[发明专利]用于施工长距离水平钻孔的钻头扶正装置

说明书

本发明提供了用于施工长距离水平钻孔的钻头扶正装置，包括筒状的安装件、两个圆盘状的连接件以及分别安装在两个连接件上的若干个滚动件，两个连接件分别通过弹性机构安装在安装件的两端以使得两个连接件可沿安装件的轴向与安装件发生相对位移，且连接件的中心轴与安装件的中心轴相重合，安装在每个连接件上的若干滚动件分别绕连接件的中心轴呈均匀圆周分布。本发明通过在安装件的两端通过弹性机构连接用于安装滚动件的连接件，则在滚动件或连接件在前进时若遇到钻孔孔壁的凸起结构，则凸起机构会驱动连接件沿安装件的轴向产生伸缩移动，以此避免因孔壁凹凸不平而导致钻杆和钻杆偏离预定轴线，进而保证超深水平钻孔作业的质量。

技术领域

本发明涉及水平钻孔施工领域，尤其涉及用于施工长距离水平钻孔的钻头扶正装置。

背景技术

在隧道与地下工程中，通常需要用钻机在地下钻凿出直径较小且具有一定深度的井孔，这种作业称之为钻孔。钻孔作业通常包括垂直钻孔和水平钻孔，在长距离的水平钻孔作业中，由于钻头和钻杆自重的影响，钻孔的轨迹会产生偏离设计轴线的误差，即钻头前端会相对钻杆后端产生向下的挠度，从而使得成孔的轨迹产生向下倾斜，因而需要在钻杆上设置若干扶正器来调整钻头仰角。

现有钻孔作业所使用的扶正器包括硬扶正器和软扶正器，其硬扶正器的最大弊端是容易造成卡孔，并且其适应凹凸不平的孔壁环境的能力较弱；而软扶正器基本为片状结构，实际是扶正器与孔壁是点接触，这种结构虽不易造成卡孔现象，但软弱的材质和与孔壁的点接触的原因，其实际的居中效果也不理想，如公开号为CN109667552A的专利文献中记载了一种钻孔测井用的新型扶正器，包括底部固定板和右夹片，右夹片竖向安装在底部固定板靠近圆周外端的上端外壁上，该扶正器与传统的硬扶正器和软扶正器的最大区别是在本新型的扶正器上增加了三组扶正刷，而通过增加的三组扶正刷能够使得该新型的扶正器能够连接探头后来带动探头伸入到各种不同凹凸不平的孔壁结构中进行探测，并且在各种不同凹凸不平的孔壁结构中三组扶正刷都能够保证探头处于在孔中的中心位置。上述现有技术虽然可以有效利用在垂直钻孔作业中并能适应凹凸不平的孔壁结构，但若运用于水平钻孔作业时，钻头钻杆受到的重力影响更明显，以致柔性的扶正刷无法对其进行有效的支撑，最终仍会导致钻杆钻头偏离轴线，因此该扶正器仍无法有效地运用于水平钻孔作业。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了用于施工长距离水平钻孔的钻头扶正装置，其解决了现有扶正器无法兼顾水平长距离钻孔作业和凹凸不平的孔壁结构这一缺点。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

用于施工长距离水平钻孔的钻头扶正装置，其包括筒状的安装件、两个圆盘状的连接件以及分别安装在两个连接件上的若干个滚动件，其中：

两个所述连接件分别通过弹性机构安装在安装件的两端以使得两个所述连接件可沿安装件的轴向与安装件发生相对位移，且所述连接件的中心轴与安装件的中心轴相重合，安装在每个连接件上的若干所述滚动件分别绕连接件的中心轴呈均匀圆周分布。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：通过在安装件的两端通过弹性机构连接用于安装滚动件的连接件，则在滚动件或连接件在前进时若遇到钻孔孔壁的凸起结构，则凸起机构会驱动连接件沿安装件的轴向产生伸缩移动，以此避免因孔壁凹凸不平而导致钻杆和钻杆偏离预定轴线；当扶正器离开孔壁的凹凸不平结构后，在弹性机构的作用下，连接件又会恢复到原位置。

附图说明

图1为本发明的安装状态示意图。

图2为图1中A部分的局部放大视图。

图3为本发明所述安装件的结构示意图。

图4为本发明所述连接件的结构示意图。

图5为本发明所述滚动件的结构示意图。

具体实施方式