1. 一种用于电脉冲-机械复合破岩钻头与钻具间的电缆连接装置,其特征在于,包括与复合钻头(3)连接的下接头(105),在所述下接头(105)上连接有上接头(102),所述上接头(102)与所述下接头(105)的接触面内侧都设有扩孔台阶,作为安装槽,在安装槽内安装有连接装置(2),所述连接装置(2)用于连接上部的随钻电缆(101)以及下部的钻头电缆(106),所述钻头电缆(106)连接到所述复合钻头(3);在连接装置(2)上设有转动机构,通过转动机构实现与随钻电缆(101)的同步转动及与钻头电缆(106)的静止;在连接装置(2)内设有间歇性开闭的流道,让上接头(102)的流道与复合钻头(3)联通。
2. 根据权利要求1所述的一种用于电脉冲-机械复合破岩钻头与钻具间的电缆连接装置,其特征在于,所述连接装置(2)包括下转盘(214)和电极转盘(204),所述下转盘(204)和下转盘(214)为上下摆放安装;所述上接头(102)的扩孔台阶内安装电极转盘(204),所述下接头(105)的扩孔台阶内安装下转盘(214),在下转盘(214)与下接头(105)的接触面之间设有转盘滚动轴承(103),下转盘(214)在下接头(105)内部转动的时候,下接头(105)不对其产生摩擦、阻碍等运动干涉;
在电极转盘(204)中部设有电极转盘轴孔(1011),用于放置电路,连接上方的随钻电缆(101);
在下转盘(214)中部设有下转盘轴孔(1061),用于放置电路,连接下方的钻头电缆(106)。
3. 根据权利要求2所述的一种用于电脉冲-机械复合破岩钻头与钻具间的电缆连接装置,其特征在于,所述下转盘(214)为圆盘结构,在其中部上侧设有下转盘沉孔(2141),在下转盘沉孔(2141)的外壁贴合安装有电极转盘外滚动轴承(206A),在下转盘沉孔(2141)的内壁贴合安装有电极转盘内滚动轴承(206B),且电极转盘外滚动轴承(206A)和电极转盘内滚动轴承(206B)的高度小于下转盘沉孔(2141)的高度;
在电极转盘(204)的中部下侧设有电极转盘凸环(2041),电极转盘凸环(2041)的外壁与下转盘(214)的沉孔内安装的电极转盘外滚动轴承(206A)相配合,电极转盘凸环(2041)的内壁与下转盘(214)的沉孔内安装的电极转盘内滚动轴承(206B)相配合;在电极转盘凸环(2041)的根部内外侧分别设有一圈台阶,电极转盘凸环(2041)外侧的台阶用于接触固定电极转盘外滚动轴承(206A)上部,电极转盘凸环(2041)内侧的台阶用于接触固定电极转盘内滚动轴承(206B)上部。
4. 根据权利要求3所述的一种用于电脉冲-机械复合破岩钻头与钻具间的电缆连接装置,其特征在于,在所述电极转盘(204)的凸环端面设有一圈凸环凹槽(20411),在凸环凹槽(20411)内安装有接地转子圈(211),所述接地转子圈(211)为环形圈,并在环形圈的轴向侧边设有一根导电圆柱;在凸环凹槽(20411)内设有一处穿透电极转盘(204)的通孔,作为电极转盘回路通孔(2042),凸环凹槽(20411)和电极转盘回路通孔(2042)用于放置接地转子圈(211)和接地转子圈(211)上的导电圆柱,在电极转盘回路通孔(2042)内设有连接到随钻电缆(101)的电路;
在所述下转盘沉孔(2141)内设有一个同轴的下转盘沉槽(21411),在下转盘沉槽(21411)内安装有接地定子圈(212);在下转盘沉槽(21411)内设有一处穿透下转盘(214)的通孔,作为下转盘回路通孔(2142),在下转盘回路通孔(2142)内设有连接到钻头电缆(106)的电路;
所述接地定子圈(212)的顶部与接地转子圈(211)的底部接触。
5. 根据权利要求4所述的一种用于电脉冲-机械复合破岩钻头与钻具间的电缆连接装置,其特征在于,在所述接地定子圈(212)的外部包裹有接地定子圈绝缘套(207),在所述接地转子圈(211)的外部包裹有接地转子绝缘层(208),所述接地定子圈绝缘套(207)和所述接地转子绝缘层(208)都在上下两端不保持封闭,让所述随钻电缆(101)、所述接地定子圈(212)、所述接地转子圈(211)、所述钻头电缆(106)依次连接导通。
6. 根据权利要求5所述的一种用于电脉冲-机械复合破岩钻头与钻具间的电缆连接装置,其特征在于,在所述电极转盘(204)上端面设有圆盘结构的上密封盖绝缘层(209),在下转盘回路通孔(2142)内设置的连接到钻头电缆(106)的电路在所述上密封盖绝缘层(209)内穿过;
在所述下转盘(214)下端面设有圆盘结构的下密封盖绝缘层(213),且下密封盖绝缘层(213)上侧设有一根突出柱,该突出柱插入下转盘回路通孔(2142)内,并与接地定子圈绝缘套(207)底部接触;
所述上密封盖绝缘层(209)、所述接地转子绝缘层(208)、所述接地定子圈绝缘套(207)、所述下密封盖绝缘层(213)之间形成一段内部空间,用于放置所述随钻电缆(101)、所述接地定子圈(212)、所述接地转子圈(211)、所述钻头电缆(106)形成的电路,且该内部空间与外部空间封闭,确保电路输送过程的内外绝缘。
7. 根据权利要求6所述的一种用于电脉冲-机械复合破岩钻头与钻具间的电缆连接装置,其特征在于,所述上密封盖绝缘层(209)上方设有上密封盖(202),所述下密封盖绝缘层(213)下方设有下密封盖(215);所述上密封盖(202)连接在所述电极转盘(204)上方,并将所述上密封盖绝缘层(209)压紧固定;所述下密封盖(215)连接在所述下转盘(214)下方,并将所述下密封盖绝缘层(213)压紧固定。
8. 根据权利要求7所述的一种用于电脉冲-机械复合破岩钻头与钻具间的电缆连接装置,其特征在于,在所述电极转盘轴孔(1011)和所述下转盘轴孔(1061)中设有高压转子连接棒(210)和高压定子连接棒(216),所述高压转子连接棒(210)上部与所述随钻电缆(101)连接,所述高压定子连接棒(216)下部与所述钻头电缆(106)连接,且所述高压转子连接棒(210)和所述高压定子连接棒(216)之间连接,让所述随钻电缆(101)和所述钻头电缆(106)形成通路,且在所述高压转子连接棒(210)外设有高压转子连接棒绝缘层(217),在所述高压定子连接棒(216)外设有高压定子连接棒绝缘层(218);所述高压转子连接棒绝缘层(217)和所述高压定子连接棒绝缘层(218)让所述高压转子连接棒(210)与所述高压定子连接棒(216)与侧面外部绝缘。
9. 根据权利要求1-8任意一项所述的一种用于电脉冲-机械复合破岩钻头与钻具间的电缆连接装置,其特征在于,在连接装置(2)内所设置的间歇性开闭的流道,分别位于所述电极转盘(204)和所述下转盘(214)上,且均设有内外两圈流道,在所述电极转盘(204)上的流道分别为电极转盘内圈钻井液流孔(20-A)和电极转盘外圈钻井液流孔(20-B),在所述下转盘(204)上的流道分别为下转盘外圈钻井液流孔(20-C)和下转盘内圈钻井液流孔(20-D);电极转盘内圈钻井液流孔(20-A)、所述下转盘内圈钻井液流孔(20-D)均为多个轴向阵列的小孔,且数量、尺寸和位置相同;所述电极转盘外圈钻井液流孔(20-B)、所述下转盘外圈钻井液流孔(20-C)均为多个轴向阵列的小孔,且数量、尺寸和位置相同;当所述电极转盘(204)与所述下转盘(214)相对转动时,所述电极转盘内圈钻井液流孔(20-A)、所述下转盘内圈钻井液流孔(20-D)之间间歇性联通或封闭,所述下转盘外圈钻井液流孔(20-C)、所述下转盘内圈钻井液流孔(20-D)之间间歇性联通或封闭;
所述电极转盘内圈钻井液流孔(20-A)、所述下转盘内圈钻井液流孔(20-D)设置于所述上密封盖(202)外侧;所述下转盘外圈钻井液流孔(20-C)、所述下转盘内圈钻井液流孔(20-D)设置于所述下密封盖(215)外侧。
10. 根据权利要求9所述的一种用于电脉冲-机械复合破岩钻头与钻具间的电缆连接装置,其特征在于,在所述下转盘(214)下方设有一圈花键(2143),花键(2143)设置于所述下转盘内圈钻井液流孔(20-D)外侧,在所述花键(2143)上连接有连接套筒(104),所述连接套筒(104)上部设有与所述花键(2143)配合的花键,实现周向固定和轴向固定,所述连接套筒(104)下方延伸到复合钻头(3),并通过复合钻头(3)实现连接套筒(104)另一端的周向固定和轴向固定。