[发明专利]空气潜孔锤单动双管取心跟管钻具

摘要

本发明涉及的是一种空气潜孔锤单动双管取心跟管钻具，是一种用于适用松散砂卵砾石和断裂破碎等复杂地层工程地质勘察和地质矿产勘探等相关领域的空气潜孔锤单动双管取心跟管钻具。由中心取心钻具和跟管钻具组成；中心取心钻具为单动双管取心钻具，由单动减振机构、内管调节机构、含卡心装置的取心机构组成；单动减振机构包括冲击接头、碟形弹簧、轴承座、连接轴、推力球轴承和向心球轴承；内管调节机构包括连接轴、岩心管接头、内管和螺母；含卡心装置的取心机构包括外管、内管、连接轴、岩心管接头、取心钻头、滚针、爪簧座和爪簧；跟管钻具由套管和套管接头、套管靴、卡环、套管钻头组成。

主权项

一种空气潜孔锤单动双管取心跟管钻具，其特征在于：由中心取心钻具和跟管钻具组成；中心取心钻具为单动双管取心钻具，由单动减振机构、内管调节机构、含卡心装置的取心机构组成；单动减振机构包括冲击接头、碟形弹簧、轴承座、连接轴、推力球轴承和向心球轴承；外管通过丝扣与冲击接头连接，内管与岩心管接头连接，岩心管接头与连接轴连接，连接轴通过推力球轴承和向心球轴承与冲击接头连接，实现冲击接头带动外管和取心钻头转动，连接轴和岩心管接头及内管不转动；在冲击接头下端与推力球轴承、向心球轴承及连接轴之间设置一组碟形弹簧，起到减振作用；内管调节机构包括连接轴、岩心管接头、内管和螺母；螺母与连接轴通过螺纹连接，连接轴与岩心管接头通过螺纹连接，岩心管接头与内管通过螺纹连接；通过拧动旋转螺母控制岩心管接头与连接轴螺纹连接长度调节卡心装置的爪簧座与取心钻头之间的间隙，确保爪簧座与取心钻头之间的间隙适合；含卡心装置的取心机构包括外管、内管、连接轴、岩心管接头、取心钻头、滚针、爪簧座和爪簧；爪簧座和爪簧组成卡心装置，爪簧座内有斜度面和爪簧外有斜度面配合并可相互滑移；爪簧座上端与内管下端光轴部分套接并可滑移；爪簧座与取芯钻头之间设有滚针，起到减阻与导正作用，爪簧具有倒刺状弹性抓手，钻进时，卡心装置向上滑移，岩心经取心钻头和爪簧进入内管，钻头内径比内管和爪簧内径小，岩心可自由进入；提钻时，卡心装置向下滑移，弹性抓手收缩卡取和挡取岩心，岩心不会脱落，提高取心质量；跟管钻具由套管、套管接头、套管靴、弹性卡环、套管钻头组成，为同心扩孔跟管钻具；套管通过套管接头与套管靴丝扣连接，套管钻头与套管靴的连接采用弹性卡环，弹性卡环为开口圆环；套管钻头与套管靴采用弹性卡环连接形成可绕套管的轴心线转动的悬挂结构，套管钻头可绕套管靴转动，弹性卡环传递套管轴向力，其中套管钻头可回转，套管、套管接头和套管靴不转动；弹性卡环壁厚等于套管靴环形槽深度，弹性卡环内径等于套管钻头环形槽小径，套管钻头环形槽深度小于弹性卡环壁厚，装配时先将弹性卡环装入套管靴内，然后将套管钻头压进去，装好后套管钻头与套管靴能自由转动；套管钻头通过弹性卡环带动套管靴、套管同步跟进。