一种防堵塞的石油开采下钻设备的制作方法

1.本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种防堵塞的石油开采下钻设备。


背景技术：

2.石油开采是指在有石油储存的地方对石油进行挖掘、提取的行为。在开采石油的过程中，油气从储层流入井底，又从井底上升到井口的驱动方式。钻井工程油气田开发中，有着十分重要的地位，在建设一个油气田中，钻井工程往往要占总投资的50％以上。一个油气田的开发，往往要打几百口甚至几千口或更多的井。对用于开采、观察和控制等不同目的的井有不同的技术要求。应保证钻出的井对油气层的污染最少，固井质量高，能经受开采几十年中的各种井下作业的影响。改进钻井技术和管理，提高钻井速度，是降低钻井成本的关键。
3.现有的石油下钻开采装置，电机在驱动下钻设备钻探时，由于电机的抖动等因素，导致整个装置的稳定性不佳；另外，在钻头的下钻过程中，存在土块过大难以及时排出的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种防堵塞的石油开采下钻设备。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种防堵塞的石油开采下钻设备，包括底架，所述底架两侧均设有底板，所述底板上贯穿有套筒一，所述套筒一上端设有液压缸，所述液压缸的输出端固定连接有顶板，所述套筒一下方设有固定机构，所述顶板上设有相互配合的下钻机构和吸料机构；
7.所述固定机构包括与套筒一下端固定连接的隔板，所述套筒一内部设有驱动设备和驱动电机一，所述驱动设备的输出端延伸至隔板的下方并固定连接有插钉，所述驱动电机一的输出端贯穿隔板并固定连接有驱动齿轮，所述驱动设备的输出端外侧套设有齿环，所述齿环与驱动齿轮啮合连接，所述隔板下端设有抓地组件；
8.所述抓地组件包括与隔板下端固定连接的滑轨，所述滑轨内滑动连接有滑块，所述滑块靠近齿环一端转动连接有连接杆，所述连接杆远离滑块一端与齿环的端面转动连接，所述滑块远离齿环一端固定连接有嵌入块；
9.所述下钻机构包括与顶板上端面固定连接的防护罩，所述防护罩内部设有驱动电机二，所述驱动电机二的输出端固定连接有同轴设置的连接轴，所述连接轴的下端固定连接有钻头，所述钻头外侧设有螺旋导槽，所述连接轴外侧套设有套环一和套环二，所述套环一外侧设有齿牙，所述套环二外侧固定连接有连接臂，所述连接臂下端固定连接有圆环，所述圆环上转动连接有斜齿轮，所述斜齿轮与齿牙啮合连接，所述连接轴外侧壁上分别开设有与套环一以及套环二相配合的滑槽，所述套环一和套环二内侧均设有与滑槽相配合的伸缩组件。
10.优选地，所述吸料机构包括与顶板上端面固定连接的吸料箱，所述吸料箱内部设有吸料设备，所述底架上贯穿有套筒二，所述套筒二上贯穿有连接管二，所述顶板上贯穿有连接管一，所述连接管一一端与吸料设备连通，另一端连通有伸缩软管，所述伸缩软管远离连接管一一端与连接管二一端连通，所述连接管二远离伸缩软管一端延伸至套筒二内部。
11.优选地，所述套筒二的下端面与底板的下端面保持齐平。
12.优选地，所述伸缩组件包括凹槽、电磁铁、弹簧、挡板、衔铁和卡块，所述套环一和套环二内侧均开设有凹槽，所述凹槽内侧壁固定连接有电磁铁，所述电磁铁外侧套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与凹槽侧表壁以及挡板固定连接，所述挡板靠近电磁铁一侧设有衔铁，另一侧固定连接有与滑槽相配合的卡块。
13.优选地，所述滑槽设有多个，多个滑槽关于连接轴的轴心呈环形等距分布，所述套环一和套环二内的伸缩组件的数量以及位置与滑槽相对应。
14.优选地，所述齿牙倾斜设置，与斜齿轮相配合。
15.优选地，所述抓地组件设有多个，多个抓地组件关于齿环的轴心呈环形等距分布，所述滑轨沿隔板的径向方向分布。
16.优选地，所述底架上设有plc控制器，所述plc控制器分别与电磁铁、液压缸、驱动电机一、驱动电机二、驱动设备以及吸料设备电性连接。
17.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
18.1、本技术设有下钻机构和吸料机构，通过控制套环一和套环二上的伸缩组件的移动，使得套环一和套环二交替与连接轴保持同步转动，从而使得斜齿轮具有两种不同的运动方式，进而应用于不同的破碎场景，大大提高了土块的破碎效果以及破碎效率，破碎完成后的土块由吸料机构及时吸出，避免出现因土块过大难以及时排出的问题，保证了下钻过程的持续性。
19.2、本技术设有固定机构，在驱动设备带动插钉转动嵌入地下之后，通过驱动电机一带动驱动齿轮转动，使得与之啮合的齿环转动，从而带动连接杆移动，进而推动滑块在滑轨内移动，将嵌入块插入侧面的土内，大大增加抓地力度，提高了设备整体的稳定性，降低了电机的抖动等因素的影响。
附图说明
20.图1示出了根据本发明实施例提供的下钻设备整体结构示意图；
21.图2示出了根据本发明实施例提供的吸料机构结构示意图；
22.图3示出了根据本发明实施例提供的固定机构结构示意图；
23.图4示出了根据本发明实施例提供的抓地组件结构示意图；
24.图5示出了根据本发明实施例提供的下钻机构局部结构示意图；
25.图6示出了根据本发明实施例提供的滑槽结构示意图；
26.图7示出了根据本发明实施例提供的套环一、套环二与斜齿轮配合示意图；
27.图8示出了根据本发明实施例提供的伸缩组件结构示意图；
28.图9示出了根据本发明实施例提供的伸缩组件结构爆炸图。
29.图例说明：
30.1、底架；2、底板；3、套筒一；4、液压缸；5、顶板；6、隔板；7、插钉；8、驱动电机一；9、
驱动齿轮；10、齿环；11、滑轨；12、滑块；13、连接杆；14、嵌入块；15、防护罩；16、驱动电机二；17、连接轴；18、钻头；19、螺旋导槽；20、套筒二；21、吸料箱；22、连接管一；23、连接管二；24、伸缩软管；25、滑槽；26、套环一；27、套环二；28、齿牙；29、连接臂；30、圆环；31、斜齿轮；32、凹槽；33、电磁铁；34、弹簧；35、挡板；36、衔铁；37、卡块。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：
33.一种防堵塞的石油开采下钻设备，包括底架1，底架1两侧均设有底板2，底板2上贯穿有套筒一3，套筒一3上端设有液压缸4，液压缸4的输出端固定连接有顶板5，套筒一3下方设有固定机构，顶板5上设有相互配合的下钻机构和吸料机构；固定机构包括与套筒一3下端固定连接的隔板6，套筒一3内部设有驱动设备和驱动电机一8，驱动设备的输出端延伸至隔板6的下方并固定连接有插钉7，驱动电机一8的输出端贯穿隔板6并固定连接有驱动齿轮9，驱动设备的输出端外侧套设有齿环10，齿环10与驱动齿轮9啮合连接，隔板6下端设有抓地组件；抓地组件包括与隔板6下端固定连接的滑轨11，滑轨11内滑动连接有滑块12，滑块12靠近齿环10一端转动连接有连接杆13，连接杆13远离滑块12一端与齿环10的端面转动连接，滑块12远离齿环10一端固定连接有嵌入块14；下钻机构包括与顶板5上端面固定连接的防护罩15，防护罩15内部设有驱动电机二16，驱动电机二16的输出端固定连接有同轴设置的连接轴17，连接轴17的下端固定连接有钻头18，钻头18外侧设有螺旋导槽19，连接轴17外侧套设有套环一26和套环二27，套环一26外侧设有齿牙28，套环二27外侧固定连接有连接臂29，连接臂29下端固定连接有圆环30，圆环30上转动连接有斜齿轮31，斜齿轮31与齿牙28啮合连接，连接轴17外侧壁上分别开设有与套环一26以及套环二27相配合的滑槽25，套环一26和套环二27内侧均设有与滑槽25相配合的伸缩组件。通过控制套环一26和套环二27上的伸缩组件的移动，使得套环一26和套环二27交替与连接轴17保持同步转动，从而使得斜齿轮31具有两种不同的运动方式，进而应用于不同的破碎场景，大大提高了土块的破碎效果以及破碎效率，破碎完成后的土块由吸料机构及时吸出，避免出现因土块过大难以及时排出的问题，保证了下钻过程的持续性。
34.具体的，如图1和图2所示，吸料机构包括与顶板5上端面固定连接的吸料箱21，吸料箱21内部设有吸料设备，底架1上贯穿有套筒二20，套筒二20上贯穿有连接管二23，顶板5上贯穿有连接管一22，连接管一22一端与吸料设备连通，另一端连通有伸缩软管24，伸缩软管24远离连接管一22一端与连接管二23一端连通，连接管二23远离伸缩软管24一端延伸至套筒二20内部。套筒二20的下端面与底板2的下端面保持齐平。伸缩软管24的设置是为了应对顶板5和底架1之间的间距变化的情况，使得连接管一22、连接管二23以及伸缩软管24可以始终保持畅通，保证了吸料设备可以将破碎之后的土块及时吸出。
35.具体的，如图8和图9所示，伸缩组件包括凹槽32、电磁铁33、弹簧34、挡板35、衔铁36和卡块37，套环一26和套环二27内侧均开设有凹槽32，凹槽32内侧壁固定连接有电磁铁
33，电磁铁33外侧套设有弹簧34，弹簧34的两端分别与凹槽32侧表壁以及挡板35固定连接，挡板35靠近电磁铁33一侧设有衔铁36，另一侧固定连接有与滑槽25相配合的卡块37。滑槽25设有多个，多个滑槽25关于连接轴17的轴心呈环形等距分布，套环一26和套环二27内的伸缩组件的数量以及位置与滑槽25相对应。齿牙28倾斜设置，与斜齿轮31相配合。底架1上设有plc控制器，plc控制器分别与电磁铁33、液压缸4、驱动电机一8、驱动电机二16、驱动设备以及吸料设备电性连接。当电磁铁33通电时，电磁铁33对衔铁36产生吸引，使得衔铁36移动，卡块37收入凹槽32内部，同时弹簧34被压缩，而当电磁铁33断电之后，电磁铁33失去对衔铁36的吸引，在弹簧34的弹力作用下，卡块37被弹出，并卡入滑槽25内，从而使得斜齿轮31具有多种运动方式，避免了因单一移动路径而造成的破碎效果不佳，大大提高了破碎的效果，优选地，在同一时刻，套环一26和套环二27内的卡块37至少有一个嵌入对应的滑槽25内，以确保套环一26和套环二27不会掉落。
36.具体的，如图3和图4所示，抓地组件设有多个，多个抓地组件关于齿环10的轴心呈环形等距分布，滑轨11沿隔板6的径向方向分布。在驱动设备带动插钉7转动嵌入地下之后，通过驱动电机一8带动驱动齿轮9转动，使得与之啮合的齿环10转动，从而带动连接杆13移动，进而推动滑块12在滑轨11内移动，将嵌入块14插入侧面的土内，大大增加抓地力度，提高了设备整体的稳定性，降低了电机的抖动等因素的影响。
37.综上所述，本实施例所提供的一种防堵塞的石油开采下钻设备，在使用时，首先通过驱动设备带动插钉7转动嵌入地下，再通过驱动电机一8带动驱动齿轮9转动，使得与之啮合的齿环10转动，从而带动连接杆13移动，进而推动滑块12在滑轨11内移动，将嵌入块14插入侧面的土内，大大增加抓地力度，由液压缸4调整钻头18的高度，通过驱动电机二16带动连接轴17以及钻头18转动，由钻头18进行下钻，钻出的土块沿着螺旋导槽19被导出至钻头18的上方，通过plc控制器控制套环二27内的电磁铁33断电，使得套环二27内的卡块37卡入对应的滑槽25内，而套环一26内的电磁铁33保持通电，使得套环一26内的卡块37收入凹槽32内，随着连接轴17的转动，套环二27随之转动，从而通过连接臂29和圆环30带动斜齿轮31绕连接轴17的轴心转动，由于套环一26此时不随着连接轴17转动而转动，同时斜齿轮31与套环一26上的齿牙28啮合，使得斜齿轮31在绕连接轴17的轴心转动的同时自转，从而对较大的土块进行破碎，通过plc控制器控制套环二27内的电磁铁33通电，使得套环二27内的卡块37收入凹槽32内，而套环一26内的电磁铁33断电，在弹簧34的作用下，使得套环一26内的卡块37卡入对应的滑槽25内，此时，套环一26随着连接轴17的转动而转动，而套环二27此时不随着连接轴17转动而转动，使得套环一26通过齿牙28带动斜齿轮31自转，从而对此处的土块进行持续破碎，破碎之后的土块通过吸料设备吸入吸料箱21内。
38.实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种防堵塞的石油开采下钻设备，包括底架(1)，其特征在于，所述底架(1)两侧均设有底板(2)，所述底板(2)上贯穿有套筒一(3)，所述套筒一(3)上端设有液压缸(4)，所述液压缸(4)的输出端固定连接有顶板(5)，所述套筒一(3)下方设有固定机构，所述顶板(5)上设有相互配合的下钻机构和吸料机构；所述固定机构包括与套筒一(3)下端固定连接的隔板(6)，所述套筒一(3)内部设有驱动设备和驱动电机一(8)，所述驱动设备的输出端延伸至隔板(6)的下方并固定连接有插钉(7)，所述驱动电机一(8)的输出端贯穿隔板(6)并固定连接有驱动齿轮(9)，所述驱动设备的输出端外侧套设有齿环(10)，所述齿环(10)与驱动齿轮(9)啮合连接，所述隔板(6)下端设有抓地组件；所述抓地组件包括与隔板(6)下端固定连接的滑轨(11)，所述滑轨(11)内滑动连接有滑块(12)，所述滑块(12)靠近齿环(10)一端转动连接有连接杆(13)，所述连接杆(13)远离滑块(12)一端与齿环(10)的端面转动连接，所述滑块(12)远离齿环(10)一端固定连接有嵌入块(14)；所述下钻机构包括与顶板(5)上端面固定连接的防护罩(15)，所述防护罩(15)内部设有驱动电机二(16)，所述驱动电机二(16)的输出端固定连接有同轴设置的连接轴(17)，所述连接轴(17)的下端固定连接有钻头(18)，所述钻头(18)外侧设有螺旋导槽(19)，所述连接轴(17)外侧套设有套环一(26)和套环二(27)，所述套环一(26)外侧设有齿牙(28)，所述套环二(27)外侧固定连接有连接臂(29)，所述连接臂(29)下端固定连接有圆环(30)，所述圆环(30)上转动连接有斜齿轮(31)，所述斜齿轮(31)与齿牙(28)啮合连接，所述连接轴(17)外侧壁上分别开设有与套环一(26)以及套环二(27)相配合的滑槽(25)，所述套环一(26)和套环二(27)内侧均设有与滑槽(25)相配合的伸缩组件。2.根据权利要求1所述的一种防堵塞的石油开采下钻设备，其特征在于，所述吸料机构包括与顶板(5)上端面固定连接的吸料箱(21)，所述吸料箱(21)内部设有吸料设备，所述底架(1)上贯穿有套筒二(20)，所述套筒二(20)上贯穿有连接管二(23)，所述顶板(5)上贯穿有连接管一(22)，所述连接管一(22)一端与吸料设备连通，另一端连通有伸缩软管(24)，所述伸缩软管(24)远离连接管一(22)一端与连接管二(23)一端连通，所述连接管二(23)远离伸缩软管(24)一端延伸至套筒二(20)内部。3.根据权利要求2所述的一种防堵塞的石油开采下钻设备，其特征在于，所述套筒二(20)的下端面与底板(2)的下端面保持齐平。4.根据权利要求1所述的一种防堵塞的石油开采下钻设备，其特征在于，所述伸缩组件包括凹槽(32)、电磁铁(33)、弹簧(34)、挡板(35)、衔铁(36)和卡块(37)，所述套环一(26)和套环二(27)内侧均开设有凹槽(32)，所述凹槽(32)内侧壁固定连接有电磁铁(33)，所述电磁铁(33)外侧套设有弹簧(34)，所述弹簧(34)的两端分别与凹槽(32)侧表壁以及挡板(35)固定连接，所述挡板(35)靠近电磁铁(33)一侧设有衔铁(36)，另一侧固定连接有与滑槽(25)相配合的卡块(37)。5.根据权利要求4所述的一种防堵塞的石油开采下钻设备，其特征在于，所述滑槽(25)设有多个，多个滑槽(25)关于连接轴(17)的轴心呈环形等距分布，所述套环一(26)和套环二(27)内的伸缩组件的数量以及位置与滑槽(25)相对应。6.根据权利要求1所述的一种防堵塞的石油开采下钻设备，其特征在于，所述齿牙(28)
倾斜设置，与斜齿轮(31)相配合。7.根据权利要求1所述的一种防堵塞的石油开采下钻设备，其特征在于，所述抓地组件设有多个，多个抓地组件关于齿环(10)的轴心呈环形等距分布，所述滑轨(11)沿隔板(6)的径向方向分布。8.根据权利要求5所述的一种防堵塞的石油开采下钻设备，其特征在于，所述底架(1)上设有plc控制器，所述plc控制器分别与电磁铁(33)、液压缸(4)、驱动电机一(8)、驱动电机二(16)、驱动设备以及吸料设备电性连接。

技术总结
本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种防堵塞的石油开采下钻设备，包括底架，所述底架两侧均设有底板，所述底板上贯穿有套筒一，所述套筒一上端设有液压缸，所述液压缸的输出端固定连接有顶板，所述套筒一下方设有固定机构，所述顶板上设有相互配合的下钻机构和吸料机构。本发明中，通过控制套环一和套环二上的伸缩组件的移动，使得套环一和套环二交替与连接轴保持同步转动，从而使得斜齿轮具有两种不同的运动方式，进而应用于不同的破碎场景，大大提高了土块的破碎效果以及破碎效率，破碎完成后的土块由吸料机构及时吸出，避免出现因土块过大难以及时排出的问题，保证了下钻过程的持续性。过程的持续性。过程的持续性。


技术研发人员：徐礼宝 程强 石俊亮
受保护的技术使用者：盐城市华谊石油机械有限公司
技术研发日：2023.07.10
技术公布日：2023/10/15