一種斜凍結(jié)孔用外夾式下凍結(jié)管裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種斜凍結(jié)孔用外夾式下凍結(jié)管裝置，其特征在于：包括三部分，第一部分起連接、傳扭、密封作用，有中心管，扭力座，Y形密封，導(dǎo)向套；第二部分起外夾凍結(jié)管作用，有卡瓦，錐套，彈簧，鋼球，銜接套，鍵銷，承載座；第三部分是驅(qū)動(dòng)卡瓦夾緊的油缸，有油缸缸筒，活塞桿。該裝置與斜井鉆機(jī)主軸連接后，通過(guò)液壓系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)外夾緊凍結(jié)管，并有密封圈密封凍結(jié)管內(nèi)徑，可以實(shí)現(xiàn)下凍結(jié)管的同時(shí)循環(huán)泥漿，同時(shí)隨主軸旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)凍結(jié)管柱，實(shí)現(xiàn)了在斜凍結(jié)孔中安全下入凍結(jié)管。
【專利說(shuō)明】
一種斜凍結(jié)孔用外夾式下凍結(jié)管裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于鉆井機(jī)械領(lǐng)域，涉及一種斜凍結(jié)孔用外夾式下凍結(jié)管裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)西部煤礦新建礦井，多采用斜井，斜井開(kāi)拓成為趨勢(shì)；如已建好的內(nèi)蒙的馬泰壕礦主井、察哈素礦主井等。在建斜井井筒時(shí)由于地層復(fù)雜需相繼采用凍結(jié)法施工鑿井。凍結(jié)法施工鑿井是在預(yù)開(kāi)挖的煤礦斜井井筒周圍，鉆出和井筒同軸線的幾十個(gè)均布的凍結(jié)孔，孔中下入凍結(jié)管，然后，通過(guò)人工制冷技術(shù)，使地層中的水結(jié)冰，將松散含水巖土變成凍土，增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，隔絕地下水，在凍結(jié)壁的保護(hù)下，進(jìn)行斜井地下工程掘砌作業(yè)。
[0003]針對(duì)斜井凍結(jié)，理論上有不同方案，一是全部斜凍結(jié)孔、二是全部直凍結(jié)孔、三是頂部及兩幫用直孔底部用斜孔、四是頂部用斜孔兩幫用直孔。有資料顯示，全部斜凍結(jié)孔方案的打鉆工程量和凍結(jié)需冷量是最節(jié)約的，凍土的挖掘量最小，成本最少；但由于斜孔的鉆孔技術(shù)及配套工藝技術(shù)沒(méi)有突破，所以，目前，我國(guó)西部的斜井井筒在凍結(jié)法施工中一直沿用全部直凍結(jié)孔方案。
[0004]目前，針對(duì)斜凍結(jié)孔，提供一套安全的下凍結(jié)管的裝置及工藝方法已十分迫切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于斜凍結(jié)孔，外夾式下凍結(jié)管的裝置，實(shí)現(xiàn)安全高效下凍結(jié)管。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種斜凍結(jié)孔用外夾式下凍結(jié)管裝置，包括三部分，第一部分起連接、傳扭、密封作用，有中心管，扭力座，Y形密封，導(dǎo)向套；第二部分起外夾凍結(jié)管作用，有卡瓦，錐套，彈簧，鋼球，銜接套，鍵銷，承載座；第三部分是驅(qū)動(dòng)卡瓦夾緊用的油缸。中心管上端內(nèi)螺紋和鉆機(jī)的主軸連接，下端和扭力座螺紋連接，導(dǎo)向套和扭力座螺紋連接，Y形密封在扭力座和導(dǎo)向套之間；中心管外圓上有一對(duì)圓錐滾子軸承，軸承外圈和油缸缸筒配合，中心管在活塞桿中間穿過(guò)；活塞桿和承載座上端螺紋連接；承載座下端懸吊著鋼球和銜接套，銜接套下端和錐套連接，錐套通過(guò)內(nèi)錐面包著卡瓦，彈簧安裝在卡瓦和扭力座中間。
[0007]所述的承載座和銜接套之間有鋼球。
[0008]所述的銜接套中部安裝有鍵銷。
[0009]所述的卡瓦為三瓣式結(jié)構(gòu)，內(nèi)表面為錐面。
[0010]所述的卡瓦夾緊油缸中的活塞和活塞桿是一體。
[0011]由于采用上述技術(shù)方案，本裝置與斜井鉆機(jī)主軸相連接，通過(guò)液壓系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)外夾緊凍結(jié)管，Y型密封圈密封凍結(jié)管，可以實(shí)現(xiàn)下凍結(jié)管的同時(shí)循環(huán)鉆井液，同時(shí)鉆機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)凍結(jié)管柱旋轉(zhuǎn)，從工藝上實(shí)現(xiàn)安全下凍結(jié)管。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本斜凍結(jié)孔用外夾式下凍結(jié)管裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖中:1.中心管2.上壓蓋3.圓螺母4.圓錐滾之軸承5.油缸缸筒6.防轉(zhuǎn)桿7.活塞桿8.銜接套9.鋼球10.承載座11.鍵銷12.扭力座13.彈簧14.錐套15.卡瓦16.Y形密封17.導(dǎo)向套18.凍結(jié)管
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)斜凍結(jié)孔用外夾式下凍結(jié)管裝置作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0015]如附圖1、中心管2、上壓蓋3、圓螺母4、圓錐滾之子軸承5、油缸缸筒6、防轉(zhuǎn)桿7、活塞桿8、銜接套9、鋼球10、承載座11、鍵銷12、扭力座13、彈簧14、錐套15、卡瓦16、Y形密封17、導(dǎo)向套18、凍結(jié)管
[0016]首先，把本裝置安裝于斜井鉆機(jī)的主軸上，鉆機(jī)上的吊車吊起凍結(jié)管并拖曳至主導(dǎo)軌線上，由夾持器扶正夾持，鉆機(jī)的給進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行帶動(dòng)動(dòng)力頭前移，慢慢將本裝置的導(dǎo)向套17及Y形密封16插入凍結(jié)管18的內(nèi)孔中?？ㄍ?5的內(nèi)徑和凍結(jié)管18之間有間隙，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，預(yù)調(diào)定好系統(tǒng)壓力，開(kāi)啟換向閥，油缸下腔進(jìn)入壓力油，活塞桿7運(yùn)動(dòng)上移，承載座10被帶動(dòng)上移，同時(shí)拉動(dòng)銜接套8，錐套14向上移動(dòng)；錐套14包裹著卡瓦15，擠壓著彈簧13，直至把彈簧13壓到位，卡瓦15和凍結(jié)管18間隙消除，并繼續(xù)外夾著凍結(jié)管18的外圓，直至液壓系統(tǒng)到達(dá)調(diào)定好的壓力。凍結(jié)管18前端與已下入的凍結(jié)管對(duì)接焊接，焊好后，單根凍結(jié)管就和整個(gè)凍結(jié)管柱成整體，啟動(dòng)鉆機(jī)的泥漿循環(huán)系統(tǒng)，鉆機(jī)前夾持器松開(kāi)，鉆機(jī)給進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭一起慢速前移，推動(dòng)整個(gè)凍結(jié)柱慢速下入斜凍結(jié)孔中，過(guò)程中，動(dòng)力頭主軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)中心管I旋轉(zhuǎn)，中心管I帶動(dòng)扭力座12旋轉(zhuǎn)，扭力座12通過(guò)鍵銷11驅(qū)動(dòng)銜接套8轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)被夾緊的整個(gè)凍結(jié)管柱旋轉(zhuǎn)。待整個(gè)凍結(jié)柱基本下入后由前夾持器夾住整個(gè)管柱，泥漿循環(huán)系統(tǒng)停止。液壓系統(tǒng)換向閥換向，油缸上腔進(jìn)油，推動(dòng)活塞桿7下行，帶動(dòng)承載座10下行，銜接套8下行，錐套14下行，彈簧13釋放力推動(dòng)卡瓦15下行，卡瓦15不再外夾凍結(jié)管18外圓，和凍結(jié)管18脫開(kāi)間隙，給進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行帶動(dòng)動(dòng)力頭后移，本裝置也從凍結(jié)管中起出隨動(dòng)力頭后移，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種斜凍結(jié)孔用外夾式下凍結(jié)管裝置，其特征在于:包括三部分，第一部分起連接、傳扭、密封作用，有中心管(1)，扭力座(12)，Y形密封(16)，導(dǎo)向套(17);第二部分起外夾凍結(jié)管作用，有卡瓦(15)，錐套(14)，彈簧(13)，鋼球(9)，銜接套(8)，鍵銷(11)，承載座(10);第三部分是驅(qū)動(dòng)卡瓦夾緊的油缸，有油缸缸筒(5)，活塞桿(7)。中心管(I)上端內(nèi)螺紋和鉆機(jī)的主軸連接，下端和扭力座(12)螺紋連接，導(dǎo)向套(17)和扭力座(12)螺紋連接，Y形密封(16)在扭力座(12)和導(dǎo)向套(17)之間；中心管(I)外圓上有一對(duì)圓錐滾子軸承(4)，軸承外圈和油缸缸筒(5)配合，中心管⑴在活塞桿(7)中間穿過(guò)；活塞桿(7)和承載座(10)上端螺紋連接；承載座(10)下端懸吊著鋼球(9)和銜接套(8)，銜接套(8)下端和錐套(14)螺紋連接，錐套(14)通過(guò)內(nèi)錐面包著卡瓦(15)，彈簧(13)在卡瓦(15)和扭力座(12)中間安裝。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜凍結(jié)孔用外夾式下凍結(jié)管裝置，其特征在于:承載座(10)和銜接套⑶之間有鋼球(9)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜凍結(jié)孔用外夾式下凍結(jié)管裝置，其特征在于:銜接套(8)圓周上安裝有鍵銷(11)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜凍結(jié)孔用外夾式下凍結(jié)管裝置，其特征在于:卡瓦(15)為三瓣式結(jié)構(gòu)，內(nèi)表面為錐面。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜凍結(jié)孔用外夾式下凍結(jié)管裝置，其特征在于:驅(qū)動(dòng)卡瓦夾緊油缸中的活塞和活塞桿(7)是一體結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】E21D1/14GK105888672SQ201410442969
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年9月2日
【發(fā)明人】蒲朝陽(yáng), 李尚澤, 楊明, 董新旺, 邵公育, 鄧昀, 楊雪, 陳君, 邵晨霞, 袁輝
【申請(qǐng)人】北京中煤礦山工程有限公司