[实用新型]一种钻杆倾斜度监测装置

权利要求书

1.一种钻杆倾斜度监测装置，包括：具有公接头（101）、母接头（102）、上喷浆口（103）、第一测斜装置（104）和第一内置管路（105）的测斜钻杆（10）、多节具有公接头（101）、母接头（102）和第三内置管路（105’）的单元钻杆（10’）、具有母接头（102）、第一法兰浆管（3051）、第二法兰浆管（3052）、第一法兰气管（3053）、测量齿轮（2055）和法兰沉坑（3056）的对接法兰（305）、第二测斜装置（104’）、方位检测装置（80）、减速箱（30）、密封垫（50）、深度传感器和运算控制系统，其中：

公接头（101）包括位于其上端面、具有公板通孔（1012）的公固定板（1011）；

母接头（102）包括位于其内槽底部、具有母板通孔（1022）的母固定板（1021）；

第一测斜装置（104）包括弧形板（1041）、板支座（1042）、第一传感器（1043）和第一数据线（1044）；

第一内置管路（105）包括第一浆管（1051）、第二浆管（1052）、第一气管（1053）和多个第一管路架（1054）；

第三内置管路（105’）包括第五浆管（1051’）、第六浆管（1052’）、第三气管（1053’）和多个第三管路架（1054’）；

方位检测装置（80）包括编码器（801）、小齿轮（805）、安装架（803）和围罩（804）；

密封垫（50）包括封垫体（500）和三个具有上钢套（5011）的上凸唇圈（501）；

减速箱（30）包括具有第一主轴注浆道（3021）、第二主轴注浆道（3022）、主轴注气道（3023）和主轴沉孔（3026）的中空主轴（302）和主轴法兰盘（304）；

其特征在于：

所述测斜钻杆（10）的公接头（101）的公固定板（1011）的公板通孔（1012）设有三个，它们在公固定板（1011）径向方向以等边三角形对称方式布置；所述母接头（102）的母固定板（1021）的母板通孔（1022）设有三个，它们在母固定板（1021）径向方向以等边三角形对称方式布置；所述测斜钻杆（10）的上喷浆口（103）设置于其外壁；所述第一内置管路（105）通过多个第一管路架（1054）设置于测斜钻杆（10）的内腔，该第一内置管路的第一浆管（1051）、第二浆管（1052）、第一气管（1053）以其截面方向为等边三角形对称、轴向互为平行的方式设置在测斜钻杆（10）的内腔；所述第一浆管（1051）在测斜钻杆（10）的内腔通过短弯管（10511）连接上喷浆口（103）；所述第一管路架（1054）设有三个以其径向方向呈等边三角形对称方式布置的第一管架通孔（10541）；所述第一浆管（1051）、第二浆管（1052）、第一气管（1053）分别穿过第一管路架（1054）的三个第一管架通孔（10541）后固定在测斜钻杆（10）的内腔；所述第一浆管（1051）、第二浆管（1052）、第一气管（1053）的上端分别置于公固定板（1011）的三个公板通孔（1012）后焊接固定，该公固定板焊接固定在公接头（101）的端面；所述第二浆管（1052）、第一气管（1053）的下端置于母固定板（1021）的二个母板通孔（1022）后焊接固定，该母固定板焊接固定在母接头（102）的内槽底部；

所述第一测斜装置（104）设置于测斜钻杆（10）的上喷浆口（103）下方的外壁上，所述弧形板（1041）通过固装于测斜钻杆（10）的外壁；所述板支座（1042）位于弧形板（1041）的内侧；所述测斜装置（104）的第一传感器（1043）固装于板支座（1042）上，并与所述第一数据线（1044）连接；

所述单元钻杆（10’）的公接头（101）的公固定板（1011）的公板通孔（1012）设有三个，它们在公固定板（1011）径向方向以等边三角形对称方式布置；所述母接头（102）的母固定板（1021）的母板通孔（1022）设有三个，它们在母固定板（1021）径向方向以等边三角形对称方式布置；所述第三内置管路（105’）通过多个第三管路架（1054’）设置于单元钻杆（10’）的内腔，该第三内置管路的第五浆管（1051’）、第六浆管（1052’）、第三气管（1053’）以其截面方向为等边三角形对称、轴向互为平行的方式设置在单元钻杆（10’）的内腔；所述第三管路架（1054’）设有三个以其径向方向呈等边三角形对称方式布置的第三管架通孔（10541’）；所述第五浆管（1051’）、第六浆管（1052’）、第三气管（1053’）分别穿过第三管路架（1054’）的三个第三管架通孔（10541’）后固定在单元钻杆（10’）的内腔；所述第五浆管（1051’）、第六浆管（1052’）、第三气管（1053’）上端和下端分别置于公固定板（1011）的三个公板通孔（1012）和母固定板（1021）的三个母板通孔（1022）后焊接固定，该母固定板焊接固定在母接头（102）的内槽底部；

所述对接法兰（305）的第一法兰浆管（3051）、第二法兰浆管（3052）和第一法兰气管（3053）以其截面方向为等边三角形对称、轴向互为平行的方式设置在其上部内腔，它们的上端分别位于对接法兰（305）的法兰沉坑（3056）处，它们的分别置于公固定板（1011）的三个公板通孔（1012）和母固定板（1021）的三个母板通孔（1022）后焊接固定，该母固定板焊接固定在母接头（102）的内槽底部；所述测量齿轮（2055）固装于对接法兰（305）的外圆上；

所述测斜钻杆（10）的公接头（101）插入上方多节连接单元钻杆（10’）的母接头（102）后锁定，最后一节单元钻杆（10’）的公接头（101）插入对接法兰（305）的母接头（102）后锁定；所述对接法兰（305）的通过螺栓固装于减速箱（30）的中空主轴（302）的法兰盘（304）；所述中空主轴（302）的第一主轴注浆道（3021）、第二主轴注浆道（3022）、主轴注气道（3023）分别与对接法兰（305）的第一法兰浆管（3051）、第二法兰浆管（3052）和第一法兰气管（3053）、多节单元钻杆（10’）的第五浆管（1051’）、第六浆管（1052’）、第三气管（1053’）以及测斜钻杆（10）的第一浆管（1051）、第二浆管（1052）、第一气管（1053）贯通；所述第一数据线（1044）从运算控制系统引出后依次穿过外部滑电环、外部回转接头、减速箱（30）的中空主轴（302）的主轴注气道（3023）、对接法兰（305）的第一法兰气管（3053）、多节单元钻杆（10’）的第三气管（1053’）和测斜钻杆（10）的第一气管（1053）后在测斜钻杆（10）内腔靠近板支座（1042）处穿出后连接第一传感器（1043）；

所述方位检测装置（80）设置于减速箱（30）下方的对接法兰（305）处，并通过线缆与运算控制系统连接；所述编码器（801）固装于安装架（803）上，其转动轴上固装小齿轮（805）；所述安装架（803）与围罩（804）固装于减速箱（30）下方后将套装于中空主轴（302）上的主轴法兰盘（304）、对接法兰（305）围在其中；所述小齿轮（805）与对接法兰（305）的测量齿轮（2055）啮合；

所述第二测斜装置（104’）设置于减速箱（30）处，通过线缆与运算控制系统连接；

所述密封垫（50）分别设置于测斜钻杆（10）的公接头（101）与单元钻杆（10’）的母接头（102）之间、各个单元钻杆（10’）的公接头（101）和母接头（102）之间、单元钻杆（10’）的公接头（101）和对接法兰（305）的母接头（102）之间以及对接法兰305的法兰沉坑3056与中空主轴302之间的结合处；所述密封垫（50）的三个上凸唇圈（501）以等边三角形对称方式布置在封垫体（500）的上端面，所述上钢套（5011）设置于上凸唇圈（501）的孔内；所述密封垫（50）的三个上凸唇圈（501）分别进入对接法兰（305）的法兰沉坑（3056）处的第一法兰浆管（3051）、第二法兰浆管（3052）、第一法兰气管（3053）、多节单元钻杆（10’）的公接头（101）的公固定板（1011）处的第五浆管（1051’）、第六浆管（1052’）、第三气管（1053’）以及测斜钻杆（10）的公接头（101）的公固定板（1011）处的第一浆管（1051）、第二浆管（1052）、第一气管（1053）；

所述深度传感器安装于悬挂搅拌桩钻机的外部桩架的立柱上，通过线缆与运算控制系统连接；

所述运算控制系统通过对深度传感器采集的下钻深度、第一测斜装置（104）和第二测斜装置（104’）采集的多节单元钻杆（10’）、测斜钻杆（10）的偏斜角度、方位检测装置（80）采集的多节单元钻杆（10’）、测斜钻杆（10）的水平方位角进行软件运算、叠加和补偿，将钻杆倾斜度显示在控制屏幕上。