本發明專利技術公開了扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，屬于管道工程技術領域。通過曲柄機構將多個螺桿的扭矩合成，并通過齒輪系統將動力分為正轉和反轉兩部分，分別驅動領眼鉆頭和擴眼鉆頭正反旋轉，從而實現扭矩抵消的目的。本發明專利技術采用螺桿直接驅動，結構簡單可靠；通過連桿機構實現扭矩合成，能夠適應大口徑管道一次成孔鉆進。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及管道工程，尤其涉及管道穿越施工，具體為扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具。
技術介紹
1、油氣長輸管道建設過程中，難以避免穿越江河、湖泊等區域問題。目前采用先鉆導向孔然后逐步擴大的施工辦法，效率底下且容易造成井壁失穩。現有螺桿鉆具主要針對常規鉆井，螺桿轉子和定子尺寸有限，難以做到大口徑管道施工尺寸要求。
2、中國專利cn201310639410.6通過正反平行四邊形機構將螺桿組合使用，但是由于其組合方式在軸向曲柄尺寸的限制，數量有限難以達到大扭矩要求；且輸出端采用單一旋轉的鉆頭，不能抵消破巖產生的反扭矩。
3、綜上所述，設計組合螺桿鉆具，克服鉆頭反扭矩、解決鉆具扭矩合成問題，能夠極大的促進管道穿越施工的技術水平。
技術實現思路
1、為了解決上述問題，本專利技術提供了扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，采用多個螺桿扭矩合成，通過分動箱驅動領眼鉆頭和擴眼鉆頭反向旋轉，抵消破巖扭矩。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供的方案如下：
3、扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，其特征在于，包括：
4、圓筒形結構的筒體；
5、安裝到筒體內，包括至少2個與筒體平行布置的并聯工作的螺桿鉆具，將動力液能量轉化為轉動輸出的螺桿組件；
6、連接螺桿組件的輸出端與合力組件的輸入端的聯軸器；
7、合力組件，安裝到筒體內，通過連桿機構將螺桿組件的轉動輸出合成為單一轉動，包括：</p>8、圓盤型結構并與筒體連接，中間設有軸向過流孔的中心板；
9、軸線與筒體軸線平行，安裝到中心板上并貫穿中心板的傳動軸；
10、桿狀結構，兩端連接部分軸線平行并有間距的偏心桿；偏心桿一端與傳動軸周向固定連接，另一端與平動盤轉動連接；
11、盤型結構，中心位置安裝合力軸的平動盤；
12、一端連接平動盤另一端連接分動箱輸入軸，且至少一端為轉動連接的合力軸；合力軸的軸線與分動箱輸入軸的軸線平行并有間距，且所述間距等于偏心桿兩端連接部分軸線間距；
13、分動箱，安裝到筒體端部，中心位置設置輸入軸，將合力組件輸出的轉動，通過齒輪系統轉化為中心位置和邊緣位置的兩個方向相反的轉動輸出；
14、鉆頭組件，將分動箱中心位置和邊緣位置的兩個轉動輸出，轉化為破巖動作，包括：
15、圓環形結構，連接到分動箱邊緣位置轉動輸出的擴眼鉆頭；
16、圓盤型結構，設有流道連通中心軸內腔與外部，連接到分動箱中心位置轉動輸出的領眼鉆頭。
17、所述聯軸器為萬向聯軸器。
18、螺桿組件還包括：
19、圓盤型結構，與筒體連接，設在螺桿鉆具兩端并與螺桿鉆具連接的后擋板和前擋板；
20、圓盤型結構，設置在螺桿鉆具中間區域，對螺桿鉆具起到支撐和固定的隔板。
21、還包括設置于合力軸與分動箱的輸入軸之間的過渡盤，合力軸插入過渡盤內，過渡盤與分動箱的輸入軸采用周向固定連接。
22、擴眼鉆頭遠離轉筒的一側設置切削齒或鉆頭，領眼鉆頭遠離中心軸的一側設置切削齒或鉆頭。
23、分動箱還包括：
24、圓盤型結構，與筒體端部固定連接的后端蓋；
25、圓盤型結構，置于后端蓋遠離筒體的一側，并與后端蓋相對固定的前端蓋；
26、軸線與后端蓋軸線重合，安裝于后端蓋和前端蓋之間的中心輪；
27、設置于中心輪外側的外齒圈；
28、設置于中心輪和外齒圈之間并相互齒輪嚙合，軸線與后端蓋相對固定的行星輪；
29、貫穿后端蓋和前端蓋的中心位置，中空結構，靠近合力組件一側設置聯通內外空間通孔，穿過中心輪并與其周向固定連接，連接領眼鉆頭的中心軸；
30、圓筒形結構并套在外齒圈外側，與外齒圈周向固定連接，連接擴眼鉆頭的轉筒。
31、前端蓋外側設置周向環槽，轉筒在所述環槽位置設置限位銷，所述限位銷將轉筒與前端蓋之間軸向固定。
32、分動箱還包括：圓筒形結構，設置于后端蓋和前端蓋之間，軸線與筒體軸線平行的隔套。
33、分動箱還包括：貫穿后端蓋和前端蓋，并將后端蓋和前端蓋進行軸向固定的螺栓組件。
34、分動箱還包括：穿過行星輪并固定到后端蓋和前端蓋之間的固定軸。
35、與現有技術相比，本專利技術具有以下優點：
36、（1）本專利技術采用多個螺桿并聯工作，能夠采用現有螺桿鉆具進行實施并達到管道穿越施工大扭矩的需求，可行性強；
37、（2）通過連桿機構將多個螺桿的扭矩進行合成，連桿機構運動副位面接觸，連接簡單可靠；
38、（3）分動箱將動力轉化為擴眼鉆頭和領眼鉆頭的轉動，兩者轉向相反，破巖扭矩相互抵消，從而從源頭上降低鉆柱的扭矩，有利于管道穿越施工。
本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，其特征在于，所述聯軸器為萬向聯軸器。
3.根據權利要求1所述的扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，其特征在于，螺桿組件還包括：
4.根據權利要求1所述的扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，其特征在于，還包括設置于合力軸與分動箱的輸入軸之間的過渡盤，合力軸插入過渡盤內，過渡盤與分動箱的輸入軸采用周向固定連接。
5.根據權利要求1所述的扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，其特征在于，擴眼鉆頭遠離轉筒的一側設置切削齒或鉆頭，領眼鉆頭遠離中心軸的一側設置切削齒或鉆頭。
6.根據權利要求1所述的扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，其特征在于，分動箱還包括：
7.根據權利要求6所述的扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，其特征在于，
8.根據權利要求6所述的扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，其特征在于，分動箱還包括：
>9.根據權利要求6所述的扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，其特征在于，分動箱還包括：10.根據權利要求6所述的扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，其特征在于，分動箱還包括：穿過行星輪并固定到后端蓋和前端蓋之間的固定軸。
...
【技術特征摘要】
1.扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，其特征在于，所述聯軸器為萬向聯軸器。
3.根據權利要求1所述的扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，其特征在于，螺桿組件還包括：
4.根據權利要求1所述的扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，其特征在于，還包括設置于合力軸與分動箱的輸入軸之間的過渡盤，合力軸插入過渡盤內，過渡盤與分動箱的輸入軸采用周向固定連接。
5.根據權利要求1所述的扭矩平衡的多螺桿組合式穿越管道一次成孔鉆具，其特征在于，擴眼鉆頭遠離轉筒的一側設置切削齒或...
【專利技術屬性】
技術研發人員：何虹鋼，鄧邵心，王恒，努爾卓力·努爾哈提，魏鑫，王宇，賴博，雷佳，盧洋，彭露堯，張嘉譯，魏家興，張樹燦，李和銘，何宇峰，葉超，杜佳文，
申請(專利權)人：宜賓學院，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。