中心通纜式逆止閥的制作方法
【專利摘要】一種中心通纜式逆止閥，包含套筒以及裝配于套筒內的絕緣連接組件、信號傳輸組件以及鉆井液逆止組件，絕緣連接組件包含塑料公接頭、線管和塑料母接頭，塑料公接頭和塑料母接頭通過線管相連接，信號傳輸組件包含錐面不銹鋼接頭、導線、柱面不銹鋼接頭和變徑彈簧，導線貫穿線管并連通錐面不銹鋼接頭和柱面不銹鋼接頭，變徑彈簧安裝在柱面不銹鋼接頭的圓柱孔內；逆止組件包括閥套、閥芯和壓縮彈簧，閥芯套裝于絕緣連接組件線管外表面且可軸向滑動，壓縮彈簧的預緊力使閥芯與閥套錐面緊密貼合。由此，本發明的中心通纜式逆止閥，既能防止鉆進過程中鉆井液倒流，又可實現通訊信號雙向傳遞，且可有效的避免接觸不良引起的信號傳輸故障，內部結構定位準確，逆止作用顯著。
【專利說明】
中心通纜式逆止閥
技術領域
[0001]本發明涉及技術領域，尤其涉及一種中心通纜式逆止閥。煤礦井下定向鉆進配套鉆具，一種中心通纜式逆止閥，可用于煤礦井下近水平長距離瓦斯抽放鉆孔、探放水鉆孔施工，也可用于地面和坑道近水平工程鉆孔等定向鉆孔施工。
【背景技術】
[0002]煤礦井下定向鉆進技術是鉆探工程領域的一項新技術，主要應用于巖層和較穩定、較硬煤層的瓦斯抽放鉆孔和地質勘探孔。煤礦井下定向鉆進技術工作原理:將高壓鉆井液通過隨鉆測量鉆桿內孔傳遞至孔底，驅動孔底馬達帶動鉆頭回轉;孔底有線隨鉆測量裝置通過隨鉆測量鉆桿中心通纜裝置實現與孔口監視器或防爆計算機雙向信息交互，實時監測鉆孔軌跡，并通過調節螺桿馬達工具面向角，改變鉆孔傾角、方位角的變化，進而控制鉆孔軌跡變化，確保鉆孔軌跡準確鉆進至靶點。但在近水平定向鉆孔施工時，沿煤層或巖層施工上仰鉆孔，加接鉆桿過程中鉆井液通過鉆桿內孔反向倒流，嚴重影響了鉆進施工效率和現場作業環境。
[0003]為此，本發明的設計者有鑒于上述缺陷，通過潛心研究和設計，綜合長期多年從事相關產業的經驗和成果，研究設計出一種中心通纜式逆止閥，以克服上述缺陷。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種中心通纜式逆止閥，既能防止鉆進過程中鉆井液倒流，又可實現通訊信號傳遞。
[0005]為解決上述問題，本發明公開了一種中心通纜式逆止閥，至少包含套筒以及設置于套筒內的絕緣連接組件、信號傳輸組件以及鉆井液逆止組件，其特征在于:
[0006]所述絕緣連接組件包含塑料公接頭、線管和塑料母接頭，所述塑料公接頭和塑料母接頭通過線管相連接，三者中心內孔相通，構成信號傳輸組件的安裝通道，工作時，所述塑料公接頭和塑料母接頭與鉆桿內塑料公、母接頭相互配合插接為一體。
[0007]所述信號傳輸組件包含錐面不銹鋼接頭、導線、柱面不銹鋼接頭和變徑彈簧，所述錐面不銹鋼接頭裝置在塑料公接頭的配合插接端內孔中，所述柱面不銹鋼接頭和變徑彈簧裝置在塑料母接頭的配合插接端內孔中，所述導線貫穿線管并連接錐面不銹鋼接頭和柱面不銹鋼接頭，所述變徑彈簧其圓柱保徑段安裝于柱面不銹鋼接頭的圓柱內孔中；
[0008]所述鉆井液逆止組件包括閥套、閥芯和壓縮彈簧，所述閥芯裝置于絕緣連接組件線管外表面且可軸向滑動，所述閥套和閥芯接觸面為錐面配合，在壓縮彈簧的預緊下，兩錐面緊密配合。
[0009]其中:所述塑料公接頭和塑料母接頭通過其外表面裝配的支撐擋圈與彈性擋圈固定于套筒內孔中，所述支撐擋圈的環部間隔設有多個弧形孔，兩兩弧形孔之間設有加強筋，所述套筒內孔設有供彈性擋圈嵌入的定位槽。
[0010]其中:所述變徑彈簧為圓柱保徑段與圓錐變徑段過渡結合的結構，所述圓錐變徑段從圓柱保徑段向前延伸并逐漸縮小，完全壓縮后，圓錐變徑段為一完整錐面，錐度與錐面不銹鋼接頭內孔錐度一致，以避免接觸不良影響信號的傳輸。
[0011]其中:所述閥芯和絕緣連接組件之間以及閥套和閥芯之間設有密封圈。
[0012]其中:所述閥套的內孔設有內錐面，所述閥芯設有與之相適配的外錐面，且二者錐面錐度相同，由壓縮彈簧預緊閥芯，以提供穩固緊密的錐面配合。
[0013]其中:所述套筒內部為階梯孔，所述閥套由彈性擋圈固定安裝于套筒內孔中。
[0014]通過上述結構可知，本發明的中心通纜式逆止閥具有如下效果:
[0015]1.絕緣連接組件采用插接式結構，連接方便，保證絕緣聯接體的密封性；
[0016]2.信號傳輸組件采用錐面配合連接，可有效的避免接觸不良引起的信號傳輸故障，提高信號傳輸效率；
[0017]3.鉆井液逆止組件采用帶密封圈的錐面配合，可有效防止鉆井液倒流；
[0018]4.內部結構定位準確，耐腐蝕、密封性好、重量輕，結構耐用、可靠，逆止作用顯著。
[0019]本發明的詳細內容可通過后述的說明及所附圖而得到。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的結構不意圖；
[0021]圖2為本發明的分解示意圖。
[0022]附圖標記:
[0023]1-錐面不銹鋼接頭;2-塑料公接頭;3-線管;4-支撐擋圈；5-套筒;6_彈性擋圈；7_閥套;8-閥芯;9-導線；10-壓縮彈簧;11-塑料母接頭;12-柱面不銹鋼接頭;13-變徑彈簧。
【具體實施方式】
[0024]參見圖1和2，顯示了本發明的中心通纜式逆止閥。
[0025]所述中心通纜式逆止閥至少包含套筒5以及設置于套筒5內的絕緣連接組件、信號傳輸組件以及逆止組件，所述套筒5可通過整體加工而成，其前后端可設有與隨鉆測量鉆桿相同結構的公螺紋或母螺紋，從而能通過套筒5實現與隨鉆測量鉆桿進行螺紋連接。
[0026]其中，所述絕緣連接組件包含塑料公接頭2、線管3和塑料母接頭11，所述塑料公接頭2和塑料母接頭11通過線管3相連接，三者中心內孔相通，構成信號傳輸組件的安裝通道，工作時，所述塑料公接頭2和塑料母接頭11與鉆桿內塑料公、母接頭相互配合插接為一體；為提供絕緣連接組件在套筒5內的準確定位，所述塑料公接頭2和塑料母接頭11通過其外表面裝配的支撐擋圈4與一個彈性擋圈6固定于套筒5內孔中，且所述支撐擋圈4的環部間隔設有多個弧形孔，兩兩弧形孔之間設有加強筋，即保證了鉆井液的通過，也提高了支撐強度4，避免塑料公接頭2和塑料母接頭11在操作中的晃動。所述套筒5內孔設有供彈性擋圈6嵌入的定位槽。
[0027]其中，所述信號傳輸組件包含錐面不銹鋼接頭1、導線8、柱面不銹鋼接頭12和變徑彈簧13，所述錐面不銹鋼接頭I裝置在塑料公接頭2的配合插接端內孔中，所述柱面不銹鋼接頭12和變徑彈簧13裝置在塑料母接頭11的配合插接端內孔中，所述導線8貫穿線管3并連接錐面不銹鋼接頭I和柱面不銹鋼接頭12，所述變徑彈簧13其圓柱保徑段安裝于柱面不銹鋼接頭12的圓柱內孔中；所述變徑彈簧13為圓柱保徑段與圓錐變徑段過渡結合的結構，所述圓錐變徑段從圓柱保徑段向前延伸并逐漸縮小，優選的變徑段能完全壓縮形成一個帶有錐度的完整平面，且錐度與錐面不銹鋼接頭I內孔錐度一致，以避免接觸不良影響信號的傳輸，同時所述信號傳輸組件與配套鉆桿信號傳輸組件的結構相同，配合尺寸一致。逆止閥上的變徑彈簧13圓柱保徑段裝配在柱面不銹鋼接頭12內孔中，當中心通纜式逆止閥與配套鉆桿連接時，變徑彈簧13的圓錐變徑段被壓縮且與鉆桿上的錐面不銹鋼接頭內圓錐面緊密貼合，形成連續導體，由于變徑彈簧13的變徑壓縮，提高了配合接觸面積，可避免接觸不良影響信號的傳輸，實現信號的準確傳輸。
[0028]其中，所述逆止組件包括閥套7、閥芯8和壓縮彈簧10，所述閥套7定位安裝于套筒5內孔中，所述閥芯8裝置于絕緣連接組件線管3外表面且可軸向滑動，所述閥芯8與塑料母接頭11的支撐擋圈之間設有壓縮彈簧10，也可采用其他彈性元件或結構，套裝在線管3和塑料母接頭3的外表面，為閥芯8提供彈性復位力，且所述閥套7和閥芯8接觸面為兩個互緊密配合的錐面，由此，通過預緊的壓縮彈簧10的彈性設置，閥芯8和閥套7之間的配合錐面常態關閉，防止鉆井液逆向回流。在鉆進工作狀態時，鉆井液壓力大于壓縮彈簧預緊力，使閥芯8克服壓縮彈簧的力量從閥套7上脫離，逆止閥中心內孔單向導通，為井下提供鉆井液。
[0029]其中，所述閥芯8和絕緣連接組件之間以及閥套7和閥芯8之間設有密封圈，為閥芯8復位提供緩沖力，所述閥套7的內孔設有內錐面，所述閥芯8設有與之相適配的外錐面，且二者錐面錐度相同，由壓縮彈簧10預緊閥芯8，以提供穩固緊密的錐面配合。
[0030]其中，所述塑料公接頭2和塑料母接頭11采用插接式結構進行連接，連接方便，且所述塑料公接頭的外緣設有至少兩道O形圈密封槽來安裝密封圈，以確保絕緣聯接體的密封性。
[0031]其中，信號傳輸導體的不銹鋼接頭抗腐蝕以及變徑彈簧的設計均可有效的避免接觸不良引起的信號傳輸故障。
[0032]其中，所述閥芯采用高強度尼龍材質，耐腐蝕、密封性好、重量輕。
[0033]由此，逆止閥非工作狀態時配合面由閥芯8—側的壓縮彈簧10壓縮預緊。當泥漿栗向鉆桿柱內注入高壓鉆井液，逆止閥套7和閥芯8配合錐面分離，逆止閥處于通路狀態，而裝卸鉆桿時，鉆桿柱上部的鉆井液將閥套7、閥芯8接觸面壓緊，逆止閥處于封閉狀態，阻止鉆井液倒流。
[0034]由此，本發明的中心通纜裝置結構與配套隨鉆測量鉆桿一致，通過絕緣聯接體隔離鉆井液和信號傳輸導體，保證信號的穩定傳輸，信號傳輸裝置包括不銹鋼接頭、變徑彈簧、導線;逆止裝置由閥套、閥芯、壓縮彈簧構成，在泥漿栗產生的高壓鉆井液通過逆止閥時保持暢通，而在裝卸鉆桿時阻止鉆井液從上部鉆桿柱反向倒流。
[0035]顯而易見的是，以上的描述和記載僅僅是舉例而不是為了限制本發明的公開內容、應用或使用。雖然已經在實施例中描述過并且在附圖中描述了實施例，但本發明不限制由附圖示例和在實施例中描述的作為目前認為的最佳模式以實施本發明的教導的特定例子，本發明的范圍將包括落入前面的說明書和所附的權利要求的任何實施例。
【主權項】
1.一種中心通纜式逆止閥，包含套筒以及裝配于套筒內的絕緣連接組件、信號傳輸組件以及鉆井液逆止組件，其特征在于: 所述絕緣連接組件包含塑料公接頭、線管和塑料母接頭，所述塑料公接頭和塑料母接頭通過線管相連接，三者中心內孔相通，構成信號傳輸組件的安裝通道，工作時，所述塑料公接頭和塑料母接頭與鉆桿內塑料公、母接頭相互配合插接為一體； 所述信號傳輸組件包含錐面不銹鋼接頭、導線、柱面不銹鋼接頭和變徑彈簧，所述錐面不銹鋼接頭裝置在塑料公接頭的配合插接端內孔中，所述柱面不銹鋼接頭和變徑彈簧裝置在塑料母接頭的配合插接端內孔中，所述導線貫穿線管并連接錐面不銹鋼接頭和柱面不銹鋼接頭，所述變徑彈簧其圓柱保徑段安裝于柱面不銹鋼接頭的圓柱內孔中； 所述鉆井液逆止組件包括閥套、閥芯和壓縮彈簧，所述閥芯裝置于絕緣連接組件線管外表面且可軸向滑動，所述閥套和閥芯接觸面為錐面配合，在壓縮彈簧的預緊下，兩錐面緊密配合。2.如權利要求1所述的中心通纜式逆止閥，其特征在于:所述塑料公接頭和塑料母接頭通過其外表面裝配的支撐擋圈與彈性擋圈固定于套筒內孔中，所述支撐擋圈的環部間隔設有多個弧形孔，兩兩弧形孔之間設有加強筋，所述套筒內孔設有供彈性擋圈嵌入的定位槽。3.如權利要求1所述的中心通纜式逆止閥，其特征在于:所述變徑彈簧為圓柱保徑段與圓錐變徑段過渡結合的結構，其圓錐變徑段從圓柱保徑段向前延伸并逐漸縮小，完全壓縮后，圓錐變徑段為一完整錐面，錐度與錐面不銹鋼接頭內孔錐度一致，以避免接觸不良影響信號的傳輸。4.如權利要求1所述的中心通纜式逆止閥，其特征在于:所述閥芯和絕緣連接組件之間以及閥套和閥芯之間設有密封圈。5.如權利要求1所述的中心通纜式逆止閥，其特征在于:所述閥套的內孔設有內錐面，所述閥芯設有與之相適配的外錐面，且二者錐面錐度相同，由壓縮彈簧預緊閥芯，以提供穩固緊密的錐面配合。6.如權利要求1所述的中心通纜式逆止閥，其特征在于:所述套筒內部為階梯孔，所述閥套由彈性擋圈固定安裝于套筒內孔中。
【文檔編號】E21B21/10GK105863535SQ201610378424
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】田東莊, 牟培英, 董萌萌, 許翠華, 王斌, 桑鵬, 王渤, 吳智峰, 朱寧, 李浩儒
【申請人】中煤科工集團西安研究院有限公司