專利名稱:整體迭縮式孔底換鉆頭工具的制作方法
本實(shí)用新型是一種用于巖心鉆探鉆孔內(nèi)的裝置。
六十年代起，國外不同型式的不提鉆換鉆頭技術(shù)方案相繼出現(xiàn)。截至目前，除擴(kuò)孔翼張斂式鉆具已具有一定的工業(yè)實(shí)用價值外，如我國專利CN85200563U，其它型式的鉆具方案尚在研制探索中。就工具的結(jié)構(gòu)原理而言，各類鉆具中最理想的要首推全面迭縮式鉆具方案。擴(kuò)孔翼張斂式鉆具因其系兩級鉆破巖，不但破巖面積大，鉆效低(特別是硬巖)，而且?guī)r心小，鉆具系列不全(缺失φ59口徑鉆具)，其應(yīng)用前景受到很多限制。所以，人們注意力集中到研制一種結(jié)構(gòu)原理上更為合理的、有更大實(shí)用和經(jīng)濟(jì)效益前景的全面迭縮式孔底換鉆頭工具上。
當(dāng)今，試圖用于小口徑地質(zhì)巖心鉆探的全面迭縮式孔底換鉆頭工具中，有一種技術(shù)方案是整體鉆頭迭縮式孔底換鉆頭工具，如美國專利USP1981，8、4，4281722；但該工具因結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，機(jī)械加工困難，可靠性不高，也不便于操作，尚未投入工業(yè)實(shí)用。
本實(shí)用新型旨在針對上述工具存在的問題提出新的技術(shù)方案，設(shè)計制造出一種適合于地質(zhì)勘探小口徑金剛石巖心鉆探用的具有更大工業(yè)實(shí)用前景的整體迭縮式孔底換鉆頭工具，它無需起下鉆，便可定期對服役鉆頭進(jìn)行直接檢查或更換。
圖1a、b，圖2a、b是本工具組裝后分別處于安裝和回收鉆頭狀態(tài)的分段正視圖3a、b，圖4a、b分別是本工具處于鉆進(jìn)狀態(tài)的井下鉆具短節(jié)的分段正視和側(cè)視圖；圖5、6、10——14是圖1、圖2及圖4中A——A等剖面圖；圖7——9分別是鉆頭正視、側(cè)視和俯視圖；圖15，圖16，圖17(圖17a、b為兩類似的結(jié)構(gòu))，圖18分別是外、中、內(nèi)槽輪管和鎖卡筒的局部外表面展開圖；圖19是圖10中F——F剖面圖；圖20是本工具的鉆頭更換工具的投放環(huán)圖；圖21a、b、c和圖22a、b分別是本工具另一種類似結(jié)構(gòu)的安裝和回收狀態(tài)圖。
本實(shí)用新型分井下鉆具短節(jié)總成、鉆頭更換工具總成及更換工具投放環(huán)三個部分。其井下鉆具短節(jié)作更換工具導(dǎo)向、定位和鉆頭鎖連及鉆進(jìn)用；更換工具作鉆頭拆裝更換用；而投放環(huán)則兼作更換工具的組裝及下井投放用。本工具除鉆頭及擴(kuò)孔管局部表面鑲嵌金剛石外，均由金屬材料制作。
井下鉆具短節(jié)總成(圖3、4)由導(dǎo)向管17(為使其導(dǎo)向槽加工，實(shí)際分為二件)、擴(kuò)孔管24和鉆頭28(圖7、8、9)以及套裝于擴(kuò)孔管內(nèi)的鎖卡筒23和鎖卡筒定位簧片40(圖4、6)組成；井下鉆具短節(jié)再同通常的繩索取心鉆具(未示)相連，從而組成實(shí)用的井下鉆具。井下鉆具除鉆頭外，只在需要起鉆時提出地表。
鉆頭28為整體式簡單結(jié)構(gòu)，它是兩側(cè)有對稱切口平面的異形圓環(huán)(如圖7、8、9)，其三度空間尺寸各不相等X＞Y＞Z；當(dāng)以Y軸為轉(zhuǎn)軸使其X軸轉(zhuǎn)至和Z軸重合(迭縮)時，鉆頭可通過鉆桿內(nèi)孔出入，為鉆頭的孔底更換提供基礎(chǔ)。
井下鉆具短節(jié)組裝時，導(dǎo)向管同擴(kuò)孔管間定向相連，其連接取向依導(dǎo)向管內(nèi)壁導(dǎo)向槽51同擴(kuò)孔管的鉆頭接插口的取向而定。擴(kuò)孔管和鉆頭間通過“嵌”、“榫”接合副和鎖連副實(shí)現(xiàn)彼此的連接(圖5)；其“嵌”接副由擴(kuò)孔管的鉗夾桿52和鉆頭的鉗口平面53組成；“榫”接副由擴(kuò)孔管的其外圓弧面即為擴(kuò)孔管外圓面的延伸的弧形凸塊54同鉆頭外圓上部的弧形獨(dú)頭槽55組成；而鎖卡筒的鎖卡爪56和鉆頭的弧形橫槽57則組成其鎖連副，并有定位簧片40記憶鎖卡筒位置的轉(zhuǎn)換(圖6)。
井下鉆具工作時，由鉆頭和擴(kuò)孔管的金剛石層58、62，承擔(dān)鉆進(jìn)和擴(kuò)孔；由擴(kuò)孔管內(nèi)壁凸塊59(圖3)提供巖心采取的提斷力。此外，凸塊59還和導(dǎo)向管一起給鉆頭更換工具提供導(dǎo)向和定位的條件。
鉆頭更換工具由瞄定機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、啟閉機(jī)構(gòu)和鉆頭拆裝更換執(zhí)行裝置(簡稱更換裝置)組成；它包括圖1、圖2中除屬井下鉆具短節(jié)的全部部件(圖1、圖2兩圖的不同在于圖2中以件38取代圖1的件11，并增添件4、12和37)。更換工具更換鉆頭(指回收和安裝鉆頭)時，借助投放環(huán)組裝，經(jīng)鉆桿內(nèi)孔投放，靠自重下井，并由瞄定機(jī)構(gòu)通過瞄向定位將工具鎖定于井下鉆具短節(jié)內(nèi)，并觸發(fā)啟閉機(jī)構(gòu)動作；繼之，啟閉機(jī)構(gòu)使驅(qū)動機(jī)構(gòu)解卡啟動；進(jìn)而，驅(qū)動機(jī)構(gòu)借助自身彈簧的彈力或打撈器提供的動力驅(qū)動鉆頭更換裝置按鉆頭更換程序更換鉆頭；最后，由打撈器打撈。
瞄定機(jī)構(gòu)由瞄定接頭8，上、下瞄定彈卡總成(含彈卡9、15、彈卡座10、13及彈簧14)，啟閉管11(或38)及啟動簧6組成；作更換工具瞄向定位和鎖定及觸發(fā)啟閉機(jī)構(gòu)啟動用。瞄定接頭上接套筒2，下連外槽輪管18；其兩側(cè)橫孔設(shè)置瞄定彈卡總成，軸向通孔插入啟閉管11(或38)及啟動簧6；啟閉管呈漏斗狀，管身有環(huán)槽74、75，瞄定彈卡龜縮時可伸入瞄定接頭軸向通孔并卡入環(huán)槽而同啟閉管相互鎖連。瞄定機(jī)構(gòu)工作時，其下彈卡執(zhí)行瞄向，上、下彈卡共同完成定位，瞄定彈卡和井下鉆具導(dǎo)向管的“螺旋(半個導(dǎo)程)——直線”導(dǎo)向槽51(圖3、4)構(gòu)成瞄向定位副，當(dāng)更換工具下井時，彈卡滑入導(dǎo)向槽內(nèi)，并為導(dǎo)向槽所導(dǎo)向，瞄定接頭8及與其定向相連的外槽輪管即被按規(guī)定方位坐落在擴(kuò)孔管24內(nèi)壁凸塊59上。瞄向定位結(jié)束時，瞄定彈卡雙雙從環(huán)槽中滑出，啟閉管即被解卡并在啟動簧作用下軸向位移，同時以其無槽部分移靠瞄定彈卡，反使瞄定彈卡(亦即工具本身)鎖于井下鉆具內(nèi)。
驅(qū)動機(jī)構(gòu)由打撈矛頭1、套筒2、驅(qū)動桿3、驅(qū)動簧4及螺母12組成，為鉆頭更換裝置提供驅(qū)動(圖1、2)。驅(qū)動機(jī)構(gòu)的動力，在安裝鉆頭時直接來自繩索打撈器的向上拉力(圖1)；在回收鉆頭時則既可來自彈簧4的向下彈力(圖2)，也可來自繩索打撈器的向下沖擊力，或者同時來自兩者；驅(qū)動力通過矛頭經(jīng)由驅(qū)動桿(或直接通過驅(qū)動桿)下傳給更換裝置的槽輪機(jī)構(gòu)。驅(qū)動桿由啟閉機(jī)構(gòu)實(shí)行鎖卡和啟動控制。
啟閉機(jī)構(gòu)由上法蘭5、鋼球7、驅(qū)動桿3和啟閉管的漏斗部77構(gòu)成，作驅(qū)動機(jī)構(gòu)的鎖卡和啟動用，驅(qū)動桿3為T形長桿，桿身有環(huán)槽78、79和80，它從上法蘭5和啟閉管11(或38)的心孔穿插而下，通過環(huán)槽80同更換裝置及下法蘭19相連。上法蘭5的盤端固定，而軸套端和啟閉管漏斗部套合；其軸套壁部有孔，內(nèi)裝鋼球7；鋼球夾制于啟閉管和驅(qū)動桿間，并為啟閉管約束而卡入驅(qū)動桿的環(huán)槽78(圖1)或79(圖2)內(nèi)將驅(qū)動桿鎖住。驅(qū)動桿在啟閉管軸向移位時，因鋼球7失去約束而導(dǎo)致其自身的解卡和驅(qū)動機(jī)構(gòu)的啟動。更換工作結(jié)束時，驅(qū)動桿通過復(fù)位桿37(回收鉆頭時)或下法蘭19(安裝鉆頭時)使啟閉管復(fù)位和瞄定彈卡解卡，并使自己在自身另一環(huán)槽位置上重被鋼球7鎖定。
鉆頭更換裝置由槽輪機(jī)構(gòu)，連桿，鉆頭夾持器和鎖卡筒控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成，是更換工具更換鉆頭的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其槽輪——連桿機(jī)構(gòu)是本裝置的驅(qū)動控制體，鉆頭夾持器在它的控制下對鉆頭進(jìn)行夾持或解脫，并使鉆頭作轉(zhuǎn)向(指繞縱軸Z)、迭縮(指繞橫軸Y)和軸向(指Z軸)變位等復(fù)合狀態(tài)轉(zhuǎn)換動作；同時，鎖卡筒轉(zhuǎn)向控制銷總成也在它的驅(qū)動控制下工作，以配合鉆頭更換工作的完成。
鉆頭夾持器由浮筒29，浮塞31，鋼球46，上限位彈卡34，下限位彈卡47，彈簧33、49和36及拉桿35(圖1、10、12)組成；浮塞31套裝于浮筒內(nèi)，并有聯(lián)動拉桿35使其處于龜縮狀態(tài)；浮塞頂端與槽輪連桿機(jī)構(gòu)相鉸連，并受控于槽輪——連桿機(jī)構(gòu)。鉆頭夾持器按球卡原理工作；在更換鉆頭時，它套入鉆頭內(nèi)，可因浮塞在浮筒中位置的不同，而有夾持和解脫兩種工況。夾持時，浮塞推入浮筒，鋼球46移向球穴60(圖12)；解卡時，浮塞退出，鋼球46移向環(huán)槽61(圖13)；并有上、下限位彈卡確保其狀態(tài)的穩(wěn)定。下限位彈卡的解卡由楔桿48承擔(dān)。
復(fù)式槽輪——連桿機(jī)構(gòu)由內(nèi)、中、外槽輪管21、22、和18，限位銷39，驅(qū)動銷43，法蘭19，楔桿48和連桿27組成(圖1、2、11、14)；作鉆頭夾持器夾持鉆頭和鉆頭狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制以及鎖卡筒轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)驅(qū)動用。工具組裝時，外槽輪管18上端與瞄定接頭8定向接合，并由螺釘16連成一體。中槽輪管的上端通過螺釘20和法蘭19與驅(qū)動桿3相連，并從中取得軸向推動力，是本機(jī)構(gòu)的主動件；其下端曲拐69和鉆頭夾持器浮塞中心銷孔63鉸連，使夾持器可與中槽輪管聯(lián)動，并為夾持器及鉆頭提供迭縮的轉(zhuǎn)動中心。內(nèi)槽輪管下端銷孔72通過連桿27和鉆頭夾持器浮塞偏心銷孔鉸連，為鉆頭夾持器的迭縮提供驅(qū)動力傳遞渠道。內(nèi)、中、外槽輪管彼此套合，并通過驅(qū)動銷43和限位銷39的插入各槽輪管相關(guān)槽孔而實(shí)現(xiàn)彼此的連結(jié)。更換裝置工作時，中槽輪管通過固定于其銷孔68(圖16)中的驅(qū)動銷43插入外槽輪管的導(dǎo)向槽65(圖15)而構(gòu)成導(dǎo)向副，使中槽輪管可相對于外槽輪管作按槽65所規(guī)定的形態(tài)(直線——螺旋)的相對運(yùn)動，沿工具軸向移動和繞工具軸轉(zhuǎn)動(π／2弧度)；使中槽輪管可對與其鉸連的鉆頭夾持器進(jìn)行既左右轉(zhuǎn)向又上下移動的狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制。同時，由于中槽輪管上的驅(qū)動銷43插入內(nèi)槽輪管的聯(lián)動槽70(圖17)內(nèi)，固定于外槽輪管銷孔66(圖15)上的限位銷39又經(jīng)中槽輪管的通道槽67(圖16)插入內(nèi)槽輪管的限位槽71(圖17)內(nèi)，因而受驅(qū)動銷43的驅(qū)動，內(nèi)槽輪管同中槽輪管在相對于外槽輪管發(fā)生軸向位移的同時，又在限位銷的限位下相互形成軸向差動；這一差動通過連桿傳給鉆頭夾持器，使鉆頭夾持器又可以曲拐為鉸支進(jìn)行迭縮控制。
鎖卡筒轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)由驅(qū)動銷43、控制銷44、彈簧42和卡環(huán)45及相關(guān)的槽輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成(圖14)，作鎖卡筒轉(zhuǎn)向控制用。驅(qū)動銷43有軸向階梯孔，控制銷44裝于其內(nèi)，并由彈簧42及卡環(huán)45使其處于龜縮狀態(tài)。控制銷44為T形圓桿，它同驅(qū)動銷聯(lián)動時，可隨外槽輪管導(dǎo)向槽65的約束寬度的變化及其變化交接處的斜坡64的導(dǎo)引下而向外擴(kuò)張，伸入鎖卡筒23的控制槽73(圖18)中，對鎖卡筒進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制，以配合鉆頭夾持器完成鉆頭的更換工作。
投放環(huán)50(圖20)呈圓環(huán)狀，作更換工具組裝和 投放用。投放環(huán)內(nèi)有環(huán)槽81和軸對稱縱槽82，彼此正交；圓環(huán)端口呈喇叭狀。環(huán)槽81直徑與鉆桿內(nèi)孔相同，故在更換工具組裝待用時，可 約束更換工具的上瞄定彈卡呈龜縮狀態(tài)。環(huán)內(nèi)縱槽和端口喇叭則為彈卡進(jìn)出環(huán)槽提供通道，可便于工具的組裝和投放。
更換工具按下列程序回收鉆頭工具呈回收狀態(tài)經(jīng)鉆桿內(nèi)孔投放下井→靠自重進(jìn)入鉆具短節(jié)→下瞄定彈卡瞄向定位→上瞄定彈卡到位→鉆頭夾持器套入鉆頭內(nèi)→啟閉管解卡并上移→瞄定彈卡被鎖定→驅(qū)動桿解卡→驅(qū)動機(jī)構(gòu)啟動→中及內(nèi)槽輪管同步下移→浮塞推入浮筒→夾持器夾持鉆頭→控制銷徑向外張并下移→鎖卡筒向左轉(zhuǎn)向解卡鉆頭→控制銷復(fù)位→中、內(nèi)槽輪管攜鉆頭同步下移→浮塞鎖于下限位→中、內(nèi)槽輪管差動下移并作螺旋運(yùn)動→鉆頭向左轉(zhuǎn)向并下移和迭縮→啟閉管下移復(fù)位→瞄定彈卡解卡→驅(qū)動桿重被鎖定→打撈(圖2)。
按下列程序安裝鉆頭工具呈安裝狀態(tài)下井進(jìn)入鉆具短節(jié)→瞄定彈卡瞄向定位→啟閉管解卡并下移→瞄定彈卡被鎖定→驅(qū)動桿解卡→下打撈器打撈→中、內(nèi)槽輪管差動向上作螺旋運(yùn)動→鉆頭向右轉(zhuǎn)向并上移和“張開”(由臥位翻轉(zhuǎn)為立位)→中、內(nèi)槽輪管同步軸向上移→鉆頭和夾持器浮筒分別接插于擴(kuò)孔管和外槽輪管下端→下限位彈卡解卡→浮塞隨中、內(nèi)槽輪管繼續(xù)上移→控制銷徑向外張進(jìn)入鎖卡筒控制槽內(nèi)并上移→鎖卡筒向右轉(zhuǎn)向鎖卡鉆頭→控制銷和啟閉管復(fù)位→瞄定彈卡解卡→打撈(圖1)。
圖21、22所示工具方案(∏型)和圖1、2方案(Ⅰ型)結(jié)構(gòu)大同小異，其不同點(diǎn)是其啟閉機(jī)構(gòu)的啟動不靠瞄定彈卡觸發(fā)，而是用繩索打撈器的向下沖擊的遠(yuǎn)控方式。其啟閉和瞄定機(jī)構(gòu)由矛頭101、驅(qū)動簧102、啟動桿103、驅(qū)動桿104、瞄定接頭105、啟動簧106、球卡107、聯(lián)動彈卡108及其彈簧109、緩沖彈簧110、復(fù)位鎖卡銷113和瞄定彈卡總成組成；作工具井下鎖定和驅(qū)動機(jī)構(gòu)的啟動控制用。其驅(qū)動桿104呈┬形；上部為管，管壁有圓孔184和183，分別安設(shè)聯(lián)動彈卡108和球卡107；桿身開有瞄定彈卡龜縮槽180和更換裝置聯(lián)動槽182。啟動桿103亦呈┬形，桿身有定位環(huán)槽176、聯(lián)動環(huán)槽175和啟動環(huán)槽177、178；其上部與矛頭相連，下部插于驅(qū)動桿軸向孔內(nèi)。驅(qū)動桿通過其聯(lián)動彈卡卡入啟動桿定位環(huán)槽176而實(shí)現(xiàn)彼此的鎖連，并由緩沖彈簧110使啟動桿處于軸向受力狀態(tài)。瞄定接頭105有軸向 通孔，孔內(nèi)開有鎖定槽186；驅(qū)動桿插裝其軸向通孔內(nèi)，并有球卡107在啟動桿的約束下卡入鎖定槽186內(nèi)而將驅(qū)動桿鎖定，再借助啟動簧(圖21)或驅(qū)動簧(圖22)使驅(qū)動桿呈軸向受力狀態(tài)。瞄定彈卡總成設(shè)置于瞄定接頭的兩側(cè)，瞄定前彈卡正好同驅(qū)動桿的龜縮槽180鄰對，因而可自由龜縮于槽內(nèi)。本機(jī)構(gòu)下井瞄定后，靠打撈器向下沖擊力使啟動桿下移而使啟閉機(jī)構(gòu)啟動；并在更換工作結(jié)束時靠驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動自行復(fù)位，并有復(fù)位鎖卡銷113在矛頭桿復(fù)位槽185中作復(fù)位鎖定。
本發(fā)明提供的具有工業(yè)實(shí)用性的孔底換鉆頭工具，可在地質(zhì)巖心鉆探中實(shí)現(xiàn)孔底換鉆頭。
本發(fā)明因其井下鉆具系同徑鉆進(jìn)形式，無需擴(kuò)孔；所以在結(jié)構(gòu)原理上較之已有的擴(kuò)孔翼張斂式不提鉆換鉆頭鉆具有破巖面積小、鉆效較高、巖心較粗和可在更小口徑(φ59)鉆孔中應(yīng)用。
本發(fā)明鉆頭與擴(kuò)孔管間采用“嵌——榫”接合再加鎖卡的連接方式；這種連接既有利于鉆頭更換裝置之設(shè)計，又能使鉆具有良好的傳壓、傳扭能力。
本發(fā)明井下鉆具的巖心管支坐于擴(kuò)孔管上，卡取巖心時的巖心提斷力主要由擴(kuò)孔管承擔(dān)，而同鉆頭關(guān)系不大。
本發(fā)明的鉆頭更換裝置采用獨(dú)特的管狀、復(fù)式槽輪連桿機(jī)構(gòu)和鉆頭夾持器共同組成；它三位一體，把鉆頭夾持、迭縮、左右轉(zhuǎn)向和軸向變位的復(fù)合轉(zhuǎn)換動作由一個簡單的機(jī)構(gòu)完成。這比之國外(如美國)同類專利設(shè)計，有結(jié)構(gòu)簡單、另件大大減少和動作更加可靠的特點(diǎn)。
本發(fā)明鉆頭迭縮時的轉(zhuǎn)動中心既與鉆頭中心重合，又通過鉆具軸心，是最佳點(diǎn)位，這種選擇也優(yōu)于國外同類技術(shù)方案。
本發(fā)明的鉆頭更換工具由繩索打撈器投撈，更換鉆頭的驅(qū)動力或來自鋼繩，或來自彈簧，操作簡單不需復(fù)雜的地表附屬設(shè)備。
本發(fā)明更換工具的瞄向定位采用由上、下瞄定彈卡和“螺旋——直線”導(dǎo)向槽組成的瞄定副進(jìn)行瞄定，并有瞄定后能實(shí)行鎖卡的機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)有識別性瞄定之功能，它不受其它相關(guān)槽孔的干擾，有利于瞄向定位的可靠進(jìn)行。
最后，本發(fā)明的更換工具的瞄向定位、啟閉控制、驅(qū)動、鉆頭更換裝置之間實(shí)行了機(jī)構(gòu)連鎖，從而有利于提高工具的可靠性和實(shí)用性。
權(quán)利要求
1.一種用于巖心鉆探鉆孔內(nèi)的孔底換鉆頭工具，該工具包括井下鉆具短節(jié)，鉆頭更換工具和更換工具投放環(huán)三個部分該工具的井下鉆具短節(jié)具有導(dǎo)向管、擴(kuò)孔管、鉆頭和鎖卡筒及其定位簧片，擴(kuò)孔管和鉆頭間“嵌-榫”接合再用鎖卡筒鎖連構(gòu)成實(shí)用的井下鉆具；其導(dǎo)向管內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)向槽，為更換工具下井提供瞄向定位的基準(zhǔn)；該工具的鉆頭更換工具包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)，瞄定機(jī)構(gòu)、啟閉機(jī)構(gòu)和鉆頭更換裝置共四個部件；驅(qū)動機(jī)構(gòu)位于工具的上部，鉆頭更換的驅(qū)動力從其打撈矛頭或驅(qū)動簧經(jīng)由驅(qū)動桿下傳給鉆頭更換裝置；瞄定接頭上部連接驅(qū)動機(jī)構(gòu)，下部連接鉆頭更換裝置，它同裝于其兩側(cè)的瞄定彈卡及裝于其軸向通孔內(nèi)的啟閉管(對于工具方案Ⅱ、則為驅(qū)動桿)和啟閉簧構(gòu)成瞄定機(jī)構(gòu)，用來對井下鉆具進(jìn)行瞄向定位；啟閉機(jī)構(gòu)位于瞄定接頭軸孔上端，它以其鋼球?qū)︱?qū)動桿實(shí)行啟閉控制，啟閉機(jī)構(gòu)借助瞄定彈卡的擴(kuò)張動作(對于工具方案Ⅱ，則借助繩索打撈器的向下沖擊力)觸發(fā)；鉆頭更換裝置由槽輪機(jī)構(gòu)、連桿、鉆頭夾持器和鎖卡筒控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其槽輪機(jī)構(gòu)是該裝置的控制體，槽輪機(jī)構(gòu)通過其自身的部件并借助于連桿而與鉆頭夾持器相連，又借助于鎖卡筒控制機(jī)構(gòu)與井下鉆具的鎖卡筒相連，致使鉆頭夾持器和鎖卡筒可在它的控制下對鉆頭進(jìn)行拆裝更換作業(yè)；本實(shí)用新型的特征在于井下鉆具短節(jié)的擴(kuò)孔管和鉆頭間的“榫”接副由擴(kuò)孔管下端的弧形凸塊和鉆頭上部的弧形獨(dú)頭槽構(gòu)成，旨在便于鉆頭的接插和接插強(qiáng)度的提高；由井下鉆具的導(dǎo)向管的導(dǎo)向槽和更換工具的瞄定彈卡構(gòu)成瞄定副旨在有利于瞄定機(jī)構(gòu)和瞄定操作的簡化及其工作可靠性的提高；由內(nèi)、中、外三槽輪管及將它們相互連結(jié)的限位銷、驅(qū)動銷及鎖卡筒控制銷總成構(gòu)成的復(fù)式槽輪機(jī)構(gòu)旨在有利于鉆頭更換裝置結(jié)構(gòu)的簡化和工作可靠性的提高。
2.按照權(quán)利要求
1所述的工具，其特征在于所說擴(kuò)孔管弧形凸塊的外圓弧面即為擴(kuò)孔管外圓面的延伸；所說鉆頭上部的弧形獨(dú)頭槽與鉆頭外圓面相連通。
3.按照權(quán)利要求
1所述的工具，其特征在于所說井下鉆具導(dǎo)向管的導(dǎo)向槽呈“螺旋(半個導(dǎo)程)——直線”形，兩條，按軸向?qū)ΨQ排列。
4.按照權(quán)利要求
1所述的工具，其特征在于所說更換工具的瞄定彈卡，上下各有兩個，按徑向分設(shè)于瞄定接頭的兩側(cè)。
5.按照權(quán)利要求
1所述的工具，其特征在于所說更換工具槽輪機(jī)構(gòu)的外槽輪管管身設(shè)有一根“直線——螺旋”形導(dǎo)向槽和一個限位銷固定孔；所說中槽輪管管身設(shè)有一根通道槽和一個驅(qū)動銷固定孔；所說內(nèi)槽輪管管身設(shè)有一根限位槽及一個軸向聯(lián)動槽；所說驅(qū)動銷呈柱狀，它固定于中槽輪管的驅(qū)動銷固定孔內(nèi)，其兩端分別伸入外槽輪管的導(dǎo)向槽和內(nèi)槽輪管的聯(lián)動槽中；所說限位銷呈柱狀，其一端固定于外槽輪管的限位銷固定孔內(nèi)，另一端經(jīng)中槽輪管通道槽而伸入內(nèi)槽輪管的限位槽中。
專利摘要
本實(shí)用新型是一種用于巖心鉆探鉆孔內(nèi)的裝置。它是針對現(xiàn)有技術(shù)方案所存在的結(jié)構(gòu)原理缺陷而設(shè)計的結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠的整體迭縮式孔底換鉆頭工具。本裝置的特點(diǎn)是具有結(jié)構(gòu)簡單，動作靈活可靠的鉆頭更換機(jī)構(gòu)，瞄向定位機(jī)構(gòu)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)，并具備自動啟動和鎖緊功能。本裝置實(shí)施后可簡化更換鉆頭工序，提高鉆進(jìn)速度以及擴(kuò)大不提鉆換鉆頭技術(shù)的應(yīng)用范圍。
文檔編號E21B10/00GK87205282SQ87205282
公開日1988年10月12日 申請日期1987年12月17日
發(fā)明者袁宏文 申請人:地質(zhì)礦產(chǎn)部探礦工藝研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan