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用于卸杆的接头的制作方法

2022-11-19 17:02:44 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及钻机配套设施,具体涉及一种用于卸杆的接头。


背景技术:

2.随着钻井深度的增加,钻杆的安装长度也随之增加,现有的钻杆长度一般在3至6米,重达上百斤,而一个钻孔深度在50至300米之间。钻孔时,每根钻杆靠钻机旋转相连接,当一个钻孔施工完后,钻杆需要逐根拆卸,拆卸时大都是依靠人力进行,费时费力且安全隐患大。


技术实现要素:

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的实施例提出一种自动化程度高、卸杆效率高的用于卸杆的接头。
4.本发明实施例的用于卸杆的接头包括:转轴,所述转轴包括在其轴向上依次相连的第一段和第二段,所述第一段适于与动力头止转连接,所述转轴内设有流道以便泥浆通过;轴套,所述轴套用于与钻杆的一端相连,所述轴套套设在所述第二段上且与所述第二段相对转动,所述轴套相对所述第一段可沿所述转轴的轴向移动以使所述轴套具有远离所述第一段的伸出位置和靠近所述第一段的缩回位置;锁止组件,所述锁止组件包括止挡筒和锁止件,所述锁止件与所述轴套配合,所述锁止件设在所述止挡筒上,且所述锁止件在所述轴套的带动下相对于所述止挡筒在锁止位置和脱离位置之间可转动,在所述锁止位置,所述锁止件与所述钻杆抵接,在所述脱离位置,所述锁止件与所述钻杆脱离;所述用于卸杆的接头具有第一状态和第二状态,在所述第一状态时,所述轴套在所述缩回位置且所述锁止件在所述锁止位置;在所述第二状态时,所述轴套在所述伸出位置且所述锁止件在所述脱离位置。
5.本发明实施例的用于卸杆的接头的自动化程度高,操作简单,作业安全性高。
6.在一些实施例中,所述用于卸杆的接头还包括:导向筒,所述导向筒套设在所述轴套上,所述导向筒的一端与所述第一段可拆卸地相连,所述导向筒上设有多个沿其周向间隔布置的导向槽,所述导向槽在所述导向筒的径向贯穿所述导向筒的周壁,所述轴套的一端的外周面设有多个第一凸部,多个所述导向槽与多个第一凸部一一配合;所述导向槽包括第一导向槽和第二导向槽,所述第一导向槽和所述第二导向槽沿所述导向筒的轴向依次排布,且所述第一导向槽的一部分和所述第二导向槽的一部分在所述导向筒的周向上错开布置,所述第一导向槽的另一部分和所述第二导向槽的另一部分连通;在所述缩回位置,所述第一凸部与所述第一导向槽配合且所述第一凸部可沿所述
导向筒的周向与所述第一导向槽相对转动,在所述伸出位置,所述第一凸部与所述第二导向槽配合且所述第一凸部可沿所述导向筒的周向与所述第二导向槽相对转动。
7.在一些实施例中,所述用于卸杆的接头还包括:传动筒,所述传动筒可转动地套设在所述导向筒上,所述传动筒的一端与所述第一段相连,所述传动筒上的内周壁上设有多个第一孔,多个所述第一孔与多个所述第一凸部一一对应,每个所述第一凸部可穿过所述第一导向槽伸入所述第一孔内,以便所述轴套带动所述传动筒转动。
8.在一些实施例中,所述传动筒包括第三段和第四段,在所述传动筒的轴向上所述第三段相对所述第四段邻近所述第一段设置,所述第一孔包括沿所述传动筒的轴向延伸的第一止推面,所述第三段和所述第四段的相交处形成第一配合面,所述第一凸部能够与所述第一止推面止抵以便带动所述传动筒转动;在所述转轴的径向上,所述第三段的内径为d1,所述第四段的内径为d2,所述第一凸部的外周面与所述转轴的轴线之间的距离为r,d2》2r》d1。
9.在一些实施例中,所述导向筒包括第五段和第六段,在所述导向筒的轴向上所述第五段相对所述第六段邻近所述第一段设置,在所述导向筒的径向上所述第五段的外径小于所述第六段的外径,在所述转轴的径向上所述第三段与所述第五段相对且所述第四段与所述第六段相对,所述第五段和所述第六段的相交处形成第二配合面,所述第一配合面和所述第二配合面贴合。
10.在一些实施例中,所述止挡筒与所述导向筒的另一端可拆卸地相连,所述止挡筒上设有沿其周向间隔布置的多个第一通孔,所述锁止件为多个,多个所述锁止件与多个所述第一通孔一一对应,每个所述锁止件绕所述止挡筒的轴向可转动地设在所述第一通孔内,所述锁止件的外周面上设有第二凸部;所述传动筒的另一端设有多个拨动部,多个所述拨动部沿所述传动筒的周向成对地布置为多对,多对所述拨动部与多个所述锁止件一一对应,每对拨动部包括第一拨动部和第二拨动部,每个所述第二凸部设在所述第一拨动部和所述第二拨动部之间;所述拨动部可沿所述止挡筒的周向转动以便带动所述锁止件转动,以使所述锁止件在所述锁止位置和所述脱离位置之间移动。
11.在一些实施例中,所述导向筒上设有多个第一配合槽,每个所述第一配合槽与每个所述第二导向槽连通,所述第一导向槽、所述第二导向槽和所述第一配合槽沿所述导向筒的轴向依次排布,且所述第二导向槽和所述第一配合槽在所述导向筒的周向上错开布置,所述第二导向槽和所述第一配合槽连通;所述止挡筒上设有多个沿所述止挡筒的轴向延伸的连接部,多个所述连接部与多个所述第一配合槽一一对应且相连。
12.在一些实施例中,所述第一段的直径大于所述第二段的直径,所述第一段的一端设有多个第一配合部和多个第二配合部,多个所述第一配合部和多个所述第二配合部沿所述第一段的周向交替布置,所述导向筒的一端设有多个第三配合部,所述传动筒的一端设有多个第四配合部,所述第一配合部与所述第三配合部配合,所述第二配合部与所述第四配合部配合,且所述第四配合部可相对所述第二配合部绕所述第一段的周向转动。
13.在一些实施例中,所述用于卸杆的接头还包括保护壳,所述保护壳套设在所述传
动筒的外周侧,所述保护壳的一端与所述第一段可拆卸地相连,所述保护壳的另一端与所述止挡筒可拆卸地相连。
14.在一些实施例中,所述用于卸杆的接头还包括密封圈,所述密封圈设在所述转轴与所述轴套之间。
附图说明
15.图1是本发明实施例的用于卸杆的接头的示意图。
16.图2是本发明实施例的用于卸杆的接头的爆炸示意图。
17.图3是本发明实施例的用于卸杆的接头的半剖示意图。
18.图4是图3的正视图。
19.图5是图4中a-a处的剖视示意图。
20.图6是图4中b-b处的剖视示意图。
21.图7是本发明实施例的用于卸杆的接头在第一状态的示意图,其中去除了保护壳。
22.图8是图7中第一孔处的放大示意图。
23.图9是本发明实施例的用于卸杆的接头在第一状态的示意图,其中去除了传动筒和保护壳。
24.图10是本发明实施例的用于卸杆的接头在第二状态的示意图,其中去除了保护壳。
25.图11是图10中第一孔处的放大示意图。
26.图12是本发明实施例的用于卸杆的接头在第二状态的示意图,其中去除了传动筒和保护壳。
27.图13是本发明实施例的用于卸杆的接头的转轴的结构示意图。
28.图14是本发明实施例的用于卸杆的接头的转轴的半剖示意图。
29.图15是本发明实施例的用于卸杆的接头的轴套的半剖示意图。
30.图16是本发明实施例的用于卸杆的接头的导向套的结构示意图。
31.图17是本发明实施例的用于卸杆的接头的传动筒的结构示意图。
32.图18是图17中第一孔处的放大示意图。
33.图19是本发明实施例的用于卸杆的接头的止挡筒的结构示意图。
34.图20是本发明实施例的用于卸杆的接头的锁止件的结构示意图。
35.图21是本发明实施例的用于卸杆的接头的锁止件的俯视示意图。
36.图22是本发明实施例的用于卸杆的接头的保护壳的半剖示意图。
37.图23是与本发明实施例的用于卸杆的接头配合的钻杆的结构示意图。
38.图24是图23中c-c处的剖视示意图。
39.附图标记:用于卸杆的接头100;转轴1;第一段11;第一子段111;第二子段112;第三子段113;第一配合部114;第二配合部115;第二阶梯面116;第二段12;装配槽121;轴套2;第一凸部21;第一侧面211;第二侧面212;第一连接段22;第二连接段23;导向筒3;导向槽31;第一导向槽311;第一端3111;第二端3112;第二导向槽312;第
三端3121;第四端3122;第一配合槽32;第五段33;第六段34;第二配合面36;第三配合部35;传动筒4;第一孔41;第一止推面411;第一区4111;第二区4112;第三段42;第四段43;第一配合面46;拨动部44;第一拨动部441;第二拨动部442;第四配合部45;锁止组件5;止挡筒51;连接部511;本体512;第一部5121;第一通孔51211;安装槽51212;第二部5122;第二配合槽51221;第三凸部51222;锁止件52;第一表面521;第二表面522;第二凸部5221;第三表面523;第四表面524;第二通孔525;复位部526;保护壳6;第一阶梯面61;第一键62;钻杆200;锁止部201;底壁2011;侧壁2022。
具体实施方式
40.下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
41.如图1-24所示,本发明实施例的用于卸杆的接头100包括转轴1、轴套2、锁止组件5。
42.转轴1包括在其轴向上依次相连的第一段11和第二段12,第一段11适于与动力头止转连接,转轴1内设有流道以便泥浆通过。
43.轴套2用于与钻杆200的一端相连,轴套2套设在第二段12上且与第二段12相对转动,轴套2相对第一段11可沿转轴1的轴向移动以使轴套2具有远离第一段11的伸出位置和靠近第一段11的缩回位置。
44.锁止组件5包括止挡筒51和锁止件52,锁止件52与轴套2配合,锁止件52设在止挡筒51上,且锁止件52在轴套2的带动下相对于止挡筒51在锁止位置和脱离位置之间可转动,在锁止位置,锁止件52与钻杆200抵接,在脱离位置,锁止件52与钻杆200脱离。
45.用于卸杆的接头具有第一状态和第二状态,在第一状态时,轴套2在缩回位置且锁止件52在锁止位置。在第二状态时,轴套2在伸出位置且锁止件52在脱离位置。
46.为了使本技术的技术方案更加容易被理解,下面以转轴1的轴向与上下方向一致、以转轴1的径向与内外方向一致为例进一步描述本技术的技术方案,其中上下方向和内外方向如图1所示。
47.例如,如图1-22所示,第一段11在第二段12的上面,第一段11的顶部设有螺纹以便和动力头相连,动力头在转动时可带动转轴1一起旋转。
48.轴套2套设在转轴1的第二段12上,在上下方向上,轴套2的长度尺寸大于第二段12的长度尺寸,轴套2的下端内部设有螺纹以便与钻杆200的上端螺纹连接,轴套2可以相对转轴1在转轴1的周向上转动。在转轴1内设有流道,钻杆200内也设有流道,用于卸杆的接头100在卸杆时,轴套2与钻杆200相连,钻杆200内的流道可以与转轴1内的流道连通,钻孔内的泥浆可以通过流道流至地面。轴套2可相对第二段12沿着上下方向移动,轴套2在上下方向具有伸出位置和缩回位置,缩回位置位于伸出位置上面。
49.钻杆200上设有锁止部201,在锁止位置,锁止件52能够与钻杆200上的锁止部201配合,从而防止钻杆200相对轴套2旋转,避免钻杆200松动后与轴套2分离,进而影响卸杆作业的进行。在脱离位置,锁止件52与钻杆200分离,从而使得钻杆200可以相对轴套2转动。
50.本领域的技术人员可知,钻杆200、轴套2和动力头上常用的螺纹均为右旋,下面以
沿图1中箭头101所示的方向旋转为正转,以沿与箭头101相反的方向旋转为反转,介绍本发明实施例的用于卸杆的接头100的卸杆过程。
51.首先,连接轴套2和第一根钻杆200的上端。具体地,将轴套2移动至伸出位置并与钻杆200上端对齐,然后使动力头正转,从而带动轴套2正转,最后使得轴套2与钻杆200的上端连接在一起。由于第一根钻杆200的下端与地下的多根钻杆200相连,动力头无法通过轴套2带动多根钻杆200转动,所以在第一根钻杆200与第二根钻杆200脱离之前,轴套2均保持不动。轴套2和第一根钻杆200的上端连接好之后,此时用于卸杆的接头100在第二状态,即轴套2在伸出位置且锁止件52在脱离位置。
52.其次,轴套2移动至缩回位置,锁止件52锁紧钻杆200的上端。具体地,动力头向下移动,使得轴套2从伸出位置移动至缩回位置。接着,动力头反转,带动轴套2反转从而触发锁止件52,从而使得锁止件52与钻杆200上的锁止部201配合,锁止件52移动至锁止位置,从而防止钻杆200相对轴套2转动以脱离轴套2,进而起到防松的作用。此时用于卸杆的接头100在第一状态,即轴套2在缩回位置且锁止件52在锁止位置。
53.然后,将第一根钻杆200和第二根钻杆200分离。具体地,动力头继续反转,从而带动轴套2和第一根钻杆200一起反转,进而将第一根钻杆200和第二根钻杆200分离开。此时用于卸杆的接头100在仍第一状态,即轴套2在缩回位置且锁止件52在锁止位置。
54.最后,将第一根钻杆200与轴套2分离。利用夹杆器夹住第一根钻杆200,动力头正转带动轴套2正转,从而带动锁止件52从锁止位置回到脱离位置,使得锁止件52与钻杆200分离。然后动力头向上移动,使得轴套2从缩回位置移动至伸出位置。接着夹杆器夹住第一根钻杆200,然后动力头反转,将第一根钻杆200与轴套2分离,此时用于卸杆的接头100在第二状态,即轴套2在伸出位置且锁止件52在脱离位置。
55.在第一根钻杆200卸完后,连接轴套2和第二根钻杆200的上端,重复上述步骤,即可完成整个卸杆过程。
56.需要说明的是,在一次卸杆结束时,轴套2正好在伸出位置,在进行下一次卸杆时,无需重新调整轴套2的位置。
57.需要说明的是,夹杆器为本领域常用的器械,利用夹杆器可以将钻杆200夹住并使得钻杆200保持竖直状态,夹杆器的详细结构此处不再赘述。
58.本发明实施例的用于卸杆的接头100,利用动力头的转动即可实现卸杆过程,整个过程无需作业人员人力拧动钻杆200,从而减小了劳动成本,且在卸杆过程中,作业人员不用近距离接触钻杆200,从而降低了安全隐患。此外,轴套2与锁止件52可以实现联动,轴套2的转动可以带动锁止件52在锁止位置和脱离位置之间移动,使得本发明实施例的用于卸杆的接头100的自动化程度高,操作简单,进而提高了卸杆效率。
59.在另一些实施例中,如图2、图13和图14所示,轴套2包括第一连接段22和第二连接段23,第一连接段22设在第二连接段23的上方,第一连接段22套设在第二段12的外周侧,第二连接段23的内周壁上设有螺纹,第二连接段23用于和钻杆200相连,且第二连接段23的内周面为锥面以便和钻杆200上的螺纹适配。
60.在一些实施例中,如图2、图9、图12和图16所示,用于卸杆的接头100还包括导向筒3,导向筒3套设在轴套2上,导向筒3的一端与第一段11可拆卸地相连,导向筒3上设有多个沿其周向间隔布置的导向槽31,导向槽31在导向筒3的径向贯穿导向筒3的周壁,轴套2的一
端的外周面设有多个第一凸部21,多个导向槽31与多个第一凸部21一一配合。
61.导向槽31包括第一导向槽311和第二导向槽312,第一导向槽311和第二导向槽312沿导向筒3的轴向依次排布,且第一导向槽311的一部分和第二导向槽312的一部分在导向筒3的周向上错开布置,第一导向槽311的另一部分和第二导向槽312的另一部分连通。在缩回位置,第一凸部21与第一导向槽311配合且第一凸部21可沿导向筒3的周向与第一导向槽311相对转动,在伸出位置,第一凸部21与第二导向槽312配合且第一凸部21可沿导向筒3的周向与第二导向槽312相对转动。
62.例如,如图12和图16所示,导向筒3的上端与第一段11止转相连,导向筒3不会相对第一段11转动。导向筒3上设有多个导向槽31,轴套2的上端设有多个在其周向间隔布置的第一凸部21,第一凸部21的数量与导向槽31的数量相同,每个第一凸部21与每个导向槽31相配合。
63.进一步地,导向槽31包括在上下方向排布的第一导向槽311和第二导向槽312,第一导向槽311设在第二导向槽312的上端,第一导向槽311具有在导向筒3的周向上相对的第一端3111和第二端3112,第二导向槽312具有在导向筒3的周向上相对的第三端3121和第四端3122。
64.第一导向槽311的一部分和第二导向槽312的一部分在导向筒3的周向上错开布置是指,第一导向槽311的第一端3111与第二导向槽312的第四端3122在上下方向上错开。需要说明的是,在连接轴套2和第一根钻杆200的上端时,第四端3122的上方的顶壁可以对第一凸部21施加压力,从而使得轴套2可以与第一根钻杆200相连。
65.第一导向槽311的另一部分和第二导向槽312的另一部分连通是指,第一导向槽311的第二端3112与第二导向槽312的第三端3121在上下方向上连通。换言之,第一导向槽311和第二导向槽312呈阶梯型布置。
66.第一凸部21可在第一导向槽311的第二端3112和第二导向槽312的第三端3121之间上下移动。
67.在缩回位置,第一凸部21配合在第一导向槽311内,且在导向筒3的周向上第一导向槽311的尺寸大于第一凸部21的尺寸,第一凸部21可在第一导向槽311内沿着导向筒3的周向转动。
68.在伸出位置,第一凸部21配合在第二导向槽312内,且在导向筒3的周向上第二导向槽312的尺寸大于第一凸部21的尺寸,第一凸部21可在第二导向槽312内沿着导向筒3的周向转动。
69.本领域的技术人员可知,由于钻杆200与钻杆200之间为螺纹连接,所以在卸杆时,钻杆200在绕其轴线转动的同时还会向上移动,在相关技术中,动力头直接与钻杆200相连,则在卸杆时,动力头在转动的同时还要跟随钻杆200向上移动,控制不方便。
70.在上下方向上第二导向槽312的尺寸可以根据钻杆200上的螺纹段的尺寸进行设计,例如,在上下方向上第二导向槽312的尺寸大于或等于钻杆200上的螺纹段的尺寸,由此,在卸杆时,第一凸部21可沿着第二导向槽312向上移动,从而使得动力头无需向上移动,使得用于卸杆的接头100具有“缓冲”作用,方便操作。
71.需要说明的是,当钻杆200上的螺旋为右旋时,第一导向槽311的第二端3112和第二导向槽312的第三端3121在上下方向上相对且连通,第一导向槽311的第一端3111和第二
导向槽312的第四端3122在上下方向上错开。当钻杆200上的螺旋为左旋时,第一导向槽311的第一端3111和第二导向槽312的第四端3122在上下方向上相对且连通,第一导向槽311的第二端3112和第二导向槽312的第三端3121在上下方向上错开。
72.在一些实施例中,如图2-9、图17所示,用于卸杆的接头100还包括传动筒4,传动筒4可转动地套设在导向筒3上,传动筒4的一端与第一段11相连,传动筒4上的内周壁上设有多个第一孔41,多个第一孔41与多个第一凸部21一一对应,每个第一凸部21可穿过第一导向槽311伸入第一孔41内,以便轴套2带动传动筒4转动。
73.例如,如图2-9、图17、图18所示,传动筒4套在导向筒3的外面,传动筒4的上端与第一段11相连,且传动筒4可沿第一段11的周向相对导向筒3旋转,传动筒4的内周壁上设有多个间隔布置的第一孔41,第一孔41的数量与第一凸部21的数量相同。
74.轴套2主要通过传动筒4带动锁止件52在锁止位置和脱离位置之间移动,具体地,轴套2、导向筒3和传动筒4从内到外依次套设布置,第一凸部21、第一导向槽311、第一孔41一一对应,轴套2上的第一凸部21可以穿过导向筒3上的第一导向槽311伸入第一孔41中,动力头转动时,带动导向筒3转动,第一导向槽311可带动第一凸部21转动,从而使得第一凸部21可带动传动筒4旋转,进而触发锁止件52移动。
75.可选地,在上下方向上,第一孔41的尺寸与第一导向槽311的尺寸相同。
76.需要说明的是,第一导向槽311与第一孔41对应,第二导向槽312与第一孔41不对应,第一凸部21只有在第一导向槽311中转动时,才可以伸入第一孔41中以便带动传动筒4转动,第一凸部21在第二导向槽312转动时,不能带动传动筒4转动。
77.可以理解的是,第一孔41可以为盲孔,也可以为通孔。优选地,如图*所示,第一孔41为通孔。将第一孔41设置为通孔,由此,通过第一孔41可以观察到第一凸部21的位置,便于安装。
78.在一些实施例中,如图7、图8、图10、图11所示,传动筒4包括第三段42和第四段43,在传动筒4的轴向上第三段42相对第四段43邻近第一段11设置,第一孔41包括沿传动筒4的轴向延伸的第一止推面411,第三段42和第四段43的相交处形成第一配合面46,第一凸部21能够与第一止推面411止抵以便带动传动筒4转动,在转轴1的径向上,第三段42的内径为d1,第四段43的内径为d2,第一凸部21的表面与转轴1的轴线之间的距离为r,d2》2r》d1。
79.例如,如图17和图18所示,传动筒4包括第三段42和第四段43两部分,第三段42设在第四段43上面,第三段42和第四段43的外径相同,第三段42的内径小于第四段43的内径,换言之,在内外方向上,第三段42的尺寸大于第四段43的尺寸。
80.第一孔41包括两个沿着上下方向延伸的壁面,即第一止推面411,第一止推面411有两个。第一凸部21在轴套2的周向上具有相对的第一侧面211和第二侧面212,轴套2在缩回位置相对导向筒3转动时,第一侧面211或第二侧面212能够与第一止推面411贴合以便推动第一止推面411转动,从而推动传动筒4正转或反转,进而触发锁止件52在锁止位置和脱离位置之间移动。
81.在另一些实施例中,如图17所示,第一孔41设在第三段42和第四段43的相交处,第一止推面411包括在上下方向上相连的第一区4111和第二区4112,第一区4111设在第二区4112的上方,第一区4111是第一孔41与第三段42形成的面,第二区4112是第一孔41与第四段43形成的面,第二区4112在上下方向上的尺寸小于第一凸部21在上下方向上的尺寸。
82.在转轴1的径向上,第三段42的内径为d1,第四段43的内径为d2,第一凸部21的表面与转轴1的轴线之间的距离为r,d2》2r》d1。由此,当轴套2在缩回位置时,第一凸部21的第一侧面211或第二侧面212能够与第一区4111贴合,此时轴套2可以带动传动筒4转动。无论轴套2在缩回位置还是伸出位置,第一凸部21的第一侧面211或第二侧面212均不能与第二区4112贴合。
83.当轴套2需要从缩回位置移动至伸出位置时,此时第一凸部21在第一导向槽311的第二端3112,当第一凸部21向下移动时,由于d2》2r,第一凸部21的第一侧面211或第二侧面212均不能与第二区4112贴合,所以第一凸部21不会受到第四段43的阻碍。第一凸部21从第一导向槽311的第二端3112移动至第二导向槽312的第三端3121后,传动筒4在第一导向槽311的第二端3112保持不动,直至第一凸部21从第二导向槽312的第三端3121回到第一导向槽311的第二端3112后,第一凸部21重新伸入第一孔41中,以便带动传动筒4转动。
84.可选地,第一孔41的形状和尺寸与第一凸部21适配。
85.在一些实施例中,如图11和图16所示,导向筒3包括第五段33和第六段34,在导向筒3的轴向上第五段33相对第六段34邻近第一段11设置,在导向筒3的径向上第五段33的外径小于第六段34的外径,在转轴1的径向上第三段42与第五段33相对且第四段43与第六段34相对,第五段33和第六段34的相交处形成第二配合面36,第一配合面46和第二配合面36贴合。
86.例如,如图16所示,第五段33设在第六段34上方,第五段33和第六段34的内径相同,第五段33的外径小于第六段34的外径,在上下方向上,第三段42的长度尺寸和第五段33的长度尺寸相同,第四段43的长度尺寸和第六段34的长度尺寸相同。
87.在另一些实施例中,如图11所示,第三段42和第四段43的相交处形成第一配合面46,第一配合面46为环形的,第五段33和第六段34的相交处形成第二配合面36,由此,在安装用于卸杆的接头100时,第一配合面46与第二配合面36贴合,且第一配合面46与第二配合面36在上下方向上相对,从而使得传动筒4可以挂设在导向筒3上,进而使得传动筒4不会相对导向筒3在上下方向上移动。
88.需要说明的是,第一孔41设在第三段42和第四段43的交接处,相应地,第一导向槽311设在第五段33和第六段34交接处。
89.在一些实施例中,如图9、图10、图12和图19所示,止挡筒51与导向筒3的另一端可拆卸地相连,止挡筒51上设有沿其周向间隔布置的多个第一通孔51211,锁止件52绕止挡筒51的轴向可转动地设在第一通孔51211内,锁止件52的外周面上设有第二凸部5221。
90.传动筒4的另一端设有多个拨动部44,多个拨动部44沿传动筒4的周向成对地布置为多对,多对拨动部44与多个锁止件52一一对应,每个第二凸部5221设在每对拨动部44中的两个拨动部44之间。
91.拨动部44可沿止挡筒51的周向转动以便带动第二凸部5221转动,以使锁止件52在锁止位置和脱离位置之间移动。
92.例如,如图9所示,止挡筒51设在导向筒3的下端,止挡筒51与导向筒3可拆卸地相连,止挡筒51不会相对导向筒3转动。止挡筒51的下端设有多个沿其周向间隔布置的第一通孔51211,锁止件52绕上下方向可转动地设在第一通孔51211内。传动筒4的下端设有多个拨动部44,多个拨动部44分为多对,在转轴1的周向上,每个第二凸部5221均位于两个拨动部
44之间。两个拨动部44包括在传动筒4的周向间隔布置的第一拨动部441和第二拨动部442。
93.可选地,拨动部44为弧形块,且拨动部44的内径与传动筒4的内径相等,拨动部44的外径与传动筒4的外径相等。
94.可选地,拨动部44设有2对或3对,拨动部44的对数与锁止件52的数量相同。
95.在另一些实施例中,锁止件52的上下两个端面上设有沿上下方向延伸的旋转轴1,第一通孔51211内设有与旋转轴1配合的安装槽51212,以便锁止件52可绕旋转轴1转动。或者,锁止件52上设有安装槽51212,第一通孔51211内设有与安装槽51212相对的旋转轴1。或者,锁止件52上设有沿上下方向贯穿的第二通孔525,第一通孔51211内设有安装槽51212,旋转轴1套设在第二通孔525内,旋转轴1的两端伸入安装槽51212中。
96.需要说明的是,锁止件52的安装方向、钻杆200上的锁止部201的设置与钻杆200上螺纹的旋向相匹配,例如,钻杆200上端的螺纹一般是右旋的,当轴套2不动,钻杆200正转时,钻杆200就会脱离轴套2,则钻杆200正转时,将侧壁2022与锁止件52的第四表面524相对设置,由此可以防止钻杆200脱离轴套2。
97.在一些实施例中,如图12和图16所示,导向筒3上设有多个第一配合槽32,每个第一配合槽32与每个第二导向槽312连通,第一导向槽311、第二导向槽312和第一配合槽32沿导向筒3的轴向依次排布,且第二导向槽312和第一配合槽32在导向筒3的周向上错开布置,第二导向槽312和第一配合槽32连通,止挡筒51上设有多个沿止挡筒51的轴向延伸的连接部511,多个连接部511与多个第一配合槽32一一对应且相连。
98.例如,如图12和图16所示,导向筒3的下端设有第一配合槽32,第一配合槽32的上端与第二导向槽312的下端连通,第一配合槽32的下端贯穿导向筒3的下端面,在导向筒3的周向上,第一配合槽32和第一导向槽311分别设在第二导向槽312的两侧,且第一导向槽311、第二导向槽312和第一配合槽32沿着从上到下的方向依次布置。止挡筒51的上端设有多个沿着止挡筒51的周向间隔设置的连接部511,连接部511沿着上下方向延伸,连接部511的数量与第一配合槽32的数量相同。
99.本发明实施例的用于卸杆的接头100,将第一配合槽32的下端贯穿导向筒3的下端面,且第一配合槽32的上端与导向槽31连通,由此设置,当安装轴套2与导向筒3时,轴套2上的第一凸部21可以从第一配合槽32进入导向槽31中,从而便于装配。将第一配合槽32与导向槽31错开布置,而不是将导向槽31设在第二导向槽312下方,由此设置,可以使得第二导向槽312的下端面为完整的平面,当第一凸部21在第二导向槽312中移动时,使得第一凸部21可以流畅的转动。
100.可选地,连接部511、第一配合槽32、导向槽31、第一凸部21、第一孔41均设有2个或3个。
101.在另一些实施例中,如图19所示,止挡筒51还包括本体512,连接部511设在本体512的上端,本体512为环形的,且本体512包括第一部5121和第二部5122,第一部5121设在第二部5122的内侧且与第二部5122相连,第一部5121的上端与连接部511相连。第二部5122上设有多个间隔设置的第二配合槽51221,多个第一通孔51211沿止挡筒51的周向间隔设在第一部5121上,且第一通孔51211和第二配合槽51221在内外方向上相对,在止挡筒51的周向上第二配合槽51221的尺寸大于第一通孔51211的尺寸,多对拨动部44一一对应地设在多个第二配合槽51221中且在第二配合槽51221中沿着止挡筒51的周向可转动。
102.可以理解的是,由于导向筒3是环形的,所以第一配合槽32是带有弧度的,因此,与第一配合槽32适配的连接部511也是有弧度的。
103.在另一些实施例中,第一部5121的内径、连接部511的内径和导向筒3的内径相等,第一部5121的外径、连接部511的外径和第六段34的外径(即传动筒4的内径)相等。第一部5121的上端面与导向筒3的下端面贴合,相邻的两个第二配合槽51221之间形成有第三凸部51222,第三凸部51222的上端面与传动筒4的下端面贴合。由此,在上下方向上,止挡筒51的第一部5121与导向筒3相对,止挡筒51的第二部5122与传动筒4相对,利用止挡筒51可以避免传动筒4和导向筒3滑落,将止档件与保护壳6固定连接,即可固定传动筒4和导向筒3。
104.在另一些实施例中,如图20和图21所示,锁止件52为弧形的,锁止件52包括第一表面521、第二表面522、第三表面523和第四表面524和复位部526,当锁止件52安装在止挡筒51上的时候,第一表面521和第二表面522在止挡筒51的径向上相对布置且第一表面521朝向内侧,第二表面522朝向外侧,第三表面523和第四表面524在止挡筒51的周向上相对布置,其中,第二凸部5221设在第二表面522上,且第二凸部5221向外侧凸出。第一表面521和第三表面523的夹角为锐角,换言之,第三表面523为倒角面,第三表面523与第二表面522相交处形成复位部526,在止挡筒51的周向上,旋转轴1在复位部526和第二凸部5221之间。
105.优选地,第二凸部5221的表面为弧面。当锁止件52在脱离位置时,第二凸部5221的部分表面处于第一部5121的外周面和第二部5122的外周面之间,且拨动部44的内径与第一部5121的外径相同,拨动部44的外径与第二部5122的外径相同,由此,拨动部44在转动时,可以碰触到第二凸部5221,从而使得第二凸部5221从脱离位置转动至锁止位置。
106.可选地,钻杆200上的锁止部201为内凹的,锁止部201包括沿钻杆200的周向延伸的底壁2011和沿钻杆200的径向延伸的侧壁2022,当锁止件52锁紧钻杆200时,第一表面521能够与底壁2011贴合,第四表面524能够与侧壁2022贴合。
107.下面根据图7-21简单描述锁止件52的工作过程。
108.当第一凸部21在第一导向槽311中沿着转轴1的周向转动时,锁止件52才会出现位置变化,当第一凸部21在第二导向槽312中的时候,锁止件52始终在脱离位置。
109.当第一凸部21在第一导向槽311的第二端3112时,锁止件52在脱离位置,第一拨动部441和第二拨动部442分别在第二凸部5221的两侧,且第二凸部5221的表面位于第一部5121的外周面和第二部5122的外周面之间。而且,复位部526与第一拨动部441在内外方向上相对,第一拨动部441可以止抵住复位部526,从而避免锁止件52转动至锁止位置。
110.当第一凸部21在第一导向槽311的第一端3111时,锁止件52在锁止位置,此时第二拨动部442与第二凸部5221在内外方向上相对,第二拨动部442可以止抵住第二凸部5221,从而可以避免锁止件52转动至脱离位置。而且,此时复位部526在第一拨动部441和第二拨动部442之间,复位部526的部分表面位于第一部5121的外周面和第二部5122的外周面之间。
111.当第一凸部21从第一导向槽311的第二端3112时移动至第一导向槽311的第一端3111时,锁止件52从脱离位置移动至锁止位置,在这个过程中,第二拨动部442碰到第二凸部5221的外表面,使得第二凸部5221向内移动,复位部526向外移动,从而使得锁止部201转动至锁止位置。
112.当第一凸部21从第一导向槽311的第一端3111移动至第一导向槽311的第二端
3112时,锁止件52从锁止位置移动至脱离位置,在这个过程中,第一拨动部441顺着第三表面523直至碰到复位部526,使得复位部526向内转动,从而使得第二凸部5221向外转动,进而使得锁止部201转动至脱离位置。
113.在一些实施例中,如图13和图14所示,第一段11的直径大于第二段12的直径,第一段11的一端设有多个第一配合部114和多个第二配合部115,多个第一配合部114和多个第二配合部115沿第一段11的周向交替布置,导向筒3的一端设有多个第三配合部35,传动筒4的一端设有多个第四配合部45,第一配合部114与第三配合部35配合,第二配合部115与第四配合部45配合,且第四配合部45可相对第二配合部115沿第一段11的周向转动。
114.例如,如图7、图9、图10、图12所示,传动筒4、导向筒3均与第一段11相连,导向筒3的上端设有多个沿其周向间隔布置的第三配合部35,传动筒4的上端设有多个沿其周向间隔布置的第四配合部45。多个第一配合部114在第一段11的周向上间隔布置,多个第二配合部115在第一段11的周向上间隔布置。第一配合部114和第二配合部115交替设置。
115.第一配合部114的数量与第三配合部35的数量相当,第二配合部115的数量与第四配合部45的数量相当。
116.在第一段11的周向上,第三配合部35的尺寸与第一配合部114的尺寸相同,由此,导向筒3与第一段11之间不会有相对转动,转轴1在转动时,可带动导向筒3移动。
117.在第一段11的周向上,第二配合部115的尺寸大于第四配合部45的尺寸,由此,传动筒4可相对第一段11转动,从而相对导向筒3转动,进而带动锁止件52在锁止位置和脱离位置之间移动。需要说明的是,传动筒4转动的角度小于360度。
118.可选地,第一配合部114和第二配合部115为凹槽,第三配合部35与第四配合部45为凸块。
119.在一些实施例中,如图1-6所示,用于卸杆的接头100还包括保护壳6,保护壳6套设在传动筒4的外周侧,保护壳6的一端与第一段11可拆卸地相连,保护壳6的另一端与止挡筒51可拆卸地相连。
120.例如,如图1-6所示,保护壳6设在传动筒4的外周侧,保护壳6的上端与第一段11可拆卸地连接,保护壳6的下端与止挡筒51可拆卸地连接,保护壳6不会相对转轴1转动。
121.可选地,在上下方向上,保护壳6的长度大于第二段12的长度。
122.可选地,保护壳6与第一段11通过第一键62连接。
123.可选地,如图22所示,保护壳6的内孔为阶梯孔,保护壳6内设有第一阶梯面61,第一段11包括从上到下依次相连的第一子段111、第二子段112和第三子段113,第一配合部114和第二配合部115均设在第三子段113上。第一子段111的外周面设有螺纹,第三子段113的外径大于第二子段112的外径,在第三子段113和第二子段112的连接处形成第二阶梯面116。在安装保护壳6时,第一阶梯面61与第二阶梯面116贴合,由此,保护壳6可以挂设在转轴1上,保护壳6不会相对转轴1在上下方向上移动。
124.在一些实施例中,用于卸杆的接头100还包括密封圈,密封圈设在转轴1与轴套2之间。
125.例如,如13和图14所示,转轴1的外周面上套设有密封圈,泥浆从转轴1的流道中流过,利用密封圈可以避免流道中的泥浆泄露至转轴1与轴套2之间的间隙中,进而影响轴套2的移动,从而有利于提高用于卸杆的接头100的稳定性。
126.可选地,密封圈设有多个,例如,2个、3个、4个等。
127.可选地,转轴1的第二段12的底端设有多个装配槽121,以便于安装密封圈。
128.下面根据图1-24详细描述本发明实施例的用于卸杆的接头100的卸杆过程。
129.本发明实施例的用于卸杆的接头100在卸杆时,先卸载第一根钻杆200的下端,使得第一根钻杆200与第二根脱离,然后将第一根钻杆200的上端与用于卸杆的接头100脱离。
130.在初始状态时,将动力头与第一段11连接好,此时第一根钻杆200上端悬空,第一根钻杆200下端与第二根钻杆200的上端相连。
131.s1、连接轴套2和第一根钻杆200的上端。
132.具体地,将轴套2移动至伸出位置并与钻杆200上端对齐,然后使动力头正转,带动导向筒3正转,第二导向槽312在转动时推动第一凸部21正转,进而使得轴套2正转,最后使得轴套2与钻杆200的上端连接在一起,由于第一根钻杆200的下端与地下的多根钻杆200相连,动力头无法通过轴套2带动多根钻杆200转动,所以在第一根钻杆200与第二根钻杆200脱离之前,轴套2均保持不动。
133.s2、轴套2移动至缩回位置,锁止件52锁紧钻杆200的上端。
134.具体地,动力头反转,使得第一凸部21移动至第二导向槽312的第三端3121,然后动力头向下移动,使得第一凸部21从第二导向槽312的第三端3121移动至第一导向槽311的第二端3112,此时,轴套2从伸出位置移动至缩回位置,且第一凸部21伸入第一孔41中。接着,动力头反转,带动导向筒3转动,使得第一凸部21从第一导向槽311的第二端3112移动至第一端3111,同时,导向筒3带动止挡筒51相对拨动部44转动,使得拨动部44触发锁止件52,从而使得锁止件52与钻杆200上的锁止部201配合,即锁止件52移动至锁止位置,此时锁止件52的第一表面521与钻杆200上的锁止部201的底壁2011贴合,第四表面524与锁止部201的侧壁2022止抵,从而防止钻杆200相对轴套2转动以脱离轴套2,进而起到防松的作用。
135.s3、将第一根钻杆200和第二根钻杆200分离。
136.在步骤s2中,第一根钻杆200被锁紧,且第一凸部21在第一导向槽311的第一端3111。接着动力头继续反转,第一导向槽311的第一端3111的壁面推动第一凸部21转动,进而带动轴套2反转,轴套2反转时,锁止件52的第四表面524顶推锁止部201的侧壁2022,使得第一根钻杆200能够跟随轴套2一起反转,从而将第一根钻杆200和第二根钻杆200分离开。
137.s4、将第一根钻杆200与轴套2分离。
138.利用夹杆器夹住第一根钻杆200,动力头正转,使得第一导向槽311相对第一凸部21正转,使得传动筒4相对锁止件52反转,从而触发锁止件52回到脱离位置,使得锁止件52与钻杆200分离,当第一凸部21至第一导向槽311的第二端3112时,动力头向上移动,使得第一凸部21从第一导向槽311移动至第二导向槽312内,即使得轴套2从缩回位置移动至伸出位置。接着夹杆器夹住第一根钻杆200,然后动力头反转,将第一根钻杆200与轴套2分离。
139.s5、连接轴套2和第二根钻杆200的上端,重复上述步骤。
140.需要说明的是,钻杆200上的螺旋也可以为左旋,则用于卸杆的接头100可根据实际情况进行适应性地调整。
141.本发明实施例的用于卸杆的接头100,轴套2可以在伸出位置和缩回位置之间移动,且轴套2可以通过传动筒4带动止挡件转动,从而锁紧或释放钻杆200,自动化程度高,有利于提高卸杆效率。且无需作业人员在钻杆200处近距离操作,从而可以降低甚至避免钻杆
200误伤作业人员,进而提高卸杆作业的安全性。
142.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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,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。
143.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
144.在本发明中,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;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;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,除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
145.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
146.在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
147.尽管已经示出和描述了上述实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。
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