[实用新型]一种旋转式井壁取芯器的钻头旋转和推芯装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油井开采领域，具体是一种旋转式井壁取芯器的钻头旋转和推芯装置。

背景技术

旋转式井壁取芯器是一种在石油井下通过旋转空心钻头获得岩心的设备，驱动钻头旋转是设备最关键的技术环节，旋转式井壁取芯器一次下井取出很多颗岩心，所以，每次取到的岩心都要从空心钻头推出去，保存在仪器的储芯筒中，把岩心从钻头里推出的结构称推芯装置，所以，推芯装置也是设备的重要组成部分。

目前公知的用来驱动取芯钻头旋转的方式有液压马达式、齿轮传动式、链轮传动式、实心软轴传动式和电机直接驱动式，每种方式各有利弊。其中，结构最简单的属电机直接驱动式，不需要传动链，电机直接驱动钻头旋转，但其致命缺点是受空间限制，电机体积小，功率小，动力不足，取芯成功率低。其余方式，如液压马达式，是将电机机械能先转换成液压能，再将液压能转换成机械能，需要液压油管道、泵、阀、马达等复杂零部件；齿轮传动式不是简单的齿轮传动结构，采用多个直齿轮和锥齿轮多级传递后最终驱动钻头旋转；链轮传动式也是多级齿轮传动加上链轮传动；实心软轴传动式是软轴驱动锥齿轮、着齿轮驱动钻头传动；如果把齿轮、链轮暴露在泥浆中，引起搅动泥浆功率损失，如果密封起来，需要做旋转动密封，结构复杂，故障率高，难维修。这都为人们的使用带来了不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋转式井壁取芯器的钻头旋转和推芯装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种旋转式井壁取芯器的钻头旋转和推芯装置，包括电机、齿轮装置、空心软轴、钻头装置和推芯装置相连，所述推芯装置包括推芯缸和推芯活塞杆，电机与齿轮装置相连，齿轮装置上安装有空心轴并且空心轴延伸出齿轮装置之外，推芯活塞杆的一端安装在推芯缸内，推芯活塞杆的另一端悬浮在空心轴内，空心软轴的一端与钻头装置相连，空心软轴的另一端与联轴器固定，联轴器滑动套装在空心轴外部并且空心软轴相对于空心轴进行轴向滑动。

作为本实用新型进一步的方案：联轴器和空心轴之间设置有防转机构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本装置设计合理，结构简单，采用空心软轴直至与钻头装置相连，不再通过其他传动方式传递动力，传动环节少，传动效率高，动力强，方便维修并且工作故障少，使用效果好。

附图说明

图1为旋转式井壁取芯器的钻头旋转和推芯装置取岩芯时的结构示意图。

图2为旋转式井壁取芯器的钻头旋转和推芯装置推出岩芯时的结构示意图。

其中：1-电机，2-推芯缸，3-推芯活塞杆，4-齿轮装置，5-空心轴，6-联轴器，7-空心软轴，8-钻头装置。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-2，一种旋转式井壁取芯器的钻头旋转和推芯装置，包括电机1、齿轮装置4、空心软轴7、钻头装置8和推芯装置，所述推芯装置包括推芯缸2和推芯活塞杆3，电机1与齿轮装置4相连，齿轮装置4上安装有空心轴5并且空心轴5延伸出齿轮装置4之外，推芯活塞杆3的一端安装在推芯缸2内，推芯活塞杆3的另一端悬浮在空心轴5内，空心软轴7的一端与钻头装置8相连，空心软轴7的另一端与联轴器6固定，联轴器6滑动套装在空心轴5外部并且空心软轴7相对于空心轴5进行轴向滑动。联轴器6和空心轴5之间设置有防转机构。

所述旋转式井壁取芯器的钻头旋转和推芯装置的工作流程，具体步骤如下：

步骤一，钻取岩芯时，推芯缸带动推芯活塞杆收回到推芯缸内，电机带动齿轮装置转动，齿轮装置带动空心轴旋转，由于联轴器滑动套装在空心轴上并且联轴器和空心轴之间设置有防转机构，空心轴的旋转传递给空心软轴，进一步传递给钻头装置上的钻头，钻取岩芯，联轴器可以在空心轴上移动，使得钻头进出地层过程中空心软轴不被拉伸和压缩；

步骤二，推出岩芯时，钻头带着岩芯从地层退出并且翻转，推芯活塞杆伸出并且穿过空心轴、空心软轴和钻头装置，推芯活塞杆将取到的岩芯推出钻头，保存在仪器中，准备再取下一颗岩芯时，推芯活塞杆缩回到推芯缸中，不影响空心软轴和钻头装置的曲线运动。

本实用新型的工作原理是：空心轴可以是空心电机轴或者常规取芯电机通过机械传动方式传递给另一空心轴，二者都在本专利保护范围；联轴器和空心轴之间设置有防转机构，联轴器和空心轴不是固定连接，联轴器可以在空心轴上滑动，使得空心软轴不被拉伸和压缩；推芯活塞杆在空心软轴的内孔中伸出或缩回，推芯活塞杆伸出可以把钻头中的岩芯推到装置的储芯筒中。