一种液动冲击器制造技术

一种液动冲击器，包括上接头(1)、射流器(6)、上壳体(2)、下壳体(3)、水腔(11)和下接头(4)，所述上接头(1)连接进液管道，末端连接有射流器(6)，所述射流器(6)内设有射流口(62)，能够引导内部液体的喷射方向，射流器(6)后部装配有上壳体(2)和下壳体(3)，所述上壳体(2)内装配有循环动力装置，所述下壳体(3)内装配有水腔(11)，水腔(11)内装配有冲锤、回位装置和铁砧(113)，所述循环动力装置能够带动冲锤往复冲击铁砧(113)，下壳体(3)后端连接有下接头(4)，下接头(4)连接钻杆。本实用新型专利技术提供的液动冲击器，破岩效率高，钻头寿命长，可满足多种工作频率的需求。

A kind of hydraulic impactor

【技术实现步骤摘要】
一种液动冲击器
本技术涉及一种钻井装置，主要应用于石油工程、采矿工程、岩土工程等领域，具体涉及一种液动冲击器。
技术介绍
当钻井遇到硬地层时，普通钻头的钻井效率低，钻头寿命短，钻井周期长，成本较高，所以提高深井钻井速度变得尤为重要。冲击旋转钻井技术是解决硬岩钻进难题最有效的方法之一，其以钻探冲洗液为动力介质,利用高压液流能量及动态水击能量产生连续冲击载荷的孔底动力机具。通常直接联结在取心钻具上部,在回转钻进的同时,将连续的冲击载荷传递到取心钻头上,使钻头以回转切削和冲击两种方式联合破碎岩石。主要用于地质岩心钻探,特别适合在坚硬、破碎岩层以及中等硬度的粗粒不均质岩层中应用。而市面上的液动冲击器，由于结构设计的原因，工作时重要工作部件易发生冲蚀、磨损以及焊镶和粘接部位开裂等问题,导致压力泄漏,使活塞上下腔的工作压力不能正常维持,造成冲击器无法持续正常工作,影响液动锤性能和寿命。
技术实现思路
为解决上述冲击器深井工作不稳定、工作寿命短、工作效率低的问题，本技术提供一种新型的液动冲击器，以提高硬地层钻井效率，提高钻头寿命，减少钻井周期，降低成本。本技术的技术方案如下：一种液动冲击器，包括上接头、射流器、上壳体、下壳体、水腔和下接头，所述上接头连接进液管道，末端连接有射流器，所述射流器内设有射流口，钻井液经上接头进入射流器后，从指定位置射流口流出，射流器后部装配有上壳体和下壳体，所述上壳体内装配有循环动力装置，所述下壳体内装配有水腔、冲锤和回位装置，水腔或下壳体底部设有铁砧，所述循环动力装置能够带动冲锤往复冲击铁砧，下壳体后端连接有下接头，下接头连接钻杆。如上所述的液动冲击器，所述循环动力装置包括曲柄滑块机构，其末端与冲锤相连。进一步的，所述冲锤包括一个或多个，循环动力装置与最近的冲锤相连。优选的，所述冲锤包括两个以上，循环动力装置提供的动能，经多个冲锤逐级向前传递。如上所述的液动冲击器，所述循环动力装置包括涡轮和连杆，所述涡轮工作面尺寸与射流口尺寸配合，优选的，所述涡轮工作面采用轻型高强度材料制作，所述连杆一端与涡轮圆周一侧相连，另一端与冲锤相连。优选的，所述涡轮外侧面上根据半径不同设置多个连接孔，为连杆提供多种工作频率。进一步的，上壳体内设有涡轮仓，涡轮能够通过涡轮轴安装在涡轮仓内。优选的，所述涡轮仓靠近上壳体中间位置附近。如上所述的液动冲击器，所述水腔包括水道、出水口和铁砧，水腔侧壁设有中空的水道，水道底部设有出水口，水腔底平面上设有铁砧。进一步的，所述回位装置包括弹簧，所述弹簧装配在水腔底部的铁砧内，弹簧高度大于铁砧高度。进一步的，所述冲锤设置于水腔内的弹簧上部，铁砧与水腔之间，或水腔与下壳体之间，或下壳体与上壳体之间为活动连接，当冲锤在循环动力装置的作用下冲击铁砧时，铁砧、水腔或下壳体能够跟随冲锤进行往复运动。如上所述的液动冲击器，所述水腔上部设有分水板，分水板上设有连杆孔，连杆孔用于放置连杆，其位置尺寸与连杆运动轨迹相匹配。优选的，连杆孔四周设有挡板。进一步的，所述水道与水腔内壁之间设有侧水口，侧水口高度高于冲锤在水腔内的最大高度。优选的，所述侧水口倾斜向外布置。本技术的有益效果在于：1、本技术液动冲击器，通过钻井液的动能转为曲柄滑块机构的动能，再转为冲锤的动能，实现了冲击器的高速往复震击，配合钻杆传递的旋转切削作用，极大的提高了钻井过程中的破岩效率。2、本技术液动冲击器，通过多级冲锤和弹簧的配合，减小了冲锤冲击时对冲击器本身的撞击破坏，提高冲击器的使用寿命。同时，涡轮上设置的多个连接孔，满足了多种工作频率的需求。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。在附图中：图1为本实施例1的液动冲击器结构示意图；图2为液动冲击器的半剖图；图3为上接头的结构示意图；图4为射流器的结构示意图；图5为上壳体的结构示意图，其中(a)为等轴测视图，(b)为半剖视图；图6为水腔的结构示意图，其中(a)为半剖视图，(b)为俯视图；图7为下壳体的结构示意图；图中各附图标记所代表的组件为：1、上接头，2、上壳体，21、涡轮仓，22、涡轮轴孔，3、下壳体，31、第一连接台，32、第二连接台，4、下接头，5、涡轮，51、涡轮轴，6、射流器，7、连杆，8、第一冲锤，9、第二冲锤，10、弹簧，11、水腔，111、水道，112、出水口，113、铁砧，114、分水板，115、挡板，116、侧水口。具体实施方式下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。实施例1参见图1和图2，图1和图2是本实施例的一种液动冲击器的结构示意图，包括上接头1、射流器6、上壳体2、下壳体3、水腔11和下接头4，所述上接头1连接钻井液管道，其后接有射流器6，射流器6后面连接有上壳体2和下壳体3，上壳体2内装配有循环动力装置，下壳体3内装配有水腔11，水腔内装配有冲锤、回位装置和铁砧113，所述循环动力装置能够带动冲锤往复冲击铁砧113，下壳体3后端连接有下接头4，下接头4连接钻杆。进一步的，所述上接头1结构参见图3，其前部为锥形结构，内部设有进液道。进一步的，所述射流器6分为两段，参见图4，上端为第三连接台61，与上接头1连接，下端与上壳体2连接。其内部设有射流口62，所述射流口62长度略小于射流器6内径，宽度较窄，可使钻井液自上接头1进入后高速射出。进一步的，上壳体2内的循环动力装置为曲柄滑块机构，包括涡轮5和连杆7，所述涡轮5位于射流口62出口处，其扇叶采用轻型高强度材料制作，扇叶宽度大于射流口62宽度。所述连杆7一端与涡轮5圆周一侧相连，另一端与冲锤相连。优选的，所述涡轮5外侧面上根据半径不同设置多个连接孔，可为连杆7提供多种工作频率。下面结合图5，所述上壳体2上部设有涡轮仓21和涡轮轴孔22，涡轮5能够通过涡轮轴51安装在涡轮仓21的涡轮轴孔22内。优选的，所述涡轮仓21靠近上壳体2中间位置附近，在保证涡轮轴51能为其提供足够支撑力的前提下，使涡轮5上连接的连杆7尽量靠近中间位置。在本实施例中，连杆7末端连接有冲锤，所述冲锤包括两个，分别为第一冲锤8和第二冲锤9，所述连杆7与第一冲锤8相连，在涡轮5转动时，连杆7带动第一冲锤8在水腔11内进行往复直线运动，向前冲击第二冲锤9。下面结合图6，所述水腔11包括水道111、出水口112、铁砧113和分水板114，所述水道111位于水腔11侧壁上，分为三道环形口，可在排水的同时保证水腔11强度。水道111最底部设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液动冲击器，其特征在于，包括上接头(1)、射流器(6)、上壳体(2)、下壳体(3)、水腔(11)和下接头(4)，所述上接头(1)连接进液管道，末端连接有射流器(6)，所述射流器(6)内设有射流口(62)，能够引导内部液体的喷射方向，射流器(6)后部装配有上壳体(2)和下壳体(3)，所述上壳体(2)内装配有循环动力装置，所述下壳体(3)内装配有水腔(11)、冲锤和回位装置，循环动力装置能够带动冲锤进行往复运动，下壳体(3)后端连接有下接头(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种液动冲击器，其特征在于，包括上接头(1)、射流器(6)、上壳体(2)、下壳体(3)、水腔(11)和下接头(4)，所述上接头(1)连接进液管道，末端连接有射流器(6)，所述射流器(6)内设有射流口(62)，能够引导内部液体的喷射方向，射流器(6)后部装配有上壳体(2)和下壳体(3)，所述上壳体(2)内装配有循环动力装置，所述下壳体(3)内装配有水腔(11)、冲锤和回位装置，循环动力装置能够带动冲锤进行往复运动，下壳体(3)后端连接有下接头(4)。


2.根据权利要求1所述的一种液动冲击器，其特征在于，所述循环动力装置包括曲柄滑块机构，其末端与冲锤相连。


3.根据权利要求2所述的一种液动冲击器，其特征在于，所述冲锤包括一个或多个，循环动力装置与最近的冲锤相连。


4.根据权利要求3所述的一种液动冲击器，其特征在于，所述循环动力装置包括涡轮(5)和连杆(7)，所述涡轮(5)工作面尺寸与射流口(62)尺寸配合，所述连杆(7)一端与涡轮(5)圆周一侧相连，另一端与冲锤相连。


5.根据权利要求4所述的一种液动冲击器，其特征在于，上壳体(2)内设有涡轮仓(21)，涡轮(5)能够通过涡轮轴(51)安装在涡轮仓(21)内。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世军，胡志柔，张金滨，
申请(专利权)人：张世军，
类型：新型
国别省市：甘肃;62