一种反钻杆、套管用正反接手的制作方法

1.本实用新型涉及钻探施工设备技术领域，具体涉及一种反钻杆、套管用正反接手。


背景技术：

2.岩心钻探中处理钻孔内卡、埋、烧钻及套管事故的方法之一是“反”，即用反丝钻杆，下接反丝丝锥，下到被卡埋钻杆或套管上头，钻机反转，反丝钻杆、反丝丝锥反转，反丝丝锥在事故钻杆或套管上头攻丝后带动事故钻杆或套管反转，因下面的事故钻杆或套管是正丝扣，反转时可将其从丝扣最松的地方反脱，提出地表。多次操作可反上部分甚至全部钻杆或套管。
3.因反丝钻杆笨重(每米钻杆重7kg左右，500米约3.5吨)，钻探机台一般不配备，需要时再从仓库或其他工地调用，费时费力费财。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种结构小巧紧凑，可替代反丝钻杆的正反接手，输入正转，输出反转，即可利用机台的正丝钻杆(钻探施工正常使用的是正丝钻杆)下部接正反接手，正反接手下部连接反丝丝锥，钻机带动钻杆正转时通过正反接手使接手输出反转，起到反脱事故钻杆或套管的作用。
5.本实用新型技术方案详述如下：
6.一种反钻杆、套管用正反接手，包括壳体、反向装置、加压装置及固定装置，其中，壳体为密封结构，包括筒形齿轮座，以及连接在齿轮座上下两端的上盖和下盖，齿轮座侧壁径向设有固定装置孔，固定装置孔设有孔肩；
7.反向装置安装在壳体内，包括上伞形齿轮、下伞形齿轮和中间伞形齿轮，中间伞形齿轮为两个，对称设置在上伞形齿轮和下伞形齿轮之间，均与上伞形齿轮和下伞形齿轮啮合，将上伞形齿轮的正向转动转换为下伞形齿轮的反向转动；上伞形齿轮沿轴心设有注水通孔；
8.所述加压装置包括内花键轴和弹簧，所述弹簧安装在内花键轴中，所述下伞形齿轮包括下伞状轮体和连接下伞状轮体的外花键传动轴，外花键传动轴与内花键轴啮合，外花键传动轴底部与弹簧接触，外花键传动轴沿轴向有活动空间；
9.所述固定装置安装在齿轮座径向设置的固定装置孔中，包括固定爪和复位弹簧，所述固定爪设有底座，复位弹簧套设在固定爪上，复位弹簧由底座和孔肩限位。
10.可选或优选的，上述反钻杆、套管用正反接手中，所述孔肩处设有第二o型密封圈。
11.可选或优选的，上述反钻杆、套管用正反接手中，所述内花键轴包括依次连接的容置腔、固定板和连接部，所述容置腔呈筒形中空带内花键的结构，用于容置外花键传动轴，内花键能与外花键传动轴啮合，容置腔内还设有弹簧；固定板用于与下盖固定连接，连接部伸出下盖用于与反丝丝锥连接。
12.可选或优选的，上述反钻杆、套管用正反接手中，所述齿轮座在对应于下伞形齿轮
位置的外周侧壁固定有螺丝，下伞状轮体下端通过第三推力球轴承与螺丝固定连接。
13.可选或优选的，上述反钻杆、套管用正反接手中，所述内花键轴的固定板通过第四推力球轴承与下盖连接，内花键轴的连接部与下盖的连接处设有第三o型密封圈。
14.可选或优选的，上述反钻杆、套管用正反接手中，所述中间伞形齿轮通过中间轴和深沟球轴承安装在齿轮座侧壁上。
15.可选或优选的，上述反钻杆、套管用正反接手中，用于固定中间伞形齿轮的深沟球轴承处还设有油杯。
16.可选或优选的，上述反钻杆、套管用正反接手中，所述上伞形齿轮包括传动轴和传动轴下端部的上伞状轮体，传动轴伸出壳体的上盖，传动轴与上盖连接处在上盖的上下两面分别安装有第一推力球轴承和第二推力球轴承，上盖外的第一推力球轴承的上套圈与一螺母固定连接。
17.可选或优选的，上述反钻杆、套管用正反接手中，所述传动轴与上盖之间设有第一o型密封圈。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
19.本实用新型的反钻杆、套管用正反接手，通过上下两个对称的伞形齿轮以及中间的伞形齿轮相互配合，上伞形齿轮正转时，通过中间伞形齿轮带动下伞形齿轮转动，并改变转向，实现输入正转，输出反转的效果，整体结构紧凑小巧，取用方便，可避免搬运反丝钻杆造成的时间、人力和资金损耗。
20.该反钻杆、套管用正反接手为使齿轮运转时保持齿轮座固定不动，在齿轮座径向设置了多个固定装置，下钻时固定装置的固定爪在复位弹簧的作用下限制在齿轮座内，当正反接手下到预设位置后，地面水泵往钻杆中送高压水，高压水通过正反接手的上伞形齿轮轴心通孔流入壳体，正反接手壳体为密封结构，高压水可将固定爪顶出齿轮座并撑在孔壁上，使齿轮座固定。
21.为方便将被卡埋钻杆、套管带出，正反接手下方连接的反丝丝锥攻丝时需要一定的压力及向下的位移量，因此，本实用新型在下伞形齿轮下方设置内花键轴，下伞形齿轮设置外花键传动轴并容置在内花键轴的容置腔内，与内花键轴啮合传动，内花键轴中置一弹簧，这样当下面连接的反丝丝锥顶到事故钻杆或套管上头后，正反接手继续向下移动时弹簧受到压力压缩，同时，内花键轴向上移动并顶在内六角螺丝上，再送水压出固定爪固定齿轮座。钻机正回转，即可实现用正丝钻杆进行反钻杆或套管操作。
附图说明
22.图1为反钻杆、套管用正反接手外观整体示意图；
23.图2为反钻杆、套管用正反接手拆掉上下盖及齿轮座后的内部结构示意图；
24.图3为反钻杆、套管用正反接手剖面结构示意图；
25.图4为上伞形齿轮剖面结构示意图；
26.图5为顶丝与固定爪及复位弹簧的位置关系示意图；
27.图6为下伞形齿轮、弹簧和内花键轴的位置关系示意图；
28.图7为反钻杆、套管用正反接手工作流程图。
29.图中：
30.1.上伞形齿轮，1-1.传动轴，1-11.注水通孔，1-2.上伞状轮体，1-3.连接板，2、螺母，3.第一推力球轴承，4.第一o型密封圈，5.第二推力球轴承，6.上盖，7.齿轮座，8.复位弹簧，9.第二o型密封圈，10.固定爪，10-1.底座，11.顶丝，12.中间伞形齿轮，13.油杯，14.深沟球轴承，15.中间轴，16.内六角顶丝，17.下伞形齿轮，17-1.下伞状轮体，17-2.外花键传动轴，18.第三推力球轴承，19.内六角螺丝，20.弹簧，21.内花键轴，21-1.容置腔、21-2.固定板，21-3.连接部，22.第四推力球轴承，23.下盖，24.第三o型密封圈。
具体实施方式
31.下面结合附图和较佳的具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细解释和说明，以使本领域技术人员能够更好地理解本实用新型并予以实施。
32.请参考图1，一种反钻杆、套管用正反接手，上端用于连接正丝钻杆，下端用于连接反丝丝锥。
33.该反钻杆、套管用正反接手包括壳体、反向装置、加压装置以及固定装置。
34.壳体为密封结构，包括上盖6、下盖23和筒形的齿轮座7，上盖6设有供上伞形齿轮1的传动轴1-1伸出的孔，下盖23设有供内花键轴21的连接部21-3伸出的孔，上盖6和下盖23分别与齿轮座7的上下两端螺纹连接紧固。
35.请参考图1结合图3，齿轮座7在径向侧壁均布两层共八个固定装置孔供固定爪10伸出，固定装置孔在外开口处设有孔肩，以限位固定爪10外缠绕的复位弹簧8。
36.请参考图2和图3，反向装置安装在壳体内，包括同轴相向的上伞形齿轮1和下伞形齿轮17，以及两个中间伞形齿轮12。两个中间伞形齿轮12对称设置在上伞形齿轮1和下伞形齿轮17之间，均与上伞形齿轮1和下伞形齿轮17啮合，将上伞形齿轮1的正向转动转换为下伞形齿轮17的反向转动。下伞形齿轮17进一步传递给内花键轴21反向转动。
37.请参考图4结合图2-3，上伞形齿轮1包括传动轴1-1和传动轴下端部的上伞状轮体1-2，传动轴1-1上还设有径向延伸的连接板1-3。传动轴1-1伸出壳体的上盖6，连接处在上盖6的上下两面分别安装有第一推力球轴承3和第二推力球轴承5。
38.上伞形齿轮1通过连接板1-3与第二推力球轴承5的下套圈固定连接，第二推力球轴承5的上套圈以及第一推力球轴承3的下套圈分别位于上盖6的上下两面，与上盖6固定连接。第一推力球轴承3的上套圈又与螺母2固定连接。在传动轴1-1与上盖6的接触位置还设有第一o型密封圈4，提高密封性能。上伞形齿轮1的传动轴1-1沿轴心设有贯通的注水通孔1-11。
39.请参考图2和图3，中间伞形齿轮12通过中间轴15和深沟球轴承14安装在齿轮座7侧壁上。用于固定中间伞形齿轮12的深沟球轴承14处还设有油杯13，便于给轴承注黄油。中间轴15两端设有内六角顶丝16，以防止在作业过程中中间轴15沿轴向移动，同时起密封作用。
40.请参考图6结合图2-3，下伞形齿轮17包括下伞状轮体17-1和连接下伞状轮体的外花键传动轴17-2。
41.齿轮座7在对应于下伞形齿轮17的下伞状轮体17-1下端面的位置的侧壁固定有内六角螺丝19，下伞状轮体17-1下端面通过第三推力球轴承18与内六角螺丝19连接。内六角螺丝19的作用是承托第三推力球轴承18，使之不向下移动。
42.所述加压装置包括内花键轴21和弹簧20。
43.内花键轴21包括从上至下依次连接的容置腔21-1、固定板21-2和连接部21-3。容置腔21-1呈筒形中空带内花键的结构，用于容置外花键传动轴17-2，内花键能与外花键传动轴啮合。弹簧20设置在容置腔21-1内，外花键传动轴17-2的下方，弹簧20的弹性空间即为外花键传动轴17-2沿轴向的活动空间。固定板21-2通过第四推力球轴承22与下盖23连接，内花键轴21的连接部21-3伸出下盖23，与下盖23的连接处设有第三o型密封圈24，提高密封性能。连接部21-3用于与反丝丝锥连接。
44.反钻杆或套管的回转力通过花键传递，压力由弹簧20提供(因齿轮座固定后地面的压力传不到丝锥)。具体来说，钻杆将正反接手送到位(丝锥顶到事故钻杆或套管上头)后向下加压使弹簧压缩，同时，内花键轴上行一定距离，当丝锥对事故头攻丝时，压缩弹簧为其提供轴向压力。
45.请参考图5结合图3，固定装置安装在齿轮座7的径向固定装置孔中，包括固定爪10和复位弹簧8，优选还可包括顶丝11，顶丝优选内六角顶丝。所述固定爪10设有底座10-1，复位弹簧8套设在固定爪10上，安装在固定装置孔中以后，复位弹簧8由底座10-1和孔肩限位。顶丝11为中空公丝，设置在底座10-1后侧，限制固定爪10向齿轮座中心方向的移动。孔肩处与固定爪10接触的位置还设有第二o型密封圈9，起密封作用。
46.以下通过作业流程介绍反钻杆、套管用正反接手的工作原理，其中反钻杆、套管用正反接手简写为正反接手。
47.作业流程：
48.1、地面上，将正反接手内花键轴的连接部21-3与反丝丝锥连接固；
49.2、用上伞形齿轮的传动轴1-1与正丝钻杆下端连接固定，将正反接手下到钻孔内事故钻杆或套管上头，内花键轴21上移并顶在内六角螺丝19的下端面，此时弹簧20受力呈压缩状态；
50.3、地面开高压水泵送水至上伞形齿轮的注水通孔1-11内，水流逐渐充满壳体并增压；
51.4、正反接手的固定爪10在高压水作用下沿径向孔伸出(此时复位弹簧8被压缩)并顶在钻孔孔壁上；
52.5、钻机正转带动钻杆正转，进而带动上伞形齿轮1正转，传动至下伞形齿轮17和内花键轴21反转；
53.6、连接在正反接手下方的反丝丝锥在正反接手的作用下进行反转，对事故钻杆或套管进行攻丝；
54.7、由于弹簧20是收缩状态，在内花键轴21转动时，内花键轴21带动反丝丝锥在弹簧20的作用下可向下移动(防止反丝丝锥原地转动)，从而达到攻丝效果；
55.8、反丝丝锥攻丝到一定程度后，可带动下部事故钻杆或套管从最松的地方反脱；
56.9、关闭地面高压水泵，壳体内压力消失，固定爪10在复位弹簧8的弹力作用下收缩回齿轮座7内；
57.10、提出事故钻杆或套管。
58.重复操作可将事故钻杆或套管全部或部分提出。
59.本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于
帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。