一种无线电磁波近钻头的制作方法

本实用新型涉及无线电磁波近钻头领域，具体涉及一种无线电磁波近钻头。

背景技术：

近钻探测结构是在钻头附近设置用以探测钻头工作情况及孔底地质情况的探测器，随钻下行，探测器将数据反馈至位于底面的上位机进而对工况实时监控。现有随钻探测结构存在以下缺陷：(1)近钻探测由于探测器随钻运动而使数据传输滞后，到达上位机时间过长，失去了实时监控的意义。(2)离钻探测的探测器虽然位置固定，但距钻头较远，无法准确检测钻头工况及工作面地质。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有随钻探测结构的上述缺陷，提供一种高效且准确传递探测数据的无线电磁波近钻头。

为解决上述技术问题，本无线电磁波近钻头包括定子，设置在所述定子前端的钻具，设置在所述定子内部的转子，连接在所述定子前、后两端的收发节，以及与所述收发节通信的上位机，其中，所述定子包括外壳和啮合橡胶，所述转子包括螺杆和马达，所述外壳与螺杆通过所述啮合橡胶连接；所述收发节包括发射节和接收节，所述发射节固定连接在外壳前端，所述接收节通过法兰轴承与所述外壳可旋转式连接；所述钻具安装在所述发射节顶端，所述马达安装在所述接收节内表面。

具体的，所述钻具包括钻座、布设在所述钻座顶部端面的进钻牙、周向布设在所述钻座侧壁上的掘钻牙。

进一步的，所述钻座呈二阶柱状，所述进钻牙包括一阶进钻牙和二阶进钻牙，所述掘钻牙包括一阶掘钻牙和二阶掘钻牙。

具体的，所述发射节上开有的一对随钻嵌槽，所述随钻嵌槽内分别嵌装有探测器和无线信号发射器，所述探测器与无线信号发射器电性连接。

进一步的，所述接收节上开有的一对固定嵌槽，所述固定嵌槽内分别嵌装有无线信号接收器和rs485接口，所述无线信号接收器与rs485接口电性连接。

具体的，所述上位机与接收节通过rs485串口数据线通信连接。

本实用新型无线电磁波近钻头的有益效果为：

利用旋转端近钻头探测器，将钻头附近钻头工作情况及工作面地质短传至非旋转端，再经数据线传至上位机进行监控，不仅提升了随钻探测的准确性，而且提升了传输效率。

两级进钻和掘钻设计，通过逐级伸入和扩张的方式提升钻具的单向钻进和周向打孔的效果。

附图说明

下面结合附图对本实用新型一种无线电磁波近钻头作进一步说明：

图1是本无线电磁波近钻头的立体结构示意图；

图2是本无线电磁波近钻头的平面透视结构示意图；

图3是本无线电磁波近钻头的通信流程线框图。

图中：

1-定子；11-外壳、12-啮合橡胶；

2-钻具；21-钻座、22-进钻牙、23-掘钻牙；221-一阶进钻牙、222-二阶进钻牙、231-一阶掘钻牙、232-二阶掘钻牙

3-转子；31-螺杆、32-马达；

4-收发节；41-发射节、42-接收节；411-随钻嵌槽、421-固定嵌槽。

5-上位机；

6-法兰轴承。

具体实施方式

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至3所示，本无线电磁波近钻头包括本无线电磁波近钻头包括定子1，设置在所述定子1前端的钻具2，设置在所述定子1内部的转子3，连接在所述定子1前、后两端的收发节4，以及与所述收发节4通信的上位机5，其中，所述定子1包括外壳11和啮合橡胶12，所述转子3包括螺杆31和马达32，所述外壳11与螺杆31通过所述啮合橡胶12连接；所述收发节4包括发射节41和接收节42，所述发射节41固定连接在外壳11前端，所述接收节42通过法兰轴承6与所述外壳11可旋转式连接；所述钻具2安装在所述发射节41顶端，所述马达32安装在所述接收节42内表面。

所述钻具2包括钻座21、布设在所述钻座21顶部端面的进钻牙22、周向布设在所述钻座21侧壁上的掘钻牙23。

所述钻座21呈二阶柱状，所述进钻牙22包括一阶进钻牙221和二阶进钻牙222，所述掘钻牙23包括一阶掘钻牙231和二阶掘钻牙232。

所述发射节41上开有的一对随钻嵌槽411，所述随钻嵌槽411内分别嵌装有探测器和无线信号发射器，所述探测器与无线信号发射器电性连接。

所述接收节42上开有的一对固定嵌槽421，所述固定嵌槽421内分别嵌装有无线信号接收器和rs485接口，所述无线信号接收器与rs485接口电性连接。

具体的，所述上位机5与接收节42通过rs485串口数据线通信连接。

本无线电磁波近钻头的利用旋转端近钻头探测器，将钻头附近钻头工作情况及工作面地质短传至非旋转端，再经数据线传至上位机进行监控，不仅提升了随钻探测的准确性，而且提升了传输效率，另外两级进钻和掘钻设计，通过逐级伸入和扩张的方式提升钻具的单向钻进和周向打孔的效果。

以上描述显示了本实用新型的主要特征、基本原理，以及本实用新型的优点。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施方式或者实施例的细节，且在不背离本实用新型的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此应将上述实施方式或者实施例看作示范性的，且非限制性的。本实用新型的范围由所附权利要求而非上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种无线电磁波近钻头，其特征是：包括定子(1)，设置在所述定子(1)前端的钻具(2)，设置在所述定子(1)内部的转子(3)，连接在所述定子(1)前、后两端的收发节(4)，以及与所述收发节(4)通信的上位机(5)，其中，

所述定子(1)包括外壳(11)和啮合橡胶(12)，所述转子(3)包括螺杆(31)和马达(32)，所述外壳(11)与螺杆(31)通过所述啮合橡胶(12)连接；

所述收发节(4)包括发射节(41)和接收节(42)，所述发射节(41)固定连接在外壳(11)前端，所述接收节(42)通过法兰轴承(6)与所述外壳(11)可旋转式连接；

所述钻具(2)安装在所述发射节(41)顶端，所述马达(32)安装在所述接收节(42)内表面。

2.根据权利要求1所述的无线电磁波近钻头，其特征是：所述钻具(2)包括钻座(21)、布设在所述钻座(21)顶部端面的进钻牙(22)、周向布设在所述钻座(21)侧壁上的掘钻牙(23)。

3.根据权利要求2所述的无线电磁波近钻头，其特征是：所述钻座(21)呈二阶柱状，所述进钻牙(22)包括一阶进钻牙(221)和二阶进钻牙(222)，所述掘钻牙(23)包括一阶掘钻牙(231)和二阶掘钻牙(232)。

4.根据权利要求1所述的无线电磁波近钻头，其特征是：所述发射节(41)上开有的一对随钻嵌槽(411)，所述随钻嵌槽(411)内分别嵌装有探测器和无线信号发射器，所述探测器与无线信号发射器电性连接。

5.根据权利要求4所述的无线电磁波近钻头，其特征是：所述接收节(42)上开有的一对固定嵌槽(421)，所述固定嵌槽(421)内分别嵌装有无线信号接收器和rs485接口，所述无线信号接收器与rs485接口电性连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的无线电磁波近钻头，其特征是：所述上位机(5)与接收节(42)通过rs485串口数据线通信连接。

技术总结
本实用新型涉及一种无线电磁波近钻头，其包括定子、钻具、转子、收发节和上位机，所述定子包括外壳和啮合橡胶，所述转子包括螺杆和马达，所述外壳与螺杆通过所述啮合橡胶连接；所述收发节包括发射节和接收节，所述发射节固定连接在外壳前端，所述接收节通过法兰轴承与所述外壳可旋转式连接；所述钻具安装在所述发射节顶端，所述马达安装在所述接收节内表面。本无线电磁波近钻头的利用旋转端近钻头探测器，将钻头附近钻头工作情况及工作面地质短传至非旋转端，再经数据线传至上位机进行监控，不仅提升了随钻探测的准确性，而且提升了传输效率，另外两级进钻和掘钻设计，通过逐级伸入和扩张的方式提升钻具的单向钻进和周向打孔的效果。

技术研发人员：马哲;宫文轩;史洪军;张青云
受保护的技术使用者：北京众英泰科能源科技有限公司
技术研发日：2019.12.18
技术公布日：2020.10.09