一种用于气举反循环钻进的气液固分离器的制作方法

本实用新型涉及气固液分离器技术领域，具体为一种用于气举反循环钻进的气液固分离器。

背景技术：

气举反循环钻进的作用原理就是采用双壁管或钻杆侧壁上安装的风管，将压缩空气从供气管路送入孔内气水混合室，使钻杆内的冲洗液成为充气状态，在内外管环隙和内管形成液柱压差，高速气流与充气气泡群从孔内上升，产生动能，动能与压差产生气举反循环，排出碎石和岩屑。

但是排除的碎石和岩屑中一般还混合有气体和液体，形成一种气液固三相混合液，现有技术中，当此气液固三相混合液从水龙头处排出之后，首先就是需要进入一种气液分离器，将气体排放出去，然后将剩下的液体和固体混合液通入振动筛内，将液体和固体再次进行分离，但是这种方式存在一个很明显的缺陷：1、对气液固三相混合液进行分离时，首先先进行气体分离，然后再运输至振动筛内对液体和固体进行分离，需要分成两步运行，浪费工作时间；2、振动筛的工作需要电能，长时间的振动分离工作消耗大量的电能，非常的不环保。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于气举反循环钻进的气液固分离器，以解决上述背景技术中提出的问题。所述用于气举反循环钻进的气液固分离器具有实现气液固分离的同时还可以省电环保的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于气举反循环钻进的气液固分离器，包括箱体、进料单元、出气单元、出液单元和出固单元，所述进料单元包括定位板和进液管，所述定位板固定于箱体的内侧壁上，所述定位板中部贯通插设有进液管，所述进液管远离定位板的一端贯通插设于箱体底壁并延伸至箱体外侧；

所述出液单元包括固定板、出液板和出液口，所述固定板连接于定位板位于进液管右侧的底壁上，所述固定板远离定位板一端固定有出液板，所述出液板远离固定板一端固定连接于箱体的侧壁上，且箱体侧壁在与出液板连接处开设有出液口；

所述出固单元包括弹簧、出固板、出固口和辅助振动装置，所述出固板设置于出液板上方，所述出固板与出液板之间通过若干弹簧相连，所述出固板一端活动连接于定位板上，出固板的另一端活动连接于箱体侧壁上，箱体侧壁在与出固板活动连接处开设有出固口，所述出固板中开设有滤水孔；

所述辅助振动装置包括半圆盖、安装柱、齿轮、从动杆和挤压球，所述半圆盖固定覆盖于进液管管口处，所述半圆盖表面固定有安装柱，所述安装柱的内部开设有转动槽，所述转动槽中活动设置有限位块，所述限位块上固定有转动轴，所述转动轴远离限位块一端固定有齿轮，所述齿轮远离转动轴一侧在偏离圆心处垂直连接有从动杆，所述从动杆远离齿轮一端在靠近出固板一侧连接有连接杆，所述连接杆的另一端固定有挤压球；

所述出气单元包括挡板、挡水板和出气管，所述挡板垂直连接于箱体内腔上壁，所述挡板远离箱体内腔上壁一端固定连接有若干挡水板，所述挡水板的另一端固定连接于箱体内侧壁上，且挡水板中开设有流水孔，所述挡水板与挡板围住的箱体上壁部分插设有出气管。

优选的，所述弹簧设置有不少于两个，且弹簧呈竖直设置。

优选的，所述从动杆随着齿轮运动至最高处时，挤压球与出固板表面相切。

优选的，所述挡水板设置有不少于两组，且挡水板、出液板和出固板的倾斜角度均设置为15°～60°。

优选的，所述出固口的大小使得出固板在运动过程中的上下极限位置均能与之对应。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过进液管将气液固三相混合液引流进入箱体，然后在箱体内腔中向上喷流，此气液固三相混合液一方面向上喷流触碰到挡水板，挡水板起到将固体和液体挡住的效果，防止固体和液体直接从出气管流出，而且挡水板中开设有流水孔，流水孔不光起到可以让少量挡水板未挡住的液体回流的效果，而且还实现了气体流通的效果，使得气体可以通过出气管流出；气液固三相混合液的另一方面还可以在喷流的过程中，直接带动设置于进液管管口的齿轮运动，齿轮带动从动杆完成转动，从动杆带动挤压球完成一个圆周运动，挤压球在运动至每个圆周运动最低处时对出固板进行向下挤压，弹簧起到复位的效果，起到对出固板的振动效果，使得分离固体和液体的效果更好。

本实用新型可以同时完成固体、液体和气体的分离，不需要进行逐步分离，节约时间，而且通过气液固三相混合液的流动，来实现对出固板产生振动效果，从而达到更好的分离固体和液体的效果，相比较振动筛的使用，本实用新型不消耗电能，而且可以很好的实现振动筛的效果，十分环保。

附图说明

图1为本实用新型结构局部剖视图；

图2为本实用新型A截面图；

图3为本实用新型安装柱与齿轮连接示意图；

图4为本实用新型齿轮与从动杆连接位置示意图。

图中：1箱体、101出液口、102出固口、2定位板、3进液管、4固定板、5出液板、6弹簧、7出固板、71滤水孔、8半圆盖、9安装柱、91转动槽、10限位块、11转动轴、12齿轮、13从动杆、14连接杆、15挤压球、16挡板、17挡水板、171流水孔、18出气管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：

一种用于气举反循环钻进的气液固分离器,包括箱体1、进料单元、出气单元、出液单元和出固单元，进料单元包括定位板2和进液管3，定位板2固定于箱体1的内侧壁上，定位板2的三边均与箱体1的内壁固定相接，形成一块箱体1内腔中的定位平台，定位板2中部贯通插设有进液管3，进液管3通过定位板2定位固定，进液管3远离定位板2的一端贯通插设于箱体1底壁并延伸至箱体1外侧，进液管3在外侧的部分连接于钻机的高压胶管上，实现将气液固三相混合液引流入此分离器的目的。

出液单元包括固定板4、出液板5和出液口101，固定板4连接于定位板2位于进液管3右侧的底壁上，固定板4垂直连接于定位板2上，固定板4起到连接定位板2和出液板5的作用，固定板4远离定位板2一端固定有出液板5，出液板5远离固定板4一端固定连接于箱体1的侧壁上，出液板5除了连接固定板4的一边，其余三边均固定连接于箱体1内壁上，处以密封处理，防止液体流失，而且使得出液板5实现完全固定在箱体1内腔中的作用，且箱体1侧壁在与出液板5连接处开设有出液口101，出液口101对应出液板5设置，使液体经过出液板5后，可以很好的直接从出液口101流出，不会形成液体堵塞。

出固单元包括弹簧6、出固板7、出固口102和辅助振动装置，出固板7设置于出液板5上方，出固板7的四边均与相对应的结构活动相接，且没有留有缝隙，不会使固体掉落至出液板5上即可，出固板7与出液板5相互平行，方便弹簧6的安装，出固板7与出液板5之间通过若干弹簧6相连，弹簧6设置有四个，且弹簧6呈竖直设置，使得出固板7可以更好的实现上下振动，出固板7的另一端活动连接于箱体1侧壁上，箱体1侧壁在与出固板7活动连接处开设有出固口102，出固口102用来直接将固体输出，出固板7中开设有滤水孔71，滤水孔71就是为了在出固板7振动过程中将水过滤流通至下层的出液板5上，出固口102的大小使得出固板7在运动过程中的上下极限位置均能与之对应，出固板7在竖直方向上运动，为了使出固板7在运动至最高处和最低处时，固体均可以直接从出固口102输出掉，出固口102的大小必须满足两个极限位置的固体输出要求。

辅助振动装置包括半圆盖8、安装柱9、齿轮12、从动杆13和挤压球15，半圆盖8固定覆盖于进液管3管口处，半圆盖8通过高强度焊接工作固定于进液管3上，起到遮挡一半进液管3流量的效果，而且在半圆盖8表面固定有安装柱9，安装柱9的内部开设有转动槽91，转动槽91设置为圆形，转动槽91中活动设置有限位块10，限位块10形状与圆形的转动槽91相匹配，能够在转动槽91内很好的实现转动，限位块10上固定有转动轴11，转动轴11远离限位块10一端固定有齿轮12，齿轮12在外力作用下随着限位块10一起转动，限位块10起到限位的作用，使得齿轮12不会发生水平位置上的偏移，齿轮12远离转动轴11一侧在偏离圆心处垂直连接有从动杆13，使得从动杆13可以随着齿轮12做圆周运动，从动杆13远离齿轮12一端在靠近出固板7一侧连接有连接杆14，从而带动连接杆14一起做圆周运动，连接杆14的另一端固定有挤压球15，挤压球15就完成了一个按着圆周运动的上下方向的位移，从动杆13随着齿轮12运动至最高处时，挤压球15与出固板7表面相切，随着挤压球15的运动，当从动杆13随着齿轮12向下做圆周运动时，挤压球15也就对出固板7形成挤压，从而使得出固板7实现振动效果，对固体与液体的分离起到增益效果。

出气单元包括挡板16、挡水板17和出气管18，挡板16垂直连接于箱体1内腔上壁，挡板16的两端均与箱体1内侧壁固定连接，挡板16远离箱体1内腔上壁一端固定连接有若干挡水板17，挡水板17设置有两组，可以起到多重保护，防止液体直接从出气管18流出，而且部分气液固三相混合液体在上升过程中，随着液体流速的降低，逐步分离所带的液体，其余碰撞在挡水板17上，流速放缓，进一步冷凝，液体沿挡水板17上的流水孔171滴落，挡水板17的另一端固定连接于箱体1内侧壁上，挡水板17的另外两边固定连接于箱体1侧壁上，且挡水板17中开设有流水孔171，流水孔171一方面起到液体的回流作用，另一方面起到气体的流通作用，挡水板17与挡板16围住的箱体1上壁部分插设有出气管18，出气管18直接将气液固三相混合液体中的气体通出，挡水板17的倾斜角度设置为30°，出液板5和出固板7的倾斜角度均设置为45°，倾斜设置可以使得固定和液体都能随着自身重力完成输出任务，使得分离效果更好更快。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。