专利名称：变径式水眼疏通装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于镗钻孔设备技术领域。
在钻井固井、堵漏、打水泥塞与注水泥施工作业中，由于施工技术方面的原因，常会发生钻具水眼被水泥堵死，如不疏通，就会报废，造成浪费、增大钻井成本，例如，申请人单位，年报废量达600米左右，钻具由优质钢制成，单价为470-689元/米，年损失额为28-41万元。因此，如何及时疏通钻具水眼是钻井作业中一个重大课题。
本实用新型的目的在于提供一种采用液压变径、使用方便的变径式水眼疏通装置。
本实用新型的目的是这样实现的，一种变径式水眼疏通装置，包含钻具夹座、钻器总成、传动杆、传动杆座、顶推机、电动机、旋转传动装置及液压管道。钻具装在固定地面底盘上的钻具夹座上，钻器总成装在传动杆的前端，传动杆装在传动杆座的中心孔中，可在其中旋转但不能作相对直线运动，可移动的传动杆座底面安置于平滑平面上，可在其上滑动，也可在传动杆底面与平滑平面之间置以轴承。传动杆座的后部有固定耳，因定于地面底盘上的顶推机的输出轴末端与固定耳连接，可推动传动杆座沿钻具的轴心线方向作直线运动，顶推机可采用液压缸也可采用电机传动装置。旋转传动装置及其动力电动机装在传动杆座上，电动机的输出轴与旋转传动装置的输入轴连接，旋转传动装置的输出轴与传动杆的后端连接，旋转传动装置可以采用皮带传动装置，也可以采用齿轮、蜗杆蜗轮副传动装置，液压管道与传动杆内孔后端连接，液压可进入传动杆内孔及钻器总成内，并进入钻具水眼内，在顶推机及旋转传动装置的传动下，边前进边旋转进行钻孔疏通。
钻器总成包含钻头、连接筒、上接头、滑筒、滑块、弹簧及钢球。连接筒的前段与钻头后段连接，其后段与上接头前段连接。钻头为筒状物，其后段外表有与连接筒前段内螺纹连接的外螺纹，其前段外表大体为半椭圆形，其前部端面上嵌具有切削作用的硬质合金颗粒，钻头内孔为二阶孔，前段内孔为小直径的通水孔，后段内孔为大直径的内腔，在钻头前段上的通水孔周围，有数个沿半径方向分布的与内腔相通的、滑块装于其中可沿径向方向滑动的滑块槽。连接筒的内孔前段有内螺纹与钻头后段表面外螺纹相连接，后段表面有外螺纹与上接头前段内孔内螺纹连接；内孔后段为两阶孔，内孔后段的前部靠近有内螺纹的前段内孔处，为内径小于钻头内腔内径而略大于滑筒后段外径的小直径孔所形成的台阶状凸缘的弹簧座，后段内孔后部为内径与钻头内腔内径相等的大直径内孔。上接头内孔内径与连接筒后段内径相等，上接头前段内孔上有与连接筒后段外表外螺纹连接的内螺纹，其后段内孔上有与传动杆前端外表外螺纹连接的内螺纹。滑筒中心有贯通的滑筒中心孔，滑筒外表为二段，后段的外径小于连接筒后段内孔后部内径，其前段为外表前小后大、后部外径略小于钻头内腔内径的圆锥筒，在滑筒后段的前部，靠近圆锥筒处有一圈从外表面通滑筒中心孔的旁通孔，滑筒后段尾端上装一个其外径略小于该处连接筒内径的弹簧压板，滑筒前段圆锥筒的表面有沿半径方向分布的数目等于滑块槽数的燕尾槽。在装配成总成时，滑筒前段位于钻头内腔内，滑筒后段位于连接筒内孔中，弹簧装在滑筒尾端弹簧压板与连接筒后段内孔前部的弹簧座间，当未投入钢球条件下，在与从弹簧压板至弹簧座前端面这一段长度所对应的连接筒后段内孔内壁上，有数条沿轴向分布的与钻头内腔相通的旁通水槽。于需变径时投入以堵住滑筒中心孔的钢球的直径稍大于滑筒中心孔内径。装入滑块槽的滑块数与滑块槽数相等，每个滑块的朝向中心的边缘嵌在滑筒前段的圆锥筒表面的一个燕尾槽内可沿槽作相对滑动，滑块同时也嵌在钻头上的一个滑块槽内可沿径向作相对滑动，滑块的朝外的边缘上嵌有起切削作用的硬质合金颗粒。
未装入钢球时，液体由传动杆进入钻器总成，通过滑筒中心孔，由钻头前端的通水孔流出，带回切削下的碎屑，此时滑筒在弹簧力作用下保持原位，相对于钻头位置未作相对位移，滑块的外边缘未移出钻头外表面范围，钻头便以小直径钻孔。当装入钢球时，在钻器总成内液压的作用下，钢球堵住滑筒中心孔，于是液压推动滑筒相对于连接筒及钻头前移，滑筒前段的圆锥筒上的燕尾槽对滑块产生推力，该推力的径向分量即推动滑块在滑块槽的限制下沿径向方向背离钻头轴心线外移，以大直径进行切削，此时，钻器总成中的液体经连接筒内孔内壁上的旁通水槽及滑筒后段前部的旁通孔，进入滑筒中心孔由钻头前端通水孔流出。
本实用新型的优点是，采用液压改变切削直径，可以钻掉钻具及其他管道中的堵塞物，彻底疏通水眼，使报废的钻具、管道重新投入使用，节约施工成本，具有很大的经济效益，构造简单，制造成本低，操作方便可靠，适用于钻井及疏通管道作业。
图1为本实用新型的结构图。对
图1说明如下1为钻具夹座，2为钻具，3为钻器总成，4为传动杆，5为传动杆座，6为固定耳，7为顶推机，8为电动机，9为旋转传动装置，10为液压管道，11为钻头，12为连接筒，13为上接头，14为滑筒，15为滑块，16为弹簧，17为钢球，18为硬质合金颗粒，19为通水孔，20为内腔，21为滑块槽，22为弹簧座，23为滑筒中心孔，24为旁通孔，25为弹簧压板，26为燕尾槽，27为旁通水槽。
本实用新型的一个实施例，结合
图1，说明如下钻具2装在固定于地面的钻具夹座1上，钻器总成3装在传动杆4前端，传动杆4装在底面可在平滑面上滑动的传动杆座5的芯孔中。传动杆座5的后部有固定耳6，固定于地面的液压缸顶推机7的输出轴与固定耳6连接。旋转传动装置9采用蜗杆蜗轮副，其输入轴与电动机8输出轴连接，其输出轴与传动杆4后端连接。液压管道10与传动杆4内孔连接。在钻器总成3中，连接筒12的前段与有内孔的钻头11的后段连接，其后段与上接头13的前段连接，钻头11的椭圆形前部端面上嵌硬质合金颗粒18，内孔为二阶孔，前段内孔为小直径的通水孔19，后段内孔为大直径内腔20，在钻头11前段上的通水孔19周围，有数个沿半径方向分布的与内腔20相通的滑块槽21，滑块15可在其中滑动；连接筒12的内孔前段以内螺纹与钻头11后段连接，内孔后段的前部为小直径孔以形成台阶状凸缘的弹簧座22，内孔后段的后部为大直径孔；滑筒14的中心有贯通的滑筒中心孔23，滑筒14外表为二段，其后段外径较小，其前段为圆锥形筒，在滑筒14后段的前部靠近圆锥形筒处有一圈从外表面通滑筒中心孔23的旁通孔24，滑筒14后端装一个弹簧压板25，在滑筒14前段圆锥筒的表面有沿半径方向分布的燕尾槽26；在装成总成时，滑筒14前段圆锥筒位于钻头内腔20内，后段位于连接筒12内孔中，弹簧16装在弹簧压板25与弹簧座22之间，在未投入钢球17情况下，在与从弹簧压板25至弹簧座22这一段长度所对应的连接筒12的内孔后段内壁上，有数条沿轴向分布的与钻头11的内腔20相通的旁通水槽27；于需变径时投入的钢球17的直径稍大于滑筒中心孔23的内径；装入滑块槽21的滑块15，数目与滑块槽21数相等，每个滑块15的朝向中心的边缘嵌在滑筒14前段圆锥筒表面的一个燕尾槽26内，可沿槽作相对滑动，滑块15同时也嵌在钻头11上的一个滑块槽21内，滑块15的朝外的边缘上嵌有硬质合金颗粒18。
权利要求1.一种变径式水眼疏通装置，包含钻具夹座(1)、传动杆(4)、传动杆座(5)、顶推机(7)、电动机(8)、旋转传动装置(9)及液压管道(10)，其特征于还包含钻器总成(3)；被加工工件钻具(2)装在固定于地面底盘上的钻具夹座(1)上，钻器总成(3)装在传动杆(4)前端，传动杆(4)装在传动杆座(5)的中心孔中可在其中旋转，可移动的传动杆座(5)的底面安置于平滑平面上可在其上滑动；传动杆座(5)后部有固定耳(6)，固定于地面底盘上的顶推机(7)的输出轴末端与固定耳(6)连接；旋转传动装置(9)及其动力电动机(8)装在传动杆座(5)上，旋转传动装置(9)的输入轴与电动机(8)输出轴连接，其输出轴与传动杆(4)的后端连接；液压管道(10)与传动杆(4)的内孔连接，液压进入传动杆(4)内孔及钻器总成(3)内孔内；钻器总成(3)包含钻头(11)、连接筒(12)、上接头(13)、滑筒(14)、滑块(15)、弹簧(16)及钢球(17)；连接筒(12)的前段与钻头(11)后段以螺纹连接，其后段与上接头(13)前段以螺纹连接；钻头(11)为筒状物，其前段外表大体为半椭圆形，其前部端面上嵌具有切削作用的硬质合金颗粒(18)，钻头(11)的内孔为二阶孔，前段内孔为小直径的通水孔(19)，后段内孔为大直径的内腔(20)，在钻头(11)前段上的通水孔(19)周围，有数个沿半径方向分布的、与内腔(20)相通的、滑块(15)装于其中可沿径向方向滑动的滑块槽(21)；连接筒(12)的内孔前段有内螺纹与钻头(11)后段外螺纹连接，内孔后段为两阶孔，内孔后段的前部靠近有内螺纹的内孔前段处为内径小于钻头内腔(20)内径而略大于滑筒(14)后段外径的小直径孔所形成的台阶状凸缘的弹簧座(22)，内孔后段的后部为内径与钻头内腔(20)内径相等的大直径孔；上接头(13)的前段以螺纹与连接筒(12)后段连接，其后段以螺纹与传动杆(4)前端连接，其内孔内径与连接筒(12)和钻头内腔(20)的内孔内径相等；滑筒(14)的中心有贯通的滑筒中心孔(23)，滑筒(14)外表为二段，其后段的外径小于连接筒(12)后段内孔后部的内径，其前段前小后大、后部外径略小于钻头内腔(20)内径的圆锥筒，在滑筒(14)后段的前部靠边圆锥筒的锥底处有一圈从外表面通滑筒中心孔(23)的旁通孔(24)，滑筒(14)后段尾端上装一个其外径略小于该处连接筒(12)内径的弹簧压板(25)，在滑筒(14)前段圆锥筒的表面有沿半径方向分布的数目等于滑块槽(21)数的燕尾槽(26)；在装配成总成时，滑筒(14)前段圆锥筒位于钻头内腔(20)内，后段位于连接筒(12)的内孔中，弹簧(16)装在弹簧压板(25)与弹簧座(22)之间，在未投入钢球(17)情况下，在与从弹簧压板(25)至弹簧座(22)前端面这一段长度所对应的连接筒(12)的内孔后段内壁上，有数条沿轴向分布的与钻头(11)的内腔(20)相通的旁通水槽(27)；于需变径时投入以堵住滑筒中心孔(23)的钢球(17)的直径稍大于滑筒中心孔(23)内径；装入滑块槽(21)的滑块(15)，数目与滑块槽(21)数相等，每个滑块(15)的朝向中心的边缘嵌在滑筒(14)前段的圆锥筒表面的一个燕尾槽(26)内可沿槽作相对滑动，滑块(15)同时也嵌在钻头(11)上的一个滑块槽(21)内可沿径向作相对滑动，滑块(15)的朝外的边缘上嵌有起切削作用的硬质合金颗粒(18)。
专利摘要本实用新型包含钻具座、传动杆、传动杆座、顶推机、电动机、旋转传动装置、液压管及钻器总成。钻器总成装在传动杆上伸入装于钻具座上的钻具内，电动机传动旋转传动装置使传动杆及其上的钻器总成钻孔。钻器总成中的钻头装于连接筒上，滑筒装在钻头及连接套筒内孔内，滑筒顶部圆锥体上有燕尾槽，槽内嵌滑块，需变径时装入钢球，液压推动滑筒滑动，使滑块背轴心线外移，钻孔直径变大。本实用新型用于钻井，优点可清除堵塞钻具。
文档编号E21B29/00GK2451723SQ0024447
公开日2001年10月3日 申请日期2000年9月19日 优先权日2000年9月19日
发明者陈绍安, 杨自林, 许涛, 马仕富, 付国民 申请人:四川石油管理局川东钻探公司