一种机械式双向复合冲击器制造技术

本发明专利技术公开一种机械式双向复合冲击器，包括外壳、马达总成、万向轴总成、中间传动轴、冲击传动总成和两个传动轴总成；所述冲击传动总成包括上冲击锤体、下冲击锤体、上碟簧组和下碟簧组，所述上冲击锤体和所述下冲击锤体相对的一端均由多个首尾相接的弧形面拼接而成，所述上冲击锤体上的所述弧形面到其另一端的垂直距离沿所述中间传动轴的转动方向逐渐变大，所述下冲击锤体上的所述弧形面到其另一端的垂直距离沿所述中间传动轴的转动方向逐渐变小，每个所述弧形面上均设置有凸起的圆弧面，所述下冲击锤体的另一端与所述下碟簧组的一端抵接，所述下碟簧组的另一端与所述外壳轴肩配合。

【技术实现步骤摘要】
一种机械式双向复合冲击器
本专利技术涉及石油钻井冲击器
，具体涉及一种机械式双向复合冲击器。
技术介绍
随着科学技术的不断进步和发展，钻井技术也渐渐取得一定的进展，钻井工程逐渐向深、超深环境等条件恶劣的钻井领域发展，但在向深环境井的开发过程中遇到了很多问题，主要表现在钻柱黏滑和钻头卡钻等方面；虽然现在已有能产生轴向冲击或周向冲击的冲击器，但这些冲击器只能产生单一方向的冲击作用，单向冲击器不能解决黏滑和憋钻同时存在的问题；现有复合冲击器在冲击性能方面，周向冲击采用斜面对冲冲击，以分力的形式体现，分散了周向冲击功，使得动力工具在冲击方面消耗大量的功率，导致钻头切削功率不足等问题；大多数冲击器在设计的时候没有考虑钻压的施加问题，可能在施加钻压的同时，冲击器已经失效，甚至导致井下钻具出现卡死等问题，造成钻具损坏，带来较大的经济损失。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种机械式双向复合冲击器，解决上述至少一个问题。为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种机械式双向复合冲击器，包括外壳、马达总成、万向轴总成、中间传动轴、冲击传动总成和两个传动轴总成；所述马达总成内置于所述外壳中；所述万向轴总成内置于所述外壳中，所述万向轴总成的一端与所述马达总成的转动端连接；所述中间传动轴同轴内置于所述外壳中，所述中间传动轴的一端与所述万向轴总成远离所述马达总成一端连接；所述冲击传动总成包括上冲击锤体、下冲击锤体、上碟簧组和下碟簧组，所述上碟簧组、所述上冲击锤体、所述下冲击锤体和所述下碟簧组沿所述中间传动轴远离所述万向轴总成方向依次同轴套设于所述中间传动轴上，所述上碟簧组的一端与所述外壳轴肩配合，所述上碟簧组的另一端与所述上冲击锤体的一端抵接，所述上冲击锤体与所述外壳的内壁沿轴向滑动连接，所述下冲击锤体的内壁与所述中间传动轴沿轴向滑动连接，所述上冲击锤体和所述下冲击锤体相对的一端均由多个首尾相接的弧形面拼接而成，所述上冲击锤体上的多个弧形面与所述下冲击锤体上的多个弧形面一一对应，对应的两个所述弧形面之间滑动抵接，所述上冲击锤体上的所述弧形面到其另一端的垂直距离沿所述中间传动轴的转动方向逐渐变大，所述下冲击锤体上的所述弧形面到其另一端的垂直距离沿所述中间传动轴的转动方向逐渐变小，每个所述弧形面上均设置有凸起的圆弧面，所述下冲击锤体的另一端与所述下碟簧组的一端抵接，所述下碟簧组的另一端与所述外壳轴肩配合；两个所述传动轴总成均内置于所述外壳中，两个所述传动轴总成对称布置于所述冲击传动总成的两端，两个所述传动轴总成的内壁均与所述中间传动轴连接，两个所述传动轴总成的外壁均与所述外壳的内壁连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：通过上冲击锤体的弧形面和下冲击锤体的弧形面之间的相对运动，下冲击锤体的弧形面由上冲击锤体上的某一弧形面运动至与其相邻的弧形面时，可实现轴向冲击力，同时，通过在弧形面上设置凸起的圆弧面，在下冲击锤体的弧形面在上冲击锤体上的某一弧形面上运动的过程中，两个凸起的圆弧面发生抵接，阻碍中间传动轴继续转动，直至两个凸起的圆弧面相互分离，从而产生轴线的冲击力，因此，中间传动轴转动一圈，可实现多次的轴线可轴线转动，冲击效果更好，能有效的解决钻柱黏滑与钻头卡钻的双重问题，该冲击器的周向冲击与轴向冲击时间错开，周向冲击采用平面对冲冲击，可有效增大周向冲击功，避免了由于轴向分力造成钻头钻削功力不足的问题；该冲击器考虑了钻压的施加情况，采用加压轴与中间传动轴分开的方案，通过加压轴与下传动轴之前的滑动连接，即使钻压过大，轴向冲击被碟簧组吸收，但周向冲击依然有效，可有效避免了由钻压施加而导致的冲击传动总成失效和卡死问题。附图说明图1是本专利技术实施例中整体的结构示意图；图2是本专利技术实施例中马达总成的结构示意图；图3是本专利技术实施例中传动轴总成与冲击传动总成连接的结构示意图；图4是本专利技术实施例中冲击传动总成的结构示意图；图5是本专利技术图3中A-A面剖视图；图6是本专利技术图3中B-B面剖视图；图7是本专利技术实施例中上冲击锤体的结构示意图；图8是本专利技术实施例中下冲击锤体的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1-3所示，本专利技术提供了一种机械式双向复合冲击器，包括外壳100、马达总成300、万向轴总成400、中间传动轴600、冲击传动总成700和两个传动轴总成500，实施时，马达总成300提供动力，通过万向轴总成400带动中间传动轴600转动，两个传动轴总成500启动固定中间传动轴600的作用，使中间传动轴600能够稳定转动，冲击传动总成700随着中间传动轴600转动，从而产生轴线和周向的冲击力，从而解决现有技术中的冲击器只能产生单一方向的冲击作用，无法同时解决钻柱黏滑与钻头卡钻双重问题的技术问题，下面对冲击传动总成700的结构以及工作原理做出更加详细的阐述。本实施例中的中间传动轴600同轴内置于外壳100中，中间传动轴600的一端与万向轴总成400远离马达总成300一端连接。如图4、图7和图8所示，本实施例中的冲击传动总成700包括上冲击锤体710、下冲击锤体720、上碟簧组730和下碟簧组740，上碟簧组730、上冲击锤体710、下冲击锤体720和下碟簧组740沿中间传动轴600远离万向轴总成400方向依次同轴套设于中间传动轴600上，上碟簧组730的一端与外壳100轴肩配合，上碟簧组730的另一端与上冲击锤体710的一端抵接，上冲击锤体710与外壳100的内壁沿轴向滑动连接，下冲击锤体720的内壁与中间传动轴600沿轴向滑动连接，上冲击锤体710和下冲击锤体720相对的一端均由多个首尾相接的弧形面711拼接而成，上冲击锤体710上的多个弧形面711与下冲击锤体720上的多个弧形面711一一对应，对应的两个弧形面711之间滑动抵接，上冲击锤体710上的弧形面711到其另一端的垂直距离沿中间传动轴600的转动方向逐渐变大，下冲击锤体720上的弧形面711到其另一端的垂直距离沿中间传动轴600的转动方向逐渐变小，每个弧形面711上均设置有凸起的圆弧面712，下冲击锤体720的另一端与下碟簧组740的一端抵接，下碟簧组740的另一端与外壳100轴肩配合。为了便于理解，对上冲击锤体710和下冲击锤体720的弧形面711做进一步的描述，如图7-8所示，每个弧形面711上均有一低位面7111和高位面7112，上冲击锤体710和下冲击锤体720均为中空的筒状结构，上冲击锤体710和下冲击锤体720相对的一端呈圆环状，多个弧形面711在圆环状的端面上首尾相接，具体的，每个弧形面711的低位面7111与相邻的弧形面711的高位面7112相接，每个弧形面711的高位面7112与相邻的弧形面711的低位面7111相接。可以理解的，此处所阐述低位面7111为弧形面711本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械式双向复合冲击器，其特征在于，包括：/n外壳；/n马达总成，所述马达总成内置于所述外壳中；/n万向轴总成，所述万向轴总成内置于所述外壳中，所述万向轴总成的一端与所述马达总成的转动端连接；/n中间传动轴，所述中间传动轴同轴内置于所述外壳中，所述中间传动轴的一端与所述万向轴总成远离所述马达总成一端连接；/n冲击传动总成，所述冲击传动总成包括上冲击锤体、下冲击锤体、上碟簧组和下碟簧组，所述上碟簧组、所述上冲击锤体、所述下冲击锤体和所述下碟簧组沿所述中间传动轴远离所述万向轴总成方向依次同轴套设于所述中间传动轴上，所述上碟簧组的一端与所述外壳轴肩配合，所述上碟簧组的另一端与所述上冲击锤体的一端抵接，所述上冲击锤体与所述外壳的内壁沿轴向滑动连接，所述下冲击锤体的内壁与所述中间传动轴沿轴向滑动连接，所述上冲击锤体和所述下冲击锤体相对的一端均由多个首尾相接的弧形面拼接而成，所述上冲击锤体上的多个弧形面与所述下冲击锤体上的多个弧形面一一对应，对应的两个所述弧形面之间滑动抵接，所述上冲击锤体上的所述弧形面到其另一端的垂直距离沿所述中间传动轴的转动方向逐渐变大，所述下冲击锤体上的所述弧形面到其另一端的垂直距离沿所述中间传动轴的转动方向逐渐变小，每个所述弧形面上均设置有凸起的圆弧面，所述下冲击锤体的另一端与所述下碟簧组的一端抵接，所述下碟簧组的另一端与所述外壳轴肩配合；/n所述冲击传动总成还包括下接头、加压轴和下传动轴，所述下接头与所述外壳远离所述马达总成一端螺纹连接，所述加压轴同轴内置于所述下接头中，所述下传动轴同轴内置于所述加压轴中，所述下传动轴的一端与所述中间传动轴连接、且所述下传动轴与所述加压轴滑动连接；/n两个传动轴总成，两个所述传动轴总成均内置于所述外壳中，两个所述传动轴总成对称布置于所述冲击传动总成的两端，两个所述传动轴总成的内壁均与所述中间传动轴连接，两个所述传动轴总成的外壁均与所述外壳的内壁连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种机械式双向复合冲击器，其特征在于，包括：
外壳；
马达总成，所述马达总成内置于所述外壳中；
万向轴总成，所述万向轴总成内置于所述外壳中，所述万向轴总成的一端与所述马达总成的转动端连接；
中间传动轴，所述中间传动轴同轴内置于所述外壳中，所述中间传动轴的一端与所述万向轴总成远离所述马达总成一端连接；
冲击传动总成，所述冲击传动总成包括上冲击锤体、下冲击锤体、上碟簧组和下碟簧组，所述上碟簧组、所述上冲击锤体、所述下冲击锤体和所述下碟簧组沿所述中间传动轴远离所述万向轴总成方向依次同轴套设于所述中间传动轴上，所述上碟簧组的一端与所述外壳轴肩配合，所述上碟簧组的另一端与所述上冲击锤体的一端抵接，所述上冲击锤体与所述外壳的内壁沿轴向滑动连接，所述下冲击锤体的内壁与所述中间传动轴沿轴向滑动连接，所述上冲击锤体和所述下冲击锤体相对的一端均由多个首尾相接的弧形面拼接而成，所述上冲击锤体上的多个弧形面与所述下冲击锤体上的多个弧形面一一对应，对应的两个所述弧形面之间滑动抵接，所述上冲击锤体上的所述弧形面到其另一端的垂直距离沿所述中间传动轴的转动方向逐渐变大，所述下冲击锤体上的所述弧形面到其另一端的垂直距离沿所述中间传动轴的转动方向逐渐变小，每个所述弧形面上均设置有凸起的圆弧面，所述下冲击锤体的另一端与所述下碟簧组的一端抵接，所述下碟簧组的另一端与所述外壳轴肩配合；
所述冲击传动总成还包括下接头、加压轴和下传动轴，所述下接头与所述外壳远离所述马达总成一端螺纹连接，所述加压轴同轴内置于所述下接头中，所述下传动轴同轴内置于所述加压轴中，所述下传动轴的一端与所述中间传动轴连接、且所述下传动轴与所述加压轴滑动连接；
两个传动轴总成，两个所述传动轴总成均内置于所述外壳中，两个所述传动轴总成对称布置于所述冲击传动总成的两端，两个所述传动轴总成的内壁均与所述中间传动轴连接，两个所述传动轴总成的外壁均与所述外壳的内壁连接。


2.根据权利要求1所述的一种机械式双向复合冲击器，其特征在于，所述上冲击锤体的侧壁上设置有花键，所述花键的与所述外壳的内壁上开设的花键槽滑动连接。


3.根据权利要求1所述的一种机械式双向复合冲击器，其特征在于，所述冲击传动总成还包括碟簧支撑帽和压紧螺母，所述碟簧支撑帽套设于所述加压轴上，所述压紧螺母与所述加压轴螺纹连接，所述碟簧支撑帽的一端与所述下碟...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，武进虎，吴志超，唐剑，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42