专利名称:一种一体式定向井眼斜向开窗侧钻工具
专利类型:实用新型专利
专利申请号:CN202410883568.6
专利申请(专利权)人:西安石油大学
权利人地址:陕西省西安市电子二路东段18号
专利发明(设计)人:王天琦,林威,沙兵兵,党博
专利摘要:本申请涉及井眼斜向开窗侧钻的技术领域,特别是涉及一种一体式定向井眼斜向开窗侧钻工具,包括竖直架、移动架、驱动电机以及钻头,可调节角度的钻杆可以对钻头的角度进行调节处理,进而钻头可以对管道内壁进行不同方向的开窗处理,适用性更强,同时可调节角度的钻头以及可以对钻头钻取后的废料进行回收的收集桶相互配合可以对管道内壁开窗、废料收集进行一体化处理,减少因为钻头开窗产生废料导致管道内部污染的可能,实用效果更佳;限位板在向联动轴移动时可以对联动轴进行锁紧限位处理,通过联动轴与限位板相互配合即可对钻杆进行止停;限位杆通过弧形连架与限位杆相互配合可以对联动轴进行限位,进一步避免钻杆发生转动的可能性。
主权利要求:
1.一种一体式定向井眼斜向开窗侧钻工具,包括竖直架(1),其特征在于:所述的竖直架(1)上沿其长度方向滑动设置有口字型结构的移动架(2),移动架(2)上安装有调节角度的钻杆(3),钻杆(3)靠近移动架(2)的一端安装有驱动电机(4),钻杆(3)远离移动架(2)的一端设置有钻头(5),其中:所述的竖直架(1)远离移动架(2)的一侧设置有用于对钻杆(3)进行支撑的支撑组件(6);所述的支撑组件(6)包括滑动设置在竖直架(1)上的移动板(61),移动板(61)上安装有弹性伸缩杆一(62),弹性伸缩杆一(62)伸缩端通过球铰安装有与钻杆(3)相贴靠的支撑块(63);所述的竖直架(1)上沿其长度方向均匀开设有多个连接孔(611),移动板(61)上通过螺纹连接方式安装有与连接孔(611)相配合的限位螺纹杆(612);
所述的移动架(2)内部贯穿转动安装有沿其宽度方向对称设置的联动轴(21),联动轴(21)位于移动架(2)内部的一端安装有环形架(22),且钻杆(3)通过轴承贯穿安装在环形架(22)上,移动架(2)上设置有用于固定联动轴(21)的限位组件(23),移动架(2)上沿联动轴(21)周向均匀设置有多个刻度线(24),联动轴(21)上设置有与刻度线(24)相配合的指示凸起(25);
所述的限位组件(23)包括对称设置在移动架(2)上的固定架(231),且固定架(231)与联动轴(21)一一对应,固定架(231)上滑动设置有与联动轴(21)相配合且对联动轴(21)进行止停的限位板(232),限位板(232)远离固定架(231)的一端共同安装有联动架(233),移动架(2)上通过连接凸起转动安装有螺杆(234),螺杆(234)远离连接凸起的一端通过螺纹连接方式与联动架(233)相连接;
所述的限位板(232)与联动轴(21)配合处均设置为弧形段。
2.根据权利要求1所述的一体式定向井眼斜向开窗侧钻工具,其特征在于:所述的竖直架(1)靠近移动架(2)的一端安装有与移动架(2)相配合的环形板(11),环形板(11)内部通过轴承安装有转动轴(12),转动轴(12)上安装有牵引绳(13),牵引绳(13)远离转动轴(12)的一端安装在移动架(2)上。
3.根据权利要求1所述的一体式定向井眼斜向开窗侧钻工具,其特征在于:所述的联动轴(21)上均安装有环形垫片(211),限位板(232)弧形段靠近对应联动轴(21)的一侧周向均匀设置有多个限位凸起(212);
所述的限位板(232)弧形段靠近移动架(2)的一侧均安装有弧形连架(235),弧形连架(235)靠近对应联动轴(21)的一侧周向均匀安装有多个限位杆(236),对应联动轴(21)上周向均匀安装有多个与限位杆(236)相配合的限位孔(237)。
4.根据权利要求1所述的一体式定向井眼斜向开窗侧钻工具,其特征在于:所述的钻杆(3)圆周面上开设有螺纹槽(31),且支撑块(63)限位滑动设置在螺纹槽(31)内部。
5.根据权利要求1所述的一体式定向井眼斜向开窗侧钻工具,其特征在于:所述的竖直架(1)靠近钻头(5)的一端安装有对开窗产生废料进行回收的收集桶(7),竖直架(1)靠近收集桶(7)的一端安装有弹性伸缩杆二(71),弹性伸缩杆二(71)伸缩端与收集桶(7)相连接,收集桶(7)内部设置有漏斗型结构的导引架(72),收集桶(7)内部设置有与导引架(72)相配合的环形管(73),环形管(73)远离收集桶(7)的一侧均匀开设有多个喷淋孔,收集桶(7)圆周面设置有开合门(74);
移动架(2)与收集桶(7)之间设置有L型结构的联动杆(75),联动杆(75)竖直段远离其水平段的一端与收集桶(7)相连接,联动杆(75)水平段远离其竖直段的一端与移动架(2)相连接。
6.根据权利要求1所述的一体式定向井眼斜向开窗侧钻工具,其特征在于:所述的钻杆(3)靠近钻头(5)的一端安装有矩形块(32),钻头(5)内部开设有与矩形块(32)相配合的矩形槽(33),矩形块(32)沿其长度方向对称设置有卡接槽(34),矩形槽(33)内壁安装有与卡接槽(34)一一对应的复位弹簧杆(35),复位弹簧杆(35)远离矩形槽(33)内壁的一端安装有与卡接槽(34)相配合的卡接块(36)。
7.根据权利要求6所述的一体式定向井眼斜向开窗侧钻工具,其特征在于:所述的矩形槽(33)底部通过弹簧合页安装有L型结构且与卡接块(36)相配合的锁紧杆(37),矩形块(32)靠近锁紧杆(37)的一侧安装有橡胶块(38)。 说明书 : 一种一体式定向井眼斜向开窗侧钻工具技术领域[0001] 本申请涉及井眼斜向开窗侧钻的技术领域,特别是涉及一种一体式定向井眼斜向开窗侧钻工具。背景技术[0002] 在石油开采过程中需要在待开采的位置打井,在井眼打好后为了方便在需要改变井筒方向或解决井眼问题时进行操作,需要在井眼特定深度处进行开窗作业,开辟新的井眼路径,以调整井筒轨迹或探测更多目标地层,在开窗后通过钻头可以对多个目标低层延伸侧钻,侧钻通常用于提高储层的采收率或开发多个油气层段,从而提高勘探开发效率。[0003] 例如公开号为CN106968599A的一种连续管开窗工具,涉及油气钻井技术领域,为防止铣鞋切削斜向器而设计,连续管开窗工具包括斜向器和钻具组件,钻具组件包括动力钻具和铣鞋,动力钻具的一端连接铣鞋,动力钻具固定有偏心结构,偏心机构可沿斜向器的造斜面滑动,在铣鞋切削套管侧部时,动力钻具沿斜向器的造斜面滑动,使得铣鞋的运动轨迹平行于造斜面,铣鞋与造斜面之间始终存在一定距离,防止铣鞋切削斜向器,减少铣鞋的磨损,从而避免部件浪费,降低套管开窗的成本。[0004] 上述现有技术虽然可以防止铣鞋切削斜向器,但是在针对套管斜向开窗侧钻时依旧存在一些缺陷:上述专利申请提供的斜向器倾斜角度是固定的,故铣鞋在对套管开窗时倾斜角度一定,铣鞋在移动过程中开窗角度单一,不能适用于地下不同方向开窗侧钻的场景,适用性较差,同时铣鞋切削过程中产生的废料直接排至套管中,污染套管内部环境。[0005] 基于此,在上述观点的陈述下,现有技术对定向井眼斜向开窗侧钻的方式依旧具有提升空间。发明内容[0006] 为了解决上述技术问题,本申请提供了一种一体式定向井眼斜向开窗侧钻工具,采用如下的技术方案:一种一体式定向井眼斜向开窗侧钻工具,包括竖直架,所述的竖直架上沿其长度方向滑动设置有口字型结构的移动架,移动架上安装有调节角度的钻杆,钻杆靠近移动架的一端安装有驱动电机,钻杆远离移动架的一端设置有钻头。[0007] 所述的竖直架远离移动架的一侧设置有用于对钻杆进行支撑的支撑组件;所述的支撑组件包括滑动设置在竖直架上的移动板,移动板上安装有弹性伸缩杆一,弹性伸缩杆一伸缩端通过球铰安装有与钻杆相贴靠的支撑块;所述的竖直架上沿其长度方向均匀开设有多个连接孔,移动板上通过螺纹连接方式安装有与连接孔相配合的限位螺纹杆。[0008] 优选的,所述的竖直架靠近移动架的一端安装有与移动架相配合的环形板,环形板内部通过轴承安装有转动轴,转动轴上安装有牵引绳,牵引绳远离转动轴的一端安装在移动架上。[0009] 优选的,所述的移动架内部贯穿转动安装有沿其宽度方向对称设置的联动轴,联动轴位于移动架内部的一端安装有环形架,且钻杆通过轴承贯穿安装在环形架上,移动架上设置有用于固定联动轴的限位组件,移动架上沿联动轴周向均匀设置有多个刻度线,联动轴上设置有与刻度线相配合的指示凸起。[0010] 优选的,所述的限位组件包括对称设置在移动架上的固定架,且固定架与联动轴一一对应,固定架上滑动设置有与联动轴相配合且对联动轴进行止停的限位板,限位板远离固定架的一端共同安装有联动架,移动架上通过连接凸起转动安装有螺杆,螺杆远离连接凸起的一端通过螺纹连接方式与联动架相连接。[0011] 所述的限位板与联动轴配合处均设置为弧形段。[0012] 优选的,所述的联动轴上均安装有环形垫片,限位板弧形段靠近对应联动轴的一侧周向均匀设置有多个限位凸起。[0013] 所述的限位板弧形段靠近移动架的一侧均安装有弧形连架,弧形连架靠近对应联动轴的一侧周向均匀安装有多个限位杆,对应联动轴上周向均匀安装有多个与限位杆相配合的限位孔。[0014] 优选的,所述的钻杆圆周面上开设有螺纹槽,且支撑块限位滑动设置在螺纹槽内部。[0015] 优选的,所述的竖直架靠近钻头的一端安装有对开窗产生废料进行回收的收集桶,竖直架靠近收集桶的一端安装有弹性伸缩杆二,弹性伸缩杆二伸缩端与收集桶相连接,收集桶内部设置有漏斗型结构的导引架,收集桶内部设置有与导引架相配合的环形管,环形管远离收集桶的一侧均匀开设有多个喷淋孔,收集桶圆周面设置有开合门。[0016] 移动架与收集桶之间设置有L型结构的联动杆,联动杆竖直段远离其水平段的一端与收集桶相连接,联动杆水平段远离其竖直段的一端与移动架相连接。[0017] 优选的,所述的钻杆靠近钻头的一端安装有矩形块,钻头内部开设有与矩形块相配合的矩形槽,矩形块沿其长度方向对称设置有卡接槽,矩形槽内壁安装有与卡接槽一一对应的复位弹簧杆,复位弹簧杆远离矩形槽内壁的一端安装有与卡接槽相配合的卡接块。[0018] 优选的,所述的矩形槽底部通过弹簧合页安装有L型结构且与卡接块相配合的锁紧杆,矩形块靠近锁紧杆的一侧安装有橡胶块。[0019] 综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:[0020] 1.本发明设计的可调节角度的钻杆可以对钻头的角度进行调节处理,进而钻头可以对管道内壁进行不同方向的开窗处理,适用性更强,同时可调节角度的钻头以及可以对钻头钻取后的废料进行回收的收集桶相互配合可以对管道内壁开窗、废料收集进行一体化处理,减少因为钻头开窗产生废料导致管道内部污染的可能,实用效果更佳。[0021] 2.钻杆角度调节后,本发明设计的限位板在向联动轴移动时可以对联动轴进行锁紧限位处理,通过联动轴与限位板相互配合即可对钻杆进行止停,避免钻杆发生转动;限位杆通过弧形连架与限位杆相互配合可以对联动轴进行限位,对钻杆进行二次止停,进一步避免钻杆发生转动的可能性。[0022] 3.本发明设计的收集桶在对废料收集过程中通过移动架与联动杆相互配合始终与钻头同步移动,进而减少起始位置时钻头与收集桶之间距离较大导致工具占地面积较大的缺陷,同时收集桶与钻头距离一定,避免在起始位置时钻头与收集桶之间距离较大导致废料掉落至收集桶的噪声较大且掉落的废料与收集桶碰撞产生扬尘的可能。附图说明[0023] 图1是本发明与管道之间的立体安装结构示意图。[0024] 图2是本发明的环形板、转动轴以及牵引绳等之间的立体安装结构示意图。[0025] 图3是本发明图2的A处局部放大图。[0026] 图4是本发明图2的B处局部放大图。[0027] 图5是本发明限位板、弧形连架以及限位杆等之间的立体安装结构示意图。[0028] 图6是本发明图1的C处局部放大图。[0029] 图7是本发明图1的D处局部放大图。[0030] 图8是本发明导引架立体安装结构示意图。[0031] 图9是本发明钻头内部与矩形块等之间的安装结构示意图。[0032] 图10是本发明图9的E处局部放大图。[0033] 附图标记说明:1、竖直架;11、环形板;12、转动轴;13、牵引绳;2、移动架;21、联动轴;211、环形垫片;212、限位凸起;22、环形架;23、限位组件;231、固定架;232、限位板;233、联动架;234、螺杆;235、弧形连架;236、限位杆;237、限位孔;24、刻度线;25、指示凸起;3、钻杆;31、螺纹槽;32、矩形块;33、矩形槽;34、卡接槽;35、复位弹簧杆;36、卡接块;37、锁紧杆;38、橡胶块;4、驱动电机;5、钻头;6、支撑组件;61、移动板;62、弹性伸缩杆一;63、支撑块;611、连接孔;612、限位螺纹杆;7、收集桶;71、弹性伸缩杆二;72、导引架;73、环形管;74、开合门;75、联动杆。具体实施方式[0034] 以下结合附图1至图10对本申请作进一步详细说明。[0035] 本申请实施例公开一种一体式定向井眼斜向开窗侧钻工具,可以在管道中进行不同角度的开窗处理,同时还可以对开窗产生的废料进行收集。实施例一[0036] 参阅图1,一种一体式定向井眼斜向开窗侧钻工具,包括竖直架1,竖直架1上沿其长度方向滑动设置有口字型结构的移动架2,移动架2上安装有调节角度的钻杆3,钻杆3角度可调,钻杆3靠近移动架2的一端安装有驱动电机4,带动钻杆3转动,钻杆3远离移动架2的一端设置有钻头5,对管道内部进行开窗处理。[0037] 竖直架1远离移动架2的一侧设置有用于对钻杆3进行支撑的支撑组件6,对钻杆3靠近钻头5的一端进行支撑限位处理。[0038] 竖直架1靠近钻头5的一端安装有对开窗产生废料进行回收的收集桶7。[0039] 可调节角度的钻杆3可以对钻头5的角度进行调节处理,进而钻头5可以对管道内壁进行不同方向的开窗处理,适用性更强,同时可调节角度的钻头5以及可以对钻头5钻取后的废料进行回收的收集桶7相互配合可以对管道内壁开窗、废料收集进行一体化处理,减少因为钻头5开窗产生废料导致管道内部污染的可能,实用效果更佳。[0040] 其中环形架22与收集桶7相互配合可以将竖直架1限位在管道内部,避免钻头5转动过程中通过钻杆3与移动架2带动竖直架1晃动,影响装置在开窗过程中的稳定性。[0041] 参阅图2以及图3,在竖直架1进入管道前需要对钻杆3进行角度调节,具体的,移动架2内部贯穿转动安装有沿其宽度方向对称设置的联动轴21,联动轴21位于移动架2内部的一端安装有环形架22,钻杆3在环形架22内部自转,且钻杆3通过轴承贯穿安装在环形架22上,移动架2上设置有用于固定联动轴21的限位组件23,移动架2上沿联动轴21周向均匀设置有多个刻度线24,联动轴21上设置有与刻度线24相配合的指示凸起25,根据指示凸起25转动过程中经过刻度线24的个数即可判断出钻杆3转过的角度。[0042] 具体工作时,根据钻杆3所需转动角度,转动钻杆3,钻杆3转动过程中通过环形架22带动联动轴21同步转动,联动轴21转动过程中同步带动指示凸起25转动,根据指示凸起25转过的刻度线24的个数即可判断钻杆3转动角度,当钻杆3转动到指定位置后,通过限位组件23即可对联动轴21进行锁紧限位,此时联动轴21不再转动,也即钻杆3不再转动。[0043] 参阅图3以及图4,限位组件23包括对称设置在移动架2上的固定架231,且固定架231与联动轴21一一对应,固定架231上滑动设置有与联动轴21相配合且对联动轴21进行止停的限位板232,限位板232远离固定架231的一端共同安装有联动架233,移动架2上通过连接凸起转动安装有螺杆234,螺杆234远离连接凸起的一端通过螺纹连接方式与联动架233相连接。[0044] 限位板232与联动轴21配合处均设置为弧形段,使得限位板232与联动轴21贴合更加紧密。[0045] 具体工作时,当钻杆3转动到所需角度后时,通过外部驱动力(电机等)带动螺杆234转动,螺杆234转动过程中通过联动架233带动限位板232向联动轴21一侧移动,当限位板232弧形段与联动轴21贴合时,螺杆234不再转动,进而限位板232弧形段与联动轴21之间相互接触,由于限位板232弧形段与联动轴21相互接触存在摩擦力,进而限位板232弧形段由于摩擦力可以限制联动轴21不再转动,其中限位板232上设置的弧形段可以增加其与联动轴21之间接触面积,进一步增加限位板232与联动轴21之间摩擦力,使得限位板232对联动轴21的限制效果更佳。[0046] 参阅图3,联动轴21上均安装有环形垫片211,限位板232弧形段靠近对应联动轴21的一侧周向均匀设置有多个限位凸起212。[0047] 其中环形垫片211质地较软,可为橡胶材质,当限位板232弧形段向联动轴21移动时,限位凸起212同步移动,当限位凸起212移动至环形垫片211时,此时限位凸起212插进环形垫片211内部,联动轴21若发生相对转动的前提需要克服限位凸起212与环形垫片211之间的力,进而限位板232通过限位凸起212与环形垫片211相互配合即可进一步减小联动轴21转动的可能。[0048] 参阅图5,为了进一步提高联动轴21的止停效果,避免钻杆3工作过程中发生相对转动,本发明提供的限位杆236与限位孔237相互配合可以对联动轴21进行二次限位锁紧,具体的,限位板232弧形段靠近移动架2的一侧均安装有弧形连架235,弧形连架235靠近对应联动轴21的一侧周向均匀安装有多个限位杆236,对应联动轴21上周向均匀安装有多个与限位杆236相配合的限位孔237。[0049] 其中限位孔237个数多于限位杆236个数,目的是为了不管联动轴21转动多少角度,始终有限位孔237与限位杆236相配合,具体工作时,当钻杆3转动到所需角度后时,限位板232弧形段移动过程中通过弧形连架235同步带动限位杆236向联动轴21一侧移动,此时限位杆236插入对应的限位孔237内部,联动轴21通过限位杆236与限位孔237相互配合与弧形连架235保持相对静止,进而限位杆236通过弧形连架235与限位孔237相互配合可以对联动轴21进行二次限位锁紧,再进一步避免联动轴21发生相对转动的可能性。[0050] 回看图2,竖直架1靠近移动架2的一端安装有与移动架2相配合的环形板11,环形板11内部通过轴承安装有转动轴12,转动轴12上安装有牵引绳13,牵引绳13远离转动轴12的一端安装在移动架2上。[0051] 其中环形板11与外部牵引机(图中未示出)相连接,外部牵引机可以通过环形板11将竖直架1送至管道指定位置处,并使得竖直架1在工作过程中不会发生相对移动,转动轴12与外部电机(图中未示出)输出轴相连接,具体工作时,当钻杆3转动指定角度并通过联动轴21锁紧限位后,通过外部牵引机与环形板11相互配合可以将竖直架1放置管道指定位置处,即此时钻头5移动至待开窗处,启动驱动电机4通过钻杆3带动钻头5转动,此时移动架2同步下移,进而钻头5即可对管道指定位置处进行开窗处理。[0052] 其中当移动架2下移时,外部电机同步启动释放牵引绳13,即移动架2下移时外部电机启动释放牵引绳13,当移动架2静止不动时,外部电机同步关闭,此时牵引绳13既不释放也不收卷,也即保持静止状态,进而转动轴12与牵引绳13相互配合即可对移动架2起悬吊作用,避免移动架2发生下滑的可能。[0053] 参阅图6,支撑组件6包括滑动设置在竖直架1上的移动板61,移动板61上安装有弹性伸缩杆一62,弹性伸缩杆一62伸缩端通过球铰安装有与钻杆3相贴靠的支撑块63。[0054] 竖直架1上沿其长度方向均匀开设有多个连接孔611,移动板61上通过螺纹连接方式安装有与连接孔611相配合的限位螺纹杆612。[0055] 其中弹性伸缩杆一62可承受的弹性力较大,弹性伸缩杆一62与支撑块63相互配合在钻头5转动过程中可以对钻杆3带有钻头5的一端起支撑作用,减少钻杆3在开窗过程中发生较大幅度的震动,避免钻头5在开窗过程中带动钻杆3晃动幅度过大,影响钻杆3的使用寿命,同时在移动架2下移过程中钻杆3带动支撑块63向移动板61一侧移动,进而弹性伸缩杆一62还可以对支撑块63起让位作用。[0056] 为了减少控制移动架2下移驱动的使用,本发明设置螺纹槽31与支撑块63相互配合可以带动钻杆3下移,具体的,钻杆3圆周面上开设有螺纹槽31,且支撑块63限位滑动设置在螺纹槽31内部。[0057] 其中支撑块63通过球铰与弹性伸缩杆一62相连接可以保证无论钻杆3转动多少角度,与弹性伸缩杆一62铰接的支撑块63始终与螺纹槽31限位滑动连接,具体工作时,当钻杆3转动时,开窗过程中的钻杆3与螺纹槽31相互配合带动钻杆3同步下移,进而钻杆3下移过程中通过环形架22与联动轴21相互配合带动移动架2下移,进而不需要外界驱动即可通过移动架2带动钻杆3下移,节约装置成本。[0058] 由于钻杆3的转动角度不同,故支撑块63所在位置的高度也不同,可沿着竖直架1上下移动的移动架2对支撑块63竖直方向位移(也即高度)进行补偿,具体的,当对钻杆3进行角度调节时,取下限位螺纹杆612,此时支撑块63沿着竖直架1长度方向发生一定位移,进而此时移动板61沿着竖直架1长度方向同步移动,此时再拧动限位螺纹杆612使其螺入对应的连接孔611中,从而可沿着竖直架1长度方向移动的移动板61可对支撑块63竖直位移进行补偿。[0059] 其中钻杆3每转动一个刻度线24角度,支撑块63即通过弹性伸缩杆一62带动移动板61上的限位螺纹杆612移动一个连接孔611的距离,即可保证钻杆3每转动一定角度,移动板61上的限位螺纹杆612有对应的连接孔611与之对应,避免限位螺纹杆612与对应的连接孔611发生错位,移动板61无法与竖直架1固定限位。[0060] 开窗过程中钻头5产生的废料掉落在收集桶7中。[0061] 参阅图7以及图8,为了对钻头5进行让位,传统机构设置过程中收集桶7与钻头5之间保持一定距离,从而钻头5在开窗过程中不会与收集桶7发生碰撞,但是使得装置占地面积较大,且废料掉落至收集桶7的噪声较大且掉落的废料与收集桶7碰撞会产生扬尘,本发明可以解决上述问题,具体的,竖直架1靠近收集桶7的一端安装有弹性伸缩杆二71,弹性伸缩杆二71伸缩端与收集桶7相连接,收集桶7内部设置有漏斗型结构的导引架72,收集桶7内部设置有与导引架72相配合的环形管73,环形管73远离收集桶7的一侧均匀开设有多个喷淋孔,由喷淋孔喷出的水雾可在收集桶7上形成水雾层,收集桶7圆周面设置有开合门74,打开开合门74可以将收集桶7内部的废料取出。[0062] 移动架2与收集桶7之间设置有L型结构的联动杆75,移动架2移动过程中通过联动杆75同步带动收集桶7下移,联动杆75竖直段远离其水平段的一端与收集桶7相连接,联动杆75水平段远离其竖直段的一端与移动架2相连接。[0063] 收集桶7在对废料收集过程中通过移动架2与联动杆75相互配合始终与钻头5同步移动,进而减少起始位置时钻头5与收集桶7之间距离较大导致工具占地面积较大的缺陷,同时收集桶7与钻头5距离一定,避免在起始位置时钻头5与收集桶7之间距离较大导致废料掉落至收集桶7的噪声较大且掉落的废料与收集桶7碰撞产生扬尘的可能。[0064] 具体工作时,移动架2下移过程中通过联动杆75同步带动收集桶7下移,进而收集桶7与钻头5距离一定且两者之间间距较小,从而使得装置占地面积小,同时收集桶7与钻头5距离较小可以减小废料在掉落至收集桶7的噪声,且掉落的废料与收集桶7碰撞程度较小,扬尘的产生量也较小,其中弹性伸缩杆二71可以对收集桶7让位的同时可以对收集桶7起牵引作用。[0065] 其中导引架72设置为漏斗型结构且靠近移动架2一端的直径大于远离移动架2一端的直径,保证废料可以快速经导引架72掉落至收集桶7的同时,导引架72远离移动架2的一端直径较小,避免落在收集桶7内部废料激起的扬尘再次从导引架72远离移动架2一端溢出的可能,使得扬尘始终位于收集桶7内部。[0066] 将环形管73与外部水泵(图中未示出)相连接,外部水泵向环形管73内部泵入水,进而水流经环形管73从喷淋孔喷出,喷出的水雾形成水雾层,进而可以对落在导引架72上废料激起的扬尘进行隔挡,避免扬尘落在管道中,同时喷淋的水雾还可以对废料表面进行湿润,减少废料发生碰撞时其表面灰尘散落的可能。[0067] 当开窗结束后,将装置整体从管道中移出,此时打开开合门74将收集桶7的废料取出。实施例二[0068] 参照图9和图10,在实施例一的基础上,由于钻头5与管道直接接触,故钻头5磨损程度较大,在实际使用过程中需要对钻头5进行检修更换,传统的钻杆3与钻头5通过螺栓螺接方式相互连接,在更换钻头5时需要频繁拧动螺栓,过程较为繁琐,本发明提供的矩形块32与卡接块36相互配合可以使得钻头5卡接在钻杆3上,具体的,钻杆3靠近钻头5的一端安装有矩形块32,钻头5内部开设有与矩形块32相配合的矩形槽33,矩形块32沿其长度方向对称设置有卡接槽34,矩形槽33内壁安装有与卡接槽34一一对应的复位弹簧杆35,复位弹簧杆35远离矩形槽33内壁的一端安装有与卡接槽34相配合的卡接块36。[0069] 矩形槽33底部通过弹簧合页安装有L型结构且与卡接块36相配合的锁紧杆37,矩形块32靠近锁紧杆37的一侧安装有橡胶块38。[0070] 当需要在钻杆3上安装钻头5时,将钻杆3上的矩形块32插入矩形槽33内部,在矩形块32进入矩形槽33内部时,矩形块32挤压卡接块36向复位弹簧杆35一侧移动,复位弹簧杆35对卡接块36进行让位,当矩形块32上的矩形槽33移动至卡接块36处时,卡接槽34与卡接块36相互卡接,其中复位弹簧杆35的弹力远远大于钻头5在卡接块36上的分力,也即在不受较大外力的情况,钻头5不会从矩形块32上滑落,进而通过卡接的方式将钻头5安装在钻杆3上,方便后期的更换。[0071] 当钻头5在开窗时,钻头5与管道抵靠使得钻头5给予矩形块32一个外力,也即矩形块32通过橡胶块38具有向钻头5移动的趋势,此时矩形块32通过橡胶块38与锁紧杆37水平段相抵靠,锁紧杆37水平段通过弹簧合页带动其竖直段与卡接块36相抵靠,进而锁紧杆37水平段与竖直段相互配合可以对卡接块36进行自适应锁紧,进一步保证钻头5与矩形块32之间的稳定性,也即钻头5与钻杆3之间的稳定性,避免钻头5在转动过程中与矩形块32发生脱落的风险。[0072] 其中橡胶块38在矩形块32带动下与锁紧杆37相互挤压并发生形变,进而可以保证矩形块32对锁紧杆37抵紧,同时使得矩形块32与锁紧杆37水平段存在一段距离,保证后续矩形块32退出矩形槽33过程中卡接块36带动锁紧杆37竖直段绕着弹簧合页转动时对锁紧杆37水平段进行让位处理。[0073] 本发明的实施原理为:[0074] (1):根据钻杆3所需转动角度,转动钻杆3,钻杆3转动过程中通过环形架22带动联动轴21同步转动,联动轴21转动过程中同步带动指示凸起25转动,根据指示凸起25转过的刻度线24的个数即可判断钻杆3转动角度,当钻杆3转动到指定位置后,通过限位组件23即可对联动轴21进行锁紧限位,此时联动轴21不再转动,进而钻杆3通过联动轴21也不再转动。[0075] (2):当钻杆3转动到所需角度后时,通过外部驱动力(电机等)带动螺杆234转动,螺杆234转动过程中通过联动架233带动限位板232向联动轴21一侧移动,当限位板232弧形段与联动轴21贴合时,螺杆234不再转动,进而限位板232弧形段与联动轴21之间相互接触,由于限位板232弧形段与联动轴21相互接触存在摩擦力,进而限位板232弧形段由于摩擦力可以限制联动轴21不再转动。[0076] (3):当钻杆3转动指定角度并通过联动轴21锁紧限位后,通过外部牵引机与环形板11相互配合可以将竖直架1放置管道指定位置处,即此时钻头5移动至待开窗处,启动驱动电机4通过钻杆3带动钻头5转动,此时移动架2同步下移,进而钻头5即可对管道指定位置处进行开窗处理。[0077] (4):移动架2下移过程中通过联动杆75同步带动收集桶7下移,进而移动过程中收集桶7可以对开窗过程中钻头5产生的废料掉落在收集桶7中,当开窗结束后,将装置整体从管道中移出,此时打开开合门74将收集桶7的废料取出。[0078] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。[0079] 此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
专利地区:陕西
专利申请日期:2024-07-03
专利公开日期:2024-09-03
专利公告号:CN118407729B