑套组件（27）下端装有单向推力球轴承二（28）和弹簧三（29）并由螺母四（30）紧固；单动滑套组件（27）下端由螺纹联接内管上接头（31）；内管上接头（31）下端由螺纹连接内管（34），内管（34）螺纹连接卡簧座（36），卡簧座（36）内装有卡簧（35）；内管上接头（31）下部由内螺纹安有阀座（33），期中装有球阀（32）；外管总成部分从上到下依次为：钻杆（38）由螺纹联接弹卡挡头（39），弹卡挡头（39）螺纹联接弹卡室（40），弹卡室（40）螺纹联接外岩心管（42），外岩心管（42）螺纹联接扩孔器(44)，扩孔器(44) 螺纹联接钻头（45）；外岩心管（42）内上部插有座环（41），下部插有扶正环（43），并由弹卡室（40）和扩孔器（44）通过外岩心管（42）螺纹紧固；内管总成插入外管总成后，通过悬挂环（21）支撑在座环（41）上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵树山，董德义，曹晓岚，李强，韩犇，
申请(专利权)人：赵树山，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23