本发明专利技术提供一种用于钻头定向钻进的转换装置，属于定向钻机技术领域，包括第一壳体和第二壳体，第二壳体的一端倾斜连通设置在第一壳体的一端，第二壳体内自由转动设置有万向轴，万向轴的前端用于驱动钻头旋转，第一壳体内转动设置传动轴且传动轴能够沿轴向滑动，传动轴的前端设置有外花键，传动轴的前端套设有与外花键相配合的花键套，花键套与万向轴后端相连接，位于外花键后侧的传动轴上安装有直齿外齿轮，第一壳体内固定设置有直齿内齿轮；本发明专利技术作为钻头与钻机之间的连接件，只需对普通钻机进行适应性改造就能够实现定向钻机的定向钻进功能，无需采用价格昂贵的定向钻机，大大降低了采购成本，并能够提高普通钻机的利用率。率。率。
【技术实现步骤摘要】
一种用于钻头定向钻进的转换装置
[0001]本专利技术涉及定向钻机
，具体涉及一种用于钻头定向钻进的转换装置。
技术介绍
[0002]煤矿用深孔钻车是新一代履带行走的探水、探瓦斯、探断层、放顶、注水等的钻孔设备，主要用于掘进工作面有防突措施要求的在软岩或煤层中实施密集形钻孔，也适用于其他场合。在煤矿井下钻孔施工过程中，由于钻杆自重、遇到岩石等情况，会造成钻杆产生弧度，成孔线性效果与设计产生偏差。尤其在定向钻孔，深孔钻孔时，偏差更为明显，造成实际施工与设计严重不符。
[0003]现今市场上的定向钻机虽然能够满足定向钻进的基本要求，但其核心定向技术均采用孔底马达控制角度进行定向钻进，整套专用设备的成本昂贵，定向钻机的价格一般为普通钻机的三倍以上，而且普通钻机的利用率低会造成资源的浪费。如果能够利用普通钻机实现定向钻的功能，势必会有效提高普通钻机的利用率并降低成本。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种用于钻头定向钻进的转换装置，作为钻头与钻机之间的连接件，只需对普通钻机进行适应性改造就能够实现定向钻机的定向钻进功能，无需采用价格昂贵的定向钻机，大大降低了采购成本，并能够提高普通钻机的利用率。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于钻头定向钻进的转换装置，包括第一壳体和第二壳体，第二壳体的一端倾斜连通设置在第一壳体的一端，第二壳体内自由转动设置有万向轴，万向轴的前端用于驱动钻头旋转，第一壳体内转动设置传动轴且传动轴能够沿轴向滑动，传动轴的前端设置有外花键，传动轴的前端套设有与外花键相配合的花键套，花键套与万向轴后端相连接，传动轴的后端由与其相配合的钻杆驱动，位于外花键后侧的传动轴上安装有直齿外齿轮，第一壳体内固定设置有直齿内齿轮；当钻杆带动传动轴正常前推钻进时，外花键与花键套处于完全扣合状态，且直齿外齿轮与直齿内齿轮处于脱离状态；当钻杆向后拉以便于进行定向钻进时，外花键与花键套处于半扣合状态，且直齿外齿轮与直齿内齿轮处于啮合状态。
[0006]本专利技术通过传动轴前端的外花键与花键套的完全扣合以及直齿外齿轮与直齿内齿轮的脱离，实现传动轴的旋转只能通过万向轴向钻头传递，而不能够带动第一壳体旋转，以便于进行正常前推钻进；同时通过传动轴万端的外花键与花键套的半扣合以及直齿外齿轮与直齿内齿轮的啮合，实现传动轴与第一壳体锁止，进而当钻杆带动传动轴旋转时能够同步带动第一壳体进行旋转，起到调整工具面角度的目的，以便于实现定向功能。本专利技术作为钻头与钻机之间的连接件，只需对普通钻机进行适应性改造就能够实现定向钻机的定向钻进功能，无需采用价格昂贵的定向钻机，大大降低了采购成本，并能够提高普通钻机的利用率。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，第一壳体的内部设置有中间带滑孔的隔板，且隔板位
于直齿内齿轮后侧，传动轴的中部转动设置在隔板的滑孔内并能够沿轴向滑动。采用在第一壳体内设置中间带滑孔的隔板后，传动轴既能够在滑孔内自由转动又能够沿轴向滑动，同时增加了第一壳体的抗扭强度，也为传动轴后续的正常前推钻进提供了定位。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，传动轴上设置有限位挡肩，且限位挡肩位于隔板的后侧。在位于隔板后侧的传动轴上设置限位挡肩后，能够为传动轴后续的正常前推钻进提供了定位。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，为了减小传动轴相对于第一壳体旋转时的阻力，位于隔板与限位挡肩之间的第一壳体内部转动安装有第一轴套，第一轴套的前端通过保持架安装有滚球以达到第一轴套前端与限位挡肩之间的滚动运动，第一轴套的圆周面上开设有一排或多排半球槽并通过半球槽内的滚球实现与第一壳体的内腔之间的滚动运动，传动轴通过第一轴套转动设置在第一壳体内且传动轴能够沿轴向滑动。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，为了进一步减小传动轴相对于第一壳体旋转时的阻力，位于限位挡肩后侧的传动轴上固定安装有第二轴套，第二轴套的圆周面上开设有一排或多排半球槽并通过半球槽内的滚球实现与第一壳体的内腔之间的滚动运动。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，第一壳体的后端部安装有端盖。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，端盖的轴孔内安装有密封件。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，第一壳体与第二壳体之间采用焊接方式或者螺纹连接方式或者法兰连接方式连接在一起。
[0014]综上所述，本申请与现有技术相比至少具有以下一种有益技术效果：1、本专利技术一方面能够利用钻杆的向前推进，实现传动轴将钻机的旋转动力直接通过万向轴传递至钻头以进行正常前推钻进，另一方面能够利用钻杆的后拉操作实现传动轴与第一壳体之间的锁止，并利用钻机的旋转动力对工具面角度进行调整以实现定向功能。
[0015]2、本专利技术无需采用孔底螺杆马达及通缆钻杆就能进行定向钻孔，成本大幅度降低。
[0016]3、本专利技术作为钻头与钻机之间的连接件，只需对普通钻机进行适应性改造就能够实现定向钻机的定向钻进功能。
[0017]4、本专利技术结构简单可靠，维护方便，且能与钻机动力头连接，大大提高了钻进效率。
[0018]5、本专利技术配合随钻测量装置，能够实时监测角度的变化并实时定位钻孔轨迹。
附图说明
[0019]图1为本专利技术在正常前推钻进状态下的结构示意图；图2为本专利技术在定向钻进状态下的结构示意图。
[0020]附图标记：100、第一壳体；101、第一轴套；102、保持架；103、第二轴套；104、端盖；
105、密封件；110、传动轴；120、外花键；130、花键套；140、直齿外齿轮；150、直齿内齿轮；160、隔板；170、限位挡肩；200、第二壳体；210、万向轴；300、钻杆。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图1和2，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]参阅附图1，一种用于钻头定向钻进的转换装置，主要包括第一壳体100和第二壳体200，在第二壳体200的一端倾斜连通设置在第一壳体100的一端，其中倾斜的角度相对于第一壳体100的轴线，第二壳体200的轴线偏离了1.25
°
，当然也可以根据需要设定为其他角度；在第二壳体200内自由转动设置有万向轴210，万向轴210的前端用于驱动钻头旋转，在第一壳体100内转动设置传动轴110且传动轴110能够沿轴向滑动，在传动轴110的前端设置有外花键120，在传动轴110的前端套设有与外花键120相配合的花键套130，花键套130与万向轴210后端相连接，而传动轴110的后端由与其相配合的钻杆300驱动，在位于外花键120后侧的传动轴110上安装有直齿外齿轮140，在第一壳体100内固定设置有直齿内齿轮150，直齿外齿轮140与直齿内齿轮150能够向配合。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于钻头定向钻进的转换装置，包括第一壳体（100）和第二壳体（200），所述第二壳体（200）的一端倾斜连通设置在所述第一壳体（100）的一端，其特征在于：所述第二壳体（200）内自由转动设置有万向轴（210），所述万向轴（210）的前端用于驱动钻头旋转，所述第一壳体（100）内转动设置传动轴（110）且所述传动轴（110）能够沿轴向滑动，所述传动轴（110）的前端设置有外花键（120），所述传动轴（110）的前端套设有与所述外花键（120）相配合的花键套（130），所述花键套（130）与所述万向轴（210）后端相连接，所述传动轴（110）的后端由与其相配合的钻杆（300）驱动，位于所述外花键（120）后侧的所述传动轴（110）上安装有直齿外齿轮（140），所述第一壳体（100）内固定设置有直齿内齿轮（150）；当钻杆（300）带动所述传动轴（110）正常前推钻进时，所述外花键（120）与所述花键套（130）处于完全扣合状态，且所述直齿外齿轮（140）与所述直齿内齿轮（150）处于脱离状态；当钻杆（300）向后拉以便于进行定向钻进时，所述外花键（120）与所述花键套（130）处于半扣合状态，且所述直齿外齿轮（140）与所述直齿内齿轮（150）处于啮合状态。2.如权利要求1所述的用于钻头定向钻进的转换装置，其特征在于：所述第一壳体（100）的内部设置有中间带滑孔的隔板（160），且所述隔板（160）位于所述直齿内齿轮（150）后侧，所述传动轴（110）的中部转动设置在所述隔板（160）的滑孔内并能够沿轴向滑动。3.如权利要求2所述的用于钻...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建国，王满，范付恒，
申请(专利权)人：平顶山市安泰华矿用安全设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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