CN100458096C - 井下钻头用的流体分配器装置和冲击式钻柱组合 - Google Patents

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Abstract

用于冲击式钻柱组合的流体分配器装置,它包括具有纵中心线的大致管状的套管(2)以及位于此套管内而在此套管内界定出储存室(27)的活塞(6)。此分配器装置包括位于套管内的大致圆柱形体部(12),该体部包括中心轴线;沿此轴线分开的两相对端;第一与第二室以及使此两室流体连通的孔口;此体部还有多个在此两端间延伸且使第一室与此储存室流体连通的流体通道,以及与此套管作可松释的结合以将此体部相对于套中心线保持于所需位置的可偏转保持部(16)。还有设于此体部内且构造成可让流体通过或阻止流体通过此孔口的阀(7)。

Description

井下钻头用的流体分配器装置和冲击式钻柱组合
发明领域
本发明涉及钻柱组合,具体涉及到用于导引和分配在具有一或多个流体驱动的活塞的钻柱组合中的工作流体的部件。
背景技术
通常称之为“井下”钻头的一种商用钻头出于其应用目的,一般是由受到合适导引以使活塞可重复地冲击钻头的高压“工作”流体(例如压缩空气)驱动。这类流体驱动的钻头可配置相对于钻孔作业中所用的特定内部流体室进行工作流体的送入和排出的几种已知系统中之一。某些流体驱动的钻头,例如可从Sandvik、Secoroc与Numa之类钻头制造厂家购到的,包括与冲击活塞中的孔和孔口相互作用以输送和排出空气的控制杆装置。另一些钻头,例如可从Mission公司购得的,则应用钻柱组合外套或套管中包括的孔口来获得类似效果。
第三种设计利用位于钻头外套管内的管式流体分配器套管或“圆柱体部”,环绕工作活塞限定一流道,这类产品例如可从新泽西州的Ingersoll-Rand公司购到。具体地说,这种分配器圆柱体部将高压空气输送到第一中央室,再由此将空气供给钻孔的内部工作室。上述圆柱体部的设计虽然避免了在活塞或套管中需要有孔口的缺点,但却要求有用来在套管中将此圆柱体部定位与支承的装置。
精密的共轴准直要求以及必需有保持力来适应冲击钻孔作业相关的剧烈震荡与振动负荷,这样就要求有能精确、牢固与可靠地用于此圆柱体部的支承与定位装置。在轴向与径向位置必须保持住的同时,还需要有很大的保持力以防止可能造成失调的振动、移动和所形成的磨损发生。
通常,用以将圆柱体部定位于钻头套管中的装置利用一种分离的环将圆柱体部保持于套管中的特定位置上,它们一个例子已公开于Lay等人的美国专利5,325,926中。施加到圆柱体部上的夹持负荷通过圆柱体部上的肩部与上述环而传送到套管内。上述环的内肩载承此圆柱体部的负荷,而其外肩载承套管的负荷。这种保持环通常有一个间隙能使其“塌缩”或向内偏转以使其插入套管的凹槽内。这样的间隙会给此保持环形成不均匀的负荷,结果将导致圆柱体部在负荷下失调。此外,为了装卸保持环需要特殊的工具,这通常会带来麻烦和降低维护与修复的效率。
鉴于已知的液压圆柱体部系统有上述种种限制,最好能提供这样一种用于对流体圆柱体部进行定位与保持的装置,此装置只用较少的部件,不需用特殊工具将其相对于钻头套管装卸,便于操作,同时能克服上述已有系统的其他固有限制。
发明内容
本发明在其一个方面是用于冲击式钻柱组合的流体分配器装置,此钻柱组合包括具有纵中心线的大致管形的套管。此分配器装置包括可置放于该套管内且有中心轴线的大致圆柱形体部、沿此轴线分开的两个相对端部以及基本上在这两个端部间延伸的至少一条流体通道。上述体部的一个可偏转的保持部构造成能与该套管可松释的结合,以将此体部相对于中心线定位于套管内的所需位置。
在另一方面,本发明还是一种用于冲击式钻柱组合的流体分配器装置,此钻柱组合包括大致为管形的具有纵中心线的套管。此分配器装置包括:大致圆柱形的体部,此体部具有第一与第二内室;与此第一和第二室成流体连接的孔口;以及一可偏转的保持部,此保持部构造成能与该套管作可松释的结合,以将此体部相对于套管中心线保持在所需位置。体部内设有阀,此阀构造成能使流体流过上述孔口,并且可选择地又能阻止流体流过此孔口。
本发明的又一方面则是冲击式钻柱组合,它包括具有纵中心线和内周面的套管。套管内设有活塞,使得活塞储存室一般限定于活塞和套管内表面之间。分配器圆柱体部设于套管之内且包括一与套管中心线大致共线的中心轴线、沿此轴线相分开的两个相对轴向端、第一与第二内室以及流体连通地连接此第一与第二室的孔口。上述分配器圆柱体部还包括在该两端间大致延伸且使此第一室与储存室流体连通的至少一条流体通道,以及一与此套管内表面作可松释的结合、以将上述体部相对于套管中心线保持于所需位置的可偏转保持部。此外,在分配器圆柱体部内设置有阀,此阀构造成能让流体流过上述孔口和可选择地阻止流体流过此孔口。
附图说明
前面的概述以及后面对本发明最佳实施形式的详细描述,当结合附图在其阅读时可获得更好的理解。为了阐明本发明,于示意性的附图中示明了当前属最佳的实施形式。不过应该认识到,本发明并不局限于这里所示明的精确的装置与器件。在附图中:
图1是本发明的具有分配器装置的冲击式钻柱组合的分解图。
图2是具有示明于安装位置的分配器圆柱体部的冲击式钻头的侧视横剖图。
图3是安装于套管内的分配器装置的断开的放大横剖图。
图4是钻头套管的侧视横剖图,其中所示的分配器装置沿轴向与安装位置间隔开。
图5是示明与套管的保持凹槽相配合的分配器装置的凸缘的经断开的放大得很大的侧视剖面图。
图6是本发明的圆柱形体部的放大的后向透视图。
图7是此分配器装置的阀与肩经断开的放大得很大的侧视横剖图,此阀示明于打开位置。
具体实施形式
下面描述中所用的某些术语只是为了方便而非用于限制。词“上”、“向上”与“下”、“向下”分别指朝向与背离钻柱组合的指定的上端的方向。词“内”、“向内”与“外”、“向外”分别指朝向与背离钻柱组合几何中心、钻头中心线或分配器体部中央轴线的方向,对它们所期望的具体意义可立即从描述的内容中理解到。词“径向”与“沿径向延伸”是指基本上垂直于指定的中心线或轴线的方向,同时涉及到部分或完全沿径向的部件。这里的术语包括上面具体述及的词、它们派生出的词以及具有相同或类似含义的词。
下面详细参考附图,在所有的附图中以相同的标号指明相同的部件,图1-6中示明流体驱动的冲击式钻柱组合1的流体分配器装置10当前的最佳实施形式。钻柱组合1最好包括:工作流体源A(示意表明于图2),此工作流体最好是压缩空气;具有纵中心线3的套管2;以及设于套管2内的活塞6,以使得在活塞6与套管2之间大致限定出一活塞储存室27。此分配器装置10基本上包括位于套管2内大致呈圆柱形的体部12,此体部12具有中心轴线11以及沿此轴线11分开的分别相对的第一与第二端部12a-12b。体部12还具有基本上在这两端部12a、12b之间延伸的至少一条流体通道14以及一可偏转的保持部16。保持部16构造成可松释地与套管2结合,以将圆柱形体部12相对于中心线3保持于套管2中所需位置P处。应知此所需位置P是以体部12所标出的中心点位置C指明以方便本发明的描述,而这一特定的基准点C的选择只是为了方便。
体部12还最好具有第一内室23与第二内室25以及将此第一与第二室23、25作流体连通的基本孔口48。分配装置10还最好包括阀7,此阀7设于体部12内并构造成可使流体流过孔口48和可选择地阻止流体流过孔口48。此第一或“供应”室23可与工作流体源A流体连通,而在体部12位于所需位置P时流体通道14将供应室23与储存室27流体连通。这样,此流体通道14能使工作流体流到返回室31(图2),导致活塞6能沿中心线3在向上的返回方向上作线性位移,后面将对此进一步详述。此外,活塞6最好具有一可设于第二或“驱动”内室25中的上部,以使当阀7允许流体流过孔口48时,工作流体能从第一室即供应室23流到第二室或“驱动”室25,促使活塞6大致沿套管中心线3在向下的驱动方向3a上在套管2内作线性位移。
此外,保持部16最好形成为这样的裂开环17,后者构造成大致向内朝体部中心轴线11偏转或塌缩,或者可大致向外背离轴线11胀开。更具体地说,分配器体部17还最好包括大致硬的管状部33,而裂开的保持环17则整体式连接于管状部33上或与之形成整体。裂开环17最好包括多个开槽口18,其将保持部16分成多个可偏转的悬梁状的锁臂20。各锁臂20具有接附到管部33上的第一内端和与套管2接合的外端或自由端24,以将体部12保持于所需位置P上。锁臂20最好各具有一与套管2内的保持凹槽9相配合的凸榫26,以使分配器的体部12能可拆下地安装于套管12内,后面将对此更全面地描述。流体分配器装置10的上述各元件或部件也将更详细地说明于后。
虽然详细描述钻柱组合的部件已超越了本说明书的范围,但为了更清楚地揭示本发明的分配器装置10,这里也将描述某些细节。此分配器装置10最好用于这样的钻柱组合1,此组合1还包括有接附于机壳2的上端2a上的机尾4以及可滑动地至少是部分地位于套管2的下端2b内的钻头5。活塞6可滑动地设于套管2内并可沿中心线3分别在第一和第二方向3a、3b上往复运动。更具体地说,活塞的上端6a在分配器装置10的驱动室25内滑动,而活塞的下端6b则重复地冲击钻头5的上端5a。在机尾4上接附的导柱8通过阀7而使阀在分配器的体部12内定中,且具有配合到活塞6内的下端8a。
钻头套管2还最好包括内周面2c和构造成能与分配器的体部12的保持部16相结合的保持凹槽。具体地说,此保持部16能与保持凹槽9相结合而将分配器的体部12保持于所需位置P,或者从保持凹槽9脱开以让体部12能沿套管中心线3的方向位移。保持凹槽9最好大致成环状,从内周面2c沿圆周伸进套管2,且最好形成为环绕钻头中心线3的单一的连续的凹槽。或者,此保持凹槽9可形成为许多围绕钻头中心线3沿圆周分开的弧形凹槽部(未图示)。从图5可清楚看到,套管保持凹槽9最好包括:一上部的引入与松释的表面部9a,它倾斜或弯折成大致沿径向朝内面对钻头中心线3;一下部的大致沿径向延伸的或“径向”止动表面部9b;以及位于此上、下表面段9a、9b之间的中心内周面部9c。这三个套管凹槽表面/表面部9a、9b与9c与分配器保持部16的特定表面相互作用,具体如下所述。
现参看图1-4与6,分配器装置10的圆柱状体部12分别具有内与外周面13、15,且最好形成为具有基本上是圆形的“轴向”横剖面(即一些垂直于轴线11且沿轴线11分开的横剖面)。具体参看图4,体部12沿轴线11除在锁榫26的区域以外具有基本上恒定的外径D0。体部12的这一外径D0充分地小于套管2的内径DI以能够将分配器装置10安装到套管2内,后面将对此进一步详述。
如上所述,保持部16最好由位于体部上端12a的体部12的整体的可塌缩环17提供。如图6清楚表明的,多个开槽孔18将此可塌缩环17分成八个锁臂20,后者围绕中心轴线11沿圆周分开。这样,当锁臂20与套管2结合时,如下所述,分配器的体部12便大致围绕套管中心线3定中。此外,各槽孔18从分配器体部12的第一,即上端12a大致沿轴向朝内延伸并扩大而进入流体孔口19中。各流体孔口19如下面详述使独立的外部流体通道14与上部供应室23流体连通。
各锁臂20具有的第一,即内端22与圆柱状体部12的硬管状部33整体式连接成或形成整体,而其具有的第二,即自由端24则位于体部的上端12a。各个臂20都是“可弯曲的”,或构成能在臂的第一端22处或绕此第一端22弯曲或偏转。以使此臂外端24基本上朝向或背离体部中心轴线11位移。换言之,此臂外端24可相对于中心轴线11在最远的第一位置(例如图2)和相对于此轴线11的最近的第二位置(例如图4)之间移动,其理由见后述。此外,各锁臂20包括一与臂20的外部的自由端24邻近而最好朝内与该自由端24分开的突出物或凸榫26,而此凸榫26还沿径向从臂20的外表面21朝外延伸。
特别参看图5,各锁榫26构造成可松释地结合且最好可设置于套管2内的保持凹槽9,以使分配器装置10可相对于钻头中心线3定位和可松释地保持于所需轴向位置。各锁榫26最好包括外周面部28、径向延伸的或“径向”止动表面部30以及一弯折的或倾斜的松释表面部32。三个锁榫的表面/表面部28、30、32以下述方式与套管凹槽9的表面9a、9b、9c相互作用。各锁榫26所取尺寸一般可使得在整个保持部16与套管凹槽9配合时,各锁榫26的外周面28基本上抵靠套管凹槽9的内周面9c设置,其总体效果是使得分配器的体部12基本上围绕钻头的中心线3定中。
再有,当锁榫26位于凹槽9内时,锁榫止动面30便可与凹槽止动面9b接触,以限制分配器的体部12于第一的,向下的方向3a沿钻头中心线3作轴向运动。各个沿径向朝外的松释表面32则可与套管凹槽9的沿径向朝内的引入/松释表面9a接触,基本上限制了沿钻头中心线3在第二的,向上的方向的轴向运动,虽然此机尾4也初步地限制了分配器的体部沿向上方向3b的运动,但最好还是通过一中间的弹性件66。更具体地说,弹性件66例如盘形弹簧,压缩锥或另一种适当的部件,最好设在机尾4与体部12之间,以起到在分配器装置10上发展轴向预负荷的作用以及在机尾4与体部12的制造公差方面允许波动的作用。于是,在钻柱组合1的正常作业中,锁榫26由于机尾4与体部上端12a(即通过弹性件66)之间的接触以及通过锁榫26的各下部止动表面30、9c与套管凹槽9之间的接触而保持于凹槽9中。锁榫26保持于套管凹槽9中,使得分配器装置10相对于钻头中心线3定位和保持于所需位置P。
但是当有足够的力基本上沿第二方向3b施加到分配器装置10上时,体部12便开始沿第二方向3b位移,使得锁榫松释表面32相对套管引入表面9a滑动。此松释表面32与9a之间的相互作用使锁臂20绕臂的内端24沿径向向内弯曲,导致外部的自由端26基本上向内朝轴向中心线3位移。由此,分配器装置10的保持器部16向内塌缩,以从套管凹槽9中松脱锁榫26而沿套管2的内周面2c滑动,如图4所示。分配器装置10然后能沿钻头中心线3在该第二的向上的方向3b位移或滑动,直到体部12完全从套管2取下或抽出。
参考图2与图6,分配器的体部12优选具有多个流体通道14,而最好是八个通道14,它们绕体部轴线11沿圆周分开,各自构造成在正常钻孔作业中能使第一的供应室23与活塞储存室27流体连通。各流体通道14最好形成为这样一种外部凹槽38,它从体部外周面15并基本上相对于中心轴线12沿径向朝内进入体部12。此各个轴向凹槽38基本上为矩形的,在分开的一个上部流体孔口19和体部12的第二端12b之间延伸。当分配器的体部12安装于套管2中时,各流体通道14部分地为套管内周面2c的邻近部分所约束。或者,可以由圆柱形的分配器体部12向所含或所围的轴向延伸的内孔或通道(未图示)提供。
如图6所示,上述最佳为八个的凹槽38中的四个最好包括大致邻近体部12的第二端12b设置、且使特定的凹槽38与第二的驱动室25流体连通的下部流体“输送”孔口40。各输送孔口40确定一条流体通路,从上部供应室23通过相关的流体通道14、此特定的孔口40与下部的驱动室25,进入钻孔通道29而从套管2出去,此流体通路用来在钻头1不工作时从钻柱组合1释放压力。此外,所述两个分配器室23与25都至少是部分地受到体部12的内周面13的约束,起到适当地导引或施加用来操作钻柱组合1的工作流体的作用,如以上的讨论和后面的详细描述。
特别参考图3、4与6,分配器的体部12最好还包括从体部内表面13沿径向朝内延伸的环形肩42,此环形肩42最好围绕体部内表面13沿周向且连续地延伸以限定出中心轴线11。尽管不是最佳情形,肩42还可以由围绕体部内表面13沿圆周分开的两个或多个弧形肩段(未图示)提供。肩42具有限定孔口48的内周面46和可抵靠在其上设置阀7的沿径向延伸的阀座表面44,这将在后面讨论。
如图3清楚地表明,阀7最好形成为大致圆柱形的具有中心轴向孔52的块体50。此中心孔52具有一扩大的埋头孔部54。阀体50包括的径向肩部56具有可抵靠肩座表面44设置的沿径向延伸的环形接触面58。此外,阀体50还包括具有外周面62的下部圆柱部60。此阀的下部60可置放于分配器孔口48中且具有比体部肩42的内径(未指出)小的外径(未指出)。这样,当阀7组装到分配器装置10内时,在分配器孔口48中形成了环形流体通道64。更具体地说,在阀7滑动地设置于钻柱组合1的导柱8上时,环形流体通道64限定于肩内表面46与阀外表面62之间。或者,阀7可以形成为不具有下部60,而使阀接触面58完全延伸过阀体50的下端,此整个的孔口48则用来在供给室23和驱动室25之间推进或导引流体流动(未示明其结构)。
阀7可相对分配器体12设在第一位置(如图3与4)所示和第二位置(图7)之间。在第一位置,阀肩表面58抵靠肩42的阀座表面44设置,有效地阻止了流体流过环形流体通道64。在第二位置(图7),阀7沿钻头中心线3在第二方向3a中从轴向上与肩座表面44分开,得以让流体流过孔口48内的环形通道64,从而相应地流过供应室23与驱动室25之间。阀7最好是通过活塞6在第二的返回方向3b中运动作用,其压缩驱动室25中的工作流体而使此压缩的流体迫使阀体50在导柱8上向上滑动,而在第一与第二位置间移动。阀7中的孔口可让供应室23中的工作流体流过通道64,进入驱动室25而冲击活塞6的上端部分6a,使活塞6在套管2内沿中心线3向下作线性位移,用钻头5进行冲击。
本发明的分配器体部12优选用热轧金属材料而最好是由4140钢的管材机加工而成,而阀7则优选由聚合物材料最好是由乙酰棒材机加工而成。但本发明的分配器装置10并不限于由任何特定类型的材料和/或制造方法制成。例如体部12和/或阀7可以采用铁、陶瓷或聚合物材料以及/或者由任何适当的方法如浇铸或锻造而成。
现在参看图1-5,此分配器装置10依下述方式组装到套管2内。将圆柱形体部12的第二或下端12b插入套管2的上端2a内,然后“推进”体部12使其于第一或向下方向3a沿钻头中心线3位移。体部12的外周面15于套管2的内周面2c上滑动,直到锁榫26与套管2的上端2a接触,然后将沿径向内指向的力加到分配器保持部16上,使锁臂20沿径向向内朝钻孔中心线3塌缩或弯曲成图4所示的塌缩构型。锁臂20必须充分弯曲以将锁榫26向内位移适当的径向距离,以使锁榫26通过套管第一端2a进入套管2的内部。
如图4所示。锁榫的外表面28与体部外表面15的其余部分一起,随着体部12的位移而靠在套管内表面2c上滑动,直至锁榫26到达套管凹槽9。然后锁榫26沿径向朝外,通过各个弯曲的悬梁状锁臂20中储存的弹性材料弹力的作用,“快速搭合”或位移。体部12然后在第一方向3b上沿中心线3位移一个附加的较短的距离,直到锁榫的径向止动面30与套管径向止动面9b接触,使得分配器装置10定位于所需位置P。然后使弹性体66抵靠体部12的第一端,即上端12a定位,而此时钻柱组合1的机尾4便接附或螺合到套管2的上端2a,使得机尾4的面朝下的径向表面4a将弹性件66压靠在体部的第一端12a上。于是此机尾4便限制了分配器体部12在第一或上部方向3a中的运动,由此便防止了锁榫26从套管凹槽9滑脱。
此后,分配器装置10便在钻头中心线3上或相对于此中心线3保持于一特定位置,体部中心轴线11与中心线3基本上共线。分配器体部12基本上不动地保持于所需位置P,直到需要从套管2上卸下分配器装置10,这可以如上所述通过将锁榫26从套管凹槽9中松开来实现。
本发明的分配器装置10显然优于已知的例如本说明书中背景技术一节中所公开的那些分配器装置。首先,分配器体12能保持于套管2中的特定位置而不另需安装或保持部件如分离的保持环或环形段。其次,沿圆周分开的锁榫26以这种方式与套管凹槽9接触,即,使得由保持部16所施加的力均匀地分布,由此而防止了例如以前所述的由裂开环型保持装置所产生的任何负荷不平衡。再者,通过消除了分离的环或环形段,也就不需要用来组合圆柱形体部与环组件一般所需的专门工具或安装用具。此外,在分配器装置10中加入阀7则可省除其他流体分配器系统中所需的某些阀部件。
应该认识到,本领域的普通技术人员在不背离上述实施形式的广义新颖性原理的前提下是可以对这些实施形式作出变更的。因此,本发明显然不限于这里公开的具体实施形式,而是用来涵盖在其于这里所描述和所图示的精神和范围内的所有变型。

Claims (18)

1.用于冲击式钻柱组合的流体分配器装置,此钻柱组合包括管形的套管,所述套管具有纵中心线、内周面和从此内周面沿圆周延伸到套管内的环形凹槽,此分配器装置包括:
可设于套管内的圆柱形体部,该体部具有中心轴线,沿此轴线相分开的两个相对端部,在此两端之间延伸的至少一个流体通道,以及构造成与此套管作可松释的结合以使上述体部相对于中心线定位于所需位置的可偏转保持部,上述保持部可与该套管凹槽结合而将分配器体部保持于所需位置,或者是可与该套管凹槽脱开而使上述体部可沿此套管中心线的方向位移。
2.如权利要求1所述的分配器装置,其特征在于,
此钻柱组合还包括工作流体源与活塞,此活塞位于该套管内而得以在此活塞与套管间限定一储存室;
此体部还包括内部供应室,此供应室与上述工作流体源流体连通,在该体部位于所述位置时,上述流体通道和此供应室以及储存室连通。
3.如权利要求1所述的分配器装置,其特征在于,
上述体部还具有第一与第二内室以及将此第一与第二内室连通的孔口;
此分配器装置还包括设在体部之内且构造成能让流体流过此孔口或者阻止的阀。
4.如权利要求3所述的分配器装置,其特征在于,
此钻柱组合还包括:活塞,此活塞设置于套管内并具有可位于此体部第二室内的部分;以及与此套管流体连通的工作流体源,
此体部第一室可与该工作流体源连通,以使当上述活塞部分位于此体部第二室内且上述阀允许流体流过该孔口时,上述工作流体从第一室流到第二室内,以使上述活塞于套管内沿套管中心线的方向线性位移。
5.如权利要求3所述的分配器装置,其特征在于,
此分配器体部还具有内周面和从此内周面向内沿径向延伸且在圆周上环绕此中心轴线的环形肩,此环形肩具有限定上述孔口的内周面和径向延伸的阀座表面;
上述阀可在该阀靠在该阀座表面上以阻止流体流过该孔口的第一阀位置和该阀与此阀座表面分隔开以允许流体流过该孔口的第二阀位置之间移动。
6.如权利要求5所述的分配器装置,其特征在于,此钻柱组合还包括具有导柱的机尾,此导柱至少是部分地位于分配器体部内,上述阀可设于此导柱上,以致于能在上述第一与第二阀位置之间滑动。
7.如权利要求1所述的分配器装置,其特征在于,上述保持部分形成这样的裂开环,它构造成朝向上述体部中心的轴线向内塌缩或远离该轴线胀开。
8.如权利要求1所述的分配器装置,其特征在于,此分配器体部还包括硬的管部,上述保持部与此管部形成整体且包括多个可偏转的锁臂,各锁臂具有与此管部连接的内端以及可与此套管结合以将上述体部保持于所需位置的外端,即自由端。
9.如权利要求8所述的分配器装置,其特征在于,各所述锁臂可绕其内端弯曲以使该臂外端移向该体部中心轴线,或者使该臂外端远离此中心轴线位移。
10.如权利要求8所述的分配器装置,其特征在于,上述多个锁臂环绕此体部轴线沿圆周被分开,使得在这些臂与套管结合时,上述分配器体部围绕该套管中心线定中。
11.如权利要求8所述的分配器装置,其特征在于,
各所述锁臂包括与此臂外端相邻设置且可设于上述套管凹槽的凸榫,以将该分配器体部保持于所需位置。
12.如权利要求11所述的分配器装置,其特征在于,
上述套管凹槽具有径向表面部和弯曲表面部,
上述各锁榫包括有当此分配器体部沿此套管中心线的第一方向位移时可与该凹槽径向表面部接触而使此体部定位于所需位置的径向表面部,以及当此体部沿与上述第一方向相反的第二方向位移以将该锁榫从该凹槽松释开时而让上述锁臂向内朝该中心轴线偏转的可靠在上述凹槽径向表面部上滑动的弯曲表面部,从而此体部可进一步沿此第二方向在此套管内位移。
13.如权利要求1所述的分配器装置,其特征在于,所述分配器体部还具有外周面,并且,该流体通道形成为从此外周面相对于上述中心轴线轴向延伸到上述体部内的外凹槽。
14.如权利要求13所述的分配器装置,其特征在于,所述分配器外部有许多围绕上述中心轴线沿圆周被分开的流体通道凹槽。
15.如权利要求1所述的分配器装置,其特征在于,所述分配器体部还具有外周面,并且,上述流体通道形成为从此外周面且相对于所述中心轴线沿轴向延伸到此体部内的凹槽。
16.如权利要求15所述的分配器装置,其特征在于,所述分配器体部具有多个围绕中心轴线沿圆周被分开的流体通道凹槽。
17.如权利要求8所述的分配器装置,其特征在于,
各个所述锁臂包括与此臂外端相邻设置、且可设于上述套管凹槽内以将该分配器体部保持于所需位置的凸榫。
18.冲击式钻柱组合,它包括:
具有纵中心线与内周面的套管;
位于此套管内的活塞,使得在此活塞与此套管内表面间限定一活塞储存室;
位于此套管内的分配器圆柱体部,该体部包括与套管的中心线共线的中心轴线、沿该轴线分开的两相对轴向端部、第一与第二内室、与此第一与第二室连通的孔口、在此两端间延伸且使此第一室与此储存室连通的至少一个流体通道、与此套管内表面可松释地结合以将此体部相对于此套管中心线保持于所需位置的可偏转保持部;以及
设于此分配器圆柱体部内、且构造成可允许流体通过该孔口或者阻止流体通过该孔口的阀。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IES20020794A2 (en) * 2002-10-04 2003-02-19 Minroc Techn Promotions Ltd A down-the-hole hammer
US6799641B1 (en) * 2003-06-20 2004-10-05 Atlas Copco Ab Percussive drill with adjustable flow control
CA2606202C (en) * 2005-04-27 2013-09-24 Atlas Copco Secoroc Ab Exhaust valve and bit assembly for down-hole percussive drills
WO2007056035A1 (en) * 2005-11-03 2007-05-18 Rockmore International, Inc. Backhead and drill assembly with backhead
US8915314B2 (en) * 2008-03-31 2014-12-23 Center Rock Inc. Down-the-hole drill drive coupling
US8302707B2 (en) * 2009-01-28 2012-11-06 Center Rock Inc. Down-the-hole drill reverse exhaust system
US8800690B2 (en) * 2008-03-31 2014-08-12 Center Rock Inc. Down-the-hole drill hammer having a reverse exhaust system and segmented chuck assembly
US8622152B2 (en) 2009-01-28 2014-01-07 Center Rock Inc. Down-the-hole drill hammer having a sliding exhaust check valve
US7992652B2 (en) * 2009-02-05 2011-08-09 Atlas Copco Secoroc Llc Fluid distributor cylinder for percussive drills
US8011455B2 (en) * 2009-02-11 2011-09-06 Atlas Copco Secoroc Llc Down hole hammer having elevated exhaust
US8561730B2 (en) * 2010-03-23 2013-10-22 Atlas Copco Secoroc Llc Foot valve assembly for a down hole drill
SE534794C2 (sv) * 2010-04-01 2011-12-27 Atlas Copco Rock Drills Ab Hydraulisk slående anordning, kolvstyrning, samt borrigg
US8631884B2 (en) 2010-06-04 2014-01-21 Center Rock Inc. Pressure reversing valve assembly for a down-the-hole percussive drilling apparatus
WO2013017560A2 (en) * 2011-08-02 2013-02-07 Plumettaz Holding Sa Drilling tool for laying a tube in the ground
HK1155608A2 (en) * 2012-02-10 2012-05-18 Top Mark Mechanical Equipment Ltd Method and apparatus for controlling the operation of cluster drill of down-the-hole hammers
CL2017001018A1 (es) * 2017-04-25 2017-12-15 Drillco Tools S A Ensamble de culata en martillo de fondo

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3078827A (en) * 1961-02-27 1963-02-26 Ingersoll Rand Co Valving arrangement for rock drills
US4078619A (en) * 1975-10-01 1978-03-14 Boris Vasilievich Sudnishnikov Reversible air-operated apparatus of the percussive type for driving holes in ground by compacting same
US5325926A (en) * 1993-02-05 1994-07-05 Ingersoll-Rand Company Reversible casing for a down-the-hole percussive apparatus

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8915302D0 (en) * 1989-07-04 1989-08-23 Andergauge Ltd Drill string stabiliser
WO1999064711A2 (en) * 1998-06-12 1999-12-16 Ingersoll-Rand Company Improved backhead and check valve for down-hole drills
AUPP426398A0 (en) * 1998-06-22 1998-07-16 Azuko Pty Ltd A component mounting method and apparatus for a percussion tool

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3078827A (en) * 1961-02-27 1963-02-26 Ingersoll Rand Co Valving arrangement for rock drills
US4078619A (en) * 1975-10-01 1978-03-14 Boris Vasilievich Sudnishnikov Reversible air-operated apparatus of the percussive type for driving holes in ground by compacting same
US5325926A (en) * 1993-02-05 1994-07-05 Ingersoll-Rand Company Reversible casing for a down-the-hole percussive apparatus

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CA2467426A1 (en) 2003-05-22
CA2467426C (en) 2009-12-15

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