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射吸式液动冲击器制造技术

技术编号:41584737 阅读:9 留言:0更新日期:2024-06-06 23:59
本发明专利技术属于钻井机械技术领域,公开了射吸式液动冲击器,该射吸式液动冲击器包括壳体、接头组件、阀套和冲锤组件,壳体具有容纳腔,阀套将容纳腔分隔为第一腔室和第二腔室,第一腔室连通于上接头的进液孔,第二腔室连通于下接头的出液孔,阀套能够沿壳体的长度方向滑动,冲击锤连接于活塞的第一端,活塞的第二端设置于阀套内且能够相对阀套滑动配合,利用高压射流的卷吸作用使得阀套和活塞上升至行程上限,利用阀套和活塞与壳体的上端闭合形成高速流体的水击效应,推动活塞和阀套的顶部向下运动冲击砧子,有利于提高能量利用率,实现冲击锤的高频冲击,除了冲锤组件和阀套之外,没有弹簧、配水活阀等易损零件,结构简单,使用维护方便,寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻井机械,尤其涉及射吸式液动冲击器


技术介绍

1、液动冲击器作为辅助碎岩工具安装在回转钻具上,广泛应用于钻探、钻井领域,其中包括石油钻井、地质矿产资源钻探、水温水井钻探以及工程施工等领域。液动冲击器有利于提高钻进效率、提高岩心采取率、预防破碎岩层堵卡钻具、提高钻头使用寿命和控制钻孔偏斜。

2、常用的液动冲击器主要是依靠液体流动压力以及弹簧的作用完成冲击运动,或者依靠液体的流动在冲击器内重复变换流动方向,进而推动活塞往复运动并形成冲击作用。但是,由于弹簧的反作用力和液体流动方向的不断改变,影响钻具的冲击能量和频率,并且结构复杂,零部件较多,冲击能量损耗较大,导致零部件易磨损,缩短使用寿命。

3、因此,亟需射吸式液动冲击器,以解决上述问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供射吸式液动冲击器,没有弹簧、配水活阀等易损零件,结构简单,使用维护方便,寿命长,同时,活塞和冲击锤下行时始终保持加速运动,有利于提高单次冲击功和能量利用率。

2、为了解决现有技术存在的上述问题,本专利技术采用以下技术方案:

3、射吸式液动冲击器,包括:

4、壳体,所述壳体具有容纳腔,且所述壳体设置有第一开口和第二开口;

5、接头组件,所述接头组件包括上接头和下接头,所述上接头设置于所述第一开口,所述下接头设置于所述第二开口,所述上接头具有进液孔,所述下接头具有出液孔;

6、阀套,所述阀套位于所述容纳腔内并将所述容纳腔分隔为第一腔室和第二腔室,所述第一腔室连通于所述进液孔,所述第二腔室连通于所述出液孔,所述阀套在所述第一腔室的射吸作用下能够沿所述壳体的长度方向滑动;

7、冲锤组件,所述冲锤组件包括活塞和冲击锤,所述冲击锤连接于所述活塞的第一端,所述活塞的第二端设置于所述阀套内且能够相对所述阀套滑动配合,以使所述冲击锤冲击砧子。

8、优选地,所述壳体的内侧壁凸设有环形凸起,所述阀套的外侧壁设置有限位槽,所述环形凸起位于所述限位槽内,且能够沿所述阀套的轴线方向相对所述阀套滑动。

9、优选地,所述限位槽包括第一侧壁、第二侧壁以及连接于所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的中间底壁,所述中间底壁与所述环形凸起间隔设置,所述阀套能够相对所述壳体滑动配合而具有第一位置和第二位置,当所述阀套位于所述第一位置时,所述限位凸起抵接于所述第一侧壁,当所述阀套位于所述第二位置时,所述限位凸起抵接于所述第二侧壁。

10、优选地,所述活塞包括滑动部和连接部,所述滑动部与所述阀套滑动连接,沿所述连接部的外周方向,所述连接部的外周面与所述阀套的内圈间隔设置,所述连接部包括大端和小端,所述大端呈锥形结构,所述大端连接于所述滑动部,所述小端连接于所述冲击锤。

11、优选地,所述冲击锤设置有安装孔,所述安装孔为锥形孔,所述连接部的所述小端安装于所述安装孔内。

12、优选地,所述射吸式液动冲击器还包括第一密封件,所述阀套的外侧壁还设置有第一环形凹槽,所述第一密封件套设于所述第一环形凹槽内,且所述第一密封件的外圈与所述壳体的内侧壁动密封配合。

13、优选地,所述射吸式液动冲击器还包括第二密封件,所述活塞的外侧壁设置有第二环形凹槽,所述第二密封件套设于所述第二环形凹槽内,且所述第二密封件的外圈与所述阀套的内圈动密封配合。

14、优选地,所述射吸式液动冲击器还包括喷嘴,所述喷嘴嵌设于所述下接头的内部,所述喷嘴包括进口端和出口端,所述进口端与所述第二腔室连通设置,所述出口端与所述出液孔连通设置。

15、优选地,所述上接头的外侧壁设置有第一外螺纹,所述壳体的所述第一开口处设置有第一内螺纹,所述上接头与所述壳体通过所述第一外螺纹和所述第一内螺纹螺纹连接。

16、优选地,所述下接头的外侧壁设置有第二外螺纹,所述壳体的所述第二开口处设置有第二内螺纹,所述下接头与所述壳体通过所述第二外螺纹和所述第二内螺纹螺纹连接。

17、本专利技术的有益效果为:

18、本专利技术提供的射吸式液动冲击器,壳体具有容纳腔,阀套位于容纳腔内并将容纳腔分隔为第一腔室和第二腔室,第一腔室连通于上接头的进液孔,第二腔室连通于下接头的出液孔。阀套在第一腔室的射吸作用下能够沿壳体的长度方向滑动,冲击锤连接于活塞的第一端,活塞的第二端设置于阀套内且能够相对阀套滑动配合,以使冲击锤冲击砧子。在射吸式液动冲击器启动前,阀套和活塞均处于工作行程下限,然后启动液动冲击器,钻井液从进液孔喷入,依次经过第一腔室、阀套的内部以第二腔室,并通过出液孔排出。利用高压射流的卷吸作用使得第一腔室的液压迅速降低,第二腔室的液压迅速升高,使得阀套上升至行程上限,活塞也随之上升至行程上限。接着关闭进液孔,利用阀套和活塞与壳体的上端闭合形成高速流体的水击效应,推动活塞和阀套的顶部以及带动冲击锤向下运动冲击砧子,并且周而复始不停地冲击。以冲击和振动两种方式向钻头输出能量,实现冲击锤的高频冲击,除了冲锤组件和阀套之外,没有弹簧、配水活阀等易损零件,结构简单,工作性能可靠,使用维护方便,寿命长。同时,冲击锤向下冲击砧子的过程中没有自由行程阶段,也不存在弹簧对冲击力的相互抵消作用,活塞和冲击锤下行时始终保持加速运动,有利于提高单次冲击功和能量利用率。

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【技术保护点】

1.射吸式液动冲击器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的射吸式液动冲击器,其特征在于,所述壳体(1)的内侧壁凸设有环形凸起(13),所述阀套(3)的外侧壁设置有限位槽(31),所述环形凸起(13)位于所述限位槽(31)内,且能够沿所述阀套(3)的轴线方向相对所述阀套(3)滑动。

3.根据权利要求2所述的射吸式液动冲击器,其特征在于,所述限位槽(31)包括第一侧壁(311)、第二侧壁(312)以及连接于所述第一侧壁(311)和所述第二侧壁(312)之间的中间底壁(313),所述中间底壁(313)与所述环形凸起(13)间隔设置,所述阀套(3)能够相对所述壳体(1)滑动配合而具有第一位置和第二位置,当所述阀套(3)位于所述第一位置时,所述限位凸起抵接于所述第一侧壁(311),当所述阀套(3)位于所述第二位置时,所述限位凸起抵接于所述第二侧壁(312)。

4.根据权利要求1所述的射吸式液动冲击器,其特征在于,所述活塞(41)包括滑动部(411)和连接部(412),所述滑动部(411)与所述阀套(3)滑动连接,沿所述连接部(412)的外周方向,所述连接部(412)的外周面与所述阀套(3)的内圈间隔设置,所述连接部(412)包括大端和小端,所述大端呈锥形结构,所述大端连接于所述滑动部(411),所述小端连接于所述冲击锤(42)。

5.根据权利要求4所述的射吸式液动冲击器,其特征在于,所述冲击锤(42)设置有安装孔,所述安装孔为锥形孔,所述连接部(412)的所述小端安装于所述安装孔内。

6.根据权利要求1所述的射吸式液动冲击器,其特征在于,所述射吸式液动冲击器还包括第一密封件(5),所述阀套(3)的外侧壁还设置有第一环形凹槽,所述第一密封件(5)套设于所述第一环形凹槽内,且所述第一密封件(5)的外圈与所述壳体(1)的内侧壁动密封配合。

7.根据权利要求1所述的射吸式液动冲击器,其特征在于,所述射吸式液动冲击器还包括第二密封件(6),所述活塞(41)的外侧壁设置有第二环形凹槽,所述第二密封件(6)套设于所述第二环形凹槽内,且所述第二密封件(6)的外圈与所述阀套(3)的内圈动密封配合。

8.根据权利要求1所述的射吸式液动冲击器,其特征在于,所述射吸式液动冲击器还包括喷嘴(7),所述喷嘴(7)嵌设于所述下接头(22)的内部,所述喷嘴(7)包括进口端和出口端,所述进口端与所述第二腔室(12)连通设置,所述出口端与所述出液孔(221)连通设置。

9.根据权利要求1所述的射吸式液动冲击器,其特征在于,所述上接头(21)的外侧壁设置有第一外螺纹,所述壳体(1)的所述第一开口处设置有第一内螺纹,所述上接头(21)与所述壳体(1)通过所述第一外螺纹和所述第一内螺纹螺纹连接。

10.根据权利要求1所述的射吸式液动冲击器,其特征在于,所述下接头(22)的外侧壁设置有第二外螺纹,所述壳体(1)的所述第二开口处设置有第二内螺纹,所述下接头(22)与所述壳体(1)通过所述第二外螺纹和所述第二内螺纹螺纹连接。

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【技术特征摘要】

1.射吸式液动冲击器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的射吸式液动冲击器,其特征在于,所述壳体(1)的内侧壁凸设有环形凸起(13),所述阀套(3)的外侧壁设置有限位槽(31),所述环形凸起(13)位于所述限位槽(31)内,且能够沿所述阀套(3)的轴线方向相对所述阀套(3)滑动。

3.根据权利要求2所述的射吸式液动冲击器,其特征在于,所述限位槽(31)包括第一侧壁(311)、第二侧壁(312)以及连接于所述第一侧壁(311)和所述第二侧壁(312)之间的中间底壁(313),所述中间底壁(313)与所述环形凸起(13)间隔设置,所述阀套(3)能够相对所述壳体(1)滑动配合而具有第一位置和第二位置,当所述阀套(3)位于所述第一位置时,所述限位凸起抵接于所述第一侧壁(311),当所述阀套(3)位于所述第二位置时,所述限位凸起抵接于所述第二侧壁(312)。

4.根据权利要求1所述的射吸式液动冲击器,其特征在于,所述活塞(41)包括滑动部(411)和连接部(412),所述滑动部(411)与所述阀套(3)滑动连接,沿所述连接部(412)的外周方向,所述连接部(412)的外周面与所述阀套(3)的内圈间隔设置,所述连接部(412)包括大端和小端,所述大端呈锥形结构,所述大端连接于所述滑动部(411),所述小端连接于所述冲击锤(42)。

5.根据权利要求4所述的射吸式液动冲击器,其特征在于,所述冲击锤(42)设置有安装孔,所述安装孔为锥形孔,所述连接部(4...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐亮解东品李晴陈显学陈沙沙罗达杨凯任海阳高清春王西贵戴运才徐志伟张保军宋洪星蒋茂盛黑国兴尹金伟何璐璐金佳毅赵健凯史秀辉刘付喜王勇王琦
申请(专利权)人:中国石油天然气集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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