[发明专利]一种基于物联网的具有冷却功能的钻井效率高的钻井装置

说明书

本发明涉及一种基于物联网的具有冷却功能的钻井效率高的钻井装置，包括钻杆和切削头，所述钻杆的底端与切削头的顶端固定连接，所述钻杆内设有冷却机构和冲击机构，所述冲击机构包括冲击孔、底盖、滑杆、冲击块和两个动力组件，所述冷却机构包括进气组件、冷却管、第一单向阀和出气管，所述进气组件包括进气管、循环槽、集气管、第二单向阀、活塞、连杆、转盘、转轴和第一电机，该基于物联网的具有冷却功能的钻井效率高的钻井装置通过冲击机构增强了钻井装置的碎石能力，提高了钻井的效率，不仅如此，还通过冷却机构降低钻井装置的温度，避免钻井装置因温度过高而影响钻井效率。

技术领域

本发明涉及煤层气探测设备领域，特别涉及一种基于物联网的具有冷却功能的钻井效率高的钻井装置。

背景技术

煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分，以吸附在煤基质颗粒表面为主，部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，探测煤层气时通常使用钻井的方法，而钻头是钻井主要的设备之一，钻头的合理选型对提高钻井速度、降低钻井综合成本起着重要作用。

现有的钻头在钻井过程中容易经过剧烈摩擦然后产生高温，使钻头硬度降低，减少钻头的切削量，降低钻井效率，不仅如此，普通的钻头无法自身产生向下的冲击力来提高钻头的碎石能力，碎石能力低下，影响钻井效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的具有冷却功能的钻井效率高的钻井装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的具有冷却功能的钻井效率高的钻井装置，包括钻杆和切削头，所述钻杆的底端与切削头的顶端固定连接，所述钻杆内设有冷却机构和冲击机构；

所述冲击机构包括冲击孔、底盖、滑杆、冲击块和两个动力组件，所述底盖固定在冲击孔的底端，所述滑杆、冲击块和两个动力组件均设置在冲击孔内，两个动力组件分别设置在冲击块的两侧，所述滑杆的两端分别固定在冲击孔的顶端和底盖的上方，所述冲击块套设在滑杆上；

所述冷却机构包括进气组件、冷却管、第一单向阀和出气管，所述进气组件与冷却管的一端连通，所述冷却管的另一端与出气管的底端连通，所述出气管的顶端设置在钻杆的顶端，所述底盖和滑杆均套设在出气管上；

所述进气组件包括进气管、循环槽、集气管、第二单向阀、活塞、连杆、转盘、转轴和第一电机，所述循环槽设置在冲击孔的上方，所述集气管、活塞、连杆、转盘、转轴和第一电机均设置在循环槽内，所述第一电机固定在循环槽的内壁上，所述第一电机与转轴的一端传动连接，所述转盘套设在转轴的另一端，所述转盘通过连杆与活塞的一端铰接，所述集气管套设在活塞的另一端，所述集气管固定在循环槽的内壁上，所述进气管的顶端通过第二单向阀设置在钻杆的顶端，所述进气管与冷却管的一端连通，所述集气管套设在进气管上；

所述钻杆内设有PLC和天线，所述天线和第一电机均与PLC电连接。

作为优选，为了实现驱动冲击机构的功能，所述动力组件包括第二电机、离合单元、连接杆、支撑块、滚筒、连接线和定滑轮，所述第二电机固定在冲击孔的内壁上，所述第二电机通过离合单元与连接杆传动连接，所述支撑块和滚筒均套设在连接杆上，所述支撑块位于第二电机与滚筒之间，所述支撑块固定在冲击孔的内壁上，所述连接线的一端与滚筒固定连接，所述连接线的另一端绕过定滑轮与冲击块的一侧固定连接，所述第二电机与PLC电连接。

作为优选，为了提高连接线的强度，所述连接线为钢丝绳。

作为优选，为了方便冲击块冲击，所述离合单元包括伸缩杆、伸缩孔、丝杆、第三电机和两个离合板，所述第二电机与其中一个离合板传动连接，所述伸缩杆的一端与另一个离合板固定连接，所述伸缩孔套设在伸缩杆上，所述伸缩孔设置在连接杆的靠近第二电机的一端，所述第三电机固定在伸缩孔的远离伸缩杆的一侧的内壁上，所述第三电机与丝杆传动连接，所述伸缩杆套设在丝杆上，所述伸缩杆的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述第三电机与PLC电连接。