[实用新型]一种用于空气钻进的回转式钻孔孔口密封装置

说明书

一种用于空气钻进的回转式钻孔孔口密封装置，可用于空气钻进、矿山爆破孔施工、地质勘探等技术领域，包括密封半圆滑块、滑块座、夹紧弹簧、弹簧拉杆、连接芯管、固定螺栓、轴承压盖、轴承座、孔口连接管、轴承、密封盘根、橡胶密封片及弹簧挡板，密封半圆滑块在夹紧弹簧的作用下，抱紧旋转的钻杆，钻杆的旋转带动密封半圆滑块，从而带动滑块座、连接芯管及轴承一起旋转，实现了密封装置的回转；本实用新型的回转式密封避免了密封材料的磨损，使密封效果更好；用夹紧弹簧提供夹紧力能根据阻力大小实时调整，最大限度地降低对钻杆的阻力；更换不同规格的密封半圆滑块可满足不同规格钻杆的要求。

技术领域

本实用新型涉及一种钻探机具，可用于空气钻进、矿山爆破孔施工、地质勘探等技术领域。

背景技术

空气钻进是以压缩空气既作为循环介质，又作为破碎岩石能量的一种欠平衡钻进技术。空气钻进技术自诞生以来就受到国内外钻探界的高度关注，以其钻进效率高、地层适应能力强、井底清洗及冷却条件好、有效避免井漏等复杂情况的发生、适应干旱缺水地区施工等特点，已广泛推广应用到水文水井钻探、油气钻井、地热钻井、矿山勘探等领域。在空气钻井中，空气在孔内循环过程中，从孔底携带钻头破碎下的岩屑，从孔口排除或喷出，导致携带岩屑和岩粉空气在孔口周围喷出，严重污染了钻机工作场的环境，对人体健康造成危害，对设备也产生污染，影响设备寿命和工作状态。

在开展地质勘探过程中，要掌握地下矿产资源的储存位置、储量及品位，需要获得矿层的岩矿样品。而在进行常规的正循环空气钻进或反循环钻进过程中，都有空气从钻孔内上返，上返的速度非常高(速度大于15m/s),孔口若无孔口密封装置，空气携带岩屑从孔口喷出，无法完全获取钻头破碎下来的岩样，不能真实反映地层或矿产的组成，难以满足地质勘探要求。

常规的密封装置是采用固定式，密封装置不随钻杆转动，装置和钻杆间充填橡胶或其他密封材料，由于充填材料不能和钻杆紧贴，使其与钻杆间产生间隙，在高速空气流的吹动和回转磨损工况下，间隙也在增大，很快导致密封失效，孔口产生大量的岩粉灰尘，严重影响钻进工作的正常进行。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术方问题是：为了克服现有孔口密封装置的不足，提供一种用于空气钻进的回转式钻孔孔口密封装置，使孔口密封效果更好，适应空气钻进要求。

本实用新型采用如下的技术方案：一种用于空气钻进的回转式钻孔孔口密封装置，其特征在于：包括密封半圆滑块、滑块座、夹紧弹簧、弹簧拉杆、连接芯管、固定螺栓、轴承压盖、轴承座、孔口连接管、轴承、密封盘根、橡胶密封片及弹簧挡板，所述密封半圆滑块数量为两个，两个密封半圆滑块对称设置在钻杆两侧，每个密封半圆滑块内侧面镶嵌有密封盘根，每个密封半圆滑块的两端粘贴有橡胶密封片；所述滑块座套设在钻杆上，滑块座上焊接有弹簧挡板；所述弹簧挡板数量为两个，两个弹簧挡板分布在钻杆两侧呈对称布置；所述夹紧弹簧置于弹簧挡板内部并套设在弹簧拉杆上，夹紧弹簧一端抵靠在密封半圆滑块上，夹紧弹簧另一端抵靠在滑块座上；所述弹簧拉杆穿过滑块座与密封半圆滑块丝扣连接，弹簧拉杆沿钻杆径向方向移动；沿钻杆轴向连接芯管位于滑块座及孔口连接管之间，连接芯管一端与滑块座焊接，另一端与孔口连接管焊接，连接芯管侧壁下部与轴承的外圈接触；所述轴承安装在轴承座上，轴承与轴承座上端面等高；所述轴承压盖位于轴承及轴承座上方；所述轴承座与轴承压盖通过固定螺栓连接，轴承座与孔口连接管焊接。

进一步，在轴承压盖与轴承座及轴承之间设置有密封垫。

进一步，所述连接芯管与钻杆之间设置有支撑环及橡胶环，支撑环和橡胶环交替布置形成环槽，支撑环和橡胶环之间的环槽形成迷宫式密封。

进一步，在滑块座和连接芯管之间设置有弹性挡圈。