[发明专利]煤矿井下密封插接有线信号传输旋转送水器及使用方法

说明书

本发明提供了一种煤矿井下密封插接有线信号传输旋转送水器及使用方法，包括旋转外管，旋转外管包括从前端至后端依次一体成型设置的夹持体、组合静态密封体和旋转动态密封体；其中，组合静态密封体内安装有信号转换头；旋转动态密封体的侧壁后端开设有后端开放的第一环形安装腔，转换接手的侧壁前端开设有前端开放的第二环形安装腔，第一环形安装腔和第二环形安装腔之间安装有旋转通讯装置；转换接手的后端安装有快插通讯接头。本发明的采用旋转有线信号传输方式，先利用信号转换头将有线传输钻杆上传的测量数据转换到侧壁，然后利用旋转通讯装置实现相对旋转状态下、跨接头的数据可靠传输，保障了随钻测量数据传输稳定性。

技术领域

本发明属于煤矿井下坑道钻探技术领域，涉及送水器，具体涉及一种煤矿井下密封插接有线信号传输旋转送水器及使用方法。

背景技术

有线传输旋转送水器是煤矿井下定向钻进装备的重要组成部分，其既可在定向钻机驱动孔内定向钻具复合定向碎岩的同时向钻孔提供高压水作为钻孔排渣介质和孔底螺杆钻具动力介质，又可将孔内测量探管有线传输至孔口的数据实时传输给孔口防爆计算机，为钻孔轨迹控制决策提供依据。

现有有线传输旋转送水器如申请公布号为CN101725342A的中国发明专利所示，均采用螺纹连接密封、中心通缆式结构信号传输，在实际应用中，其存在以下技术不足：

(A)安装时间长。每次加接钻杆时，均需要先从有线传输钻杆与送水器连接螺纹处拆开，卸掉送水器；加接上有线传输钻杆后，再将送水器与有线传输钻杆的连接螺纹拧紧。螺纹拧卸时间长且频繁，钻杆加接效率低，且制约了钻机自动加杆技术的发展。

(B)连接螺纹易磨损。定向钻进过程中需要频繁进行钻杆加卸，送水器拆卸安装频繁，连接螺纹磨损速度快，易导致密封失效，使用寿命短、成本高。

(C)信号传输易故障。现有信号传输装置在送水器内居中固定安装，定向钻进时送水器与有线传输钻杆保持相对旋转，导致信号传输装置易损坏，信号传输故障率高，需频繁停钻检修或更换，且制约了孔底随钻多参数测量仪器的应用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种煤矿井下密封插接有线信号传输旋转送水器及使用方法，解决现有技术中的有线信号传输旋转送水器的信号传输易故障的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种煤矿井下密封插接有线信号传输旋转送水器，包括旋转外管，所述的旋转外管包括从前端至后端依次一体成型设置的夹持体、组合静态密封体和旋转动态密封体，所述的夹持体、组合静态密封体和旋转动态密封体均为轴向中空结构且同轴设置，内部形成一条过水流道；

所述的组合静态密封体内为一体相连的四级阶梯腔体，从前端到后端分别为直径依次减小的一级组合密封腔体、二级组合密封腔体、三级组合密封腔体和四级组合密封腔体，一级组合密封腔体与夹持体内部相连通，四级组合密封腔体与旋转动态密封体内相连通；所述的一级组合密封腔体内安装有钻杆侧壁密封塞，所述的二级组合密封腔体内安装有钻杆接头密封塞；

所述的钻杆接头密封塞内开设有中空的安装沉孔，安装沉孔内穿过有信号转换头，信号转换头的限位凸台嵌入式压在安装沉孔的阶梯面上，信号转换头的后部伸入至所述的三级组合密封腔体内并固定安装，将钻杆接头密封塞固定安装在所述的二级组合密封腔体内；

所述的信号转换头包括信号转换头本体，信号转换头本体的头端外侧设置有限位凸台，所述的信号转换头本体的外壁后部和中部设置有两个密封圈，信号转换头本体的前端沿轴向设置有绝缘弹簧座，所述的绝缘弹簧座内安装有信号弹簧；所述的信号转换头本体和绝缘弹簧座内设置有折线形的第一通讯孔道，第一通讯孔道的一端与信号弹簧连通，第一通讯孔道的另一端位于信号转换头本体外部的两个密封圈之间；所述的信号转换头本体内沿着轴向开设有水道；