一种信号传输装置及动力头

技术领域

本发明涉及钻探装置技术领域，特别涉及一种信号传输装置及动力头。

背景技术

钻机是在勘探或矿产资源中包括固体矿、液体矿、气体矿等开发过程中，带动钻具向地下钻进，获取实物地质资料的机械设备，又称钻探机，钻机的主要作用是带动钻具破碎孔底岩石，下入或提出在孔内的钻具，可用于钻取岩心、矿心、岩屑、气态样、液态样等，以探明地下地质和矿产资源等情况。

在钻井过程中钻头是破碎岩石的主要工具，井眼是由钻头破碎岩石而形成的。一个井眼形成得好坏，所用时间的长短，除与所钻地层岩石的特性和钻头本身的性能有关外，更与钻头和地层之间的相互匹配程度有关。

在钻孔时，会遇到由于岩石的各向异性在钻头处产生歪倒力矩使粗径钻具倾斜而导致孔斜，或者钻进软硬夹层、遇到溶洞或大裂隙时，钻头处产生钻压差或钻头沿岩石节理面滑移，容易导致钻孔轨迹偏移，现有技术中通过将随钻测量系统的探管设置在钻杆前端，对钻孔的方向进行测量。

但是，现有技术中将随钻测量系统的信号传输线与钻杆连接，在钻探时，由于信号传输线随钻杆的转动而转动，不方便对转动的信号传输线进行测量信号接收，需要停钻后才能进行测量系统的信号传输。

发明内容

本发明的目的是解决不方便对转动的信号传输线进行测量信号接收的问题，提供一种信号传输装置及动力头。

本发明提供的一种信号传输装置，包括信号传输线，还包括：

第一套筒，固定设置；

第二套筒，转动设置在第一套筒内部，所述信号传输线设置在第二套筒内部；

信号接头，沿第一套筒的轴线设置在第一套筒的一端，通过第一固定组件与第一套筒的一端固定连接；

顶针，沿第二套筒的轴线设置在第二套筒的内部，通过第二固定组件与第二套筒固定连接，其一端与信号接头转动连接，另外一端与信号传输线固定连接。

优选的，所述第一固定组件包括第一轴件，其一端通过连接板与第一套筒的端部固定连接，所述信号接头设置在第一轴件的外侧，第一轴件靠近顶针的一端开设有圆形的限位槽，信号接头的接头端穿过第一轴件延伸至限位槽内。

优选的，所述第二固定组件包括第二轴件，与第二套筒固定连接，其一端转动设置在限位槽内，其内部沿轴线开设有通孔，所述顶针固定设置在通孔内部靠近信号接头的一端。

优选的，第二套筒的内部固定连接有第三套筒，所述第一轴件和第二轴件均套设在第三套筒内，第一轴件与第三套筒转动连接，第二轴件与第三套筒固定连接。

优选的，所述第一套筒选择水辫输出套，第二套筒选择水辫输出轴，所述第三套筒和第一轴件之间设置有第一密封环。

优选的，所述第二轴件和限位槽内壁之间设置有第二密封环。

优选的，所述第一套筒和第二套筒之间设置有轴承。

一种动力头，包括信号传输装置，还包括主轴，主轴的一端与钻杆固定连接，另外一端与第二套筒固定连接，所述信号传输线从主轴内部穿过并延伸至第二套筒内部。

与现有技术相比，本发明提供的一种信号传输装置及动力头，其有益效果是：

本发明设置相对转动的第一套筒和第二套筒，将信号接头与第一套筒之间固定，将顶针与第二套筒之间固定，当信号传输线、第二套筒、顶针同步转动时，第一套筒和信号接头处于固定不动状态，此时，顶针和信号接头能够转动连接，实现信号传输，方便了信号接头对转动的信号传输线进行信号接收。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明信号传输装置的结构示意图。

附图标记说明：

1、信号传输装置；2、箱体；3、齿轮；4、主轴；5、信号传输线；6、钻杆；7、第一密封环；8、第二套筒；9、轴承；10、第一轴件；11、信号接头；12、第三套筒；13、第一套筒；14、第二密封环；15、顶针；17、第二轴件。

具体实施方式

下面结合附图1至图2，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例1

如图2所示，本发明提供的一种信号传输装置，包括信号传输线5，还包括第一套筒13、第二套筒8、信号接头11、顶针15，第一套筒13固定设置；第二套筒8转动设置在第一套筒13内部，信号传输线5设置在第二套筒8内部；信号接头11沿第一套筒13的轴线设置在第一套筒13的一端，通过第一固定组件与第一套筒13的一端固定连接；顶针15沿第二套筒8的轴线设置在第二套筒8的内部，通过第二固定组件与第二套筒8固定连接，其一端与信号接头11转动连接，另外一端与信号传输线5固定连接。

在使用时，第二套筒8随信号传输线5转动，第一套筒13固定不动，通过顶针15与信号接头11转动连接，实现转动的同时进行信号传输。

在本实施例中，第一固定组件包括第一轴件10，其一端通过连接板与第一套筒13的端部固定连接，信号接头11设置在第一轴件10的外侧，用于与外部设备连接，第一轴件10靠近顶针15的一端开设有圆形的限位槽，信号接头11的接头端穿过第一轴件10延伸至限位槽内。

第一轴件10与第二套筒8同轴设置在第二套筒8内部，且第一轴件10的一端延伸出第二套筒8，通过连接板与第一套筒13固定连接。

通过设置圆形的限位槽，将信号接头11穿设置限位槽的底部轴心处，方便与顶针15进行对接。

在本实施例中，第二固定组件包括第二轴件17，与第二套筒8固定连接，其一端转动设置在限位槽内，其内部沿轴线开设有通孔，顶针15固定设置在通孔内部靠近信号接头11的一端。

通过将第二轴件17的端部设置在限位槽内，进一步保证了顶针15与信号接头11的接触位置准确对接。

为了实现对第一轴件10和第二轴件17的同轴定位，第二套筒8的内部固定连接有第三套筒12，第一轴件10和第二轴件17均套设在第三套筒12内，第一轴件10与第三套筒12转动连接，第二轴件17与第三套筒12固定连接。

在本实施例中，第一套筒13选择水辫输出套，第二套筒8选择水辫输出轴，为了防止水从水辫输出轴进入限位槽内，在第三套筒12和第一轴件10之间设置有第一密封环7。

为了进一步保证密封性，第二轴件17和限位槽内壁之间设置有第二密封环14，避免钻孔用的水进入顶针15和信号接头11之间影响信号传输。

为了，第一套筒13和第二套筒8之间设置有轴承9，轴承9选择深沟球轴承。

本实施例的使用方法及工作原理

本实施例提供的一种信号传输装置，在使用时，第二套筒8和信号传输线5同步转动，第二套筒8转动时带动第三套筒12和第二轴件17转动，顶针15固定设置在第二轴件17内部，将第一套筒13固定设置，则第一轴件10也固定，信号接头11与顶针15同轴设置，顶针15转动时能够始终与信号接头11接触实现信号传输。

实施例2

如图1所示，本发明提供的一种动力头，包括信号传输装置，还包括主轴4，主轴4的一端与钻杆6固定连接，另外一端与第二套筒8固定连接，信号传输线5从主轴4内部穿过并延伸至第二套筒8内部。

钻杆6内部穿设有信号传输线5，还包括箱体2，主轴4转动设置在箱体2内部，其一端延伸出箱体2与钻杆6固定连接，主轴4内部沿其轴线开设有通孔，信号传输线5从钻杆6一侧穿入通孔，并延伸出通孔；驱动机构设置在箱体2内部，其输出端与主轴4固定连接，用于驱动主轴4转动。

通过在主轴4的内部开设通孔，方便信号传输线5从钻杆6穿过通孔延伸至外界，通过驱动机构驱动主轴4转动带动钻杆6转动，转动的同时，能够通过外部信号接收设备连接信号传输线5进行信号接收和信息反馈，不需用停钻或者将钻杆拆下即可实现与信号传输线5的信号连接和接收。

在本实施例中，驱动机构包括：第一齿轮3，固定套装在主轴4上；第二齿轮，转动架设在箱体2内部，且与第一齿轮3啮合；发动机，固定设置在箱体2内部，其输出端与第二齿轮的轮轴固定连接。

其中发动机选择液压发动机。

驱动机构还可设置为蜗轮蜗杆传动，蜗轮固定套装在主轴4上，蜗杆转动架设在箱体2内部，且与蜗轮啮合，通过发动机带动蜗杆转动，从而带动蜗轮转动，实现主轴4的转动。

进一步地，主轴4背离钻杆6的一端设置有信号传输装置1，信号传输装置1的信号接入端与信号传输线5连接。

进一步地，信号传输线5位于钻杆6内部的一端连接有探管，探管固定设置在钻杆6靠近钻头的一端。

进一步地，信号传输线5可以选择串口、光纤或者网线。

本实施例的使用方法及工作原理

本发明提供的一种动力头，在使用时，将主轴4与钻杆6固定连接，钻杆6内部的信号传输线5穿过通孔之后延伸出外界，通过信号传输装置1与信号传输线5连接，实现在钻孔的过程中与外部的实时信号传输，启动发动机，发动机带动第二齿轮转动，第二齿轮带动与其啮合的第一齿轮3转动，从而带动主轴4转动，实现钻杆6的转动，在钻杆6转动进行钻探的同时，信号传输线5端部连接的探管将钻孔的轨迹偏移信号通过信号传输线5传输至外部设备。

综上所述，本发明设置相对转动的第一套筒和第二套筒，将信号接头与第一套筒之间固定，将顶针与第二套筒之间固定，当信号传输线、第二套筒、顶针同步转动时，第一套筒和信号接头处于固定不动状态，此时，顶针和信号接头能够转动连接，实现信号传输，方便了信号接头对转动的信号传输线进行信号接收。

以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。