CN111854660A

CN111854660A - 测孔装置

Info

Publication number: CN111854660A
Application number: CN202010803897.7A
Authority: CN
Inventors: 李英刚; 张秋霞; 彭泉; 乔志国; 田英杰; 张道广; 常进铸; 王闪闪; 李旭东; 陈亚东
Original assignee: Cnpc Kunlun Pipeline Engineering Co ltd
Current assignee: Cnpc Kunlun Pipeline Engineering Co ltd
Priority date: 2020-08-12
Filing date: 2020-08-12
Publication date: 2020-10-30
Anticipated expiration: 2040-08-12
Also published as: CN111854660B

Abstract

本发明公开了一种测孔装置，包括：管体；功能模块；定位固定机构，所述定位固定机构包括：主体盘；导轨，其包括多个，多个所述导轨周向的布置在所述主体盘的外盘面上；膨胀部件，其包括与所述导轨一一对应的多个；每个所述膨胀部件包括：伸缩条，其内端伸入至所述导向槽中；弧形板，其连接至所述伸缩条的外端；销轴，其设置于所述伸缩条上；驱动盘，其与所述主体盘同轴设置并能够相对所述主体盘转动；所述驱动盘上开设有与所述膨胀部件一一对应的多个引导槽，每个引导槽螺旋延伸，每个所述伸缩条上的销轴对应穿设所述引导槽，通过使所述驱动盘转动而能够使销轴沿所述引导槽滑动以驱动所述膨胀部件径向伸缩。

Description

测孔装置

技术领域

本发明涉及管道安装技术领域，尤其涉及一种用于测量导向孔的测孔装置。

背景技术

在使管道穿设定向孔前，需要首先利用钻杆进行定向钻孔，以获得定向孔，为使管道能够顺利穿越定向孔，需要在钻孔的同时测量定向孔的工具角、倾角以及方位角等轨迹参数。

现有技术中提供了一种用于检测定向孔的轨迹参数的测孔装置，该测孔装置用于设置于钻杆的内孔中，该装置大致包括一个管体、设置于管体中的功能模块，该功能模块中包括用于检测定向孔参数的传感器以及用于与地面设备进行信息交换以用于将检测数据传回地面的通讯模块。

容易理解地，测孔装置需要定位固定于钻杆的内孔中，现有技术中采用如下方式将测孔装置固定在钻杆的内孔中：

在与管体的两端相对的钻杆的管壁上开设两个壁孔，利用螺钉穿设两个孔壁并穿设预开设于钻杆上的孔以将整个测孔装置定位固定。

现有技术中的上述固定测孔装置的方式存在如下缺陷：

1、测孔装置相对于钻杆的轴向位置不能调整。

2、在钻杆上开设壁孔会降低钻杆的强度，且使钻杆的管壁破损。

3、不能使管体较严格的定位于钻杆的中心(轴心)。

4、定位固定操作过程不容易。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种测孔装置。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：

一种测孔装置，包括：

管体；

功能模块，其装设于所述管体中，所述功能模块包括用于检测导向孔的轨迹参数的传感器以及用于与地面设备进行数据交换的通讯模块；

定位固定机构，其包括两个，两个所述定位固定机构分别设置于所述管体的两端；其中：

每个所述定位固定机构包括：

主体盘，其固定连接于所述管体的端部；

导轨，其包括多个，多个所述导轨周向的布置在所述主体盘的外盘面上；所述导轨上的导向槽径向延伸；

膨胀部件，其包括与所述导轨一一对应的多个；每个所述膨胀部件包括：伸缩条，其内端伸入至所述导向槽中；弧形板，其连接至所述伸缩条的外端；销轴，其设置于所述伸缩条上；

驱动盘，其与所述主体盘同轴设置并能够相对所述主体盘转动；所述驱动盘上开设有与所述膨胀部件一一对应的多个引导槽，每个引导槽螺旋延伸，每个所述伸缩条上的销轴对应穿设所述引导槽，通过使所述驱动盘转动而能够使销轴沿所述引导槽滑动以驱动所述膨胀部件径向伸缩。

优选地，所述定位固定机构还包括驱动部件，所述驱动部件包括：

蜗轮，其形成于所述驱动盘的边缘；

蜗杆，其与所述蜗轮交叉设置；

电机，其固定于所述主体盘上，所述蜗杆连接至所述电机。

优选地，所述管体与所述定位固定机构之间设置有连接柱，所述连接柱的第一端伸入至所述管体中并与所述管体形成螺纹连接，所述连接柱的第二端与所述主体盘上的螺柱形成螺纹连接。

优选地，所述驱动盘的外盘面的中央设置有柱状结合部，所述柱状结合部的外周上开设有环形凹槽。

优选地，所述功能模块还包括蓄电池模块，所述蓄电池模块用于为所述电机供电。

优选地，所述弧形板的外侧设置有橡胶层。

与现有技术相比，本发明公开的测孔装置的有益效果是：

1、通过控制定位固定机构的膨胀部件膨胀和回缩而能够调整测孔装置相对于钻杆的轴向位置，并且不必使钻杆破损便可实现对测孔装置的定位和固定。

2、无需人工操作来固定测孔装置。

3、能够使管体定位于钻杆的中心。

4、利用蜗轮与蜗杆之间具有自锁特点而能够限制膨胀部件自由回缩。

本发明中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所发明的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本发明的实施例所提供的测孔装置的结构示意图。

图2为图1的A向视图。

图3为本发明的实施例所提供的测孔装置中的膨胀部件的立体结构示意图。

图4为本发明的实施例所提供的测孔装置的第一安装状态示意图(膨胀部件处于回缩状态)。

图5为图4的局部B的放大视图。

图6为本发明的实施例所提供的测孔装置的第二安装状态示意图(膨胀部件处于膨胀状态)。

附图标记：

10-管体；11-连接柱；21-传感器；22-通讯模块；23-蓄电池模块；30-定位固定机构；31-主体盘；32-驱动盘；331-弧形板；332-伸缩条；333-销轴；34-导轨；35-引导槽；361-蜗轮；362-蜗杆；37-电机；38-柱状结合部；381-环形凹槽；40-操作杆；41-环形凸起。

具体实施方式

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。

如图1至图6所示，本发明公开的实施例公开了一种测孔装置，该测孔装置包括：管体10、功能模块以及定位固定机构30。

管体10由塑料材料制成；功能模块被置于管体10中，该功能模块包括传感器21、通信模块以及蓄电池模块23。蓄电池模块23用于为传感器21、通讯模块22以及定位固定机构30供电；传感器21用于检测导向孔的轨迹参数，通讯模块22用于使传感器21与地面设备进行数据交换。

定位固定机构30包括两个，两个定位固定机构30分别设置于管体10的两端；每个定位固定机构30包括：主体盘31、导轨34、膨胀部件、驱动盘32以及驱动部件。

主体盘31借由连接柱11连接至管体10的端部，具体地，连接柱11的第一端旋入至管体10的端部而与管体10形成连接，主体盘31的内侧面形成有螺柱，该螺柱旋入至连接柱11的第二端而使主体盘31连接至连接柱11。

导轨34包括多个，多个导轨34周向的布置在主体盘31的外侧面，每个导轨34的导向槽沿主体盘31的径向延伸。

膨胀部件的数量与导轨34的数量相同且一一对应；每个膨胀部件均包括：弧形板331、伸缩条332以及销轴333；伸缩条332的径向上的内端伸入至导轨34的导向槽中；弧形板331固定在伸缩条332的径向上的外端；销轴333固定在伸缩条332上。在弧形板331的外侧设置有橡胶层。

驱动盘32设置于主体盘31的外侧，该驱动盘32与主体盘31同轴设置且能够相对主体盘31转动；驱动盘32上形成有多条引导槽35，引导槽35的数量与膨胀部件的数量相同且与膨胀部件一一对应；多条引导槽35周向布置，且每条引导槽35螺旋延伸，与引导槽35对应的销轴333穿设引导槽35。如此，当使驱动盘32转动时，销轴333沿引导槽35滑动而使得膨胀部件径向的伸缩。

驱动部件包括蜗杆362、蜗轮361以及电机37；蜗轮361形成于驱动盘32的外缘，蜗杆362与蜗轮361交叉设置且与蜗轮361形成啮合，电机37固定在主体盘31上，蜗杆362连接至电机37；如此，电机37驱动蜗杆362转动，借由蜗杆362与蜗轮361的啮合传动而驱动驱动轮转动，驱动轮转动而使得膨胀部件伸缩，进而使得多个弧形板331膨胀或回缩。

驱动盘32的外侧面的中部还形成于柱状结合部38，该柱状结合部38的外周上开设有环形凹槽381。

测孔装置还包括一个操作杆40，该操作杆40的头部形成有一个套体，该套体的内孔中设置有一个弹性的环形凸起41，如图5所示，通过使操作杆40的头部的套体套设柱状结合部38外且使环形凸起41嵌设于柱状结合部38的环形凹槽381中而使得操作杆40与测孔装置形成可拆离地连接。

下面介绍一下上述测孔装置安装于钻杆的内孔中的过程：

首先，使测孔装置从钻杆的一个端口伸入至钻杆的内孔的端部，使测孔装置的柱状结合部38***至操作杆40头部的套体中，然后，如图4所示，利用操作杆40将测孔装置推抵至钻杆的内孔的指定位置。

地面设备向通讯模块22发送指令，通讯模块22控制蓄电池模块23向电机37供电，电机37正向转动而使得膨胀部件进行膨胀，如图6所示，周向排布的弧形板331同时膨胀而紧紧贴附于钻杆的内孔壁上，如此，测孔装置被固定。

当需要拆除测孔装置时，地面设备向通讯模块22发送指令，通讯模块22控制蓄电池模块23向电机37供电，且使电机37反向转动而使膨胀部件回缩，然后，利用操作杆40将测孔装置推抵至钻杆的另一端或者拖回伸入端。

本发明所提供的测孔装置的优势在于：

1、通过控制定位固定机构30的膨胀部件膨胀和回缩而能够调整测孔装置相对于钻杆的轴向位置，并且不必使钻杆破损便可实现对测孔装置的定位和固定。

2、无需人工操作来固定测孔装置。

3、能够使管体10定位于钻杆的中心。

4、利用蜗轮361与蜗杆362之间具有自锁特点而能够限制膨胀部件自由回缩。

此外，尽管已经在本发明中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本发明的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本发明。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种测孔装置，其特征在于，包括：

管体；

每个所述定位固定机构包括：

主体盘，其固定连接于所述管体的端部；

2.根据权利要求1所述的测孔装置，其特征在于，所述定位固定机构还包括驱动部件，所述驱动部件包括：

蜗轮，其形成于所述驱动盘的边缘；

蜗杆，其与所述蜗轮交叉设置；

电机，其固定于所述主体盘上，所述蜗杆连接至所述电机。

3.根据权利要求1所述的测孔装置，其特征在于，所述管体与所述定位固定机构之间设置有连接柱，所述连接柱的第一端伸入至所述管体中并与所述管体形成螺纹连接，所述连接柱的第二端与所述主体盘上的螺柱形成螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的测孔装置，其特征在于，所述驱动盘的外盘面的中央设置有柱状结合部，所述柱状结合部的外周上开设有环形凹槽。

5.根据权利要求1所述的测孔装置，其特征在于，所述功能模块还包括蓄电池模块，所述蓄电池模块用于为所述电机供电。

6.根据权利要求1所述的测孔装置，其特征在于，所述弧形板的外侧设置有橡胶层。