1.本公開涉及工程機械領(lǐng)域，尤其涉及一種深水井鉆機用多級補芯。

背景技術(shù)：

2.補芯是深水井鉆機的關(guān)鍵部件，其主要作用有以下兩點：一、鉆進過程中具有良好的鉆桿導(dǎo)向性能，保證鉆孔精度；二、開孔鉆井完成后，對鉆桿下套管施工具有良好的導(dǎo)向作用。

3.但是經(jīng)申請人研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)深水井鉆機施工過程中有以下問題：

4.1、目前，國內(nèi)多采用整體式補芯，無法滿足補芯在水平位置上微量調(diào)整的要求。

5.2、無法滿足套管施工過程中需要不同開孔直徑的要求。

6.3、同時在鉆進施工過程中，耐磨套與鉆桿之間磨損大，只能整體更換，造成使用壽命低、維修成本高的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

7.實用新型目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型提供一種深水井鉆機用多級補芯，在施工裝配時，本實用新型中的二級補芯和三級補芯通過鎖止機構(gòu)中的定位銷軸進行限位固定，通過固定螺栓螺接固定第一組銷孔與第二組銷孔，從而使一級補芯和二級補芯固定連接；三級補芯底部的圍板通過若干限位凸塊與基座固定連接，進而實現(xiàn)一級補芯、二級補芯和三級補芯之間的可拆卸聯(lián)接關(guān)系；在不同工況使用過程中可根據(jù)鉆桿的徑長或鉆桿的所需的水平位置進行拆卸更換或調(diào)整補芯的水平安裝位置，以及在長期使用過程中及時更換一級補芯，降低補芯整體損耗成本，避免影響鉆桿施工精度。

8.技術(shù)方案：第一方面，本實用新型提供一種深水井鉆機用多級補芯，包括：

9.一級補芯；

10.二級補芯，對稱固定設(shè)置于所述一級補芯的外徑；

11.三級補芯，對稱地設(shè)置在所述二級補芯的外徑一側(cè)面上；

12.其中，所述一級補芯通過若干連接件和所述二級補芯固定連接；

13.所述三級補芯頂部固定安裝有連接鎖止機構(gòu)，通過所述鎖止機構(gòu)鎖定二級補芯，從而對二級補芯進行限位，防止前后竄動。

14.在進一步的實施例中，所述一級補芯一側(cè)面上對稱開設(shè)有第一銷孔組；所述二級補芯內(nèi)徑面上開設(shè)有與第一銷孔組適配的第二銷孔組；所述若干連接件為螺接固定第一組銷孔組與第二組銷孔組的若干螺栓組件，從而使一級補芯和二級補芯固定連接。

15.在進一步的實施例中，所述三級補芯的底部徑向連接有圍板，所述圍板四周固定連接有若干限位凸塊。

16.在進一步的實施例中，所述鎖止機構(gòu)包括：對稱安裝在三級補芯頂部且開設(shè)有連接孔的四個連接耳板，以及分別貫穿過兩個連接孔的兩個定位銷軸，在定位銷軸與連接耳板的固定過程中，從而使對稱設(shè)置的三級補芯的相對距離逐步縮小，最終使對稱設(shè)置的三

級補芯與二級補芯抵接固定實現(xiàn)三級補芯對二級補芯的鎖止限位。

17.在進一步的實施例中，所述二級補芯的內(nèi)徑和外徑分別開設(shè)有第一凹槽和第二凹槽，所述第二組銷孔開設(shè)在第一凹槽上。

18.在進一步的實施例中，所述一級補芯包括：耐磨套和從耐磨套頂端向外徑向延伸與第一凹槽適配的第一凸塊環(huán)；所述第一凸塊環(huán)與第一凹槽完全貼合時，進而使一級補芯與二級補芯之間形成緊密配合的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。

19.在進一步的實施例中，所述三級補芯的內(nèi)徑上設(shè)有與第二凹槽適配的第二凸塊環(huán)；所述第二凸塊環(huán)與第二凹槽完全貼合時，進而使二級補芯與三級補芯之間形成緊密配合的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。

20.在進一步的實施例中，所述三級補芯的圍板還通過固定螺栓與基座固定連接，所述基座還與四周設(shè)置的若干限位凸塊卡接，進而在同一水平位置上實現(xiàn)四個方向的限位，對稱的三級補芯通過定位銷軸與緊密配合的二級補芯和一級補芯實現(xiàn)整體聯(lián)接的限位，并在多級補芯隨鉆桿整體移動過程中，對鉆桿以及與鉆桿聯(lián)接的動力頭的鉆進做精確導(dǎo)向。

21.在進一步的實施例中，在施工時所述一級補芯的內(nèi)徑與鉆桿抵接。

22.有益效果：本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

23.在施工裝配時二級補芯和三級補芯通過鎖止機構(gòu)中的定位銷軸進行限位固定，通過固定螺栓螺接固定第一組銷孔與第二組銷孔，從而使一級補芯和二級補芯固定連接；三級補芯底部的圍板通過若干限位凸塊與基座固定連接，進而實現(xiàn)一級補芯、二級補芯和三級補芯之間的可拆卸聯(lián)接關(guān)系；在不同工況使用過程中可根據(jù)鉆桿的徑長或鉆桿的所需的水平位置進行拆卸更換或調(diào)整補芯的水平安裝位置，以及在長期使用過程中及時更換一級補芯，降低補芯整體損耗成本，避免影響鉆桿施工精度。

附圖說明

24.圖1是根據(jù)本公開一些實施例的多級補芯結(jié)構(gòu)示意圖；

25.圖2是根據(jù)本公開一些實施例的多級補芯剖面圖。

26.附圖標記：三級補芯1、圍板10、限位凸塊11、二級補芯2、第二組銷孔20、第一凹槽21、第二凹槽22、一級補芯3、第一組銷孔30、耐磨套31、第一凸塊環(huán)32、固定螺栓4、鎖止機構(gòu)5、連接耳板50、定位銷軸51。

具體實施方式

27.為了更充分理解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實施例對本實用新型的技術(shù)方案進一步介紹和說明，但不局限于此。

28.申請人研究發(fā)現(xiàn)：相關(guān)的深水井鉆機在施工過程存在以下問題：目前，國內(nèi)多采用整體式補芯，無法滿足補芯在水平位置上微量調(diào)整的要求。

29.無法滿足套管施工過程中需要不同開孔直徑的要求。

30.同時在鉆進施工過程中，耐磨套與鉆桿之間磨損大，只能整體更換，造成使用壽命低、維修成本高的問題。

31.進而結(jié)合圖1至2所示，進一步說明本實用新型公開的一種多級補芯，該多級補芯包括：三級補芯1、二級補芯2、以及一級補芯3；

32.其中，一級補芯3左右對稱設(shè)置且頂部一側(cè)面上開設(shè)有第一組銷孔30；

33.二級補芯2左右對稱固定設(shè)置于一級補芯3的外徑且在內(nèi)徑一側(cè)面上開設(shè)有與第一組銷孔30適配的第二組銷孔20；

34.三級補芯1左右對稱地設(shè)置在二級補芯2的外徑一側(cè)面上；通過固定螺栓4螺接固定第一組銷孔30與第二組銷孔20，從而使一級補芯3和二級補芯2固定連接；

35.三級補芯1頂部固定安裝有連接鎖止機構(gòu)5，通過鎖止機構(gòu)5鎖定二級補芯2，從而對二級補芯2進行限位，防止前后竄動。

36.三級補芯1的底部徑向連接有圍板10，圍板10四周固定連接有若干限位凸塊11；三級補芯1的圍板10還通過固定螺栓4與基座固定連接，基座還與四周設(shè)置的若干限位凸塊11卡接，進而在同一水平位置上實現(xiàn)四個方向的限位，對稱的三級補芯1通過定位銷軸51與緊密配合的二級補芯2和一級補芯3實現(xiàn)整體聯(lián)接的限位，并在多級補芯隨鉆桿整體移動過程中，對鉆桿以及與鉆桿聯(lián)接的動力頭的鉆進做精確導(dǎo)向。

37.鎖止機構(gòu)5包括：連接耳板50、以及定位銷軸51；

38.連接耳板50為四個對稱安裝在三級補芯1頂部且開設(shè)有連接孔，定位銷軸51為兩個分別貫穿過兩個重合的連接孔；

39.在通過螺母或其它緊固件對定位銷軸51與連接耳板50的固定過程中，從而使對稱設(shè)置的三級補芯1的相對距離逐步縮小，最終使對稱設(shè)置的三級補芯1與二級補芯2抵接固定實現(xiàn)三級補芯1對二級補芯2的鎖止限位。

40.二級補芯2的內(nèi)徑和外徑分別開設(shè)有第一凹槽21和第二凹槽22，第二組銷孔20開設(shè)在第一凹槽21上；

41.進一步的，一級補芯3包括：耐磨套31、以及第一凸塊環(huán)32

42.耐磨套31和第一凸塊環(huán)32之間采用一體化連或焊接等多種連接方式此處不做限定；第一凸塊環(huán)32從耐磨套31頂端向外徑向延伸與第一凹槽21適配；

43.當?shù)谝煌箟K環(huán)32與第一凹槽21完全貼合時，進而使一級補芯3與二級補芯2之間形成緊密配合的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。

44.進一步的，三級補芯1的內(nèi)徑上設(shè)有與第二凹槽22適配的第二凸塊環(huán)；

45.當?shù)诙箟K環(huán)與第二凹槽22完全貼合時，進而使二級補芯2與三級補芯1之間形成緊密配合的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。

46.進一步的，在施工時一級補芯3的內(nèi)徑與鉆桿抵接；從而使固定聯(lián)接的多級補芯隨鉆桿進行整體移動。

47.工作原理：

48.三級補芯1的圍板10還通過固定螺栓4與基座固定連接，基座還與四周設(shè)置的若干限位凸塊11卡接，進而在同一水平位置上實現(xiàn)四個方向的限位，當?shù)诙箟K環(huán)與第二凹槽22完全貼合時，進而使二級補芯2與三級補芯1之間形成緊密配合的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)；當?shù)谝煌箟K環(huán)32與第一凹槽21完全貼合時，一級補芯3和二級補芯2通過固定螺栓4固定連接；對稱的三級補芯1通過定位銷軸51與緊密配合的二級補芯2和一級補芯3實現(xiàn)整體聯(lián)接的限位，并在多級補芯隨鉆桿整體移動過程中，對鉆桿以及與鉆桿聯(lián)接的動力頭的鉆進做精確導(dǎo)向；如需更換更換不同規(guī)格的鉆桿施工，則只需將一級補芯3從二級補芯2上拆除即可；同理，將二級補芯2從三級補芯1上取下即可適應(yīng)更大規(guī)格鉆桿施工；如一級補芯3磨損需替

換，只需將一級補芯3從二級補芯2上拆下，更換新的一級補芯3即可。

49.有益效果：本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

50.在施工裝配時二級補芯2和三級補芯1通過鎖止機構(gòu)5中的定位銷軸51進行限位固定，通過固定螺栓4螺接固定第一組銷孔30與第二組銷孔20，從而使一級補芯3和二級補芯2固定連接；三級補芯1底部的圍板10通過若干限位凸塊11與基座固定連接，進而實現(xiàn)一級補芯3、二級補芯2和三級補芯1之間的可拆卸聯(lián)接關(guān)系；在不同工況使用過程中可根據(jù)鉆桿的徑長或鉆桿的所需的水平位置進行拆卸更換或調(diào)整補芯的水平安裝位置，以及在長期使用過程中及時更換一級補芯3，降低補芯整體損耗成本，避免影響鉆桿施工精度。

51.以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。技術(shù)特征：

1.一種深水井鉆機用多級補芯，其特征在于，包括：一級補芯；二級補芯，對稱固定設(shè)置于所述一級補芯的外徑；三級補芯，對稱地設(shè)置在所述二級補芯的外徑一側(cè)面上；其中，所述一級補芯通過若干連接件和所述二級補芯固定連接；所述三級補芯頂部固定安裝有連接鎖止機構(gòu)，通過所述鎖止機構(gòu)鎖定二級補芯，從而對二級補芯進行限位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深水井鉆機用多級補芯，其特征在于，所述一級補芯一側(cè)面上對稱開設(shè)有第一銷孔組；所述二級補芯內(nèi)徑面上開設(shè)有與第一銷孔組適配的第二銷孔組；所述若干連接件為螺接固定第一組銷孔組與第二組銷孔組的若干螺栓組件，從而使一級補芯和二級補芯固定連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深水井鉆機用多級補芯，其特征在于，所述三級補芯的底部徑向連接有圍板，所述圍板四周固定連接有若干限位凸塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深水井鉆機用多級補芯，其特征在于，所述鎖止機構(gòu)包括：對稱安裝在三級補芯頂部且開設(shè)有連接孔的四個連接耳板，以及分別貫穿過兩個連接孔的兩個定位銷軸。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種深水井鉆機用多級補芯，其特征在于，所述二級補芯的內(nèi)徑和外徑分別開設(shè)有第一凹槽和第二凹槽，所述第二組銷孔開設(shè)在第一凹槽上。6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種深水井鉆機用多級補芯，其特征在于，所述一級補芯包括：耐磨套和從耐磨套頂端向外徑向延伸與第一凹槽適配的第一凸塊環(huán)；所述第一凸塊環(huán)與第一凹槽完全貼合時，進而使一級補芯與二級補芯之間形成緊密配合的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深水井鉆機用多級補芯，其特征在于，所述三級補芯的內(nèi)徑上設(shè)有與第二凹槽適配的第二凸塊環(huán)；所述第二凸塊環(huán)與第二凹槽完全貼合時，進而使二級補芯與三級補芯之間形成緊密配合的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種深水井鉆機用多級補芯，其特征在于，所述三級補芯的圍板還通過固定螺栓與基座固定連接，所述基座還與四周設(shè)置的若干限位凸塊卡接，進而在同一水平位置上實現(xiàn)四個方向的限位。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深水井鉆機用多級補芯，其特征在于，在施工時所述一級補芯的內(nèi)徑與鉆桿抵接。

技術(shù)總結(jié)

本實用新型公開了一種深水井鉆機用多級補芯，涉及工程機械領(lǐng)域，該多級補芯包括：一級補芯；二級補芯，左右對稱固定設(shè)置于所述一級補芯的周圈；固定螺栓，沿橫縱中心線對稱布置，將一級補芯固定在二級內(nèi)徑；三級補芯，左右對稱地固定設(shè)置于所述二級補芯周圈；以及定位銷軸，對稱設(shè)置于所述三級補芯前后兩側(cè)，防止多級補芯的軸向竄動。本實用新型通過拆裝不同級別補芯，解決在鉆進施工過程中，耐磨套與鉆桿之間磨損大，只能整體更換，造成使用壽命低、維修成本高的問題，并根據(jù)不同孔徑鉆桿進行靈活地裝配，使之更適應(yīng)于對多種工況下的施工。使之更適應(yīng)于對多種工況下的施工。使之更適應(yīng)于對多種工況下的施工。

技術(shù)研發(fā)人員：汪明明 鄧會栓 張成譜 莫秋腱 賈杰

受保護的技術(shù)使用者：徐州徐工基礎(chǔ)工程機械有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.12.29

技術(shù)公布日：2022/6/10