1.本发明属于保护套管技术领域，尤其涉及一种保护套管施工设备。
背景技术：
2.在海上进行地质探勘作业时，会先在海水中插装一个保护套管，然后将钻杆插入保护套管内进行工作，在钻探过程中，保护套管始终对钻杆起到保护作用，通过保护套管可以防止水流和海浪对钻杆产生影响；这样可以大大提高钻杆的工作效率。
3.但是近年来随着勘探作业水深的不断增加，需要的保护套也越来越长，在使用过程中常常会受到海水的冲击出现倾斜现象；不能够精准的定位到勘探点；另外由于保护套管的加长，相邻保护套管单元之间没有较好的紧固措施，在使用中常常会出现晃动现象，极大的影响了勘探作业的效率。
4.另外为了增加套管下侧的稳定性，常常会将套管的下侧插入海床一截，过程中为了降低套管进入海床的难度，套管下侧被堵并形成尖锥，钻头穿过时如何打开尖锥目前无相关技术。
5.本发明设计一种保护套管施工设备解决如上问题。
技术实现要素：
6.为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种保护套管施工设备，它包括主套管、连接套管、钻孔执行端，其中连接套管是由一个限位套筒和两个连接套筒组成，所述连接套筒一端的内圆面上固定安装有两个对称分布的弧形滑轨；连接套筒外壁面的上下两端对称的开有两个卡轴槽；所述限位套筒是由环形的固定板和环形的套筒板两部分组成，固定板固定安装在套筒板的内侧，两个连接套筒上下滑动安装在限位套筒内。
7.主管套是由第一弧形板、第二弧形板和调控组件三部分组成，两个第二弧形板的一端通过第三销轴铰接，两个第二弧形板的另一端分别通过一个第二销轴铰接安装有一个第一弧形板，两个第一弧形板未与第二弧形板连接的一端通过一个第一销轴连接；在两个第二弧形板之间从上到下均匀的安装有多个能够控制两个第二弧形板摆动的调控组件。
8.所述钻孔执行端包括固定套筒、锥形板、第二板簧、限位卡盘，其中固定套筒的下端周向均匀的摆动安装有多个锥形板，所述每个锥形板和固定套筒之间均固定安装有一个第二板簧。
9.在安装保护套管的时候，连接套管和主套管从上到下依次交替连接在一起，最上侧和最下侧均为连接套管，钻孔执行端固定安装在最下侧的连接套管上；位于最上侧的连接套管其只有下侧的连接套筒，位于最下侧的连接套管其只有最上侧的连接套筒，钻孔执行端的固定套筒固定安装在最下侧的连接套管的连接套筒上；主套管中的连接两个第二弧形板的第三销轴的上下两端分别固定安装在与其相邻的上下两个连接套筒上，主套管中的连接第一弧形板和第二弧形板的第二销轴的上下两端分别滑动安装在与其相邻的上下两
个连接套筒的弧形滑轨上；主套管中的连接两个第一弧形板的第一销轴的上下两端分别和与其相邻的上下两个连接套筒上所开的卡轴槽配合。
10.作为优选的方案，所述调控组件包括固定滑轨、第一连接板、第二连接板、导向滑条、螺纹套、第二连杆、安装滑块、固定支耳、螺杆，其中第一连接板的一端固定安装在第三销轴上，第一连接板的一端固定安装有第二连接板，固定滑轨固定安装在第二连接板上，固定滑轨上通过导块与导槽的配合滑动安装有安装滑块，螺杆旋转安装在第一连接板上，螺杆上通过螺纹配合安装有螺纹套，所述螺纹套上固定安装有导向滑条，所述导向滑条和第一连接板滑动连接；所述螺纹套和安装滑块之间通过第二连杆连接，第二连杆的两端分别铰接安装在螺纹套和安装滑块上；两个安装支耳对称的固定安装在两个第二弧形板上，每个第二弧形板和安装滑块之间均连接有一个第一连杆，第一连杆的两端分别铰接安装在安装滑块和对应的第二弧形板上。
11.作为优选的方案，第二滑动环通过导块和导槽的配合滑动安装在固定套筒内，第二滑动环的内圆面上周向均匀的摆动安装有多个压条，压条和第二滑动环之间安装有第一板簧；第一滑动环通过导块和导槽的配合滑动安装在固定套筒内且位于第二滑动环的下侧；第一滑动环和第二滑动环之间通过齿轮和齿条传动连接；所述第一滑动环上安装由能够限位锥形板的l型限位环。
12.作为优选的方案，所述固定套筒上端的内圆面上固定安装有固定环，第二滑动环和固定环之间安装有弹簧。
13.作为优选的方案，固定套筒上端的内圆面上固定安装有固定环，第二滑动环通过导块和导槽的配合滑动安装在固定套筒内，第二滑动环和固定环之间安装有弹簧。
14.作为优选的方案，所述第一滑动环下端的外圆面上固定安装有l型限位环；固定套筒的下端周向均匀的摆动安装有多个锥形板，每个锥形板上均固定安装有一个卡环凸起，所述卡环凸起与第一滑动环上安装的l型限位环配合。
15.作为优选的方案，相邻主套管上安装的调控组件之间的螺杆相互固定连接。
16.作为优选的方案，相互连接的两个第一弧形板、相互连接的两个第二弧形板以及相互连接的第一弧形板和第二弧形板之间的铰接处均开有防止干涉的缺口。
17.作为优选的方案，所述固定套筒下端安装的锥形板中其中一个锥形板的下端固定安装有一个限位卡盘；限位卡盘和所有的锥形板下端配合。
18.作为优选的方案，所述连接套筒一端的内圆面上固定安装有一个环形状的卡环，固定板和套筒板之间上下对称的开有两个环形卡槽；两个连接套筒通过其上安装的环形卡环和两个环形卡槽的配合对称的滑动安装在限位套筒内。
19.与现有的技术相比，本发明中保护套管下放的时候，会控制主套管变形为尖角状，以降低海水水流和海浪对保护套管的阻力，连接套管因为相对较短海水对其的阻力相对较小，同时为了方便调节主套管所以连接套管不会变形；在保护套管插入后为了更好的插入钻头，所以主套管就会变为圆形状态，本发明设计了专门的调节结构；另外本发明在保护套管的下侧设计了可调节其打开和合上的锥形板，在插入时锥形板合上形成尖角，便于保护套管插入海床，在插入钻杆时锥形板打开，方便钻杆插入海床工作和提起物质。
附图说明
20.图1是整体部件外观示意图。
21.图2是整体部件分布示意图。
22.图3是主套管和连接套管配合示意图。
23.图4是连接套管结构示意图。
24.图5是弧形滑轨安装示意图。
25.图6是卡槽结构示意图。
26.图7是顶部连接套管结构示意图。
27.图8是底部连接套管结构示意图。
28.图9是主套管结构示意图。
29.图10是第一连杆安装示意图。
30.图11是第一销轴和第二销轴安装示意图。
31.图12是调控组件结构示意图。
32.图13是安装滑块安装示意图。
33.图14是钻孔执行端外观示意图。
34.图15是钻孔执行端结构示意图。
35.图16是压条结构示意图。
36.图17是锥形板安装示意图。
37.图18是锥形板配合示意图。
38.图19是锥形板结构示意图。
39.图20是限位卡盘安装示意图。
40.图21是第一滑动环和第二滑动环连接示意图。
41.图22是传动齿条和传动齿轮配合示意图。
42.图23是主套管变形示意图。
43.图24是保护套管调节示意图。
44.图25是主套管工作方位示意图。
45.图中标号名称：1、主套管；2、连接套管；3、钻孔执行端；4、连接套筒；5、弧形滑轨；6、卡轴槽；7、限位套筒；8、卡环；9、固定板；10、环形卡槽；11、套筒板；12、螺杆；13、安装套筒；14、弹簧；15、固定环；16、第一滑动环；17、第一弧形板；18、第二弧形板；19、第一连杆；20、固定滑轨；21、第一销轴；22、第二销轴；23、调控组件；24、第三销轴；25、第一连接板；26、第二连接板；27、导向滑条；28、螺纹套；29、第二连杆；30、安装滑块；31、固定支耳；32、固定套筒；33、锥形板；34、压条；35、第二滑动环；36、传动齿条；37、传动齿轮；38、第一板簧；39、第二板簧；40、l型限位环；41、卡环凸起；42、限位卡盘；43、主船；44、辅船；45、拉环；46、缠绕轮；47、拉绳；48、锚杆；49、保护套管。
具体实施方式
46.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
47.一种保护套管49施工设备，如图1、2、3所示，它包括主套管1、连接套管2、钻孔执行
端3，其中如图4、5所示，连接套管2是由一个限位套筒7和两个连接套筒4组成，如图6所示，所述连接套筒4一端的内圆面上固定安装有一个环形状的卡环8，另一端的内圆面上固定安装有两个对称分布的弧形滑轨5；连接套筒4外壁面的上下两端对称的开有两个卡轴槽6；所述限位套筒7是由环形的固定板9和环形的套筒板11两部分组成，固定板9固定安装在套筒板11的内侧，固定板9和套筒板11之间上下对称的开有两个环形卡槽10；如图4、5所示，两个连接套筒4通过其上安装的环形卡环8和两个环形卡槽10的配合对称的滑动安装在限位套筒7内。
48.在插入保护套管49的时候，在重力作用下连接套管2中位于上端的连接套管2上的卡环8紧贴对应套筒板11和固定板9之间的位于上侧的环形卡槽10的上端面，连接套管2中位于下端的连接套管2上的卡环8紧贴对应套筒板11和固定板9之间位于下侧的环形卡槽10的下端面，上下两个连接套筒4中的卡轴槽6均处于露出状态。
49.如图9所示，主管套是由第一弧形板17、第二弧形板18和调控组件23三部分组成，如图10所示，两个第二弧形板18的一端通过第三销轴24铰接，如图11所示，两个第二弧形板18的另一端分别通过一个第二销轴22铰接安装有一个第一弧形板17，两个第一弧形板17未与第二弧形板18连接的一端通过一个第一销轴21连接；如图9、10所示，在两个第二弧形板18之间从上到下均匀的安装有多个调控组件23；如图12、13所示，所述调控组件23包括固定滑轨20、第一连接板25、第二连接板26、导向滑条27、螺纹套28、第二连杆29、安装滑块30、固定支耳31、螺杆12，其中第一连接板25的一端固定安装在第三销轴24上，第一连接板25的一端固定安装有第二连接板26，固定滑轨20固定安装在第二连接板26上，固定滑轨20上通过导块与导槽的配合滑动安装有安装滑块30，螺杆12旋转安装在第一连接板25上，螺杆12上通过螺纹配合安装有螺纹套28，所述螺纹套28上固定安装有导向滑条27，所述导向滑条27和第一连接板25滑动连接；所述螺纹套28和安装滑块30之间通过第二连杆29连接，第二连杆29的两端分别铰接安装在螺纹套28和安装滑块30上；两个安装支耳对称的固定安装在两个第二弧形板18上，每个第二弧形板18和安装滑块30之间均连接有一个第一连杆19，第一连杆19的两端分别铰接安装在安装滑块30和对应的第二弧形板18上。
50.螺杆12旋转会通过螺纹配合驱动螺纹套28相对第一连接板25滑动，导向滑条27对螺纹套28起到导向作用，保证螺纹套28只能上下滑动而不能旋转；螺纹套28滑动拉动第二连杆29摆动，第二连杆29摆动拉动安装滑块30滑动，安装滑块30滑动拉动对应的两个第一连杆19摆动，两个第一连杆19摆动带动对应的两个固定支耳31摆动，固定支耳31带动对应的两个第二弧形板18摆动，两个第二弧形板18摆动带动两个第一弧形板17摆动；在摆动两个第二销轴22在对应的弧形滑轨5内滑动；在两个第二弧形板18和两个第一弧形板17组成一个完整的圆形套时，两个第一销轴21正好移动至上下相邻的两个连接套筒4上所开的卡轴槽6内。
51.如图14、15所示，所述钻孔执行端3包括固定套筒32、锥形板33、压条34、第二滑动环35、传动齿条36、传动齿轮37、第一板簧38、第二板簧39、l型限位环40、卡环凸起41、限位卡盘42，其中如图15、16所示，固定套筒32上端的内圆面上固定安装有固定环15，第二滑动环35通过导块和导槽的配合滑动安装在固定套筒32内，第二滑动环35和固定环15之间安装有弹簧14；如图16、21、22所示，第二滑动环35的内圆面上周向均匀的摆动安装有多个压条34，压条34和第二滑动环35之间安装有第一板簧38；第一滑动环16通过导块和导槽的配合
滑动安装在固定套筒32内且位于第二滑动环35的下侧；所述第一滑动环16和第二滑动环35上周向均匀的固定安装有多个传动齿条36，安装在第一滑动环16上的传动齿条36和安装在第二滑动环35上的传动齿条36一一对应；多个传动齿轮37周向均匀的旋转安装在固定套筒32的内圆面上，传动齿轮37和第一滑动环16上的传动齿条36、安装在第二滑动环35上的传动齿条36一一对应且相互啮合；如图17所示，所述第一滑动环16下端的外圆面上固定安装有l型限位环40；如图17、18所示，固定套筒32的下端周向均匀的摆动安装有多个锥形板33，如图19所示，每个锥形板33上均固定安装有一个卡环凸起41，所述卡环凸起41与第一滑动环16上安装的l型限位环40配合；所有的锥形板33合并后组成一个完整的锥形体；所述每个锥形板33和固定套筒32之间均固定安装有一个第二板簧39；如图20所示，固定套筒32下端安装的锥形板33中其中一个锥形板33的下端固定安装有一个限位卡盘42；限位卡盘42和所有的锥形板33下端配合。
52.在插入保护套管49的时候，所有的锥形板33合起形成一个锥形体，便于插入海床内，此时通过l型限位环40和卡环凸起41的配合对各个锥形板33的向内和向外起到限位作用；同时限位卡盘42也会对所有的锥形板33起到限位作用；本发明限位卡盘42相对较小不会影响锥形体的插入；在插入钻杆的时候，钻杆会首先挤压压条34，因为第一板簧38的弹力大于弹簧14的弹力，所以压条34会先带动第二滑动环35下移，第二滑动环35通过传动齿条36和传动齿轮37的配合带动第一滑动环16上移，第一滑动环16上移会使得l型限位环40和卡环凸起41脱开，解除对所有锥形板33的限位，当第二滑动环35移动到极限状态时，钻杆会挤压压条34摆动，越过压条34，当钻杆与锥形板33接触后会挤压锥形板33使得锥形板33打开，海床中的物质和海水会进入保护套管49内，方便后续提取。
53.在安装保护套管49的时候，如图1所示，连接套管2和主套管1从上到下依次交替连接在一起，最上侧和最下侧均为连接套管2，钻孔执行端3固定安装在最下侧的连接套管2上；如图7所示，位于最上侧的连接套管2其只有下侧的连接套筒4，如图8所示，位于最下侧的连接套管2其只有最上侧的连接套筒4，钻孔执行端3的固定套筒32固定安装在最下侧的连接套管2的连接套筒4上；主套管1中的连接两个第二弧形板18的第三销轴24的上下两端分别固定安装在与其相邻的上下两个连接套筒4上，主套管1中的连接第一弧形板17和第二弧形板18的第二销轴22的上下两端分别滑动安装在与其相邻的上下两个连接套筒4的弧形滑轨5上；主套管1中的连接两个第一弧形板17的第一销轴21的上下两端分别和与其相邻的上下两个连接套筒4上所开的卡轴槽6配合；相邻主套管1上安装的调控组件23之间的螺杆12相互固定连接。
54.本发明中在插入保护套管49的过程中为了降低海水水流和海浪对保护套管49的阻力，减少横向摆动，所以在插入保护套管49的时候，控制保护套管49中的主套管1使其变形为如图9所示的形状；并且保证主套管1的插入方向如图25中的a所示，两个第二弧形板18面向水流方向，这种插入方式可以降低海水水流和海浪对保护套管49的横向推动力；如果将主套管1的方向旋转180度插入，如图25中的b所示，那么就会因为海水先经过主套管1的宽部位后经过窄部位，由宽变窄，海水就会在两个第二弧形板18的后侧就会形成乱流现象，增加了保护套管49受海流的横向推力。
55.本发明在主套管1插入时是变形状态，而插入后为了更好的插入钻头，如图23所示，所以主套管1就会变为圆形状态，由变形状态变为圆形状态就会需要第二弧形板18和第
一弧形板17之间发生角度的变化，本发明中相互连接的两个第一弧形板17、相互连接的两个第二弧形板18以及相互连接的第一弧形板17和第二弧形板18之间的铰接处均开有防止干涉的缺口；保证主套管1的顺利变形和复位。
56.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
57.实施方式：当使用本发明设计的保护套管49，如图24所示，在使用时当主船43和辅船44行驶至指定位置后，通过锚杆48将主船43的位置固定；然后将保护套管49从主船43上插入海床中，在插入前将缠绕轮46上的拉绳47绕过辅船44上的拉环45后固定在保护套管49的下端，保护套管49的下端安装有定位传感器；在下放保护套管49的时候，缠绕轮46也会相应的释放拉绳47，在保护套管49下放到指定位置后，将缠绕轮46锁死；此时主船43和辅船44之间的位置相对固定；在工作过程中当保护套管49受到海水水流或海浪的冲击发生倾斜时，保护套管49下端安装的定位传感器会将信息传回，同时因为保护套管49发生倾斜时会拉动拉绳47，因拉绳47缠绕在缠绕轮46的一端因为缠绕轮46被锁死处于固定状态，所以保护套管49拉动拉绳47就会牵引辅船44相对主船43飘动，此时工作人员可以控制辅船44移动，使得辅船44回到原来的位置上，辅船44的回位过程中会通过拉绳47牵拉保护套管49，使得保护套管49复位摆正；通过这样的设计可以随时调节保护套管49，使得保护套管49始终保持竖直状态，保证勘探的效率。
58.在插入保护套管49的时候，控制主套管1变形为尖角形状，且两个第二弧形板18面向水流方向；在重力作用下连接套管2中位于上端的连接套管2上的卡环8紧贴对应套筒板11和固定板9之间的位于上侧的环形卡槽10的上端面，连接套管2中位于下端的连接套管2上的卡环8紧贴对应套筒板11和固定板9之间位于下侧的环形卡槽10的下端面，上下两个连接套筒4中的卡轴槽6均处于露出状态。
59.假设从下到上，分为第一层、第二层等，在保护套管49的下端接触海床时，海床会对保护套筒施加一个阻力，当保护套筒受到阻力时，控制所有的主套管1复位到圆形状态，然后继续下放保护套管49，此时位于最下侧的连接套管2中连接套筒4和其上侧的主套管1会相对对应的套筒板11和固定板9下移，通过最下侧的套筒板11将位于最下侧的主套管1中插入连接套筒4上所开的卡轴槽6的第一销轴21卡死；之后继续下放保护套筒，位于第二层的连接套管2中的套筒板11和固定板9会相对下侧的连接套筒4下移将插入下侧连接套筒4上所开的卡轴槽6的第一销轴21卡死；然后继续下放保护套管49，此时位于第二层的连接套管2中连接套筒4和其上侧的主套管1会相对对应的套筒板11和固定板9下移，通过第二层的套筒板11将位于第二层的主套管1中插入连接套筒4上所开的卡轴槽6的第一销轴21卡死；依次逐层传递，最后所有的主套管1会变为圆形且被锁死；本发明中保护套管49插入海床的作用力是来自于保护套管49自身的重力，在从下到上变形过程中，保护套管49逐渐插入海床中；当完全变形完成后也可以从上面施加压力进行插入。
60.在插入保护套管49的时候，所有的锥形板33合起形成一个锥形体，便于插入海床内，此时通过l型限位环40和卡环凸起41的配合对各个锥形板33的向内和向外起到限位作用；同时限位卡盘42也会对所有的锥形板33起到限位作用；本发明限位卡盘42相对较小不会影响锥形体的插入；在保护套管49插入到位插入钻杆的时候，钻杆会首先挤压压条34，因
为第一板簧38的弹力大于弹簧14的弹力，所以压条34会先带动第二滑动环35下移，第二滑动环35通过传动齿条36和传动齿轮37的配合带动第一滑动环16上移，第一滑动环16上移会使得l型限位环40和卡环凸起41脱开，解除对所有锥形板33的限位，当第二滑动环35移动到极限状态时，钻杆会挤压压条34摆动，越过压条34，当钻杆与锥形板33接触后会挤压锥形板33使得锥形板33打开，海床中的物质和海水会进入保护套管49内，方便后续提取。