海底钻机用取芯钻具内管打捞装置的制作方法

1.本实用新型属于绳索取芯钻具技术领域，尤其是涉及一种海底钻机用取芯钻具内管打捞装置。


背景技术：

2.绳索取芯技术因其具有辅助作业时间短、作业效率高、护壁效果好、岩芯质量高等优点，已经成为陆地和海底钻机取芯技术的重要发展方向。绳索取芯技术的关键装置是绳索取芯钻具，绳索取芯钻具主要由取芯钻具外管和放置于取芯钻具外管内部的岩芯内管两部分组成，每完成一个回次的取芯钻进后，需要驱动打捞绞车或其他辅助装置下放打捞装置对岩芯内管进行打捞。
3.专利cn104453765b公开了一种绳索取芯钻具的打捞器，该绳索取芯钻具的打捞器上设有阀轴、泥浆流道和一个连通于流道的泥浆泄放孔，利用泥浆驱动打捞器工作，从而实现打捞器对矛头的打捞。专利cn204163671u公开了一种绳索取心钻具打捞器，通过手动辅助作业，利用上捞钩架和下捞钩架相互配合工作，实现对内管总成的打捞。专利cn201911218834.9公开了一种绳索取芯钻具打捞器，可实现对绳索取芯钻具的自由打捞和释放。
4.目前，现有的绳索取芯钻具打捞装置，打捞绳索取芯时上行、下行速度较慢，拖慢了整体的打捞进度。然而，对于海底钻机而言，由于海底钻机工作于海底，操作人员必须在海面操作钻机，并监测钻机的运行状况。长时间在海面操作钻机，对操作人员的心力、体力都是极大的考验，并且海面情况瞬息万变，较慢的工作进度，对于海底取芯工作非常不利。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种结构简单紧凑，稳定性高，且能增加海水通量，减小上行下行阻力的高速海底钻机用取芯钻具内管打捞装置。
6.本实用新型采用的技术方案是：
7.一种海底钻机用取芯钻具内管打捞装置，包括螺旋桨防护罩、螺旋桨、连接轴、驱动电机、电池、导流翼、重锤杆、压杆、固定导向管、转芯卡套、压缩弹簧及底座；螺旋桨防护罩与导流翼的上端连接；螺旋桨位于螺旋桨防护罩内，所述的导流翼内设有驱动电机、电池和重锤杆，驱动电机的输出轴与螺旋桨连接，驱动电机与电池连接；导流翼的下端设有封盖，封盖与压杆连接，压杆下部置于固定导向管内，固定导向管的端部安装在底座上，固定导向管与底座的中心孔连通；所述的转芯卡套设置在固定导向管与底座中心孔的侧壁之间，转芯卡套与底座之间设有弹簧；所述的压杆的下端设有多个压杆斜齿，转芯卡套的上端设有与压杆斜齿相配合的转芯斜齿；所述的底座中心孔的侧壁上设有多个钢球孔，多个钢球孔位于同一平面内，钢球孔内设有钢球，转芯卡套的下部为喇叭口形状。
8.上述的海底钻机用取芯钻具内管打捞装置中，所述的压杆侧面上沿压杆轴线方向开设有导向槽，固定导向管的内腔侧壁上沿轴线方向上设有导向键，压杆上的导向槽与固
定导向管内壁的导向键配合。
9.上述的海底钻机用取芯钻具内管打捞装置中，所述的螺旋桨防护罩内固定安装有轴承端盖；螺旋桨与连接轴的上端连接，连接轴通过轴承安装在轴承端盖上；连接轴的下端与驱动电机的输出轴连接。
10.上述的海底钻机用取芯钻具内管打捞装置中，封盖的下端面上安装有距离传感器，固定导向管的上端面上设有传感器被测元件，传感器被测元件位于距离传感器正下方，距离传感器与电池连接。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.本实用新型不仅可利用重锤杆的自重提供驱动力，而且还内置电池、电机带动螺旋桨旋转提供驱动力，可以极大地提高打捞器下行速度，缩短作业时间，提高作业效率；打捞器外形设计缩小外径，增设翼型设计，提高稳定性，增加海水通量，减小上行下行阻力；压杆旁安装距离传感器，当检测到打捞器与被打捞岩芯接触时，传感器断开电池给电动机供电，螺旋桨停止转动；本实用新型还具有结构简单紧凑、操控方便、成本低等优点。
附图说明
13.图1是本实用新型的剖视图。
14.图2是本实用新型的三维结构示意图。
15.图3是本实用新型的螺旋桨驱动结构的放大图。
16.图4是本实用新型的传感器处放大图。
17.图中：1
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螺旋桨防护罩，2
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螺旋桨，3
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连接轴，4
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轴承，5
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轴承端盖，6
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联轴器，7
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密封圈，8
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连接螺钉，9
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驱动电机，10
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电池，11
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导流翼，12
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电线及连接头，13
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重锤杆，14
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螺栓，15
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距离传感器，16
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传感器被测原件，17
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压杆，18
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固定导向管，19
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转芯卡套，20
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压缩弹簧，21
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钢球，22
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底座。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
19.如图1
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4所示，本实用新型包括螺旋桨防护罩1、螺旋桨2、连接轴3、轴承4、轴承端盖5、联轴器6、驱动电机9、电池10、导流翼11、重锤杆13、距离传感器15、传感器被测原件16、压杆17、固定导向管18、转芯卡套19、压缩弹簧20、钢球21及底座22。所述的螺旋桨防护罩1与导流翼11的上端连接；用于通过打捞钢丝绳与打捞绞车连接。螺旋桨2位于螺旋桨防护罩1内，所述的螺旋桨防护罩1内固定安装有轴承端盖5；螺旋桨2与连接轴3的上端连接，连接轴3通过轴承4安装在轴承端盖5上。
20.所述的导流翼11内设有驱动电机9、电池10和重锤杆13，驱动电机9位于导流翼11的上端，电池10位于驱动电机9和重锤杆13之间；驱动电机的输出轴与连接轴3下端通过联轴器6连接，驱动电机9与电池10连接。导流翼11的下端设有封盖，封盖与压杆17的上端连接，压杆17下部置于固定导向管18内，所述的压杆17侧面上沿压杆轴线方向开设有导向槽，固定导向管18的内腔侧壁上沿轴线方向上设有导向键，压杆17上的导向槽与固定导向管18内壁上的导向键配合。
21.固定导向管18的下端安装在底座22上，固定导向管18与底座22的中心孔连通。封
盖的下端面上安装有距离传感器15，固定导向管18的上端面上设有传感器被测元件16，传感器被测元件16位于距离传感器15正下方，距离传感器15与电池10连接。所述的转芯卡套19设置在固定导向管18与底座22中心孔的侧壁之间，转芯卡套19与底座22之间设有弹簧，弹簧的中心线平行于固定导向管18轴线。所述的压杆17的下端设有多个压杆斜齿，转芯卡套19的上端设有与压杆斜齿相配合的转芯斜齿。所述的底座22中心孔的侧壁上设有多个钢球孔，多个钢球孔位于同一平面内，钢球孔内设有钢球21，转芯卡套19的下部为喇叭口形状。转芯卡套19下行能够使得钢球21向环形柱中心移动，以卡入岩芯内管捞矛头的环形槽内。
22.如图3、4所示，本实用新型的具体使用方法如下：
23.（1）在海底钻机进行取芯钻进之前，驱动打捞绞车回收打捞钢丝绳带动本实用新型回收至钻进动力头主动钻杆顶部的供水罩内，在海底钻机进行取芯钻进过程中，迫使冲洗液沿本实用新型与钻进动力头主动钻杆之间的间隙流经钻杆内腔到达绳索取芯钻具的钻头的底部，实现钻头冷却和冲洗液循环。
24.（2）待海底钻机在海底取芯钻进结束，关闭冲洗液后，对岩芯内管进行打捞作业。首先驱动打捞绞车释放打捞钢丝绳，本实用新型由螺旋桨2推动，在自重作用下，将沿钻进动力头主动钻杆、钻杆向下运动，当本实用新型下放至岩芯内管捞矛头上端时，本实用新型的底座22先套住岩芯内管顶部的岩芯内管捞矛头并停止向下运动，由于本实用新型螺旋桨2持续推动，且在自重的作用下还将继续向下运动，并迫使压杆17继续向下运动，传感器15检测到被测元件16向上运动，切断对电动机9供电，螺旋桨2失去驱动力，停止运动。在压杆斜齿、转芯斜齿、转芯斜齿以及压缩弹簧20的配合作业下，转芯卡套19的下部将迫使钢球21向环形柱中心移动，促使钢球21卡入岩芯内管捞矛头的环形槽内，此时本实用新型将实现对岩芯内管捞矛头的卡紧。
25.（3）驱动打捞绞车回收打捞钢丝绳带动本实用新型向上回收，此时本实用新型将带着岩芯内管一同向上回收。
26.（4）待岩芯内管被回收至岩芯内管捞矛头离钻进动力头主动钻杆下端10
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20厘米处时，控制打捞绞车停止回收打捞钢丝绳，然后利用海底钻机上的移管机械手握紧岩芯内管，并驱动打捞绞车释放打捞钢丝绳，本实用新型在自重作用下，迫使压杆17向下运动，底座22的钢球孔内的钢球21将退回至转芯卡套19的下部喇叭口内，此时本实用新型将实现从“卡紧”模式到“释放”模式的转换，从而解除对岩芯内管捞矛头的卡紧，随后，驱动打捞绞车回收打捞钢丝绳，本实用新型将解除与岩芯内管捞矛头的连接。