带钻杆变径连接器的钻机动力头及六百至八百米级钻机

摘要

本发明涉及岩心钻机技术领域，提供了一种带钻杆变径连接器的钻机动力头，包括动力头主体和连接器，所述连接器包括两个相互对合且对扣设置在所述连接头上的第一扣合件和第二扣合件，连接器还包括有助推组件，所述助推组件能够始终对第一扣合件和/或第二扣合件施加推力，以使第一扣合件和第二扣合件保持相向运动趋势抱紧所述连接头。同时还提供了一种六百至八百米级钻机，移动车架、泥浆泵、发动机组件、液压油箱、钻孔组件和操作控制台，所述钻孔组件包括所述的带钻杆变径连接器的钻机动力头。本发明通过增加助推组件，能持续对第一、第二扣件施加推力，使其始终对钻杆的抱紧，无需停机调整，效率得到显著提高。

说明书

技术领域

本发明涉及岩心钻机技术领域，具体而言，涉及一种带钻杆变径连接器的钻机动力头及六百至八百米级钻机。

背景技术

在野外钻井勘探作业过程中，由于受地质结构的影响及钻井口径要求的变化，要更换不同口径的钻杆，在更换钻杆的同时也要更换钻杆与钻头之间的连接器，每一种口径的钻杆都要配备一个连接器，因此在更换不同口径钻杆时都要更换连接器，而且没有固定件固定连接器，只能通过紧密套接，由于受钻机产生的扭力作用和更换钻杆使用次数较频繁，因此在使用一定的时间后连接器的套接口就会因磨损变大导致安装后脱落，出现掉钻现象，严重影响野外钻探作业效率，给工作中带来诸多不便。

为此，现有专利“CN 209324273 U”，专利名称“一种带钻杆变径连接器的钻机动力头”，公开了包括动力头主体和连接器，动力头主体和连接器套接，所述动力头包括由芯轴和依次套置在芯轴上的后端盖、壳体、前端盖、水口连接套、连接头，所述动力头主体上的连接头套接连接器，所述连接器呈圆形凸台状，由两块对称的纵切凸台面扣合件第一扣合件和第二扣合件组成且对扣设置在连接头上。该专利虽然能够在不更换连接器的情况下只需更换钻杆，可适用于各种杆径的套卡，在套卡的同时还可通过螺栓将钻杆紧固，工作时无脱落和掉钻现象发生。但却存在如下问题：

由于在使用过程中，连接器的套接口会因磨损变大，而上述专利并不能实现自动调整套接口口径，每次都需要人工干预旋拧扣件才能将套接口锁紧钻头，因此在钻井过程中，当套接口磨损掉钻后，仍然需要停机调整，效率有待进一步提高。因此，如何解决上述问题成为本领域人员研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带钻杆变径连接器的钻机动力头及六百至八百米级钻机，以解决现有技术不足的问题。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

带钻杆变径连接器的钻机动力头，包括动力头主体和连接器，所述动力头主体的连接头套接连接器，所述连接器包括两个相互对合且对扣设置在所述连接头上的第一扣合件和第二扣合件，连接器还包括有助推组件，所述助推组件能够始终对第一扣合件和/或第二扣合件施加推力，以使第一扣合件和第二扣合件保持相向运动趋势抱紧所述连接头。

进一步地，第一扣合件和第二扣合件的边缘均设置有光孔滑套，第一扣合件上的光孔滑套和第二扣合件上的光孔滑套对应设置，第一扣合件和第二扣合件上相对应的两个光孔滑套之间穿设有螺栓杆，螺栓杆的两侧对应设置有限制第一扣合件和第二扣合件抱合半径的螺纹滑套。

进一步地，所述螺纹滑套呈圆柱凸台状，螺纹滑套的小径段延伸入光孔滑套内，螺纹滑套的大径段抵接于光孔滑套的外侧。

进一步地，位于第一扣合件和/或第二扣合件所在侧的螺栓杆上设置有所述助推组件，助推组件包括压缩弹簧和移动滑套，所述压缩弹簧的一端与螺栓杆端部的抵块相接，压缩弹簧的另一端与移动滑套相接，移动滑套抵接于所述光孔滑套的外侧。

进一步地，移动滑套与光孔滑套相贴合的一侧表面设置有避让槽，螺纹滑套的端部容置于避让滑槽内、且螺纹滑套的端部与避让槽的槽底之间留有避让区间。

进一步地，所述助推组件还包括有阻止移动滑套向压缩弹簧一侧运动的止退组件。

进一步地，所述止退组件包括棘轮棘爪组件和导向齿条，所述棘轮棘爪组件固定连接移动滑套，所述导向齿条与棘轮棘爪组件中的棘轮啮合。

进一步地，所述棘轮棘爪组件包括U形状的棘轮安装座、棘轮和棘爪，所述棘轮和棘爪均转动安装于棘轮安装座，且当移动滑套往压缩弹簧一侧运动时，所述棘爪卡入棘轮的棘齿内、限制棘轮转动。

进一步地，所述棘轮棘爪组件还包括复位弹簧，当移动滑套往光孔滑套一侧运动时，所述复位弹簧能够将被棘轮拨开的棘爪复位。

一种六百至八百米级钻机，包括具有移动履带的车架、安装于车架上泥浆泵、发动机组件、液压油箱、钻孔组件和操作控制台，所述钻孔组件包括上述的带钻杆变径连接器的钻机动力头。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本发明通过增加助推组件，利用压缩弹簧的弹力对第一扣合件和第二扣合件持续施加推力，使得套接口在磨损后，能自动推动第一扣合件和第二扣重新完成对钻杆的抱紧，无需停机调整，效率得到显著提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的一种带钻杆变径连接器的钻机动力头的结构示意图；

图2是光孔滑套、螺纹滑套和移动滑套连接关系的剖视图；

图3是棘轮棘爪组件的剖视图；

图4是本发明实施例2提供的一种六百至八百米级钻机的结构示意图。

图标：1-第一扣合件，2-第二扣合件，3-光孔滑套，4-螺栓杆，5-螺纹滑套，6-避让区间，7-压缩弹簧，8-抵块，9-保护罩，10-棘轮棘爪组件，101-棘轮安装座，102-棘轮，103-棘爪，104-导向齿条，105-复位弹簧，11-移动滑套，100-车架，200-泥浆泵，300-发动机组件，400-液压油箱，500-钻孔组件，600-操作控制台。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参见图1至图3所示，本实施例提供了一种带钻杆变径连接器的钻机动力头，包括动力头主体和连接器，动力头主体和连接器套接，所述动力头主体为现有技术，包括芯轴和依次套置在芯轴上的后端盖、壳体、前端盖、水口连接套和连接头。所述连接器呈圆柱凸台状、且由两块对称对合的纵切凸台面结构的第一扣合件1和第二扣合件2组成，第一扣合件1和第二扣合件2扣置在所述连接头上。具体的，第一扣合件1和第二扣合件2的边缘均一体成型有光孔滑套3，第一扣合件1上的光孔滑套3和第二扣合件2上的光孔滑套3对应设置，第一扣合件1和第二扣合件2上相对应的两个光孔滑套3之间穿设有螺栓杆4，螺栓杆4以其中心左右对称设置有反向相反的螺纹，螺栓杆4与光孔滑套3之间间隙配合，同时在螺栓杆4上对应光孔滑套3的外侧螺纹连接有螺纹滑套5，所述螺纹滑套5呈圆柱凸台状，螺纹滑套5的小径段延伸入光孔滑套3内、并与光孔滑套3内壁紧贴、形成滑动连接，螺纹滑套5的大径段抵接于光孔滑套3的外侧壁面，这样在安装钻杆时，通过旋拧螺纹滑套5，螺纹滑套5的大径段便会对光孔滑套3施加推力，于是在推力作用下第一扣合件1和第二扣合件2相互靠近，抱紧钻杆，完成对钻杆的夹持。

所述连接器还包括有助推组件，所述助推组件能够始终对第一扣合件1和/或第二扣合件2施加推力，以使第一扣合件1和第二扣合件2保持相向运动趋势抱紧所述连接头。本实施例中，在第一扣合件1和第二扣合件2上均设置有所述的助推组件，具体的，在位于第一扣合件1和第二扣合件2所在侧的螺栓杆4上均设置有所述助推组件，助推组件包括压缩弹簧7和移动滑套11，所述压缩弹簧7和移动滑套11均套在螺栓杆4上，且压缩弹簧7的一端与螺栓杆4端部的抵块8相接，压缩弹簧7的另一端与移动滑套11相接，移动滑套11抵接于所述光孔滑套3的外侧壁面，同时在移动滑套11与光孔滑套3相贴合的一侧表面设置有避让槽，螺纹滑套5的大径段滑动容置于避让滑槽内、且螺纹滑套5的大径段端部与避让槽的槽底之间留有避让区间6。于是，当套装口磨损后，第一扣合件1、第二扣合件2与钻杆之间会产生间隙，此时，移动滑套11受到压缩弹簧7的推力，会将推力传递至光孔滑套3，光孔滑套3受到推力后，便会带动第一扣合件1和第二扣合件2相互靠近，重新抱紧钻杆，整个过程压缩弹簧7始终处于压缩状态，套装口每磨损一点，压缩弹簧7便会推动第一扣合件1和第二扣合件2收缩一点抱合半径，使得连接器始终抱紧钻杆，不会掉钻，而避让空间的设置为移动滑套11的移动提供可移动空间。

而考虑到钻杆在实际工作过程中，会产生抖动，而当套装口磨损后，第一扣合件1和第二扣合件2是通过压缩弹簧7的推力限制抱合半径，此时的状态下，光孔滑套3的外侧面是没有被螺纹滑套5抵接限位的，因此在此情况下，存在机械震动克服压缩弹簧7的弹力将第一扣合件1和第二扣合件2涨开而掉钻的可能，为防止此情况的发生，所述助推组件还包括有阻止移动滑套11向压缩弹簧7一侧运动的止退组件。所述止退组件包括棘轮棘爪组件10和导向齿条104，所述棘轮棘爪组件10固定连接所述移动滑套11，螺栓杆4两端的抵块8上横跨有保护罩9，所述导向齿条104安装于保护罩9的内顶面、且与棘轮棘爪组件10中的棘轮102啮合。所述棘轮棘爪组件10包括U形状的棘轮安装座101、棘轮102和棘爪103，棘轮安装座101固定于移动滑套11的上顶面，所述棘轮102和棘爪103均通过枢轴转动安装于棘轮安装座101，棘轮102在上、棘爪103在下，且棘轮102与棘爪103的安装关系需满足：当移动滑套11往光孔滑套3一侧运动时，所述棘轮102能够拨开棘爪103，自由转动；当移动滑套11往压缩弹簧7一侧运动时，所述棘爪103卡入棘轮102的棘齿内、而棘爪103远离棘轮102的一端被棘轮安装座101抵死致棘爪103无法转动，从而限制棘轮102转动。同时所述棘轮棘爪组件10还包括复位弹簧105，复位弹簧105竖直安装于棘轮安装座101的滑槽内，复位弹簧105的顶部固定有推动棘爪103转动的顶块，顶块与棘爪103上的凸起抵接，当移动滑套11往光孔滑套3一侧运动时，所述复位弹簧105能够将被棘轮102拨开的棘爪103复位。

由上述内容可知，本实施例公开的一种带钻杆变径连接器的钻机动力头，其具有动力头主体和连接器，而连接器能够在套装口磨损的情况下，通过设置的助推组件，利用助推组件的压缩弹簧7对移动滑套11施加推力，借助推力推动光孔滑套3带动第一扣合件1和第二扣合件2相互靠近，持续性的抱紧钻杆，避免掉钻；同时设置止退组件，避免钻杆机械震动引起的掉钻。

实施例2

参见图4所示，本实施例公开了一种六百至八百米级钻机，包括具有移动履带的车架100、安装于车架100上泥浆泵200、发动机组件300、液压油箱400、钻孔组件500和操作控制台600，以上部件均为现有技术，与现有技术不同的是，所述钻孔组件500包括实施例1中所述的带钻杆变径连接器的钻机动力头。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。