【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及单动双管钻具，特别是涉及一种螺杆驱动的单动双管冲击回转钻具。
技术介绍
1、现有地质取芯钻探液动冲击器多用于绳索取芯钻探和石油钻探中，前者以勘探技术研究所生产的射吸式液动冲击器为代表，冲击功较小，适用于破碎地层的取芯钻探，增加取芯率，提高钻进速度。后者多用于石油钻探，且地层相对于地质取芯钻探岩层较软弱。其结构以射吸式或者流道交替式为主。
2、现有代表性的冲击器中，冲击功小且利用冲锤的落体运动是比较普遍存在的现象和问题，不管是是射吸式还是流道交替式，都由冲锤体的重量冲击铁砧做功为主。
3、单动双管钻具，这里不包括内管和外管及以下机构，所以也称分水接头，单动双管钻具在钻进过程中，外管转动而内管不转动的双管钻具称为单动双管钻具。由于单动双管钻具内管容纳并保护岩芯，避免了钻具转动而产生的摩擦振动对岩矿心的重复机械破碎，因而取芯质量高。现有的单动装置都含密封系统，这种密封系统，是为了保护起单动作用的轴承的，一般为了结构简单，常规的都是使用密封圈或者填料密封，这种密封系统，效果不大，会增加内外层双管之间的摩擦面，而且不是只有一层，是内外层都增加了摩擦面，密封圈的设置增加了单动系统的阻力，甚至影响了单动系统的单动性能。密封圈本身的磨损大，且影响钻具的单动性，钻具的内管会跟随外管转动，无法形成单动效果，导致内管转动对矿心产生错位和破坏，致使取芯的样品不准确，而且通常密封圈的保护作用很快失效。
4、基于此，本专利技术设计了一种螺杆驱动的单动双管冲击回转钻具，以解决上述问题。
1、本专利技术的目的在于提供一种螺杆驱动的单动双管冲击回转钻具，能够通过单动轴承将内管接头的转动与外管接头的转动彻底分离，并通过单动轴承传动，增加了定位螺母对芯轴位置进行限定，即调整内外岩芯管之间的间隙，使钻具单动性大大增强，有效避免了内管接头即内管发生转动，使取芯钻进取出的岩芯更加具有原状性，即使是在破碎岩层中钻进内管也不会跟随转动，且本装置增加了冲击机构，能够上下锤击，提高了取芯钻具的钻进效率，还可用于普通单管冲击回转钻进的钻具使用，具有双作用效果。
2、本专利技术是这样实现的：一种螺杆驱动的单动双管冲击回转钻具，包括：
3、内管接头、冲锤体、内花键接头、顶升筒、螺杆泵转子、轴承座、顶压座、外管接头和上接头；
4、所述上接头为上下两端开口的圆筒结构，所述上接头顶部开设了注液口；
5、所述冲锤体和内花键接头都是上下两端开口的圆筒结构，所述冲锤体能沿竖直方向滑动的套装在内花键接头内部，所述内花键接头密封卡装在上接头的下端；
6、所述上接头、内花键接头、顶压座和外管接头由上至下卡装组成一个相互连通的密封空腔；
7、所述上接头的下端开口内部卡装了弹力轴承和冲击弹簧，所述冲击弹簧抵靠在弹力轴承的下端面上，所述冲击弹簧的下端抵紧在冲锤体的顶面；
8、所述顶升筒为圆筒状结构，所述顶升筒套装在冲锤体的内部，所述顶升筒的外壁与冲锤体内壁之间环绕设置了顶升环台，所述顶升环台底部为螺旋状环面，所述顶升环台首尾不相连；
9、所述顶压座为上下两端开口且内部带有隔板的圆筒结构，所述顶压座的内部通过隔板分隔为上下两个相互隔离的空腔，所述顶压座内部的隔板上开设了多个泄压孔，所述泄压孔连通顶压座内部上下两个隔离的空腔；
10、所述上接头、内花键接头和顶压座由上至下卡装组成一个相互连通的密封空腔，
11、所述螺杆泵转子竖直设置在顶压座的内腔，所述螺杆泵转子顶端为驱动齿轮，所述顶压座内部能转动的套装了一个减速齿圈，所述减速齿圈与驱动齿轮啮合传动；所述减速齿圈的顶端向上凸设了一个限位推块，所述限位推块的顶部与顶升环台底部螺旋环面相互抵靠；
12、所述轴承座为圆盘状的基座，所述轴承座位置固定的卡紧在顶压座的内腔，所述螺杆泵转子的下端位置固定且能转动的安装在轴承座上；所述顶压座内部还设置了单向阀，所述顶压座上下两端之间通过螺杆泵转子和单向阀连通；
13、所述轴承座上开设了多个通孔，所述轴承座上下两侧通过多个通孔连通，所述单向阀所在的通道设置在轴承座的通孔正上方；
14、所述外管接头顶部为一中空的冷却腔，所述外管接头下端开设了多个冷却孔，每个所述冷却孔都与冷却腔连通；
15、所述内管接头为上下两端开口的圆筒，所述内管接头设置在外管接头下方，所述内管接头内壁还设置了多个单动轴承，多个所述单动轴承依次上下叠合设置，且所述单动轴承之间还设置了碟簧，多个所述单动轴承通过碟簧卡紧在内管接头内部，所述单动轴承内环上安装了芯轴，所述芯轴通过多个单动轴承位置固定的转动安置在内管接头内部，所述芯轴上端通过螺纹锁紧在外管接头内部，所述芯轴下端开设了排水孔，所述排水孔上端与冷却孔连通；
16、所述内管接头、外管接头和芯轴的竖直轴线重合。
17、进一步地，所述减速齿圈套装在驱动齿轮外部，所述减速齿圈为内齿圈，所述减速齿圈内壁与驱动齿轮外部齿轮啮合传动；
18、所述驱动齿轮位置固定的竖直架设在顶升筒正下方；
19、所述减速齿圈通过轴承能转动的安装在顶压座内壁；
20、所述轴承座内部稳定的设置了一个支撑轴承，所述螺杆泵转子的下端安装在支撑轴承上。
21、进一步地，所述冲锤体、顶升筒和顶升环台为整体结构；
22、所述内花键接头内部设置了竖直的花键，所述冲锤体外部设置了竖直的花键，所述冲锤体外部的花键与内花键接头内壁的花键竖直滑动配合。
23、进一步地，所述弹力轴承为平面轴承。
24、进一步地，所述排水孔外部下端还锁紧了定位螺母，所述定位螺母与排水孔外部套装的最下方的单动轴承内环抵紧，所述定位螺母与内管接头不接触，所述内管接头与外管接头不接触。
25、本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过单动轴承将排水孔和内管接头分离开，并通过单动轴承传动，不再使用密封圈结构，确保的内外管之间没有相对滑动，并通过碟簧将单动轴承位置卡紧，限制了排水孔的转动轴线，使排水孔能位置稳定的与内管接头之间发生相对转动，形成有效的单动效果，进而使取芯钻进取出的岩芯更加具有原状性，提高样芯质量和准确性；
26、2、增加了定位螺母对排水孔位置进行限定，不仅起到防止排水孔脱落的作用，还能够在一定范围内调整排水孔的高度位置，使得本装置取芯调节更加方便；
27、3、本装置将常规的单动双管钻具分为了两个部分，上方的冲锤体上下冲击结构为一部分，下方的钻进部分为另一部分，使得冲击和钻进分开为两个部分，不仅可以相对独立的工作，也能方便的进行钻进，并且结构互相不干涉，一个单动双管钻具，可以在实际作业中，根据需求拆分上下两个独立的部件分开使用，也可以组合起来一起使用，使用更加灵活；
28、4、本装置通过螺杆泵转子受到冲洗液流动产生转动来提供驱动力，在通过驱动齿轮进行驱动，并通过减速齿圈进行变速，降低转速的同时增加力矩，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种螺杆驱动的单动双管冲击回转钻具，其特征在于，包括：内管接头(1)、冲锤体(3)、内花键接头(2)、顶升筒(32)、螺杆泵转子(4)、轴承座(5)、顶压座(52)、外管接头(6)和上接头(7)；
2.根据权利要求1所述的一种螺杆驱动的单动双管冲击回转钻具，其特征在于：所述减速齿圈(42)套装在驱动齿轮(41)外部，所述减速齿圈(42)为内齿圈，所述减速齿圈(42)内壁与驱动齿轮(41)外部齿轮啮合传动；
3.根据权利要求1所述的一种螺杆驱动的单动双管冲击回转钻具，其特征在于：所述冲锤体(3)、顶升筒(32)和顶升环台(31)为整体结构；
4.根据权利要求1所述的一种螺杆驱动的单动双管冲击回转钻具，其特征在于：所述弹力轴承(22)为平面轴承。
5.根据权利要求1所述的一种螺杆驱动的单动双管冲击回转钻具，其特征在于：所述排水孔(12)外部下端还锁紧了定位螺母(15)，所述定位螺母(15)外部套装的最下方的单动轴承(13)内环抵紧，所述定位螺母(15)与内管接头(1)不接触，所述内管接头(1)与外管接头(6)不接触。
【技术特征摘要】
1.一种螺杆驱动的单动双管冲击回转钻具，其特征在于，包括：内管接头(1)、冲锤体(3)、内花键接头(2)、顶升筒(32)、螺杆泵转子(4)、轴承座(5)、顶压座(52)、外管接头(6)和上接头(7)；
2.根据权利要求1所述的一种螺杆驱动的单动双管冲击回转钻具，其特征在于：所述减速齿圈(42)套装在驱动齿轮(41)外部，所述减速齿圈(42)为内齿圈，所述减速齿圈(42)内壁与驱动齿轮(41)外部齿轮啮合传动；
3.根据权利要求1所述的一种螺杆驱动的单动双管冲击回...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰立飙，兰立峰，
申请(专利权)人：福清市福钻地质装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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