[发明专利]水平定向钻机导向钻杆

说明书

技术领域

本发明涉及一种非开挖地下管线的铺设工程领域，特别是一种水平定向钻机导向钻杆。

背景技术

水平定向钻进技术在非开挖铺管工程中的应用十分广泛，铺管工程一般分为三个阶段，即先导孔钻进、回拉扩孔和管道铺设。传统的先导孔是指利用带斜面的、直径较小的切削钻头按照预定的设计轨迹首先形成小直径的导引孔，为后续扩孔和铺管提供导引功能，所以先导孔质量的优劣直接影响整个孔工程能否顺利完成，是后续回拉扩孔和管道铺设的基础和保障。但是传统导向装置存在许多不足之处：一是当钻直孔不造斜时，容易使钻孔轨迹发生偏斜的趋向，严重影响工作效率，同时，还增加了钻杆柱施工过程易损坏断裂的危险性；二是当需要造斜导向时，钻机动力头不旋转，靠导向板的面向及地表监控仪器的数据来实现不旋转向前推压钻进，这种钻进方式效率更低，并且必须要有经验的操作非常娴熟的机长靠多年实际经验才能顺利完成造斜导向，受人工的影响较大。综合以上因素，传统导向装置钻孔轨迹与设计轨迹偏差较大，导向方向多变性，钻孔内壁不平整，所以一种钻进效率高、导向能力强、对操作技能水平要求不高的导向钻进装置的研发迫在眉睫。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种高效钻进、导向能力强，减少因钻杆柱损坏断裂而引发的孔底事故，提高成产效率的水平定向钻机导向钻杆。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，一种水平定向钻机导向钻杆，包括钻杆柱，在钻杆柱的前方设有切削钻头，在切削钻头与钻杆柱之间设有监控切削钻头位置的探头盒，其特点是：在探头盒与切削钻头之间设有液控旋转导向装置，所述液控旋转导向装置包括外杆体，在外杆体的后端设有连接探头盒用的母扣，母扣的内腔设置为冲洗液进液腔，在外杆体的前端设有与切削钻头相接的接头，接头的内腔设置为冲洗液出液腔，在外杆体的内部设有与外杆体同轴设置的心轴，心轴的后部外壁与外杆体的内壁之间设有深沟球轴承Ⅰ，在深沟球轴承Ⅰ的后方心轴的外壁与外杆体的内壁之间设有后密封装置，在心轴的前端外杆体的内部插装有配流轴，在配流轴的前部套装有与外杆体固定相接的定中配流套，在定中配流套与配流轴之间设有前密封装置，在配流轴与心轴插接处设有外套在心轴上的深沟球轴承Ⅱ，在深沟球轴承Ⅱ与深沟球轴承Ⅰ之间的心轴上设有偏心机构，在偏心机构上设有与母扣冲洗液进液腔相通用于切削钻头工作面冷却的冲洗液冷却通道，在配流轴上设有连通冲洗液冷却通道与冲洗液出液腔的冲洗液冷却流通通道，所述心轴的中心孔设置为与母扣冲洗液进液腔相通的冲洗液压力通道，在配流轴内设有与心轴冲洗液压力通道相通的冲洗液通流通道；在外杆体的外壁上周向均匀分布有四个控制切削钻头切削方向的导向活塞，导向活塞的轴向与外杆体的轴向垂直，在配流轴上设有四条分别连通导向活塞与冲洗液通流通道的分流通道，所述导向活塞与外杆体之间设有复位弹簧，在配流轴的外壁上设有至少一个控制配流轴与外杆体同步旋转的刹车活塞，刹车活塞的轴向与配流轴的轴向垂直，在外杆体的内壁上向内设有与刹车活塞配合的定位槽，在车活塞与与外杆体之间设有刹车弹簧，所述配流轴上设有连通刹车活塞与配流轴冲洗液通流通道的冲洗液刹车通道；在冲洗液通流通道内设有前后移动控制冲洗液刹车通道和分流通道启闭的阀芯，在阀芯的前方设有与配流轴固定相接的弹簧套，在弹簧套与阀芯之间安装有压缩弹簧。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述后密封装置为设置在心轴外壁与外杆体内壁之间的V型夹织物橡胶密封圈Ⅰ，在V型夹织物橡胶密封圈Ⅰ的后端设有套装在心轴上的垫圈Ⅰ，在垫圈Ⅰ的后端设有调整V型夹织物橡胶密封圈Ⅰ用的调节螺钉Ⅰ。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述前密封装置为设置在配流轴外壁与定中配流套内壁之间的V型夹织物橡胶密封圈Ⅱ，在V型夹织物橡胶密封圈Ⅱ的前端设有套装在配流轴上的垫圈Ⅱ，在垫圈Ⅱ的前端设有调整V型夹织物橡胶密封圈Ⅱ用的调节螺钉Ⅱ。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在心轴冲洗液压力控制通道的入口处还设有冲洗液过滤装置，所述冲洗液过滤装置为通过堵头固定安装在心轴上的滤网，在堵头上设有与冲洗液进液腔和冲洗液压力控制通道相通的堵头通道。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在弹簧套的前端设有调节压缩弹簧用的调节螺钉Ⅲ。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述冲洗液冷却通道为心轴双耳槽通孔，所述冲洗液冷却流通通道为与心轴双耳槽正对相通的配流轴双耳槽通孔。