水平定向钻机

868 编辑：中冶有色技术网来源：江苏和信石油机械有限公司

2023-12-14 14:31:03

权利要求书： 1.一种水平定向钻机，包括接头本体(1)，所述接头本体(1)的侧壁固定安装有与接头本体(1)内腔相通的连接头(2)，且接头本体(1)的内壁一侧活动安装有轴承(5)，所述接头本体(1)的一侧有通过螺栓固定的挡盖(6)，所述轴承(5)的内壁活动安装有输送管(3)，且输送管(3)的一端固定安装有法兰头(4)，其特征在于：所述输送管(3)的内壁开设有与接头本体(1)内腔相通的输送腔(30)，且输送管(3)的外侧活动安装有导管(7)，所述输送管(3)的顶部固定安装有与导管(7)内壁滑动连接的防漏橡胶(8)，所述导管(7)的侧壁开设有用于连接头(2)与导管(7)内腔相通的输液槽(70)，且导管(7)的侧壁固定安装有密封挡圈(9)，所述导管(7)的侧壁固定安装有位于密封挡圈(9)内侧的支撑板(10)，且密封挡圈(9)的侧壁与接头本体(1)的内壁滑动连接，所述支撑板(10)的材质为具有一定弯曲强度且密度大的塑性制品。

2.根据权利要求1所述的一种水平定向钻机，其特征在于：所述导管(7)的顶部固定安装有动磁块(11)，所述接头本体(1)的一侧中部螺纹连接有调节螺栓(13)，且调节螺栓(13)的顶部固定安装有位于接头本体(1)内腔的定磁块(12)，所述动磁块(11)与定磁块(12)为一对磁力互斥的锥形磁块。

3.根据权利要求2所述的一种水平定向钻机，其特征在于：所述动磁块(11)的外侧固定连接有导流板(14)，且导流板(14)的数量为三个，三个所述导流板(14)均以动磁块(11)的中心轴线为中心等角度安装，且三个导流板(14)均为可伸缩的矩形板。

4.根据权利要求1所述的一种水平定向钻机，其特征在于：所述接头本体(1)的内壁呈锥形，且接头本体(1)的锥形内壁与密封挡圈(9)的外侧滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种水平定向钻机，其特征在于：所述输液槽(70)为矩形槽，且输液槽(70)的数量为十个，十个所述输液槽(70)均开设在导管(7)的侧壁中部。

6.根据权利要求1所述的一种水平定向钻机，其特征在于：所述输送管(3)的端面形状呈椭圆形。

说明书：一种水平定向钻机技术领域[0001] 本发明涉及石油挖掘机械相关技术领域，具体为一种水平定向钻机。背景技术[0002] 水平定向钻机是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下公用设施(管道、电缆等)的一种施工机械，它广泛应用于石油挖掘、供水、电力、电讯、天然气、煤气等柔性管线铺

设施工中。

[0003] 在其水平定向钻机进行石油挖掘的过程中，旋转接头为其重要关键部件之一，其在工作达到连接旋转运动的动力输出轴和固定不动的水管，水管用于输送来自泥浆泵的泥

浆液体，泥浆经由动力头输出、钻杆，最终由导向钻头排出，达到降温及减小钻头摩擦的作

用，有效的保护成孔。

[0004] 但现有的旋转接头在工作的过程中，其主要通过密封圈实现其密封，因而在其高速持续磨损的过程中，密封圈会出现漏水的现象，致使钻机无法进行正常的工作。

[0005] 同时，现有旋转接头多采用v形夹布组合封与轴间进行配合，在使用磨损后也要随时进行调整，才能达到最佳密封效果，因此对钻机使用者的调节技术要求较高，常因调节不

合适而出现渗漏水现象。

发明内容[0006] 针对背景技术中提出的现有水平定向钻机在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种水平定向钻机，具备高效密封、自主定心、增强密封强度及便于调节密封效果的优

点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

[0007] 本发明提供如下技术方案：一种水平定向钻机，包括接头本体，所述接头本体的侧壁固定安装有与接头本体内腔相通的连接头，且接头本体的内壁一侧活动安装有轴承，所

述接头本体的一侧有通过螺栓固定的挡盖，所述轴承的内壁活动安装有输送管，且输送管

的一端固定安装有法兰头，所述输送管的内壁开设有与接头本体内腔相通的输送腔，且输

送管的外侧活动安装有导管，所述输送管的顶部固定安装有与导管内壁滑动连接的防漏橡

胶，所述导管的侧壁开设有用于连接头与导管内腔相通的输液槽，且导管的侧壁固定安装

有密封挡圈，所述导管的侧壁固定安装有位于密封挡圈内侧的支撑板，且密封挡圈的侧壁

与接头本体的内壁滑动连接。

[0008] 优选的，所述导管的顶部固定安装有动磁块，所述接头本体的一侧中部螺纹连接有调节螺栓，且调节螺栓的顶部固定安装有位于接头本体内腔的定磁块，所述动磁块与定

磁块为一对磁力互斥的锥形磁块。

[0009] 优选的，所述动磁块的外侧固定连接有导流板，且导流板的数量为三个，三个所述导流板均以动磁块的中心轴线为中心等角度安装，且三个导流板均为可伸缩的矩形板。

[0010] 优选的，所述接头本体的内壁呈锥形，且接头本体的锥形内壁与密封挡圈的外侧滑动连接。

[0011] 优选的，所述输液槽为矩形槽，且输液槽的数量为十个，十个所述输液槽均开设在导管的侧壁中部。

[0012] 优选的，所述输送管的端面形状呈椭圆形。[0013] 本发明具备以下有益效果：[0014] 1、本发明通过在导管的侧壁设有密封挡圈，同时，在密封挡圈的内壁设有支撑板，因而通过导管在旋转的过程中，通过其支撑板有离心力，进而将其密封挡圈紧贴至接头本

体的内壁，保证了密封的性能，最终达到高效密封的目的。

[0015] 2、本发明通过在导管的顶端固定安装有动磁块，与此同时，在接头本体上安装有定磁块，因而通过动磁块与定磁块之间进行配合，不仅降低磨损，同时，还可对其导管进行

定心，保证了密封挡圈始终处在中心附近位置，便于定心，与此同时，通过其连接头中的介

质灌入至导管的内腔中，从而使得连接头在受到压力较大的介质时，通过其动磁块与定磁

块之间的磁距改变，进而改变其密封挡圈的密封位置，进而增加其密封的强度，并且，通过

其调节螺栓改变其动磁块与定磁块之间的密封位置，从而可在密封挡圈磨损之后，进行位

置调节，并通过自动的定心保证了其密封挡圈的密封效果，最终达到自主定心、增强密封强

度及便于调节密封效果的目的。

附图说明[0016] 图1为本发明结构剖视示意图；[0017] 图2为本发明结构图1中A处放大示意图；[0018] 图3为本发明结构导流板示意图；[0019] 图4为本发明结构工作状态示意图。[0020] 图中：1、接头本体；2、连接头；3、输送管；30、输送腔；4、法兰头；5、轴承；6、挡盖；7、导管；70、输液槽；8、防漏橡胶；9、密封挡圈；10、支撑板；11、动磁块；12、定磁块；13、调节螺

栓；14、导流板。

具体实施方式[0021] 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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他

实施例，都属于本发明保护的范围。

[0022] 请参阅图1?4，一种水平定向钻机，包括接头本体1，接头本体1的侧壁固定安装有与接头本体1内腔相通的连接头2，且接头本体1的内壁一侧活动安装有轴承5，接头本体1的

一侧有通过螺栓固定的挡盖6，轴承5的内壁活动安装有输送管3，且输送管3的一端固定安

装有法兰头4，输送管3的内壁开设有与接头本体1内腔相通的输送腔30，且输送管3的外侧

活动安装有导管7，输送管3的顶部固定安装有与导管7内壁滑动连接的防漏橡胶8，导管7的

侧壁开设有用于连接头2与导管7内腔相通的输液槽70，且导管7的侧壁固定安装有密封挡

圈9，导管7的侧壁固定安装有位于密封挡圈9内侧的支撑板10，且密封挡圈9的侧壁与接头

本体1的内壁滑动连接，为了达到高效密封的目的，因而通过在导管7的外侧设有密封挡圈

9，同时，在密封挡圈9的内壁设有支撑板10，由于支撑板10的材质为具有一定弯曲强度且密

度大的塑性制品，因而当其导管7在转动的过程中，通过其支撑板10向外甩出的离心力，会

大大的增加其密封挡圈9与接头本体1内壁的接触强度，从而增加其密封的性能。

[0023] 其中，导管7的顶部固定安装有动磁块11，接头本体1的一侧中部螺纹连接有调节螺栓13，且调节螺栓13的顶部固定安装有位于接头本体1内腔的定磁块12，动磁块11与定磁

块12为一对磁力互斥的锥形磁块，为了达到自主定心、增强密封强度的目的，因而通过在导

管7的顶端固定安装有动磁块11，与此同时，在接头本体1上安装有定磁块12，因而通过动磁

块11与定磁块12之间进行配合，不仅降低磨损，同时，还可对其导管7进行定心，保证了密封

挡圈9始终处在中心附近位置，便于定心，与此同时，通过其连接头2中的介质灌入至导管7

的内腔中，从而使得连接头2在受到压力较大的介质时，通过其动磁块11与定磁块12之间的

磁距改变，进而改变其密封挡圈9的密封位置，进而增加其密封的强度，同时通过其调节螺

栓13改变其动磁块11与定磁块12之间的密封位置，从而可在密封挡圈9磨损之后，进行位置

调节，并通过自动的定心保证了其密封挡圈9的密封效果。

[0024] 其中，动磁块11的外侧固定连接有导流板14，且导流板14的数量为三个，三个导流板14均以动磁块11的中心轴线为中心等角度安装，且三个导流板14均为可伸缩的矩形板，

为了防止介质影响动磁块11与定磁块12的斥力，因而通过其动磁块11的侧壁设有导流板

14，因而通过导流板14可使得动磁块11与定磁块12之间的介质减少，进而减小动磁块11与

定磁块12因外部原因而使得磁斥效果降低的现象，与此同时，通过其导流板14将其动磁块

11与定磁块12之间的介质流出后，会使得导管7有向右运动的趋势，并通过其导流板14在介

质的作用下向前推进，增加密封挡圈9的密封性能，同时，在导流板14受导管7转动的过程

中，由于受到导管7转动产生的离心力，进而将其导流板14向外甩出，增大了其动磁块11与

定磁块12之间的清理介质效率，与此同时，伸出的导流板14可将其定磁块12上的介质刮除，

保证其动磁块11与定磁块12之间磁斥不受影响。

[0025] 其中，接头本体1的内壁呈锥形，且接头本体1的锥形内壁与密封挡圈9的外侧滑动连接，为了实现其导管7在滑动的过程中，可增加其密封挡圈9的密封强度，从而将其接头本

体1的内壁设为锥形，并通过锥形使得导管7侧壁与接头本体1距离缩短，进而增加其密封的

力度，同时，还使得密封挡圈9在磨损之后，便于向前推进调节。

[0026] 其中，输液槽70为矩形槽，且输液槽70的数量为十个，十个输液槽70均开设在导管7的侧壁中部，为了实现其介质的输送，因而通过将其导管7的侧壁开设有输液槽70，从而介

质通过输液槽70灌入至导管7的内腔，进而使得导管7中的介质增多时，由于其导管7因此而

的端面面积远大于密封挡圈9侧壁的面积，从而使得导管7会有向一侧推动的趋势。

[0027] 其中，输送管3的端面形状呈椭圆形，为了使得输送管3与导管7之间可同步转动的过程中，还可进行二者之间的相对滑动，从而将其输送管3的端面设为椭圆形，进而可传递

转矩，并为了保证可快捷的推动，其输送管3与导管7之间采用间隙调节。

[0028] 本发明的使用方法工作原理如下：[0029] 首先，将其连接头2与输入泵接通，同时，将其法兰头4与输出杆相连接；[0030] 其次，由于密封挡圈9此刻贴合在接头本体1的内壁，并在法兰头4旋转的过程中，通过带动导管7进行同步的转动，致使支撑板10在离心力的作用下会推动密封挡圈9继续向

外侧贴合，进而增加其密封挡圈9与接头本体1支架内的接触力度，保证了密封的性能，之

后，其连接头2中的介质会从输液槽70灌入至导管7的内壁，并通过导管7输送至输送腔30，

并通过输送管3将其介质输送出去；

[0031] 在输送的同时，由于介质具有一定的压力，因而其部分的介质会流动至定磁块12与动磁块11之间，并在导管7转动的过程中，会同步带动导流板14进行旋转，并通过导流板

14会使得动磁块11与定磁块12支架的介质输出至输液槽70中，并通过导流板14受导管7转

动并甩出，增大介质的排出速率，同时通过导流板14与定磁块12的内壁接触，实现对定磁块

12内壁的刮除，从而保证其动磁块11与定磁块12之间无多余的介质，避免因介质而影响其

动磁块11与定磁块12之间的磁斥现象，与此同时，当其输液槽70中持续的吸入介质后，其导

管7会通过向右侧运动(方向参考图4)，进而增加其动磁块11与定磁块12之间的磁斥力，并

通过动磁块11与定磁块12之间的磁斥力，实现对导管7的中心定位，之后，由于其导管7向右

侧运动，从而使得密封挡圈9在经接头本体1内壁的锥形内壁时，增加其密封挡圈9与接头本

体1的挤压力，从而保证其在有介质压力下的密封强度，并当其介质压力降低时，通过动磁

块11与定磁块12之间的斥力，致使导管7返回至原位置，从而将其密封挡圈9与接头本体1内

壁的接触压力，降低其磨损；

[0032] 最后，当其密封挡圈9被磨损之后，通过其调节调节螺栓13的拧入量，即可改变其定磁块12的位置，从而当其输液槽70再次灌入介质之后，会致使密封挡圈9的密封位置右

移，从而增加其密封的效果。

[0033] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存

在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖

非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要

素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备

所固有的要素。

[0034] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换

和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。