[发明专利]井下锤钻组件

说明书

技术领域

本发明涉及在岩石钻孔工业中公知的井下锤钻组件，特别是从地面钻入土地中。

背景技术

这些锤钻是设备的高能量消耗项目，且它们也受到较大的磨损。因此对设备来说存在着减少磨损和减少停机时间的组合需要，目前的钻孔深度强调该需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的设备，该种设备特别涉及保护钻头部部件防止受到操作环境的损坏，同时还保证装配和拆卸简单。

根据本发明，提供了一种井下钻组件，它包括钻头和配合卡盘组件，该钻头和配合卡盘组件包括钻头安装件，该钻头安装件有环绕它的外部套筒，该套筒在钻的操作过程中夹持在卡盘和钻头头部之间。

本发明的还一特征是提供了套筒，以便提供防止碎屑在使用过程中进入钻头和卡盘组件中的遮挡件，并提供了用于使得操作流体从下部腔室排出的控制。

本发明还提供了操作流体从组件排出以便流过卡盘壁和提供通过获取孔进入和穿过钻头的反向流通的控制。

本发明的还一特征使得组件包括在卡盘中的花键，该花键与在钻头上的花键接合，且两组花键与在套筒中的花键接合。

本发明还使得在套筒中的花键的长度与在卡盘中和在钻头上的花键长度的总和相等，且在卡盘中和在钻头上的花键的长度相等或不等（根据钻组件的特殊用途）。

本发明还使得套筒提供了使得钻头与卡盘可释放地接合的销的控制。

本发明的其它特征使得组件包括台阶形钻头，该钻头可通过它的狭窄端部接合在钻卡盘中，并具有穿过卡盘和钻头中的狭槽接合的横向保持销，且套筒可滑动地安装在卡盘上，以便抵靠钻头上的台阶操作地保持在卡盘上。

本发明的其它特征使得卡盘为台阶形，以便使得套筒能够在卡盘的直径减小的端部上滑动，以便被夹持在卡盘或磨损套筒的端部和钻头头部之间。

根据本发明的其它特征，提供了一种井下钻头组件，它包括：钻头，该钻头有柄，该柄可接合在卡盘的端部中，用于保持在钻外壳的端部中，柄和卡盘设有可对齐的纵向延伸横向狭槽以及可释放地保持销的装置，柄能够在该销上往复运动。

本发明的其它特征是：销为扁平的，并有在各端部处的成形头部，卡盘和钻柄具有一系列的匹配花键，使得钻头上的头部搁置在钻卡盘的端部上，该卡盘可固定在钻柱磨损套筒的端部中。

本发明还使得销的头部在销的端部上偏离。

通过下面参考附图对本发明一些实施例的说明，将更清楚本发明的这些和其它特征。

附图说明

下面将参考附图介绍本发明的优选实施例，附图中：

图1表示了穿过锤钻组件的纵剖图；

图2表示了具有用作连接件的套筒的锤组件。表示了组件的接合和脱开状态；

图4表示了使用时的连接件，具有用于锤钻的通气排出通道；

图4A是图4的变化形式，表示了底阀管；

图5表示了钻组件的可选结构；

图6表示了改变成用于通过钻头反向空气连通的组件，用于试样采集；

图7和8表示了用于可选的钻头和卡盘组件的本发明；以及

图9和10表示了图7和8的实施例的变化形式。

具体实施方式

在井下钻组件中在邻近部件上使用螺纹已经在本人的共同待审PCT申请No.PCT/IB2010/053549（申请日为2010年8月5日）中介绍。该文献包含在本说明书中作为参考，并应当与本说明书一起阅读，特别是为了理解措辞“止动螺纹”的使用。这意味着制造这样的螺纹，该螺纹可以通过彼此被旋拧，从而防止部件沿一个方向进行相对纵向同轴运动，同时沿相对方向自由地进行这种运动。该运动用于允许活塞直接撞击在钻头上，并提供了从卡盘上释放钻头的简单方法。

下面将参考图1介绍本发明的第一实施例，图1表示了利用本发明的一种形式的锤钻的操作。

这在专利申请2010/07703的说明书和优先权文献中公开。

用于使得锤更高效和提高性能所需的一个特征是增加活塞冲击（blow）频率同时保持活塞冲程。在活塞底部处用于压缩空气作用的更大表面面积将在远离钻头的向上冲程中更快地推动活塞，从而增加每分钟的冲击。锤的外径根据被钻出孔的限定直径来限制并用于保持在磨损套筒（wear sleeve）上的合理壁厚，不能简单地增加活塞直径以实现该目的。如果保持孔尺寸，磨损套筒的壁变得太薄。