一种钻井用防钻杆跑偏装置的制作方法

本实用新型涉及煤矿地质钻探领域，具体是一种钻井用防钻杆跑偏装置。

背景技术：

在煤矿井下作业过程中常常需要对煤层进行钻孔扩孔施工，以便于煤矿更好的进行开发。在扩孔时需要使用不同直径的钻头分次施工，在一定程度上减小了钻头对煤壁的破坏，但分次施工对钻探设备稳定性要求较高，存在方位偏移风险，同样对钻孔施工效率造成影响。中国的实用新型专利，专利名称为防钻杆跑偏装置，专利号为2010202786618，提供了一种防钻杆跑偏装置，钻杆一端设有第一固定环，另一端设有第二固定环，第一固定环和钻机回转器之间设有固定支架，第二固定环和液压卡盘之间设有可折叠支架，所述可折叠支架由支杆Ⅰ和支杆Ⅱ铰接而成，随钻杆下降支架逐渐折叠从而起到全程固定钻杆尾部因震动摇摆的作用，能够较好的达到防止钻孔内的钻杆受岩体外钻杆的摆动跑偏的目的，但是在开始下钻时或钻孔过程中，由于地下土壤岩石状态不平均，钻杆极有可能会出现跑偏的情况，此时固定设置在液压卡盘与第二固定环之间的折叠支架出现受力不均匀，容易出现单独某个支架折损的情况，造成经济损失，并且地上的操作人员不能及时发现钻杆将要跑偏，继续下钻后，会出现钻洞与既定位置出现很大偏差的情况，造成资金浪费，工作效率低下。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种钻井用防钻杆跑偏装置，能够及时发现钻杆将要跑偏的状态，并发出信号提醒操作人员，及时保护设备，并避免钻杆跑偏，节省资金，提高工作效率。

本实用新型为了实现上述目的，采用以下技术方案实现：

一种钻井用防钻杆跑偏装置，包括钻杆、套设在钻杆外部的钻机回转器和液压卡盘，所述钻杆一端设有钻头，另一端套设有连接套，所述连接套侧壁上设有T型滑槽，所述滑槽的开口朝向远离钻杆的方向，所述滑槽内远离钻头的一端设有压力传感器，所述压力传感器通过导线连接单片机，所述单片机上设有灯光报警器，所述钻机回转器与液压卡盘连接，所述液压卡盘位于钻机回转器靠近连接套的一侧，所述液压卡盘上均匀设有若干第一连接杆，所述第一连接杆远离液压卡盘的一端铰接第二连接杆，所述第二连接杆远离第一连接杆的一端与滑槽的开口端相适应，所述第二连接杆伸入滑槽的一端设有传递杆，所述传递杆位于第二连接杆远离液压卡盘的一侧，所述传递杆远离第二连接杆的一端设有弹簧，所述弹簧远离传递杆的一端设有压力板，所述压力板与压力传感器连接。

所述压力板上设有与弹簧相适应的U型套筒，所述套筒的开口朝向压力板，所述套筒远离压力板的一端设有与传递杆相适应的通孔，所述传递杆一端穿过通孔伸入套筒并设有限位板，所述限位板能阻止传递杆从通孔脱离套筒，所述弹簧位于限位板靠近压力板的一侧与压力板之间。

所述第二连接杆伸入滑槽内的一端设有与滑槽相适应的滑块，所述滑块位于传递杆上方。

所述滑槽靠近压力传感器的一端设有减震垫。

所述滑槽底端设有防磨垫。

所述钻杆位于钻头与钻机回转器之间设有固定套，所述固定套一端与钻机回转器固定连接，另一端设有与钻杆相适应的套环，所述套环套设在钻杆外部。

对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、连接杆与压力传感器配合设置，能够及时检测到某个支架受力较其他支架变大，并发出信号提醒操作人员，能够及时发现钻杆将要跑偏的状态，保护设备，并避免钻杆跑偏，节省资金，提高工作效率。

2、套筒的设置，能够保护弹簧结构，避免钻洞过程中灰尘颗粒等杂物掉落到弹簧上，降低弹簧对受力变化的反应灵敏度。

3、滑块的设置，能够帮助连接杆固定在滑槽内的滑动，减小传递杆的受力，保护设备，提高使用寿命。

4、减震垫的设置，用于保护压力传感器因钻杆震动造成的连接不稳定及降低压力检测值误差。

5、防磨垫的设置，能够减轻连接杆对滑槽的磨损，提高使用寿命。

6、固定套的设置，能够对钻杆前部的抖动进行控制，降低钻杆因抖动出现的距离偏差。

附图说明

附图1是本实用新型结构示意图；

附图2是本实用新型A部分放大示意图；

附图3是本实用新型B部分放大示意图。

附图中标号：1、钻杆；2、钻机回转器；3、液压卡盘；4、钻头；5、连接套；6、滑槽；7、压力传感器；8、第一连接杆；9、第二连接杆；10、传递杆；11、弹簧；12、压力板；13、套筒；14、通孔；15、限位板；16、滑块；17、减震垫；18、固定套；19、套环。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲述的内容之后，本领域的技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围内。

本实用新型所述是一种钻井用防钻杆跑偏装置，包括钻杆1、套设在钻杆1外部的钻机回转器2和液压卡盘3，所述钻杆1一端设有钻头4，另一端套设有连接套5，连接套可以为耐磨金属材质制成的，所述连接套5侧壁上设有T型滑槽6，所述滑槽6的开口朝向远离钻杆1的方向，滑槽用于为压力检测装置提供设置点，所述滑槽6内远离钻头4的一端设有压力传感器7，可以通过胶接或螺栓连接的方式实现，压力传感器用于检测所受压力的变化，所述压力传感器7通过导线连接单片机，单片机用于收集汇总分析各个压力传感器发回的检测值，并进行对比，单片机可以设置在地面，方便操作人员进行设置，并观察数据，可以同时配置LED显示屏，进一步提高便利性，所述单片机上设有灯光报警器，灯光报警器用于向操作人员发出示警信号，提醒操作人员注意，所述钻机回转器2与液压卡盘3连接，所述液压卡盘3位于钻机回转器2靠近连接套5的一侧，所述液压卡盘3上均匀设有若干第一连接杆8，可以通过在液压卡盘上设置转动支架，通过转动支架转动连接第一连接杆的方式实现，可以设置第一连接杆为8个，提高检测方向的数量，提高准确性，所述第一连接杆8远离液压卡盘3的一端铰接第二连接杆9，所述第二连接杆9远离第一连接杆8的一端与滑槽6的开口端相适应，第二连接杆与滑槽开口相适应，能够伸入滑槽，所述第二连接杆9伸入滑槽6的一端设有传递杆10，可以通过焊接或螺栓连接的方式实现，传递杆平行于滑槽底板，传递杆的直径大于滑槽开口端的直径，避免在第二连接杆的作用力下，传递杆从滑槽开口处移出，所述传递杆10位于第二连接杆9远离液压卡盘3的一侧，传递杆能够将第一、第二连接杆受力传递给传递杆的末端，所述传递杆10远离第二连接杆9的一端设有弹簧11，通过焊接或螺栓连接的方式实现，弹簧平行于滑槽底板，所述弹簧11远离传递杆10的一端设有压力板12，通过焊接或螺栓连接的方式实现，传递杆受力传递给弹簧，弹簧将所受作用力经弹簧减缓之后传递给压力板，所述压力板12与压力传感器7连接，压力板将作用力传递给压力传感器，弹簧起减缓作用力，保护压力传感器的作用，也可以取消弹簧，直接将连接杆与压力板连接，作用力传递更明显。本实用新型有益效果：能够及时检测到某个支架受力较其他支架变大，并发出信号提醒操作人员，能够及时发现钻杆将要跑偏的状态，保护设备，并避免钻杆跑偏，节省资金，提高工作效率。

本实用新型在使用中，把钻机机身固定牢固，将钻机回转器、液压卡盘和连接套同心设置好，下钻打孔，连接套后部随钻杆尾部的供水管带动，随钻杆下降第一连接杆与第二连接杆逐渐折叠对钻杆尾部进行支撑固定，当钻杆将要偏离预定路线时，钻杆发生倾斜，倾斜方向的连接杆受力发生变化，并与其他连接杆受力不同，压力传感器将检测到的信息传递给单片机，单片机进行对比，并与单片机内预设信息对比，发出警示信息，并通过灯光示警操作人员，操作人员及时对钻机钻杆进行调整，降低钻杆的偏移。

为了保护弹簧，所述压力板12上设有与弹簧11相适应的U型套筒13，所述套筒13的开口朝向压力板12，可以通过螺栓连接或焊接的方式实现，套筒用于容纳弹簧，所述套筒13远离压力板12的一端设有与传递杆10相适应的通孔14，所述传递杆10一端穿过通孔14伸入套筒13并设有限位板15，限位板设置于传递杆远离第二连接杆的一端，传递杆能够在套筒内来回移动，所述限位板15能阻止传递杆10从通孔14脱离套筒13，限位板的直径大于通孔直径，所述弹簧11位于限位板15靠近压力板12的一侧与压力板12之间，可以通过螺栓连接或焊接的方式实现，套筒能够保护弹簧结构，避免钻洞过程中灰尘岩石颗粒等杂物掉落到弹簧上，降低弹簧对受力变化的反应灵敏度，还可以将压力传感器、压力板、弹簧都设置在套筒内进行防护保护。

为了保护设备，所述第二连接杆9伸入滑槽6内的一端设有与滑槽6相适应的滑块16，可以通过螺栓连接或焊接的方式实现，所述滑块16位于传递杆10上方，滑块位于传递杆与滑槽顶端之间，能够帮助连接杆固定在滑槽内的滑动，减小传递杆的受力，保护设备，提高使用寿命。

为了保护压力传感器，所述滑槽6靠近压力传感器7的一端设有减震垫17，可以通过胶接的方式实现，用于保护压力传感器因钻杆震动造成的连接不稳定及降低压力检测值误差。

为了保护设备，所述滑槽6底端设有防磨垫，可以通过胶接的方式实现，能够减轻连接杆对滑槽的磨损，提高使用寿命。

为了减轻钻杆前部震动造成的偏差，所述钻杆1位于钻头4与钻机回转器2之间设有固定套18，所述固定套18一端与钻机回转器2固定连接，可以通过焊接或螺栓连接的方式实现，另一端设有与钻杆1相适应的套环19，所述套环19套设在钻杆1外部，能够对钻杆前部的抖动进行控制，降低钻杆因抖动出现的距离偏差。

实施例：

一种钻井用防钻杆跑偏装置，包括钻杆1、套设在钻杆1外部的钻机回转器2和液压卡盘3，所述钻杆1一端设有钻头4，所述钻杆1位于钻头4与钻机回转器2之间设有固定套18，所述固定套18一端与钻机回转器2固定连接，可以通过焊接或螺栓连接的方式实现，另一端设有与钻杆1相适应的套环19，所述套环19套设在钻杆1外部，钻杆1另一端套设有连接套5，连接套可以为耐磨金属材质制成的，所述连接套5侧壁上设有T型滑槽6，所述滑槽6的开口朝向远离钻杆1的方向，滑槽用于为压力检测装置提供设置点，所述滑槽6底端设有防磨垫，可以通过胶接的方式实现，所述滑槽6内远离钻头4的一端设有压力传感器7，可以通过胶接或螺栓连接的方式实现，所述滑槽6靠近压力传感器7的一端设有减震垫17，可以通过胶接的方式实现，压力传感器用于检测所受压力的变化，所述压力传感器7通过导线连接单片机，所述单片机上设有灯光报警器，灯光报警器与单片机导线连接，所述钻机回转器2与液压卡盘3连接，所述液压卡盘3位于钻机回转器2靠近连接套5的一侧，所述液压卡盘3上均匀设有若干第一连接杆8，可以通过在液压卡盘上设置转动支架，通过转动支架转动连接第一连接杆的方式实现，可以设置第一连接杆为8个，所述第一连接杆8远离液压卡盘3的一端铰接第二连接杆9，所述第二连接杆9远离第一连接杆8的一端与滑槽6的开口端相适应，第二连接杆与滑槽开口相适应，能够伸入滑槽，所述第二连接杆9伸入滑槽6的一端设有传递杆10，可以通过焊接或螺栓连接的方式实现，传递杆的直径大于滑槽开口端的直径，所述传递杆10位于第二连接杆9远离液压卡盘3的一侧，传递杆能够将第一、第二连接杆受力传递给传递杆的末端，所述第二连接杆9伸入滑槽6内的一端设有与滑槽6相适应的滑块16，可以通过螺栓连接或焊接的方式实现，所述滑块16位于传递杆10上方，滑块位于传递杆与滑槽顶端之间，所述传递杆10远离第二连接杆9的一端设有弹簧11，通过焊接或螺栓连接的方式实现，所述弹簧11远离传递杆10的一端设有压力板12，通过焊接或螺栓连接的方式实现，传递杆受力传递给弹簧，弹簧将所受作用力经弹簧减缓之后传递给压力板，所述压力板12与压力传感器7连接，可以只接触，也可以固定连接，所述压力板12上设有与弹簧11相适应的U型套筒13，所述套筒13的开口朝向压力板12，可以通过螺栓连接或焊接的方式实现，所述套筒13远离压力板12的一端设有与传递杆10相适应的通孔14，所述传递杆10一端穿过通孔14伸入套筒13并设有限位板15，传递杆能够在套筒内来回移动，所述限位板15能阻止传递杆10从通孔14脱离套筒13，限位板的直径大于通孔直径，所述弹簧11位于限位板15靠近压力板12的一侧与压力板12之间，可以通过螺栓连接或焊接的方式实现，还可以将压力传感器、压力板、弹簧都设置在套筒内进行防护保护。本实用新型有益效果：能够及时检测到某个支架受力较其他支架变大，并发出信号提醒操作人员，能够及时发现钻杆将要跑偏的状态，保护设备，并避免钻杆跑偏，节省资金，提高工作效率。