一组与钻杆接头内壁静态紧密贴合的连接管接头密封环11-2。
[0020]参看图1、图2、图3和图10，本发明所述的地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头中液压缸组件由缸体5和活塞杆7组成；所述缸体5上端与滑动体导向座3固定装配，下端设有堵头6 ;所述活塞杆7置于缸体5内腔中，在活塞杆7上部设有用于固定滑动体的圆盘状凸台7-1，所述凸台7-1上设有一组与滑动块数量匹配的螺纹孔7-2，在活塞杆7轴线方向上设有与软管9连通的液体流通下部通道7-3，在活塞杆7下端还设有一组与缸体内壁动态紧密贴合的活塞杆密封环7-4。
[0021]参看图2，本发明所述的地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头中，所述钻杆接头2与滑动体导向座3相互贯通的圆柱体内腔中设有复位弹簧10，所述复位弹簧10套装在软管9的外面，卡装在软管接头11与活塞杆7的凸台7-1之间。
[0022]参看图12、图13，本发明所述的地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头的工作原理是:钻杆接头2上端与钻杆连接，钻杆向下加压，同时向钻杆内泵入液体，液体通过软管接头11中液体流通上部通道11-1、软管9和活塞杆7中液体流通下部通道7-3进入活塞杆7下端面与堵头6上端面之间形成密封腔中，随着密封腔中液体压力逐渐增大，推动活塞杆7向上移动，将复位弹簧10压缩，同时滑动块4沿滑动体导向座3外圆锥面上的燕尾型滑台3-1向上移动，使由滑动块4组成的滑动体上部外圆柱面直径增大(如附图13所示，滑动体上部外圆柱面直径由Φ1增大为Φ 2)，滑动体上部外圆柱面将膨胀管护壁撑开。由于本发明所述的地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头的滑动块4沿滑动体导向座外圆锥面的燕尾型滑台3-1滑动过程中，由滑动块4组成的滑动体上部外圆柱面直径连续增大，因此使得膨胀管护壁膨胀后能与不同直径钻孔的孔壁匹配。
[0023]参看图12、图13，本发明所述的地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头的一个具体实施例是波纹膨胀管护壁采用割缝膨胀管，此种情况下，将待膨胀的割缝膨胀管与活动块4的锥面通过销钉连接，将割缝膨胀管放入钻孔前对需护壁段进行扩孔，然后通过钻杆将割缝膨胀管下放到预定位置；钻杆向下加压，剪断连接割缝膨胀管和滑动块4的销钉；向钻杆内泵入液体，在液体压力作用下，活塞杆7带动滑动块4沿滑动体导向座3外圆锥面上的燕尾型滑台3-1向上移动；在对膨胀锥头内部加压使滑动块4上移的同时，对钻杆旋转加压使其向下移动，当滑动块4到达上限位置时，由滑动块4组成的滑动体上部外圆柱面直径增大到大于等于护壁段孔径尺寸；钻杆继续旋转向下移动，直至整根割缝膨胀管完全膨胀至设定尺寸；停止向钻杆内泵入液体，活塞杆7及滑动块4在复位弹簧10的作用下逐渐下滑至初始位置，上提钻杆将本发明所述的地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头提至钻孔外面，波纹膨胀管护壁膨胀工作完毕，此时割缝膨胀管内径大于等于钻孔直径，使得割缝膨胀管紧密贴合在钻孔的内壁上。
[0024]参看图12、图13，本发明所述的地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头的另外实施例是波纹膨胀管护壁采用是实体膨胀管或实体波纹膨胀管，此种情况下需要预先将实体膨胀管或实体波纹膨胀管进行液压预膨胀，将实体膨胀管或实体波纹膨胀管的内径膨胀至接近或大于下入孔的直径时，下入本发明所述的波纹膨胀管护壁膨胀锥头，同样进行上述割缝膨胀管的膨胀过程，对实体膨胀管或实体波纹膨胀管内径进行检验和规圆，使实体膨胀管或实体波纹膨胀管内径大于等于原孔直径。
【主权项】
1.一种地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头，其特征是，它包括钻杆接头(2)、滑动体导向座(3)、滑动体组件和液压缸组件；所述钻杆接头(2)上端与钻杆固定装配，下端与滑动体导向座(3)上端固定装配；所述滑动体导向座(3)下端与液压缸组件固定装配，滑动体导向座的中部为上端直径大、下端直径小的锥台结构，在其外圆锥面上设置一组与滑动体组件匹配的滑台；所述滑动体组件由一组沿滑动体导向座(3)外圆锥面周向均匀布置的滑动块(4)组成，所述滑动块(4)通过螺钉(8)与液压缸组件固定装配，滑动块(4)在液压缸组件驱动下沿滑动体导向座外圆锥面上的滑台向上移动，使滑动体外圆柱面直径增大。
2.根据权利要求1所述的地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头，其特征是，所述滑动体导向座(3)外圆锥面上的滑台为燕尾型滑台(3-1)，在燕尾型滑台(3-1)上设有与螺钉匹配的长条型通孔槽(3-2)。
3.根据权利要求2所述的地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头，其特征是，所述滑动块(4)的内侧壁为与滑动体导向座外圆锥面匹配的圆锥面结构，在滑动块(4)的内侧壁上设有燕尾型滑槽(4-2 )，所述燕尾型滑槽(4-2 )与滑动体导向座外圆锥面上燕尾型滑台(3-1)匹配，所述滑动块(4)外侧壁上半部分为圆柱面，下半部分为上端直径大、下端直径小的圆锥面，在所述圆柱面上设有螺钉装配孔(4-1)。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头，其特征是，所述钻杆接头(2)与滑动体导向座(3)设有相互贯通的圆柱体内腔，在所述圆柱体内腔中设置软管(9)，所述软管(9)上端设有软管接头(11 )，所述软管接头(11)套装在钻杆接头(2)上端空腔中，并通过限位螺母(I)固定，在软管接头(11)上设有与软管(9)连通的液体流通上部通道(I 1-1)。
5.根据权利要求4所述的地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头，其特征是，所述软管接头(11)上设有一组与钻杆接头内壁静态紧密贴合的连接管接头密封环(11-2)。
6.根据权利要求5所述的地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头，其特征是，所述液压缸组件由缸体(5)和活塞杆(7)组成；所述缸体(5)上端与滑动体导向座(3)固定装配，下端设有堵头(6);所述活塞杆(7)置于缸体(5)内腔中，在活塞杆(7)上部设有用于固定滑动体的圆盘状凸台(7-1)，所述凸台(7-1)上设有一组与滑动块数量匹配的螺纹孔(7-2)，在活塞杆(7 )轴线方向上设有与软管(9 )连通的液体流通下部通道(7-3 )。
7.根据权利要求6所述的地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头，其特征是，所述活塞杆(7)下端设有一组与缸体内壁动态紧密贴合的活塞杆密封环(7-4)。
8.根据权利要求7所述的地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头，其特征是，在所述钻杆接头(2)与滑动体导向座(3)相互贯通的圆柱体内腔中设有复位弹簧(10)，所述复位弹簧(10)套装在软管(9)的外面，卡装在软管接头(11)与活塞杆(7)的凸台(7-1)之间。
【专利摘要】一种地质钻探波纹膨胀管护壁膨胀锥头，属于土层或岩石的钻进设备技术领域，它包括钻杆接头、滑动体导向座、滑动体组件和液压缸组件；所述钻杆接头上端与钻杆固定装配，下端与滑动体导向座上端固定装配；所述滑动体导向座下端与液压缸组件固定装配，滑动体导向座的中部为锥台结构，在其外圆锥面上设置一组与滑动体组件匹配的滑台；所述滑动体组件由一组沿滑动体导向座外圆锥面周向均匀布置的滑动块组成，所述滑动块通过螺钉与液压缸组件固定装配，滑动块在液压缸组件驱动下沿滑动体导向座外圆锥面上的滑台向上移动，使滑动体外圆柱面直径增大。本发明提高了膨胀管护壁的通用性能，解决了复杂地层钻探打孔时难以找到与钻孔孔径匹配膨胀管的问题。
【IPC分类】E21B29-00
【公开号】CN104712275
【申请号】CN201410774325
【发明人】宋刚, 于好善, 邵玉涛, 崔淑英, 张化民, 陈晓军
【申请人】中国地质科学院勘探技术研究所, 地质矿产廊坊聚力岩土工程科技开发公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年12月16日