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[发明专利]一种多钻头电驱动组合式钻进系统-CN201810323962.9有效
发明人：高科;张聪;郑显赫;谢晓波;邱惠敏;黄爽 -专利权人：吉林大学
申请日： 2018-04-12 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： E21B10/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种多钻头电驱动组合式钻进系统，由自转组件、取心部件、公转组件、上部组件和传电系统组成，系统中多个切削齿单元在工作的过程中可以同时进行自转和公转，使切削齿单元的内外径不断的转换，多钻头低扭矩局部高速微破碎岩石，钻头齿动态磨损均匀，本发明采用电机传递扭矩的方式，而不是采用传统的钻杆传递扭矩给钻头的方式，钻杆承受较小的扭矩，减小了功率的损耗，节省了能源成本，同时也减小了更换钻杆的次数，提升了钻进效率。
一种钻头驱动组合式钻进系统

[实用新型]气驱多缸增压式井下液压动力装置-CN202120022904.X有效
发明人：王清岩;盛洁;钟蔚岭;李昊轩;郑显赫;李铠君;金赠伍;郭乃铭;李苓豪 -专利权人：吉林大学
申请日： 2021-01-06 - 公布日： 2021-09-28 - 主分类号： E21B4/14 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种气驱多缸增压式井下液压动力装置，包括由上至下依次同轴设置的增压油箱、气动冲击增压泵和输出缸，气动冲击增压泵包括两级或两级以上的增压泵组，每一级增压泵包含一套气动冲击器和一套液压往复泵，各气动冲击器的进气通道和排气通道分别并联，各液压往复泵吸油口依次并联于低压油路、排油口依次并联于高压油路。高压油路汇总出口并联有蓄能器，进一步串接流量控制阀，在液压油路末端配置有末端油路块，末端油路块内设置插装式溢流阀，用于实现过载保护。所述井底液压动力装置用于构成闭式液压系统，该系统具有上置式增压油箱，执行元件的回油、泄油以及过载溢流同时并接在低压油路及增压油箱补油路。
气驱多缸增压井下液压动力装置

[实用新型]一种海底勘查钻机-CN202022798718.3有效
发明人：王清岩;钟蔚岭;盛洁;李昊轩;郑显赫;李铠军 -专利权人：吉林大学
申请日： 2020-11-27 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： E21B7/124 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种海底勘查钻机，属于海洋钻探技术领域，包括自行底盘、龙门式机架、钻杆排列运移装置、排管机、给进机构、动力头、回转驱动装置和夹持拧卸装置。钻杆排列运移装置安装在自行底盘中央的回转驱动装置与龙门式机架上部的安装法兰之间，可绕自行底盘中心轴回转，排管机与钻杆排列运移装置配合动作，通过倾角传感器及回转编码器实现角度和位置控制，进行立根的自动运移和排列。动力头安装在给进机构的给进滑车上，通过给进机构的链传动装置加压钻进或提升下放钻具，动力头可沿给进滑车上的安装销轴浮动。该钻机内部集成液压传动系统和电气控制装置，可在海底进行完整的自动钻进工艺流程，并可依靠自行底盘变换孔位。
一种海底勘查钻机

[发明专利]气驱多缸增压式井下液压动力装置-CN202110013973.9在审
发明人：王清岩;盛洁;钟蔚岭;李昊轩;郑显赫;李铠君;金赠伍;郭乃铭;李苓豪 -专利权人：吉林大学
申请日： 2021-01-06 - 公布日： 2021-04-23 - 主分类号： E21B4/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种气驱多缸增压式井下液压动力装置，包括由上至下依次同轴设置的增压油箱、气动冲击增压泵和输出缸，气动冲击增压泵包括两级或两级以上的增压泵组，每一级增压泵包含一套气动冲击器和一套液压往复泵，各气动冲击器的进气通道和排气通道分别并联，各液压往复泵吸油口依次并联于低压油路、排油口依次并联于高压油路。高压油路汇总出口并联有蓄能器，进一步串接流量控制阀，在液压油路末端配置有末端油路块，末端油路块内设置插装式溢流阀，用于实现过载保护。所述井底液压动力装置用于构成闭式液压系统，该系统具有上置式增压油箱，执行元件的回油、泄油以及过载溢流同时并接在低压油路及增压油箱补油路。
气驱多缸增压井下液压动力装置

[实用新型]一种大直径组合式空气反循环潜孔锤-CN202021246063.2有效
发明人：金赠伍;郭乃铭;李恺君;李继铭;李昊轩;郑显赫;王清岩 -专利权人：吉林大学
申请日： 2020-06-30 - 公布日： 2021-03-12 - 主分类号： E21B4/16 文献下载
摘要：一种大直径组合式空气反循环潜孔锤，包括配气接头总成、行星齿轮分流器、中心锤、边锤、钟形护罩、连接罩及护筒；配气接头总成通过浮动花键传扭，并通过改变浮动上轴的位置实现旋冲钻进和提钻强吹清渣的功能切换。高压气体通过行星齿轮分流器均匀分配给各边锤及中心锤，边锤围绕中心锤均匀布置，中心锤钻头底唇面超前于边锤钻头底唇面，中心锤钻头底唇面形状与边锤钻头底唇面形状组合形成一个完整的圆形截面，各边锤钻头采用T型槽结构安装，可沿轴向浮动，中心钻头采用卡键式花键轴安装。该潜孔锤钻具具有整体式外护筒，上部配气段具有钟形护罩，本实用新型潜孔锤配气稳定、结构紧凑、维修方便、碎岩效率高，且可实现多种钻探工艺方法。
一种直径组合式空气循环潜孔锤

[发明专利]一种海底勘查钻机-CN202011355013.2在审
发明人：王清岩;钟蔚岭;盛洁;李昊轩;郑显赫;李铠军 -专利权人：吉林大学
申请日： 2020-11-27 - 公布日： 2021-01-26 - 主分类号： E21B7/124 文献下载
摘要：本发明公开了一种海底勘查钻机，属于海洋钻探技术领域，包括自行底盘、龙门式机架、钻杆排列运移装置、排管机、给进机构、动力头、回转驱动装置和夹持拧卸装置。钻杆排列运移装置安装在自行底盘中央的回转驱动装置与龙门式机架上部的安装法兰之间，可绕自行底盘中心轴回转，排管机与钻杆排列运移装置配合动作，通过倾角传感器及回转编码器实现角度和位置控制，进行立根的自动运移和排列。动力头安装在给进机构的给进滑车上，通过给进机构的链传动装置加压钻进或提升下放钻具，动力头可沿给进滑车上的安装销轴浮动。该钻机内部集成液压传动系统和电气控制装置，可在海底进行完整的自动钻进工艺流程，并可依靠自行底盘变换孔位。
一种海底勘查钻机

[发明专利]一种大直径组合式空气反循环潜孔锤-CN202010607895.0在审
发明人：金赠伍;郭乃铭;李恺君;李继铭;李昊轩;郑显赫;王清岩 -专利权人：吉林大学
申请日： 2020-06-30 - 公布日： 2020-08-28 - 主分类号： E21B4/16 文献下载
摘要：一种大直径组合式空气反循环潜孔锤，包括配气接头总成、行星齿轮分流器、中心锤、边锤、钟形护罩、连接罩及护筒；配气接头总成通过浮动花键传扭，并通过改变浮动上轴的位置实现旋冲钻进和提钻强吹清渣的功能切换。高压气体通过行星齿轮分流器均匀分配给各边锤及中心锤，边锤围绕中心锤均匀布置，中心锤钻头底唇面超前于边锤钻头底唇面，中心锤钻头底唇面形状与边锤钻头底唇面形状组合形成一个完整的圆形截面，各边锤钻头采用T型槽结构安装，可沿轴向浮动，中心钻头采用卡键式花键轴安装。该潜孔锤钻具具有整体式外护筒，上部配气段具有钟形护罩，本发明潜孔锤配气稳定、结构紧凑、维修方便、碎岩效率高，且可实现多种钻探工艺方法。
一种直径组合式空气循环潜孔锤

[实用新型]内置式冰下湖热熔钻具升降装置-CN201922204110.0有效
发明人：李昊轩;王清岩;郑显赫;钟蔚岭;盛洁;李舒霞;雷菊 -专利权人：吉林大学
申请日： 2019-12-11 - 公布日： 2020-07-31 - 主分类号： E21B7/00 文献下载
摘要：本实用新型的内置式冰下湖热熔钻具升降装置，其由安装在钻具外缸套内部的升降机构和排绳机构组成，升降机构由滚珠丝杠传动结构、电磁制动器和空心轴直流电机组成，既能控制热熔钻具的正常下放、提升和悬停，又能承受热熔钻具的自重，使滚筒只需很小的缠绕扭矩和排绳力，仅用于储存铠装电缆，而不用承受钻具自重，提高了冰下湖热熔钻具升降控制的稳定性和连续性。排绳机构包括导电滑环、滚筒、浮动支座、空心轴直流电机、锥齿轮传动机构、排绳离合器及同步带传动机构，通过同步带传动机构、空心轴直流电机、锥齿轮传动机构和排绳离合器实现移动夹带器上的导向滑轮组与滚筒上的铠装电缆排出位置保持一致，保证了滚筒排绳稳定性、连续性及精确度。
内置式冰下湖热熔钻具升降装置

[实用新型]一种分体式大直径空气反循环潜孔锤扩底钻头-CN201922151514.8有效
发明人： 郑显赫;王清岩;李昊轩;盛洁;钟蔚岭;雷菊;李舒霞 -专利权人：吉林大学
申请日： 2019-12-04 - 公布日： 2020-07-07 - 主分类号： E21B10/633 文献下载
摘要：一种分体式大直径空气反循环潜孔锤扩底钻头，包括扩底中心钻头体、扩底钻头补芯、限位环、花键轴、花键套、半环卡键、导向平键及钻头活瓣。花键轴与扩底中心钻头体、镶嵌有硬质合金柱形齿的钻头活瓣等零部件组合安装共同实现对岩石进行切削；花键轴与花键套组合利用其内部的槽和孔形成空气循环介质的循环通道；半环卡键将扩底钻头固定安装在空气潜孔锤钻具下方进行冲击回转钻进；钻头活瓣安装在扩底中心钻头体上并可以沿其上T型卡键移动从而改变钻头钻进直径，本实用新型与护壁套管、空气潜孔锤钻具组配可进行空气反循环潜孔锤扩底跟管钻进，与常规套管钻进工艺相比具有钻具组合结构简单、便于维护、能耗低、使用寿命长等技术优势。
一种体式直径空气循环潜孔锤扩底钻头

[发明专利]内置式冰下湖热熔钻具升降装置-CN201911263074.3在审
发明人：李昊轩;王清岩;郑显赫;钟蔚岭;盛洁;李舒霞;雷菊 -专利权人：吉林大学
申请日： 2019-12-11 - 公布日： 2020-02-21 - 主分类号： E21B7/00 文献下载
摘要：本发明的内置式冰下湖热熔钻具升降装置，其由安装在钻具外缸套内部的升降机构和排绳机构组成，升降机构由滚珠丝杠传动结构、电磁制动器和空心轴直流电机组成，既能控制热熔钻具的正常下放、提升和悬停，又能承受热熔钻具的自重，使滚筒只需很小的缠绕扭矩和排绳力，仅用于储存铠装电缆，而不用承受钻具自重，提高了冰下湖热熔钻具升降控制的稳定性和连续性。排绳机构包括导电滑环、滚筒、浮动支座、空心轴直流电机、锥齿轮传动机构、排绳离合器及同步带传动机构，通过同步带传动机构、空心轴直流电机、锥齿轮传动机构和排绳离合器实现移动夹带器上的导向滑轮组与滚筒上的铠装电缆排出位置保持一致，保证了滚筒排绳稳定性、连续性和控制的精确度。
内置式冰下湖热熔钻具升降装置

[发明专利]一种分体式大直径空气反循环潜孔锤扩底钻头-CN201911226525.6在审
发明人： 郑显赫;王清岩;李昊轩;盛洁;钟蔚岭;雷菊;李舒霞 -专利权人：吉林大学
申请日： 2019-12-04 - 公布日： 2020-02-04 - 主分类号： E21B10/633 文献下载
摘要：本发明公开了一种分体式大直径空气反循环潜孔锤扩底钻头，包括扩底中心钻头体、扩底钻头补芯、限位环、花键轴、花键套、半环卡键、导向平键及钻头活瓣。花键轴与扩底中心钻头体、镶嵌有硬质合金柱形齿的钻头活瓣等零部件组合安装共同实现对岩石进行切削；花键轴与花键套组合利用其内部的槽和孔形成空气循环介质的循环通道；半环卡键将扩底钻头固定安装在空气潜孔锤钻具下方进行冲击回转钻进；钻头活瓣安装在扩底中心钻头体上并可以沿其上T型卡键移动从而改变钻头钻进直径，本发明与护壁套管、空气潜孔锤钻具组配可进行空气反循环潜孔锤扩底跟管钻进，与常规套管钻进工艺相比具有钻具组合结构简单、便于维护、能耗低、使用寿命长等技术优势。
钻头扩底钻头中心钻头花键轴活瓣钻进反循环潜孔锤空气潜孔锤花键套半环卡键硬质合金柱常规套管冲击回转导向平键跟管钻进护壁套管技术优势空气循环使用寿命循环通道组合安装钻具组合分体式限位环钻具组切削补芯形齿钻具能耗零部件镶嵌岩石移动维护

[实用新型]一种多钻头组合式钻具系统自转回转机构-CN201822012178.4有效
发明人：高科;张聪;郑显赫;高润峰 -专利权人：吉林大学
申请日： 2018-12-03 - 公布日： 2019-07-16 - 主分类号： E21B4/04 文献下载
摘要：一种多钻头组合式钻具系统自转回转机构，由钻头、钻头限门螺母、钻头传压接头、钻头传扭接头、自转电机扶正小轴承、自转电机外固定圈、自转电机、自转电机支撑短接组成。自转电机嵌于自转电机支撑短接的电机槽中，由自转电机外固定圈进行固定，电机轴连接钻头传扭接头，将扭矩传给钻头传压接头进而传给钻头，钻头由钻头限门螺母和钻头传压接头固定，自转电机扶正小轴承座于自转电机支撑短接中，承受来自钻头传压轴承的压力，进而将钻压传给自转电机支撑短接。本实用新型解决了电机轴传扭隔压的问题。
钻头自转电机短接传压接头螺母组合式钻具回转机构外固定圈支撑扶正自转本实用新型电机轴连接电机槽电机轴小轴承轴承座钻压轴承

[实用新型]一种多钻头组合式钻具系统的公转回转机构-CN201822012574.7有效
发明人：高科;张聪;郑显赫;高润峰 -专利权人：吉林大学
申请日： 2018-12-03 - 公布日： 2019-07-05 - 主分类号： E21B4/04 文献下载
摘要：一种多钻头组合式钻具系统的公转回转机构，由动力传输组件、含有多级台阶的公转传动组件、含有台阶的固定限位组件、传电组件组成，该结构能使钻头系统中的切削齿单元在工作时可以同时进行公转与自转。本实用新型解决了在切削齿单元公转与自转同时进行过程中的导线缠绕问题，并且实现了公转电机的输出轴只传扭矩不传递压力，压力由承压轴承传递的功能。本实用新型采用公转电机传递扭矩的方式而不是使用传统的钻杆传递扭矩给钻头，钻杆承受较小的扭矩，减小了功率损耗，节约了能源成本，同时减小了更换钻杆的次数，提升了钻进效率。
钻头钻杆本实用新型组合式钻具传递扭矩公转电机回转机构切削齿自转减小动力传输组件公转传动组件承压轴承导线缠绕多级台阶功率损耗固定限位能源成本钻头系统传递传统的电组件输出轴钻进节约

[发明专利]一种多钻头组合式钻具系统的公转回转机构-CN201811465099.7在审
发明人：高科;张聪;郑显赫;高润峰 -专利权人：吉林大学
申请日： 2018-12-03 - 公布日： 2019-01-29 - 主分类号： E21B4/04 文献下载
摘要：一种多钻头组合式钻具系统的公转回转机构，由动力传输组件、含有多级台阶的公转传动组件、含有台阶的固定限位组件、传电组件组成，该结构能使钻头系统中的切削齿单元在工作时可以同时进行公转与自转。本发明解决了在切削齿单元公转与自转同时进行过程中的导线缠绕问题，并且实现了公转电机的输出轴只传扭矩不传递压力，压力由承压轴承传递的功能。本发明采用公转电机传递扭矩的方式而不是使用传统的钻杆传递扭矩给钻头，钻杆承受较小的扭矩，减小了功率损耗，节约了能源成本，同时减小了更换钻杆的次数，提升了钻进效率。
钻头钻杆组合式钻具传递扭矩公转电机回转机构切削齿自转减小动力传输组件公转传动组件承压轴承导线缠绕多级台阶功率损耗固定限位能源成本钻头系统传递传统的电组件输出轴钻进节约

[发明专利]一种多钻头组合式钻具系统自转回转机构-CN201811465397.6在审
发明人：高科;张聪;郑显赫;高润峰 -专利权人：吉林大学
申请日： 2018-12-03 - 公布日： 2019-01-29 - 主分类号： E21B4/04 文献下载
摘要：一种多钻头组合式钻具系统自转回转机构，由钻头、钻头限门螺母、钻头传压接头、钻头传扭接头、自转电机扶正小轴承、自转电机外固定圈、自转电机、自转电机支撑短接组成。自转电机嵌于自转电机支撑短接的电机槽中，由自转电机外固定圈进行固定，电机轴连接钻头传扭接头，将扭矩传给钻头传压接头进而传给钻头，钻头由钻头限门螺母和钻头传压接头固定，自转电机扶正小轴承座于自转电机支撑短接中，承受来自钻头传压轴承的压力，进而将钻压传给自转电机支撑短接。本发明解决了电机轴传扭隔压的问题。
钻头自转电机短接传压接头螺母组合式钻具回转机构外固定圈支撑扶正自转电机轴连接电机槽电机轴小轴承轴承座钻压轴承

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