煤矿用可变通流面积钻具液力阀的制作方法

本发明属于煤矿钻探，涉及一种煤矿用可变通流面积钻具液力阀。

背景技术：

1、定向钻进技术在煤层气抽采与治理、巷道掘进地质超前探测、探放水与水灾害治理等领域应该广泛，其中基于螺杆马达配合随钻测量装置进行滑移定向钻进方式技术成熟度较高，但在定向钻进中钻具整体与钻孔直接接触，受到钻具自身重力、钻孔孔壁对钻具的径向约束以及钻具与钻孔相对运动产生的约束，使钻具产生轴向摩阻。在定向钻进施工中，轴向摩阻过大导致孔底钻头钻压低且无法继续钻进，是造成定向钻孔施工达不到设计孔深的主要因素。

2、为满足定向钻孔钻进的高效性，可以开发旋转减阻定向钻进工艺，此型液力阀适用于开发孔口段钻具旋转减阻离合，孔底马达段滑动定向钻进，基于钻孔泥浆控制此离合的打开与闭合，从而控制离合连端连接的钻具是否传递旋转运动，实现定向钻孔方位调整、旋转减阻等定向钻工施工工艺，提高钻孔效率和钻孔能力。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种煤矿用可变通流面积钻具液力阀，适用于煤矿钻探孔内钻具旋转动作的控制，为煤矿定向钻机提供一种旋转减小钻杆摩擦阻力的定向钻孔施工技术。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种煤矿用可变通流面积钻具液力阀，包括旋推外壳以及滑动设置在所述旋推外壳内的滑动离合；所述滑动离合呈贯穿的中空结构，其中部设有贯穿的泥浆孔；所述滑动离合的端部设置有可控通流截面，所述可控通流截面上设有通流截面调节阀，通过调节所述通流截面调节阀调整通过所述滑动离合的通流截面积。

4、可选的，所述通流截面调节阀与滑动离合之间采用螺纹连接，通过所述通流截面调节阀的旋转调整所述滑动离合的通流截面积。

5、可选的，所述滑动离合与所述旋推外壳之间设置配流弹簧，所述配流弹簧的预紧量可调。

6、可选的，所述配流弹簧通过弹簧限位锁固定在所述滑动离合及所述旋推外壳之间。

7、可选的，所述旋推外壳包括外壳本体以及设置在外壳本体内的外壳内滑槽，所述滑动离合外设置与所述外壳内滑槽相配合的离合外滑槽。

8、可选的，所述滑动离合远离所述可控通流截面的一端上设置有离合内滑槽。

9、可选的，所述旋推外壳上设置有外壳螺纹，其中一个外壳螺纹与所述弹簧限位锁相配合。

10、本发明的有益效果在于：

11、1.本方案适用于煤矿钻探孔内钻具旋转动作的控制，通过控制供给的泥浆流量控制此液力阀的动作，泥浆流量高于一定值时，液力阀处于动作，执行液力阀的连接动作；泥浆流量低于一定值时，液力阀处于闭合状态，液力阀不动作，控制方式简单，工作稳定，使用钻进泥浆控制，不需增加其他控制量。

12、2.通流截面调节阀可以调节控制可控通流截面大小，可控通流截面调节变大，液力阀动作需要更大的泥浆流量；可控通流截面调节变小，液力阀动作需要较小的泥浆流量，可以根据施工需要调节通流截面，容易实现施工工艺的调整。

13、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种煤矿用可变通流面积钻具液力阀，其特征在于：包括旋推外壳(4-5)以及滑动设置在所述旋推外壳(4-5)内的滑动离合(4-4)；所述滑动离合(4-4)呈贯穿的中空结构，其中部设有贯穿的泥浆孔(4-4-2)；所述滑动离合(4-4)的端部设置有可控通流截面(4-4-4)，所述可控通流截面(4-4-4)上设有通流截面调节阀(4-7)，通过调节所述通流截面调节阀(4-7)调整通过所述滑动离合(4-4)的通流截面积。

2.根据权利要求1所述的煤矿用可变通流面积钻具液力阀，其特征在于：所述通流截面调节阀(4-7)与滑动离合(4-4)之间采用螺纹连接，通过所述通流截面调节阀(4-7)的旋转调整所述滑动离合(4-4)的通流截面积。

3.根据权利要求1所述的煤矿用可变通流面积钻具液力阀，其特征在于：所述滑动离合(4-4)与所述旋推外壳(4-5)之间设置配流弹簧(4-6)，所述配流弹簧(4-6)的预紧量可调。

4.根据权利要求3所述的煤矿用可变通流面积钻具液力阀，其特征在于：所述配流弹簧(4-6)通过弹簧限位锁(4-8)固定在所述滑动离合(4-4)及所述旋推外壳(4-5)之间。

5.根据权利要求1所述的煤矿用可变通流面积钻具液力阀，其特征在于：所述旋推外壳(4-5)包括外壳本体(4-5-1)以及设置在所述外壳本体(4-5-1)内的外壳内滑槽(4-5-1)，所述滑动离合(4-4)外设置与所述外壳内滑槽(4-5-1)相配合的离合外滑槽(4-4-3)。

6.根据权利要求1所述的煤矿用可变通流面积钻具液力阀，其特征在于：所述滑动离合(4-4)远离所述可控通流截面(4-4-4)的一端上设置有离合内滑槽(4-4-1)。

7.根据权利要求4所述的煤矿用可变通流面积钻具液力阀，其特征在于：所述旋推外壳(4-5)上设置有外壳螺纹(4-5-3)，其中一个外壳螺纹(4-5-3)与所述弹簧限位锁(4-8)相配合。

技术总结本发明涉及一种煤矿用可变通流面积钻具液力阀，属于煤矿钻探技术领域。包括旋推外壳(4‑5)以及滑动设置在所述旋推外壳(4‑5)内的滑动离合(4‑4)；所述滑动离合(4‑4)呈贯穿的中空结构，其中部设有贯穿的泥浆孔(4‑4‑2)；所述滑动离合(4‑4)的端部设置有可控通流截面(4‑4‑4)，所述可控通流截面(4‑4‑4)上设有通流截面调节阀(4‑7)，通过调节所述通流截面调节阀(4‑7)调整通过所述滑动离合(4‑4)的通流截面积。基于泥浆流量对液力阀的动作进行控制，通流截面调节阀可以调节控制可控通流截面大小，可控通流截面调节变大，液力阀动作需要更大的泥浆流量。技术研发人员：孟祥辉,闫保永,陈泽平,阳廷军,王杰,赵胜天,王国震,张先韬,朱利民,郝少楠,刘思聪,张晓泽,曹柳,练力铭,曹杰受保护的技术使用者：中煤科工集团重庆研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12