一种应用于钻井液净化系统的高效泥浆清洁器

技术领域

本发明涉及钻井液净化相关技术领域，具体为一种应用于钻井液净化系统的高效泥浆清洁器。

背景技术

在石油钻井的过程中，需要大量的石油钻井液，是钻井施工中必不可少的循环介质，是钻井的“血液”。钻井液按组成成分可分为清水泥浆、水基泥浆、非水基泥浆(一般称为油基泥浆)和气体钻井液等。

石油钻井液从地底返回地面时，会携带大量的泥沙和岩屑，因而需要进行过滤，现有的钻井液清洁装置主要是通过将钻井中的泥浆通过一、二级净化装置，然后在通过振动筛完成其固液的分离，使得泥浆中的固体颗粒物随筛箱运动而筛出筛面，从而达到固液分离的目的。

但在工作的过程中，由于振动筛处理仅仅主要是通过振动筛网实现其固液的分离，因而导致一些尺寸与振动筛网孔相近的泥浆容易将其堵塞，从而导致其振动过滤的效率大幅度的降低，严重堵塞后，还需进行停机清理，严重影响着工作的进度。

并且，一些较小的钻屑杂质会直接混入泥浆中，从而从振动筛网流出，进而导致其过滤后的泥浆中仍会有大量的钻屑残留，致使在进行后续杂质处理时，由于其杂质过多而导致其处理的效率大幅度的降低。

发明内容

针对背景技术中提出的现有泥浆清洁器在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种应用于钻井液净化系统的高效泥浆清洁器，具备自清理堵塞、增强清堵效率及增强过滤质量的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种应用于钻井液净化系统的高效泥浆清洁器，包括机架，所述机架的表面中部固定安装有振动电机，且机架的表面固定安装有振动筛网，所述机架的内壁底部开设有与振动筛网相通的二级储存腔，且机架的内壁底部开设有位于二级储存腔一侧的一级储存腔，所述机架的表面活动安装有旋转筛网，且旋转筛网的表面固定安装有驱动架，所述机架的表面固定安装有用于泥浆导向的导流架，所述旋转筛网的表面开设有过滤孔，且旋转筛网的内壁开设有与过滤孔相通的过滤腔，所述旋转筛网的旋转轴活动安装有导流管，且导流管与旋转筛网上的过滤腔相通，所述导流管位于一级储存腔中。

优选的，所述旋转筛网的旋转轴侧壁固定安装有位于机架下方的驱动齿轮，且机架的底部活动安装有与驱动齿轮外齿啮合的集压齿轮，所述机架的底部固定安装有位于集压齿轮下方的集压架，且集压齿轮与集压架活动安装，所述集压架的底部固定安装有固定筒，且固定筒的侧壁与导流管固定安装，所述固定筒的内腔与导流管的内腔相通，且固定筒的底端固定安装有折叠滤网，所述折叠滤网的底端固定安装有活动筒，且活动筒的侧壁固定安装有驱动筒，所述集压齿轮的转动轴固定安装有位于折叠滤网内腔的驱动叶片，且集压齿轮的转动轴底端固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆的底端活动安装有集压块，所述集压块的底端活动安装有位于驱动筒内腔的集压弹簧，且集压弹簧的一端与驱动筒的底端固定安装，所述集压块的底面固定安装有活动磁块，且驱动筒的底面一侧固定安装有与活动磁块磁性相斥的定磁块。

优选的，所述旋转筛网表面开设的过滤孔的形状为圆柱形，且旋转筛网表面的圆柱孔倾斜并开口向外。

优选的，所述伸缩杆为可传动转矩的伸缩滑杆，且伸缩杆的侧壁底部固定连接有位于集压块上方的限位圈，且伸缩杆的顶端固定连接有与集压块相适配的六边形凸块。

优选的，所述活动磁块为环形磁铁，且活动磁块上的磁性呈直线递增渐变性磁性。

优选的，所述集压齿轮与驱动齿轮为一对外齿啮合的齿轮，且集压齿轮的齿数为驱动齿轮齿数的四倍。

优选的，所述驱动叶片的端面形状呈矩形，且驱动叶片的顶端与折叠滤网的内壁滑动连接，所述驱动叶片倾斜安装至集压齿轮转动轴的侧壁。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过在机架上活动安装有旋转筛网，因而在工作的过程中，通过泥浆冲击驱动架使得旋转筛网发生转动，并同时通过旋转筛网将其泥浆过滤，进一步使得泥浆在过滤的过程中，其堵塞在旋转筛网上的杂质可通过旋转筛网的转动使其甩出，从而避免了其泥浆持续堵塞造成停机的现象，最终达到自清理堵塞的目的。

2、本发明通过在其机架的底部设有相互啮合的驱动齿轮与集压齿轮，同时，通过在其集压齿轮的底部设有驱动筒，因而在工作的过程中，通过泥浆流至驱动筒的内腔中，并通过驱动齿轮带动集压齿轮转动实现其集压，同时，过滤后的泥浆在驱动筒中可实现沉淀，进而过滤其泥浆中的微小杂质，同时，当其集压弹簧受挤压至一定程度之后，通过自身的弹性，促使驱动筒中的聚集的残留杂质快速的向导流管冲出，进而通过其集压齿轮带动驱动齿轮进行加速转动，增强其旋转筛网转动速度，致使旋转筛网中堵塞的泥浆可轻松甩出，并同时通过射出的残留杂质快速的冲击旋转筛网，进一步的增强旋转筛网的清堵效率，最终实现其增强清堵效率及增强过滤质量的目的。

附图说明

图1为本发明结构立体示意图；

图2为本发明结构整体俯视示意图；

图3为本发明结构旋转筛网上过滤孔示意图；

图4为本发明结构集压架示意图；

图5为本发明结构局部剖视示意图；

图6为本发明结构驱动齿轮示意图；

图7为本发明结构集压块示意图；

图8为本发明结构折叠滤网局部示意图。

图中：1、机架；100、二级储存腔；101、一级储存腔；2、振动电机；3、振动筛网；4、旋转筛网；5、驱动架；6、导流架；7、导流管；8、驱动齿轮；9、集压齿轮；10、集压架；11、固定筒；12、折叠滤网；13、活动筒；14、驱动筒；15、驱动叶片；16、伸缩杆；17、集压块；18、集压弹簧；19、活动磁块；20、定磁块。

具体实施方式

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。

请参阅图1-8，一种应用于钻井液净化系统的高效泥浆清洁器，包括机架1，机架1的表面中部固定安装有振动电机2，且机架1的表面固定安装有振动筛网3，机架1的内壁底部开设有与振动筛网3相通的二级储存腔100，且机架1的内壁底部开设有位于二级储存腔100一侧的一级储存腔101，机架1的表面活动安装有旋转筛网4，且旋转筛网4的表面固定安装有驱动架5，机架1的表面固定安装有用于泥浆导向的导流架6，旋转筛网4的表面开设有过滤孔，且旋转筛网4的内壁开设有与过滤孔相通的过滤腔，旋转筛网4的旋转轴活动安装有导流管7，且导流管7与旋转筛网4上的过滤腔相通，导流管7位于一级储存腔101中，为了达到自清理堵塞的目的，因而通过在其机架1的表面活动安装有旋转筛网4，因而当其泥浆通过导流架6使其作用至驱动架5上时，通过冲击致使驱动架5发生旋转，并同时通过旋转筛网4实现其过滤，并在持续的转动过程中，通过转动的旋转筛网4使得堵塞在旋转筛网4表面的过滤孔有向外的甩力，因而通过旋转筛网4转动的力实现其自清堵的目的。

其中，旋转筛网4的旋转轴侧壁固定安装有位于机架1下方的驱动齿轮8，且机架1的底部活动安装有与驱动齿轮8外齿啮合的集压齿轮9，机架1的底部固定安装有位于集压齿轮9下方的集压架10，且集压齿轮9与集压架10活动安装，集压架10的底部固定安装有固定筒11，且固定筒11的侧壁与导流管7固定安装，固定筒11的内腔与导流管7的内腔相通，且固定筒11的底端固定安装有折叠滤网12，折叠滤网12的底端固定安装有活动筒13，且活动筒13的侧壁固定安装有驱动筒14，集压齿轮9的转动轴固定安装有位于折叠滤网12内腔的驱动叶片15，且集压齿轮9的转动轴底端固定安装有伸缩杆16，伸缩杆16的底端活动安装有集压块17，集压块17的底端活动安装有位于驱动筒14内腔的集压弹簧18，且集压弹簧18的一端与驱动筒14的底端固定安装，集压块17的底面固定安装有活动磁块19，且驱动筒14的底面一侧固定安装有与活动磁块19磁性相斥的定磁块20，为了实现其增强清堵效率及增强过滤质量的目的，因而通过其机架1的底部固定安装有集压架10，同时，通过其驱动筒14固定安装在集压架10上，并通过集压架10上设有固定筒11、折叠滤网12与活动筒13，因而在过滤的过程中，通过其过滤之后泥浆通过导流管7输送至活动筒13的内腔，并通过静置使得泥浆中较重的杂质会沉入至集压块17的上方，进而实现静置过滤，同时，通过其静置后的泥浆通过折叠滤网12，进而通过折叠滤网12的过滤精度大于旋转筛网4的过滤精度，进而通过折叠滤网12实现精过滤，同时，通过其旋转筛网4带动驱动齿轮8和集压齿轮9转动实现集压齿轮9通过活动磁块19与定磁块20之间的磁吸，进而压缩集压弹簧18进行储能，并在一定时间间隔后，通过集压弹簧18可使得集压块17上方的泥浆快速的推出，进而通过泥浆作用驱动叶片15导致集压齿轮9加快转动，最终使得旋转筛网4快速的转动，同时其集压块17中的杂质会再次从旋转筛网4上的过滤孔反冲，进而对其堵塞在旋转筛网4上的杂质实现再次的清除。

其中，旋转筛网4表面开设的过滤孔的形状为圆柱形，且旋转筛网4表面的圆柱孔倾斜并开口向外，为了使得旋转筛网4上过滤孔的堵塞物便于的去除，因而将其过滤孔设有倾斜的圆柱孔，因而在转动过程中，通过堵塞物受力甩动的力向外，因而更便于甩出及后续泥浆反冲进行堵塞的清除。

其中，伸缩杆16为可传动转矩的伸缩滑杆，且伸缩杆16的侧壁底部固定连接有位于集压块17上方的限位圈，且伸缩杆16的顶端固定连接有与集压块17相适配的六边形凸块，为了使得集压块17可对其集压弹簧18进行压缩及自身转动，因而将其伸缩杆16设为可传动转矩的伸缩杆，同时，为了使得集压块17上方的泥浆在进行反冲的过程中，其伸缩杆16的转动不会使得集压块17与定磁块20之间发生相对的转动，因而通过伸缩杆16的侧壁设有限位环，从而在传递上下推力的过程中，避免伸缩杆16与集压块17发生同步的转动，同时，为了保证其转矩的正常传递，因而在通过伸缩杆16的底端安装有六边形凸块，从而使得集压块17与伸缩杆16之间可快捷的卡合，完成力的传动。

其中，活动磁块19为环形磁铁，且活动磁块19上的磁性呈直线递增渐变性磁性，为了实现集压块17在转动的过程中，实现集压块17上下周期性的运动，因而通过活动磁块19设为渐变型磁铁，因而在工作的过程中，通过其活动磁块19的转动与定磁块20相吸引，进而实现对集压弹簧18的压缩，同时，通过活动磁块19的磁性在最大之后，陡然转至最低后，其集压弹簧18可快速的将其集压块17推出，进而实现其集压块17上下周期性的转动。

其中，集压齿轮9与驱动齿轮8为一对外齿啮合的齿轮，且集压齿轮9的齿数为驱动齿轮8齿数的四倍，为了使得集压弹簧18在储能的过程中所需的驱动力降低，因而通过集压齿轮9与驱动齿轮8之间的齿数不同，因而使得驱动齿轮8的转矩较小时，其集压齿轮9可依然进行转动，实现其集压弹簧18的储能，同时，通过集压齿轮9与驱动齿轮8之间的齿数不同，可使得泥浆在反冲的过程中，具有一定的时间间隔，同时，当其驱动叶片15带动集压齿轮9快速的转动过程中，会加速其驱动齿轮8的转动，进而使得旋转筛网4在清堵时更加的快捷。

其中，驱动叶片15的端面形状呈矩形，且驱动叶片15的顶端与折叠滤网12的内壁滑动连接，且驱动叶片15倾斜安装至集压齿轮9转动轴的侧壁，为了使得旋转筛网4在泥浆反冲的过程中具有一定的驱动力，因而通过其集压齿轮9的转动轴上安装有驱动叶片15，因而通过驱动叶片15在缓慢转动的过程中，可通过与驱动叶片15的侧壁剐蹭实现其折叠滤网12内壁的清洁，同时，通过泥浆作用至驱动叶片15时，可促使驱动叶片15快速的转动，进而实现其集压齿轮9带动驱动齿轮8进行加速。

其中,为了保证其集压弹簧18在反冲的过程中，可使其驱动筒14上方的水流可快速的从其导流管7处反冲出去，因而将其集压弹簧18的压缩弹性系数远大于其集压块17上方水流的重力值及活动筒13、驱动筒14及集压块17之的摩擦力，同时，其活动磁块19与定磁块20之间的最大磁吸力大于其集压弹簧18的压缩值，致使即可保证反冲的效应正常的运行。

本发明的使用方法工作原理如下：首先将其机架1固定安装至合适的位置，其次，将其振动电机2进行通电，进而通过振动电机2进行振动，并将其泥浆从机架1的顶部放入；

过滤工作状态：倒入机架1上的泥浆首先会通过导流架6进行导流，并使得泥浆冲向驱动架5，驱动架5带动旋转筛网4进行转动，同时，泥浆从旋转筛网4进行过滤，同时，过滤之后的泥浆从导流管7流入至固定筒11的内腔，然后，其过滤之后的泥浆会直接通过活动筒13落至集压块17的上方，并在持续过滤后的泥浆灌入后，挤压集压块17使得集压块17与活动筒13底部的六边形相贴合，并且，涌入的泥浆会持续的灌入集压块17的上方，当其达到折叠滤网12部位时，会通过折叠滤网12进行过滤，进而完成泥浆的二次细过滤，同时，置于固定筒11中的泥浆，其内壁的较小杂质受自身重力的影响会自主的沉入至集压块17的上方；

清堵工作状态：由于泥浆持续推动旋转筛网4，不仅通过旋转筛网4进行过滤，同时，通过驱动架5为旋转筛网4提供不断的转动力，从而使得堵塞在旋转筛网4上的杂质受旋转筛网4的转动力甩出，并且，由于旋转筛网4不断的转动，进而通过旋转筛网4带动驱动齿轮8进行同步的转动，致使集压齿轮9与旋转筛网4共转，之后，在其集压齿轮9转动的过程中，会使得集压齿轮9带动驱动叶片15进行同步的转动，进而使得驱动叶片15的顶部在其折叠滤网12的内壁进行不断的刮动，实现对折叠滤网12内壁的清理，同时，由于其驱动齿轮8与集压齿轮9之间的齿数不同，其驱动齿轮8带动集压齿轮9转动的过程中，集压齿轮9相对转动较慢，因而使得缓慢转动集压齿轮9带动伸缩杆16进行同步的转动，同时，在其伸缩杆16转动的过程中，其活动磁块19与定磁块20之间的相对位置发生改变，并由于其活动磁块19为渐变型磁性，因而使得活动磁块19在转动的过程中，会持续的增大与定磁块20之间的吸引力，进而压缩集压弹簧18，最后，当活动磁块19转动一圈之后，其活动磁块19与定磁块20之间的磁吸力最弱时，无法在压缩集压弹簧18，并在集压弹簧18弹力的作用下，其集压块17快速的推动集压块17向上运动，并同时其集压块17会脱离伸缩杆16的底部，并在持续上升的过程中，由于其活动筒13的底部可通过面积小于集压块17的端面积，因而会推动活动筒13向上运动，进而通过活动筒13将其折叠滤网12进行收缩折叠，使其泥浆无法从折叠滤网12上通过，之后，通过集压块17推动的泥浆会作用驱动叶片15，进而加快驱动叶片15的转动，因而通过驱动叶片15带动集压齿轮9致使驱动齿轮8带动旋转筛网4进行快速的转动，增加其甩出堵塞物的力度，同时，其集压块17上方的泥浆会从导流管7反冲，并从旋转筛网4快速的射出，进而对堵塞物进行反冲清理，最后，当其集压弹簧18全部伸出后，其旋转筛网4中再次的过滤泥浆，进而再次灌入固定筒11中，并在重力及泥浆对活动筒13的冲击作用下，使得折叠滤网12再次的进行展开，再次按照上述的步骤进行，实现其周期性的清堵；

收集状态：通过旋转筛网4及折叠滤网12过滤后的杂质较少的泥浆进入一级储存腔101中，其还有杂质较多的从旋转筛网4中不断的流向振动筛网3，并通过振动筛网3实现一些旋转筛网4过滤之后残留的泥浆进行的粗过滤，并最终流至二级储存腔100中，其过滤之后的杂质从振动筛网3中滑出机架1。

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。

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。