一种批量化高效岩屑自动清洗设备

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探技术领域，具体是涉及一种批量化高效岩屑自动清洗设备。

背景技术

在地质录井现场的岩屑录井过程中，进行岩屑清洗是项简单重复的劳作过程，基本的方法几十年来保持不变，即将经过震动筛过滤的岩屑收集到捞砂盆中，然后用清水借助一根棍反复地搅拌清洗，如果用棍搅拌的效果不佳，还要用双手进行揉搓，直到将岩屑清洗干净为止。正常情况下，清水钻进的岩屑容易清洗，因为岩屑本身在上返的过程中已经经过了冲刷清洗；但是，随着钻探深度的加深，钻井液的性能也需要进行不断地调整，以适应携带岩屑、稳定井壁、平衡地层压力和快速钻进的要求，首先就体现在钻井液密度和粘度的变化上，而为了达到上述要求，则随着井深的增加，钻井液的密度和粘度往往会逐渐提高。高密度和高粘度钻井液的使用会增加岩屑的清洗难度，因为高密度和高粘度会增加钻井液对岩屑的粘附力，粘附力的增加则会造成对岩屑的清洗难度加大。同时，不同性质的岩屑也会导致不同的清洗效果，致密的岩屑易清洗，松软的岩屑不易清洗，因为松软的岩屑如成岩性不好的泥页岩遇水易水化，从而造成越洗岩屑越少、水质越浑浊的现象，这时就需要反复一遍又一遍地清洗，直到洗净为止。造成岩屑不易清洗干净的原因除了上述几个方面外，清洗的工具和清洗方法就成了另一个重要的方面，从清洗其它物件的实践中不难得知在水平面上清洗是费时费力的，而用棍搅拌的效果也不加，所以，就出现了各式各样的清洗工具。总之，常规的岩屑清洗方式方法存在着诸多方面的问题：

1、清洗工具即一个盆、一根棍的清洗方式不科学，清洗效率低；

2、洗涤清水的利用率低，造成水资源的浪费；

3、清洗效率差，作业劳动强度高，不利于职业健康保护；

4、清洗时间长，影响了其它作业进度，影响交叉作业；

5、清洗效率差，工作时效高，影响了工作质量；

6、盆和棍使用不合理，不适合快速钻进中高频率岩屑清洗的需要；

7、工具简陋，无法实现操作的标准化和规范化；

因此，我们提出了一种批量化高效岩屑自动清洗设备，以便于解决上述提出的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种批量化高效岩屑自动清洗设备，该设备能够批量并且高效的将岩屑进行自动清洗过滤，进而提高清洗效率。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种批量化高效岩屑自动清洗设备，包括：

龙门支架；

清洗机构，设置在龙门支架的上端，用于清洗岩屑；

双向驱动机构，设置在龙门支架上，用于驱动清洗机构再龙门支架的上端作水平往复运动；

过滤机构，设置在龙门支架的下方，用于将清洗机构清洗后的岩屑进行过滤收集；

其特征在于，清洗机构包括：

清洗罐，呈竖直并且能够呈水平往复运动的设置在龙门支架的上端；

顺时钟搅拌套管，呈竖直并且能够顺时钟转动的设置在清洗罐的内部；

逆时钟搅拌内管，呈竖直并且能够逆时钟转动的设置在顺时钟搅拌套管的内圈，逆时钟搅拌套管的下端穿过顺时钟搅拌套管的内圈朝清洗罐的内部下端延伸。

优选地，所述清洗罐的上端一侧设置有进料管，清洗罐远离进料管的一侧设置有进液管，清洗罐的下端为倒锥体结构，清洗罐的底部设置有出料管，出料管上设置有电磁阀。

优选地，所述清洗机构还包括倒U型支架、第一电机、第一伞齿、第二伞齿、第三伞齿，倒U型支架设置在清洗罐的顶部，顺时钟搅拌套管的上端能够转动的穿过清洗罐的顶部两面向倒U型架的内部延伸，逆时钟搅拌内管的一端能够转动的穿过顺时钟搅拌套管的内圈与倒U型支架的顶部内侧转动连接，第一伞齿呈水平设置在顺时钟搅拌套管的延伸端，第二伞齿呈水平位于第一伞齿的正上方，第二伞齿的中心处与逆时钟搅拌内管的延伸端连接，第一伞齿与第二伞齿呈反向设置，第三伞齿位于第一伞齿和第二伞齿之间的一侧，第三伞齿分别与第一伞齿和第二伞齿啮合设置，第一电机设置在清洗罐的顶部，第一电机的输出端与第三伞齿的中心处传动连接。

优选地，所述清洗机构顺时钟搅拌套管上设有若干个沿着顺时钟搅拌套管的圆周方向等间距分布的搅拌杆，逆时钟搅拌内管的下端上设有若干个沿着逆时钟搅拌内管的圆周方向等间距分布的螺旋叶。

优选地，所述双向驱动机构包括两水平滑轨，龙门支架的上表面设有贯通上下两面的矩形通口，两水平滑轨对称设置在龙门支架的内部两侧，清洗箱呈竖直位于龙门支架的矩形通口内，清洗箱的两侧分别设有能够在每个滑轨上滑动的滑块。

优选地，所述双向驱动机构还包括第二电机、转盘、铰接连杆、水平推杆和两竖板，两竖板对称设置在龙门支架的顶部两端，其中一个竖板的垂直面上设有贯通两面的限位套，水平推杆的一端能够滑动的穿过限位套的内圈与清洗罐的一侧连接，转盘呈竖直位于靠近限位套的一侧，第二电机位于转盘的一侧，第二电机的输出端与转盘的中心处连接，第二电机通过连接支架与龙门支架的顶部一侧连接，转盘的边缘处设有拨动销，铰接连杆的一端与拨动销铰接设置，铰接连杆的另外一端与水平推杆远离清洗罐的一端铰接。

优选地，所述过滤机构包括底部支架、下料滑道、水平套筒、第三电机、水平转轴和两凸轮，底部支架架设在清洗箱的正下方，下料滑道呈水平位于底部支架的正上方，下料滑道呈倾斜位于底部支架的上方，清洗罐上设置的出料管朝下料滑道倾斜向上的一端内部延伸，下料滑道远离清洗罐的一端两侧分别与底部支架的内侧铰接，水平套筒呈水平设置在下料滑道靠近清洗罐的底部一端，水平转轴呈水平位于水平套筒的内圈，水平转轴的两端分别朝水平套筒的外部延伸，水平转轴的两延伸端分别设有轴承座，每个轴承座分别安装在底部支架的顶部，水平转轴的两端分别与每个轴承座转动连接，第三电机位于其中一个轴承座的一侧，第三电机的输出端与水平转轴的一端传动连接，两凸轮对称位于水平套筒的内部两端，每个凸轮均呈竖直设置，每个凸轮分别安装在水平转轴上。

优选地，所述下料滑道的内部底端分布设有过滤网。

优选地，所述过滤机构还包括收集筐，架设在底部支架的一端，下料滑道倾斜向下的一端与收集筐的敞开端对接设置。

优选地，所述过滤机构还包括废水收集箱，废水收集箱位于底部支架的下方，用于收集下料滑道过滤的废水。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：一种批量化高效岩屑自动清洗设备，作业时，将岩屑通过进料管输入清洗罐的内部进行清洗，通过进液管向清洗罐内输入清洗液，混合清洗，通过电磁阀打开出料管进行出料，启动第一电机，通过第一电机带动第三伞齿旋转，通过第三伞齿同时带动第一伞齿和第二伞齿旋转，使顺时钟搅拌套管顺时钟旋转，使逆时钟内杆逆时钟旋转，顺时钟搅拌套管带动所有搅拌杆作搅拌动作，逆时钟螺旋叶反向旋转，使岩屑在清洗罐内清洗的更加均匀，并且通过螺旋叶能够更加顺畅的进行下料，防止堵塞，在清洗罐打开出料管后，启动第二电机，通过第二电机带动转盘旋转，同时带动拨动销沿着转盘的圆周旋转，通过拨动销带动铰接连杆的一端沿着转盘的圆周方向转动，通过铰接连杆的另外一端带动水平推杆沿着限位套穿行，并带动清洗罐再龙门支架的上端水平往复运动，使清洗罐能够更加均匀的将清洗后的岩屑输送到过滤机构内部，启动第三电机，通过第三电机带动水平转轴旋转，通过水平转轴同时带动两凸轮转动，通过两凸轮滑动抵触水平套筒的内侧，使下料滑道的上端抖动，并能够好的将清洗后的岩屑进行下料，通过过滤网能够将废水过滤，设置的手机筐将清洗过滤后的岩屑进行收集，通过废水收集箱能够将废水进行收集，该设备能够批量并且高效的将岩屑进行自动清洗过滤，进而提高清洗效率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明的图2中A处放大图；

图4为本发明的主视图；

图5为本发明的图4中B处放大图；

图6为本发明的图4中C处放大图；

图7为本发明的俯视图；

图8为本发明的图7中沿D-D处的剖视图；

图9为本发明的图8中E处放大图。

1-龙门支架；2-清洗机构；3-双向驱动机构；4-过滤机构；5-清洗罐；6-顺时钟搅拌套管；7-逆时钟搅拌内管；8-进料管；9-进液管；10-电磁阀；11-倒U型支架；12-第一电机；13-第一伞齿；14-第二伞齿；15-第三伞齿；16-搅拌杆；17-螺旋叶；18-水平滑轨；19-矩形通口；20-滑块；21-第二电机；22-转盘；23-铰接连杆；24-水平推杆；25-竖板；26-限位套；27-底部支架；28-下料滑道；29-水平套筒；30-第三电机；31-水平转轴；32-凸轮；33-过滤网；34-收集筐；35-废水收集箱。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1至图9所示，一种批量化高效岩屑自动清洗设备，包括：

龙门支架1；

清洗机构2，设置在龙门支架1的上端，用于清洗岩屑；

双向驱动机构3，设置在龙门支架1上，用于驱动清洗机构2再龙门支架1的上端作水平往复运动；

过滤机构4，设置在龙门支架1的下方，用于将清洗机构2清洗后的岩屑进行过滤收集；

清洗机构2包括：

清洗罐5，呈竖直并且能够呈水平往复运动的设置在龙门支架1的上端；

顺时钟搅拌套管6，呈竖直并且能够顺时钟转动的设置在清洗罐5的内部；

逆时钟搅拌内管7，呈竖直并且能够逆时钟转动的设置在顺时钟搅拌套管6的内圈，逆时钟搅拌套管的下端穿过顺时钟搅拌套管6的内圈朝清洗罐5的内部下端延伸。

清洗罐5的上端一侧设置有进料管8，清洗罐5远离进料管8的一侧设置有进液管9，清洗罐5的下端为倒锥体结构，清洗罐5的底部设置有出料管，出料管上设置有电磁阀10，作业时，将岩屑通过进料管8输入清洗罐5的内部进行清洗，通过进液管9向清洗罐5内输入清洗液，混合清洗，通过电磁阀10打开出料管进行出料。

清洗机构2还包括倒U型支架11、第一电机12、第一伞齿13、第二伞齿14、第三伞齿15，倒U型支架11设置在清洗罐5的顶部，顺时钟搅拌套管6的上端能够转动的穿过清洗罐5的顶部两面向倒U型架的内部延伸，逆时钟搅拌内管7的一端能够转动的穿过顺时钟搅拌套管6的内圈与倒U型支架11的顶部内侧转动连接，第一伞齿13呈水平设置在顺时钟搅拌套管6的延伸端，第二伞齿14呈水平位于第一伞齿13的正上方，第二伞齿14的中心处与逆时钟搅拌内管7的延伸端连接，第一伞齿13与第二伞齿14呈反向设置，第三伞齿15位于第一伞齿13和第二伞齿14之间的一侧，第三伞齿15分别与第一伞齿13和第二伞齿14啮合设置，第一电机12设置在清洗罐5的顶部，第一电机12的输出端与第三伞齿15的中心处传动连接，启动第一电机12，通过第一电机12带动第三伞齿15旋转，通过第三伞齿15同时带动第一伞齿13和第二伞齿14旋转，使顺时钟搅拌套管6顺时钟旋转，使逆时钟内杆逆时钟旋转。

清洗机构2顺时钟搅拌套管6上设有若干个沿着顺时钟搅拌套管6的圆周方向等间距分布的搅拌杆16，逆时钟搅拌内管7的下端上设有若干个沿着逆时钟搅拌内管7的圆周方向等间距分布的螺旋叶17，顺时钟搅拌套管6带动所有搅拌杆16作搅拌动作，逆时钟螺旋叶17反向旋转，使岩屑在清洗罐5内清洗的更加均匀，并且通过螺旋叶17能够更加顺畅的进行下料，防止堵塞。

双向驱动机构3包括两水平滑轨18，龙门支架1的上表面设有贯通上下两面的矩形通口19，两水平滑轨18对称设置在龙门支架1的内部两侧，清洗箱呈竖直位于龙门支架1的矩形通口19内，清洗箱的两侧分别设有能够在每个滑轨上滑动的滑块20。

双向驱动机构3还包括第二电机21、转盘22、铰接连杆23、水平推杆24和两竖板25，两竖板25对称设置在龙门支架1的顶部两端，其中一个竖板25的垂直面上设有贯通两面的限位套26，水平推杆24的一端能够滑动的穿过限位套26的内圈与清洗罐5的一侧连接，转盘22呈竖直位于靠近限位套26的一侧，第二电机21位于转盘22的一侧，第二电机21的输出端与转盘22的中心处连接，第二电机21通过连接支架与龙门支架1的顶部一侧连接，转盘22的边缘处设有拨动销，铰接连杆23的一端与拨动销铰接设置，铰接连杆23的另外一端与水平推杆24远离清洗罐5的一端铰接，在清洗罐5打开出料管后，启动第二电机21，通过第二电机21带动转盘22旋转，同时带动拨动销沿着转盘22的圆周旋转，通过拨动销带动铰接连杆23的一端沿着转盘22的圆周方向转动，通过铰接连杆23的另外一端带动水平推杆24沿着限位套26穿行，并带动清洗罐5再龙门支架1的上端水平往复运动，使清洗罐5能够更加均匀的将清洗后的岩屑输送到过滤机构4内部。

过滤机构4包括底部支架27、下料滑道28、水平套筒29、第三电机30、水平转轴31和两凸轮32，底部支架27架设在清洗箱的正下方，下料滑道28呈水平位于底部支架27的正上方，下料滑道28呈倾斜位于底部支架27的上方，清洗罐5上设置的出料管朝下料滑道28倾斜向上的一端内部延伸，下料滑道28远离清洗罐5的一端两侧分别与底部支架27的内侧铰接，水平套筒29呈水平设置在下料滑道28靠近清洗罐5的底部一端，水平转轴31呈水平位于水平套筒29的内圈，水平转轴31的两端分别朝水平套筒29的外部延伸，水平转轴31的两延伸端分别设有轴承座，每个轴承座分别安装在底部支架27的顶部，水平转轴31的两端分别与每个轴承座转动连接，第三电机30位于其中一个轴承座的一侧，第三电机30的输出端与水平转轴31的一端传动连接，两凸轮32对称位于水平套筒29的内部两端，每个凸轮32均呈竖直设置，每个凸轮32分别安装在水平转轴31上，启动第三电机30，通过第三电机30带动水平转轴31旋转，通过水平转轴31同时带动两凸轮32转动，通过两凸轮32滑动抵触水平套筒29的内侧，使下料滑道28的上端抖动，并能够好的将清洗后的岩屑进行下料。

下料滑道28的内部底端分布设有过滤网33，通过过滤网33能够将废水过滤。

过滤机构4还包括收集筐34，架设在底部支架27的一端，下料滑道28倾斜向下的一端与收集筐34的敞开端对接设置，设置的手机筐将清洗过滤后的岩屑进行收集。

过滤机构4还包括废水收集箱35，废水收集箱35位于底部支架27的下方，用于收集下料滑道28过滤的废水，通过废水收集箱35能够将废水进行收集。

本发明的工作原理：作业时，将岩屑通过进料管8输入清洗罐5的内部进行清洗，通过进液管9向清洗罐5内输入清洗液，混合清洗，通过电磁阀10打开出料管进行出料，启动第一电机12，通过第一电机12带动第三伞齿15旋转，通过第三伞齿15同时带动第一伞齿13和第二伞齿14旋转，使顺时钟搅拌套管6顺时钟旋转，使逆时钟内杆逆时钟旋转，顺时钟搅拌套管6带动所有搅拌杆16作搅拌动作，逆时钟螺旋叶17反向旋转，使岩屑在清洗罐5内清洗的更加均匀，并且通过螺旋叶17能够更加顺畅的进行下料，防止堵塞，在清洗罐5打开出料管后，启动第二电机21，通过第二电机21带动转盘22旋转，同时带动拨动销沿着转盘22的圆周旋转，通过拨动销带动铰接连杆23的一端沿着转盘22的圆周方向转动，通过铰接连杆23的另外一端带动水平推杆24沿着限位套26穿行，并带动清洗罐5再龙门支架1的上端水平往复运动，使清洗罐5能够更加均匀的将清洗后的岩屑输送到过滤机构4内部，启动第三电机30，通过第三电机30带动水平转轴31旋转，通过水平转轴31同时带动两凸轮32转动，通过两凸轮32滑动抵触水平套筒29的内侧，使下料滑道28的上端抖动，并能够好的将清洗后的岩屑进行下料，通过过滤网33能够将废水过滤，设置的手机筐将清洗过滤后的岩屑进行收集，通过废水收集箱35能够将废水进行收集。

以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。