[实用新型]深海岩芯取样钻机钻进动力头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种深海岩芯取样钻机钻进动力头，尤其是涉及一种具有强力拧卸钻杆丝扣和应急抛弃钻杆功能的深海岩芯取样钻机钻进动力头。

背景技术

现代海底资源勘探，许多时候要用到海底岩芯取样钻机，这种钻机一般装备于大型远洋科学调查船上，用铠装脐带电缆吊放至海底，通过铠装脐带电缆供电和通讯遥控在海底钻探取得岩芯。当海底岩芯取样钻机的钻进深度超过十米时，往往需要使用顺次连接的多根钻杆，这就需要采用钻杆接卸机构。由于钻杆丝扣在钻进过程中有可能被拧得很紧，拧卸钻杆时往往需要钻机的钻进动力头具有强大的反向扭力矩。当钻机的铠装脐带电缆能够提供的电功率充足，钻机配备有足够强大的液压动力系统时，可以依靠钻机钻进动力头上的大扭矩液压马达就能实现钻杆的强力拧卸。但很多远洋科学考察船并未装备可以提供强大电力的铠装脐带电缆，海底岩芯钻机能够得到的电功率十分有限，仅依靠钻机钻进动力头上的液压马达不能实现钻杆的强力拧卸。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种新型深海岩芯取样钻机钻进动力头，该钻进动力头可用于具有钻杆接卸功能的液压传动海底岩芯取样钻机，可在其液压马达功率较小的情况下实现强力拧卸钻杆功能，并可在发生事故时瞬间抛弃钻杆。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：其包括圆柱形壳体，壳体上下两端分别通过带密封垫的上盖和下盖封闭；壳体侧面焊接卸扣油缸；上盖上安装有液压马达，上部套有棘轮的主轴通过轴承安装于壳体内，棘轮通过键与主轴连接，液压马达输出轴与主轴之间通过键连接；卸扣油缸的油缸盖或油缸体上设有油管接口；卸扣油缸内的卸扣活塞带有扭力弹簧和棘爪及棘爪销；主轴通过键与可抛弃连接轴连接，可抛弃连接轴且通过置于主轴中下部对称设置的变径通孔内的钢球与主轴固定；可抛弃连接轴通过螺纹与钻杆连接；主轴外面套有带密封圈的环形弃轴活塞组件。

所述环形弃轴活塞组件可由弃轴活塞、固定环、下部为喇叭口形状的钢球卡套、弹性卡环构成，固定环、钢球卡套套在环形弃轴活塞的内部，通过弹性卡环封挡，弃轴活塞与活塞套配套安装。

所述主轴中下部对称设置的变径通孔数可为2-12个，优选4-10个，每个通孔内放有大小相适配的钢球各1个。

本实用新型成功地解决了小功率海底岩芯取样钻机强力拧卸钻杆丝扣问题；而且，当发生事故，钻具被岩层卡住时，可以瞬间将被卡住的钻杆脱开，使钻机可以安全返回船上；结构简单，紧凑，易于加工制造；工作可靠。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图；

图2为图1A-A向剖视图。

图中：1-液压马达，2-上盖，3-壳体，4-轴承，5-棘轮，6-主轴，7-弃轴活塞，8-键，9-活塞套，10-下盖，11-油封，12-卸扣油缸，13-卸扣活塞，14-棘爪，15-密封圈，16-弃轴油缸油管接口，17-钢球，18-可抛弃连接轴，19-钻杆，20-油缸盖，21-扭力弹簧，22-棘爪销，23-卸扣油缸油管接口，24-密封垫，25-焊缝，26-固定环，27-钢球卡套，29-过水环，30-弹性卡环，31-供水管

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1

参照图1、2，本实施例包括圆柱形壳体3，壳体3上下两端别通过上盖2和下盖10封闭，壳体3与上盖2和下盖10之间通过密封垫24密封；壳体3侧面通过焊缝25焊接有卸扣油缸12；上盖2上安装有液压马达1，上部套有棘轮5的主轴6通过轴承4安装于壳体3内，棘轮5通过键与主轴6连接，液压马达1输出轴与主轴6之间通过键连接；卸扣油缸12的油缸盖20上设有卸扣油缸油管接口23；卸扣油缸12内的卸扣活塞13带有扭力弹簧21和棘爪14及棘爪销22；主轴6通过键8与可抛弃连接轴18连接，可抛弃连接轴18且通过置于主轴6中下部变径通孔内的钢球17与主轴6固定；可抛弃连接轴18通过螺纹与钻杆19连接，钻杆19下部安装有钻头(图中未示出)；主轴6外面套有带密封圈15的环形弃轴活塞组件。正常钻进时，液压马达1输出的旋转运动和扭矩经主轴6和可抛弃连接轴18传递给钻杆19，通过钻杆19下部安装的钻头钻入岩层。

环形弃轴活塞组件由弃轴活塞7、固定环26、下部为喇叭口形状的钢球卡套27、弹性卡环30构成，固定环26、钢球卡套27套在环形弃轴活塞7的内部，通过弹性卡环30封挡，活塞套9与弃轴活塞7配套安装。

主轴6的中下部对称设置的变径通孔为8个，每个通孔内放置有大小相适配的钢球17各1个(图1中可见到两个)。