CN117027626A - 冲振钻具及多功能钻机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种冲振钻具及多功能钻机，涉及钻机技术领域，冲振钻具包括传动装置，用于传输第一形式能量；第一运动装置，由所述传动装置驱动并用于将所述第一形式能量转化为第二形式能量；第二运动装置，与所述第一运动装置连接并能够被所述第一形式能量和所述第二形式能量驱动；在所述冲振钻具的工作状态下，所述第一运动装置和所述第二运动装置被所述第一形式能量驱动时进行第一钻进动作，所述第二运动装置被所述第二形式能量驱动时进行第二钻进动作。冲振钻具根据不同形式的能量执行不同的冲振动作，避免单一的冲振动作面对相对复杂工况时需要更换钻具的情况，有利于提高冲振钻具的适应性，从而提高冲振钻具的使用效率。

Description

冲振钻具及多功能钻机

技术领域

本申请涉及钻机技术领域，尤其是涉及一种冲振钻具及多功能钻机。

背景技术

现有技术中，大孔径钻孔作业，主要采用切削钻进和冲击钻进两种方式。

切削钻进常使用的钻机是泥浆反循环钻机、旋挖钻机和螺旋钻机，这几种钻机针对条件较好的沙土层的钻进效率高，但针对硬质岩层的钻进非常困难，尤其反循环钻机针对含有超径石块的回填土层等复杂地层的钻进特别困难。而旋挖钻机和螺旋钻机因本身设计原因钻孔深度受到限制。

对于复杂地层和硬质岩层钻孔，比较有效的方式是冲击钻孔，常用的冲击钻可以称得上是“万能钻机”，在任何地层中都能钻进，但是钻进效率过低。气动潜孔钻机是一种高效的小孔径入岩钻机，但受配风、返渣等因素的影响，在大孔径入岩作业时，成孔困难、成本高。而在旋挖钻机和反循环钻机安装集束式潜孔锤的方式，受送风方式的影响，也是困难重重。

顶驱激振的方式简便易行，但因钻杆本身的能量损耗，又不能满足较深钻孔的要求。

由此可见，现有技术中的钻机存在各自优势的钻进场合，以及相关的劣势，而面对复杂的钻进环境，有时单独一种钻机难以实现高效钻进，这就需要根据实际情况更换钻机种类，因此费时费力。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种冲振钻具及多功能钻机，目的在于，通过双钻杆互动向钻头输送能量，在钻头上实现能量转化，使高频冲击钻进和切削钻进相结合并灵活切换，并通过灵活的返渣和护壁方式，在不更换钻机和钻具的条件下，实现大孔径复杂地层钻进和大孔径入岩钻进作业，实现高适应性、高安全性、高钻进效率和低成本施工。本申请利用如下方案达成以上目的。

第一方面，本申请提供一种冲振钻具，所述冲振钻具包括：

传动装置，用于传输第一形式能量；

第一运动装置，由所述传动装置驱动并用于将所述第一形式能量转化为第二形式能量；

第二运动装置，与所述第一运动装置连接并能够被所述第一形式能量和所述第二形式能量驱动；

在所述冲振钻具的工作状态下，所述第一运动装置和所述第二运动装置被所述第一形式能量驱动时进行第一钻进动作，所述第二运动装置被所述第二形式能量驱动时进行第二钻进动作。

优选地，所述第一形式能量为机械能，所述传动装置包括：

第一传动机构，用于传输所述机械能，以驱动所述第一运动装置；

第二传动机构，用于传输所述机械能以驱动所述第一运动装置和所述第二运动装置。

优选地，所述第一传动机构形成有用于输送流体的第一中空部，所述第二传动机构形成有用于输送流体的第二中空部，所述第一传动机构被容纳于所述第二中空部内，由所述第一传动机构的外侧部和所述第二传动机构的内侧部共同限定有第一输送间隙；

所述第一传动机构和所述第二传动机构二者均能够绕着第一旋转轴线进行旋转，所述第一钻进动作为绕着所述第一旋转轴线的旋转运动。

优选地，所述第一运动装置包括：

第一容纳构件，与所述第二传动机构连接并与所述第一传动机构可转动且密封连接，所述第二运动装置设置于所述第一容纳构件的远离所述传动装置的侧部并能够与所述第一容纳构件同步旋转；

第一回转组件和第二回转组件，被容纳在所述第一容纳构件内，所述第一回转组件和所述第二回转组件被安装为使得：所述第一回转组件和所述第二回转组件彼此配合，并均能够绕着所述第一旋转轴线进行旋转；

所述第一回转组件和所述第二回转组件能够发生相对旋转以将所述机械能转化为所述第二形式能量，并使得所述第二运动装置被所述第二形式能量驱动，以进行所述第二钻进动作。

优选地，所述第二回转组件由所述第二传动机构经由所述第一容纳构件所驱动，所述第一回转组件和所述第二回转组件发生相对旋转的轴线形成为所述第一旋转轴线。

优选地，所述第一回转组件和所述第二回转组件发生相对旋转的轴线形成为第二旋转轴线，所述第一运动装置还包括：

中心回转构件，所述中心回转构件与所述第一传动机构连接以驱动所述第一回转组件，所述第二传动机构经由所述第一容纳构件驱动所述第二回转组件和/或所述中心回转构件设置于所述第一容纳构件的内部，所述第二传动机构经由所述中心回转构件驱动所述第一回转组件，所述第一传动机构与所述第二回转组件连接并驱动所述第二回转组件。

优选地，所述第一回转组件与所述第二回转组件数量相同，所述第一回转组件的数量形成为一个或者多个，所述第二回转组件的数量形成为一个或者多个；

所述第一回转组件包括：

行星回转构件，与所述中心回转构件配合；

回转轴，与所述行星回转构件连接并与所述第二回转组件可转动连接，所述回转轴与所述行星回转构件同轴，所述第二旋转轴线形成为所述回转轴的轴线；

刹车装置，设置于所述回转轴，所述刹车装置被由所述第一回转组件和所述第二回转组件发生相对旋转所转化出的所述第二形式能量驱动。。

优选地，所述第二运动装置包括；

转化装置，与所述第二回转组件经由第二形式能量传输通道连接，所述转化装置用于将所述第二形式能量转化为机械能；

第二容纳构件，所述转化装置被容纳在所述第二容纳构件内，并与所述第二容纳构件连接；

所述第一容纳构件与所述第二容纳构件被构造为使得所述第二运动装置与所述第一运动装置间能够发生沿着所述第一旋转轴线的延伸方向的有限的相对运动并使得所述第二运动装置与所述第一运动装置间的绕着所述第一旋转轴线的相对旋转被阻止；

钻进组件，形成有钻进容纳部，所述钻进组件设置在所述第二容纳构件的背对所述第一容纳构件的一侧，并被所述第二容纳构件驱动以切割待钻进孔的孔壁和孔底；

由所述钻进容纳部、所述待钻进孔的孔壁和孔底围成钻进腔，所述第一中空部与所述钻进腔连通以用于输送流体；

所述冲振钻具还包括导流构件，所述导流构件的第一端与所述第二传动机构连接，所述导流构件的第二端与所述钻进组件连接；

所述导流构件内形成有第二输送间隙，所述第二输送间隙与所述第一输送间隙、所述钻进腔连通。

优选地，所述第二钻进动作为冲振运动；

所述第一回转组件与所述第二回转组件共同形成为液压泵，所述第二形式能量为液压能；所述第一运动装置还包括液压介质存储构件，所述液压介质存储构件安装在所述第一容纳构件内；所述转化装置为液压振动装置。

优选地，所述第二运动装置包括：

转化装置，所述转化装置与所述第二回转组件经由第二形式能量传输通道连接，所述转化装置被所述第二形式能量驱动以切割待钻进孔的孔壁和孔底；

第二容纳构件，所述转化装置被容纳在所述第二容纳构件内，并与所述第二容纳构件连接；

所述第一回转组件与所述第二回转组件共同形成为发电机，所述第二形式能量为电能；所述第一运动装置还包括电能调节和控制装置，所述电能调节和控制装置安装在所述第一容纳构件内；

所述第二钻进动作为冲振运动，所述转化装置为电动振动装置；或者所述第二钻进动作为超声波切割运动，所述转化装置为超声波发生与切割装置；或者所述第二钻进动作为激光切割运动，所述转化装置为激光发生与切割装置。

优选地，所述传动装置仅包括用于传输机械能的第一传动机构，所述冲振钻具的工作状态包括第一工作状态和第二工作状态；

在所述第一工作状态下，所述第一运动装置和所述第二运动装置被所述机械能驱动以进行第一钻进动作，所述第二运动装置被所述第二形式能量驱动进行第二钻进动作；

在所述第二运动状态下，仅所述第二运动装置被所述第二形式能量驱动以进行第二钻进动作。

第二方面，本申请提供一种多功能钻机，包括如上所述的冲振钻具。

优选地，所述多功能钻机还包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述传动装置，所述驱动装置包括：

第一驱动接头，与所述第一传动机构的远离所述第一运动装置的一端连接，所述第一驱动接头形成有用于输送流体的第三中空部，所述第三中空部与所述第一中空部连通；

第二驱动接头，与所述第二传动机构的远离所述第一运动装置的一端连接，所述第二驱动接头形成有用于输送流体的第四中空部，所述第二驱动接头套设于所述第一驱动接头的外侧部，由所述第一驱动接头的外侧部和所述第二驱动接头的内侧部共同限定有第三输送间隙，所述第三输送间隙与所述第一输送间隙连通；

第一驱动机构，用于驱动所述第一驱动接头旋转；

第二驱动机构，用于驱动所述第二驱动接头旋转；

第一安装构件，所述第一驱动机构设置于所述第一安装构件；

第一回转支承，包括能够彼此相对旋转的甲圈和乙圈，所述甲圈设置于所述第一安装构件，所述乙圈与所述第一驱动接头连接；

第二安装构件，所述第二驱动机构设置于所述第二安装构件；

第二回转支承，包括能够彼此相对旋转的丙圈和丁圈，所述丙圈设置于所述第二安装构件，所述丁圈与所述第二驱动接头连接；

所述第一驱动机构与所述乙圈配合以驱动所述乙圈和所述第一驱动接头旋转，所述第二驱动机构与所述丁圈配合以驱动所述丁圈和所述第二驱动接头旋转；

第一气水龙头，设置于所述第一安装构件，所述第一驱动接头与所述第一气水龙头可转动密封连接，所述第一气水龙头与所述第一中空部连通；

第二气水龙头，设置于所述第二安装构件，所述第二气水龙头与所述第一驱动接头及所述第二驱动接头可转动密封连接，且所述第二气水龙头与所述第三输送间隙连通。

优选地，所述多功能钻机还包括：

动力系统；

控制系统；

钻具升降系统，用于将提升以及下放所述冲振钻具；

泥浆循环系统，用于配合所述冲振钻具进行泥浆循环钻进；

泥浆处理系统；

空气循环系统，用于配合所述冲振钻具进行空气循环钻进。

根据本申请提供的冲振钻具，利用第一运动装置转化能量的形式，从而使得冲振钻具根据不同形式的能量执行不同的冲振动作，进而避免单一的冲振动作面对相对复杂工况时需要更换钻具的情况，有利于提高冲振钻具的适应性，从而提高冲振钻具的使用效率。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请冲振钻具的第一实施方式的示意图；

图2示出了第一实施方式的基础上又一实施方式的示意图；

图3示出了本申请冲振钻具的第二实施方式的示意图；

图4示出了本申请冲振钻具的第三实施方式的示意图；

图5示出了驱动装置的示意图；

图6示出了本申请多功能钻机的动力部分的示意图；

图7示出了激振器的俯视图的示意图；

图8示出了激振器的内部结构的主视图的示意图；

图9示出了内钻杆与外钻杆的一段装配体的上接头的示意图；

图10示出了内钻杆与外钻杆的一段装配体的下接头的示意图；

图11示出图9中的上接头和图10中的下接头彼此配合的示意图；

图12示出了多功能钻机的装配图的示意图。

100-冲振钻具；

111-内钻杆；112-内中空部；113-外钻杆；114-第一输送间隙；111a-单钻杆；

121-导流构件；122-第二输送间隙；

130-第一容纳构件；131-中心回转构件；132-第一回转组件；133-第二回转组件；134-分配机构；

140-第二容纳构件；141-液压马达；142-激振器；143-偏心构件；144-激振轴；145-内钻杆通道145；146-导流通道；147-导流间隙；148-激振齿轮组；

150-钻进组件；151-钻进容纳部；152-下钎头；153-上钎头；

160-连通处；161-潜水钻渣泵；162-刹车装置；

200-驱动装置；

210-第一气水龙头；211-第一气水龙头泥浆口；212-第一气水龙头气孔；213-第一驱动机构；214-第一回转支承；215-第一安装构件；

220-第二气水龙头；221-第二气水龙头水口；222-第二气水龙头气孔；223-第二驱动机构；224-第二回转支承；225-第二安装构件；

230-第一驱动接头；231-第二驱动接头；232-第三输送间隙；

240-第一连接构件；241-第二连接构件；242-第三连接构件；243-第一抵接部；244-第四连接构件；245-第五连接构件；246-第二抵接部；

300-多功能钻机；310-钻机发动机；320-机载空压机；330-泥浆处理机；340-调浆箱；350-第一泥浆泵；360-第二泥浆泵；370-第三泥浆泵；380-升降系统；390-外挂空压机；400-待钻进孔；410-钻进腔；420-泥浆池。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

本实施例提供的冲振钻具包括传动装置、第一运动装置和第二运动装置，以下将具体描述上述部件的连接关系和工作原理。

如图1所示，传动装置可以包括第一传动机构和第二传动机构，在实施例中，第一传动机构可以形成为内钻杆111，第二传动机构可以形成为外钻杆113，二者均可以形成有中空部，即内钻杆111可以形成有内中空部112，外钻杆113可以形成有外中空部。进一步地，内钻杆111可以被容纳在外钻杆113的外中空部内，由此内钻杆111的外壁和外钻杆113的内壁可以限定有第一输送间隙114，第一输送间隙114的作用，将在随后的描述中说明。

在实施例中，按照以上布置方式设置的内钻杆111和外钻杆113可以同轴设置，二者的轴线可以被定义为第一旋转轴线，在此基础上，内钻杆111和外钻杆113均可以绕着第一旋转轴线进行旋转，这一旋转的驱动方式将在后续的描述中的说明。仍然参见图1，第一运动装置包括第一容纳构件130，作为一种优选的实施方式，第一容纳构件130可以形成为大致的回转体形状，在设置方式，第一容纳构件130的轴线仍然可以为前述第一旋转轴线，以下将详细描述第一容纳构件130的结构。

如图1所示，第一容纳构件130可以包括自上而下依次连接的导流部分、主体部分和连接部分。导流部分的外侧部可以形成为圆台形状，其上端和下端均形成为开口，导流部分的上开口可以与外钻杆113连接，具体而言，外钻杆113的部分(下称密封部分)可以经由该上开口延伸进入导流部分的内侧部所限定的空间内，不言而喻的是，内钻杆111也同时贯穿该上开口。由此，前述的密封部分与内钻杆111之间可以经由耐磨环或者密封轴承进行密封，使得第一输送间隙114与第一容纳构件130的内部空间彼此隔绝。

第一容纳构件130的主体部分可以形成为圆筒形状或者形成为截面为多边形的筒形状，以下将以圆筒形状作为示例进行说明。圆筒形状的主体部分可以与前述的导流部分的下开口连接，使得由导流部分的内侧部所限定的空间和由主体部分的内侧部所限定的空间二者连通，并且共同形成了第一容纳构件130的内部。主体部分的下端封闭，并留有供内钻杆111贯穿的孔部，内钻杆111的外侧部与该孔部的内缘之间可以设置有耐磨密封环或密封轴承，以在内钻杆111与第一容纳构件130相对运动时对内钻杆111提供支承，并使得前述孔部被密封。

在此基础上，第二运动装置还包括第二容纳构件140，第二容纳构件140整体上的形状可以与前述的第一容纳构件130的主体部分相似，并且第二容纳构件140的上端可以形成有第二卡接部，对应地，前述的第一容纳构件130的连接部分可以形成为第一卡接部。具体地，第一卡接部可以形成为向下延伸的条形部分，数量上则可以形成为至少两个。对于其中一个第一卡接部而言，其上端和下端可以分别形成有朝向或者大致朝向第一旋转轴线延伸的第一限定部和第二限定部，两个限定部由此在竖直方向上限定出卡槽。对于第二卡接部而言，其可以形成在第二容纳构件140的上端的外侧部，并向外延伸，并且其在竖直方向上的长度可以小于卡槽在竖直方向的长度。进一步地，第二卡接部的外侧部可以形成有数量与第一卡接部的数量对应的槽部，作为条形部分的第一卡接部被构造为与该槽部适配，由此能够被容纳在该槽部内。基于前述特征，以下将对第一卡接部、第一限定部、第二限定部和第二卡接部的装配方式进行说明。

在实施例中，第二限位部可以与第一卡接部形成为分体设置，因此，多个第一卡接部可以首先分别插入到多个对应的槽部内，再将对应的每个第一卡接部的第二限位部安装于第一卡接部的下端，利用采用螺钉进行可拆卸地安装。由此，由于第二卡接部在竖直方向上被限定在由第一卡接部、第一限定部和第二限定部所共同限定的卡槽内，第二卡接部能够在竖直方向上于卡槽内做有限的运动，这也是第一容纳构件130和第二容纳构件140的运动形式。又由于第一卡接部与槽部的配合，使得第一卡接部相对于第二卡接部的旋转运动被阻止，即使得第一容纳构件130和第二容纳构件140能够同步旋转。

进一步地，继续参见图1，第二容纳构件140的下端还可以设置有钻进组件150，钻进组件150可以包括固定部分和钎头部分(即下钎头152)，固定部分可以与第二容纳构件140的下端连接，钎头部分可以设置于固定部分的下端。固定部分和钎头部分可以共同限定一个向下的开口(即钻进容纳部151)，该开口可以与冲振钻具100正在钻进的孔共同形成为钻进腔410，正如图1所示出的，第二容纳构件140的内部实际上形成为环形空间，由此前述的贯穿第一容纳构件130的内钻杆111还可以进一步经由第二容纳构件140中间的通道与钻进腔410连通，即相当于第二容纳构件140套设在内钻杆111的外侧部。

在实施例中，冲振钻具100还包括导流构件121，导流构件121可以套设在第一容纳构件130和第二容纳构件140的外侧部，导流构件121的上端可以与外钻杆113连接，导流构件121的下端可以与前述的钻进组件150的部分连接，由此导流构件121的内侧部、第一容纳构件130的外侧部、第二容纳构件140的外侧部以及固定部分的外侧部共同限定了第二输送间隙122，第二输送间隙122可以经由开设在外钻杆113下端的第一连通孔(即连通处160)与第二输送间隙122连通，并且第二输送间隙122可以经由开设在固定部分下端的第二连通孔(即连通处160)与钻进腔410连接连通。此外，导流构件121的外侧部也可以形成为圆台形状，从而有利于将位于导流构件121上方的土石或者流体导向其外侧部方向，从而便于冲振钻具100的运动。进一步地，导流构件121的外侧部可以安装有形状与其外侧部相适配的上钎头153，如此可以进一步针对性解决冲振钻具100上方土石堆积导致其难以向上运动的问题。

在此基础上，第一运动装置还可以包括中心回转构件131、第一回转组件132和第二回转组件133。作为一种有利的实施方式，第一回转组件132和第二回转组件133可以共同形成为液压泵例如柱塞泵，以下将具体进行说明。在实施例中，中心回转构件131可以形成为外齿轮构件，其可以套设在内钻杆111的位于第一容纳部的内部的部分的外侧部，并与内钻杆111同轴。对应地，第一回转组件132可以包括行星轮构件，例如行星齿轮，以及与行星齿轮同轴连接的回转轴，第二回转组件133则可以形成为液压泵例如柱塞泵的泵体，行星齿轮可以与前述的外齿轮构件彼此啮合。

在实施例中，仍然参见图1，柱塞泵的泵体可以与第一容纳构件130的内侧部连接，例如第一容纳够构件的内侧部向内延伸形成有安装板，柱塞泵的泵体可以固定在该安装板上，为了进一步确保行星齿轮和外齿轮构件配合的稳定性，安装板可以形成为环形板件，即安装板的中部形成有供内钻杆111贯穿的孔部，该孔部的内缘与内钻杆111的外侧部之间可以限定有轴承。这样的设置尤其有利于确保在设置多个柱塞泵的情况下，安装板仍然具备足够的刚度，当然也正如前述所提及的，这种设置中，由于轴承的参与，行星齿轮和外齿轮构件配合的稳定性得到提升。

如此，利用以上设置方式，不言而喻的是，外齿轮构件能够在内钻杆111旋转时绕着自身轴线(即第一旋转轴线)进行旋转，柱塞泵的泵体能够在外钻杆113旋转时，经由与外钻杆113连接的第一容纳构件130的驱动而使得自身整体绕着第一旋转轴线旋转，因此，当内钻杆111和外钻杆113彼此以相反的方向旋转、内钻杆111和外钻杆113中的一者旋转以及内钻杆111和外钻杆113二者以同向不同速度旋转时，均会使得回转轴与柱塞泵的泵体发生相对旋转，即可以看做回转轴会绕着自身的轴线(即第二旋转轴线)相对于柱塞泵旋转，如此将实现柱塞泵的吸油和排油过程，进而将内钻杆111和外钻杆113传输的机械能转化为液压能。

在实施例中，柱塞泵的数量可以为多个，多个柱塞泵优选地被布置为当沿着第一旋转轴线的延伸方向观察时，多个柱塞泵呈等分圆周的方式布置，如此确保冲振钻具100整体上的受力情况相对均衡。此外，第一容纳构件130的内部还可以对应每个柱塞泵的回转轴设置有刹车装置162。刹车装置162的一端可以与第一容纳构件130的内部连接，参见图3和图4，二者均示出了刹车装置162的示例，作为一种选择，刹车装置162可以形成为液压刹车钳，液压刹车钳的控制油可以由前述柱塞泵供油，以提供液压刹车钳迫紧轴构件的压力。在实施例中，第一容纳构件130的内部还可以设置有液压介质储存装置，例如油箱，其内部可以储存有充当液压介质的液压油，柱塞泵的输入端可以经由第一管路(图中未示出)与油箱连通，以用于从油箱中吸取液压油，柱塞泵的输出端可以与第二管路(图中未示出)连通，第二管路可以将压力油输入到第二容纳构件140内，至于压力油的具体走向，将在随后的描述中说明。

在实施例中，多个柱塞泵输出的压力油可以分别经由各自的第二管路输入到分配机构134被，分配机构134可以形成为实质上的储油构件，分配机构134可以通过依次贯穿第一容纳构件130的下端和第二容纳构件140的上端的第三管路(图中未示出)将压力油输入至第二容纳构件140内，并且第三管路可以与第一容纳构件130和第二容纳构件140均形成为密封连接，即第三管路的外侧部与供第三管路贯穿的孔部形成密封连接，例如第三管路的外侧部与供第三管路贯穿的孔部之间设置有柔性密封垫。第三管路的数量可以视液压马达141的数量而定，例如，第三管路的数量可以与液压马达141的数量相同。因此，由于分配机构134的设置，避免了由于不同的柱塞泵运行状态的差异而导致的液压马达141的转速差异，也就是说，因为分配机构134对压力油的容纳、缓冲以及再分配，使得所有液压马达能够同步运行。

第二运动装置还可以包括转化装置，转化装置可以设置在第二容纳构件140内，并与前述的分配机构134连通。在一个实施方式中，转化装置可以包括第一转化机构和第二转化机构，第一转化机构可以形成为液压马达141，液压马达141可以经由压力油驱动，液压马达141内做功完毕的液压油可以经由第三管路(图中未示出)返回油箱。第二转化机构可以形成为激振器142，其可以被液压马达141带动旋转进而进行振动，由此将激振器142与第二容纳构件140连接时，第二容纳构件140能够沿着竖直方向往复振动，从而使得钻进组件150能够切割待钻进的孔的孔底和孔壁。此外，在另一个实施方式中，转化装置可以直接形成为液压激振器142，由此直接被第二管路内的液压油驱动进行激振。

类似地，第一回转组件132和第二回转组件133还可以共同形成为发电机，第一回转组件132可以仍包括行星轮构件以及与行星轮构件，并且可以进一步包括发电机的转子，第二回转组件133可以形成为发电机的机体。在这种情况下，转化装置可以包括电机和激振器142(激振器142的具体结构将在以下的描述中说明)，又或者转化装置直接形成为电激振器142。此外，在设置前述发电机的情况下，钻进组件150和转化装置还可以被替换为集能量转化与钻进与一体的装置，例如超声波发生器或者激光切割器，从而能够针对某些水下应用场景采用超声波钻进或者利用激光切割。

如图7和图8所示，图7示出了激振器142的俯视图，其包括与前述第二容纳构件140的内部空间相适配的内钻杆通道145，使得形成于第二容纳构件140的通道的圆柱形壁部经内钻杆通道145所容纳。结合图8，图8示出了激振器142的激振齿轮组148的排布示意图，在实施例中，齿轮以圆形状示意性给出，相切的两个圆视为啮合。继续参见图8，最上方的两个大齿轮可以为上述的液压马达141的输出齿轮，下方的所有大齿轮均形成为激振器142内设置的用于传递机械能的齿轮。结合图7，每两个在图7的竖直方向上彼此面对的两个小齿轮之间设置有与两个小齿轮同轴的激振轴144，激振轴144能够与两个小齿轮同步旋转，激振轴144上可以设置有两个偏心构件143，偏心构件143上形成有缺欠部，缺欠部使得偏心构件143能够避让下述导流通道146和前述的内钻杆通道145。在此基础上，激振轴144布置有两组(对应两组激振轴144设置的偏心构件143也由此被划分为两组)，且二者彼此对称。参见图8，在图示的排布方式下，两组激振轴144分别对应的两组小齿轮的旋转方向相反，由此在竖直方向上产生激振力，在水平方向上的两组偏心构件143离心力被抵消。在这种激振器142的设置方式下，能够配合前述第二容纳构件140的结构，并满足内钻杆111的布置需求，同时多层偏心构件143的设置也能够确保激振力足够大而满足钻进要求。

仍然参见图7，激振器142还设置有位于激振器142两侧的两个导流通道146，以及两个导流间隙147。导流通道146和导流间隙147均可以允许流体通过，因此可以根据实际情况选择与上述的第二输送间隙122连通，以增加激振器142的适用性。

在以上描述的特征的基础上，以下将说明在配合流体进行钻进时描述循环方式。如图12所示，正如以上描述中所提及的，第一输送间隙114、第二输送间隙122、钻进腔410和内中空部112依次连通，因此，在泥浆池420和待钻进孔400的孔底之间，就形成了三个循环通道，即由泥浆池420、外钻杆113与待钻进孔400的孔壁之间的空间、冲振钻具与待钻进孔400的孔壁之间的空间、钻进腔410组成第一循环通道；由泥浆池420、泥浆处理机330、高压泥浆泵、下述第二气水龙头水口、第三输送间隙232、第一输送间隙114、第二输送间隙122和钻进腔410组成第二循环通道；由泥浆池420、泥浆泵、下述第一气水龙头、下述第三中空部、下述内中空部112、钻进腔410组成第三循环通道。

在实施例中，以上循环方式中的均可以适用于泥浆循环，针对泥浆循环，如图2所示，可以在内中部的位于内钻杆111的下端安装潜水钻渣泵161，潜水钻渣泵的泵体安装在第一运动装置的下部，并与位于其上方的内钻杆111的部分，和位于其下方的内钻杆的部分均形成可转动的密封连接，潜水钻渣泵可以经由前述分配机构134驱动，并可以与第一容纳构件连接，从而被支承，从而配合泥浆循环，而对于空气循环(也被称为气动循环)，可以把钻进组件150更换为反循环潜孔冲击器和潜孔锤，空气从下述第二气水龙头220进入第一输送间隙114，驱动反循环潜孔冲击器工作，携带钻渣从内钻杆111的内中空部112返回流体源，这被称为空气反循环潜孔钻进。或者不更换钻进组件150，在待钻进孔400的适当深度安装气液混合器，空气从第二气水龙头220进入第一输送间隙114，从气液混合器进入内钻杆111的内中空部112，与内中空部112内的泥浆混合，携带钻渣从内中空部112返回，这被称为气举反循环。但无一例外的是，这些循环的主要目的均是为了将钻进时在待钻进孔400内产生的钻渣排出待钻进孔400。

由此，可以得知的是，冲振钻具100包括第一运动装置和第二运动装置共同进行的钻进动作来执行钻进，还包括流体循环来进行钻进，且这两种钻进过程是能够结合的。以第一回转组件132和第二回转组件133共同形成为柱塞泵为例，在没有流体循环的情况下，例如当内钻杆111和外钻杆113彼此反向旋转时，多个行星齿轮在绕着第一旋转轴与外齿轮构件啮合的同时还绕着第二旋转轴旋转，使得柱塞泵开始工作，由于外钻杆113与第一容纳构件130连接，外钻杆113的旋转会同时驱动第一容纳构件130旋转，由此第一容纳构件130和第二容纳构件140同步地绕着第一旋转轴旋转，因此钻进组件150能够对待钻进孔400进行旋转钻进。而与此同时，前述柱塞泵利用压力油驱动第二运动装置，使得第二运动装置沿着竖直方向往复运动，这一动作可以理解为冲振动作，也就是说，这种情况下，冲振钻具100既进行旋转动作，也进行冲振动作。

因此，总的来说，只要外钻杆113旋转，冲振钻具100便进行旋转动作，只要回转轴绕着第二旋转轴旋转，冲振钻具100便能够进行冲振动作。在此基础上，还可以配合以上流体循环方式进行钻进。冲振钻具由此可见的是，多功能钻机300具有极高的适用性，而通过内钻杆111和外钻杆113传递机械能，利用第一回转组件132和第二回转组件133转化机械能为其他形式能量，再利用其他形式能量驱动第二运动装置，克服了以往钻具能量传输上的限制，从而极大地丰富了多功能钻机300的钻进功能，提高了钻进效率。以下将根据双钻杆不同的工作情况以及不同的流体循环情况描述冲振钻具100的工作方式，需要说明的是，以下所具的工作方式并非全部工作方式。

1、无冲振泥浆反循环钻进

双钻杆同向同转数转动，钻具不冲振。

启动第二泥浆泵360，泥浆从调浆箱340出来后，依次进入泥浆池420、待钻进孔400、钻进腔410，冲刷孔底，携带钻渣由内中空部112上返，依次经由第一气水龙头210、第二泥浆泵360、泥浆处理机330，回到调浆箱340。

在此过程中，第一输送间隙114封闭，其它泥浆泵封闭。

这个方式是现有技术中的反循环钻机的钻进方式。

2、无冲振泥浆正循环钻进

双钻杆同向同转数转动，钻具不冲振。

启动第一泥浆泵350和第三泥浆泵370，泥浆从调浆箱340出来后，依次进入第一泥浆泵350、第一气水龙头210、内中空部112、钻进腔410，冲刷孔底，携带钻渣由待钻进孔400上返，依次经由泥浆池420、第三泥浆泵370、泥浆处理机330，回到调浆箱340。

在此过程中，第一输送间隙114封闭，其它泥浆泵封闭。

这个方式是现有技术中的正循环钻机的钻进方式。

3、无冲振泥浆反反循环钻进

双钻杆同向同转数转动，钻具不冲振。

启动第一泥浆泵350和第二泥浆泵360，并使得第一泥浆泵350的流量小于第二泥浆泵360的流量，泥浆从调浆箱340出来后，分别经由两条通道进入钻进腔410。第一条通道是：泥浆从调浆箱340出来后，依次进入第一泥浆泵350、第二气水龙头220、第三输送间隙232、第一输送间隙114、第二输送间隙122、钻进腔410，冲刷孔底；第二条通道是：泥浆从调浆箱340出来后，依次进入泥浆池420、待钻进孔400、钻进腔410，冲刷孔底；两个通道的泥浆在钻进腔410汇合，冲刷孔底后，携带钻渣依次经由内中空部112、第一气水龙头210、第二泥浆泵360、泥浆处理机330，回到调浆池。

在此过程中，其它泥浆泵封闭，其它阀门封闭。

这个方式是本申请特有的钻进方式。

4、无冲振泥浆正反循环钻进

双钻杆同向同转数转动，钻具不冲振。

启动第一泥浆泵350、第二泥浆泵360和第三泥浆泵370，并使得第一泥浆泵350的流量大于第二泥浆泵360的流量，泥浆从调浆箱340出来后，依次进入第一泥浆泵350、第二气水龙头220、第三输送间隙232、第一输送间隙114、第二输送间隙122、钻进腔410，冲刷孔底；携带钻渣分别进入两条通道，第一条通道是：从钻进腔410依次经由内中空部112、第一气水龙头210、第二泥浆泵360、泥浆处理机330，回到调浆箱340；第二条通道是：从钻进腔410依次经由待钻进孔400、泥浆池420、第三泥浆泵370、泥浆处理机330，回到调浆箱340。

这个方式是本申请特有的钻进方式。

5、无冲振停浆反循环钻进

双钻杆同向同转数转动，钻具不冲振。

启动第一泥浆泵350和第二泥泥浆泵，并使得第一泥浆泵350和第二泥浆泵360的流量相同，泥浆从调浆箱340出来后，依次进入第二气水龙头220、第三输送间隙232、第一输送间隙114、第二输送间隙122、钻进腔410，冲刷孔底，携带钻渣依次经由内中空部112、第一气水龙头210、第二泥浆泵360、泥浆处理机330，回到调浆箱340。在这个方式中，待钻进孔400内的泥浆停止流动。

在此过程中，其它泥浆泵封闭，其它阀门封闭。

这个方式是本申请特有的钻进方式。

6、有冲振泥浆反循环钻进

双钻杆反向转动或同向不同转数转动或只有单一钻杆转动，钻具冲振。

启动第二泥浆泵360，泥浆从调浆箱340出来后，依次进入泥浆池420、待钻进孔400、钻进腔410，冲刷孔底，携带钻渣由内中空部112上返，依次经由第一气水龙头210、第二泥浆泵360、泥浆处理机330，回到调浆池。

在此过程中，第一输送间隙114封闭，其它泥浆泵封闭。

这个方式本申请特有的钻进方式。

7、有冲振泥浆正循环钻进

双钻杆反向转动或同向不同转数转动或只有单一钻杆转动，钻具冲振。

启动第一泥浆泵350和第三泥浆泵370，泥浆从调浆箱340出来后，依次进入第一泥浆泵350、第一气水龙头210、内中空部112、钻进腔410，冲刷孔底，携带钻渣由待钻进孔400上返，依次经由泥浆池420、第三泥浆泵370、泥浆处理机330，回到调浆箱340。

在此过程中，第一输送间隙114封闭，其它泥浆泵封闭。

这个方式是本申请特有的钻进方式。

8、有冲振泥浆反循环钻进

双钻杆反向转动或同向不同转数转动或只有单一钻杆转动，钻具冲振。

启动第一泥浆泵350和第二泥浆泵360，并使得第一泥浆泵350的流量小于第二泥浆泵360的流量，泥浆从调浆箱340出来后，分别经由两条通道进入钻进腔410。第一条通道是：泥浆从调浆箱340出来后，依次进入第一泥浆泵350、第二气水龙头220、第三输送间隙232、第一输送间隙114、第二输送间隙122、钻进腔410，冲刷孔底；第二条通道是：泥浆从调浆箱340出来后，依次进入泥浆池420、待钻进孔400、钻进腔410，冲刷孔底；两个通道的泥浆在钻进腔410汇合，冲刷孔底，携带钻渣依次经由内中空部112、第一气水龙头210、第二泥浆泵360、泥浆处理机330，回到调浆箱340。

这个方式是本申请特有的钻进方式。

9、有冲振泥浆正反循环钻进

双钻杆反向转动或同向不同转数转动或只有单一钻杆转动，钻具冲振。

启动第一泥浆泵350、第二泥浆泵360和第三泥浆泵370，并使得第一泥浆泵350的流量大于第二泥浆泵360的流量，泥浆从调浆箱340出来后，依次进入第一泥浆泵350、第二气水龙头220、第三输送间隙232、第一输送间隙114、第二输送间隙122、钻进腔410，冲刷孔底；携带钻渣分别进入两条通道，第一条通道是：从钻进腔410依次经由内中空部112、第一气水龙头210、第二泥浆泵360、泥浆处理机330，回到调浆箱340；第二条通道是：从钻进腔410依次经由待钻进孔400、泥浆池420、第三泥浆泵370、泥浆处理机330，回到调浆箱340。

这个方式是本申请特有的钻进方式。

10、有冲振停浆反循环钻进

双钻杆反向转动或同向不同转数转动或只有单一钻杆转动，钻具冲振。

启动第一泥浆泵350和第二泥泥浆泵，并使得第一泥浆泵350和第二泥浆泵360的流量相同，泥浆从调浆箱340出来后，依次进入第一泥浆泵350、第二气水龙头、第三输送间隙232、第一输送间隙114、第二输送间隙122、钻进腔410，冲刷孔底，携带钻渣依次经由内中空部112、第一气水龙头210、第二泥浆泵360、泥浆处理机330，回到调浆箱340。在这个方式中，待钻井孔内的泥浆停止流动。

在此过程中，其它泥浆泵封闭，其它阀门封闭。

这个方式是本发明特有的钻进方式。

11、无冲振气举反循环钻进

双钻杆同向同转数转动，钻具不冲振。

根据钻孔深度，在钻杆的适当位置安装气液混合器。

启动第一泥浆泵350，泥浆从调浆箱340出来后，依次进入泥浆池420、待钻进孔400、钻进腔410，冲刷孔底，携带钻渣，经由内中空部上返到气液混合器；

启动空压机，高压空气从空压机出来后，依次进入第二气水龙头220、第三输送间隙232、第一输送间隙114，从气液混合器进入内中空部112，与携带钻渣的泥浆混合后上返，依次经由内中空部112、第一气水龙头210、第一泥浆泵350、泥浆处理机330，回到调浆箱340。

在此过程中，其它泥浆泵封闭，其它阀门封闭。

此方式是本申请特有的钻进方式。

12、有冲振气举反循环钻进

双钻杆反向转动或同向不同转数转动或只有单一钻杆转动，钻具冲振。

根据钻孔深度，在钻杆的适当位置安装气液混合器。

启动第一泥浆泵350，泥浆从调浆箱340出来后，依次进入泥浆池420、待钻进孔400、钻进腔410，冲刷孔底，携带钻渣，经由内中空部112上返到气液混合器；

启动空压机，高压空气从空压机出来后，依次进入第二气水龙头220、第三输送间隙232、第一输送间隙114，从气液混合器进入内中空部112，与携带钻渣的泥浆混合后上返，依次经由内中空部112、第一气水龙头210、第一泥浆泵350、泥浆处理机330，回到调浆箱340。

在此过程中，其它泥浆泵封闭，其它阀门封闭。

此方式是本申请特有的钻进方式。

13、气动反循环钻进

在双钻杆底部安装气动反循环潜孔冲击器及潜孔锤，双钻杆同向同转数转动。

启动空压机，高压空气从空压机出来后，依次进入第二气水龙头220、第三输送间隙232、第一输送间隙114、第二输送间隙122，驱动气动反循环冲击器带动潜孔锤冲击孔底，携带钻渣依次经由内中空部112、第一气水龙头210返回地面。

在此过程中，其它泥浆泵封闭，其它阀门封闭。

此方式是现有技术中的钻进方式。然而，并不限于此。中心回转构件131可以形成为内齿轮构件并设置在第一容纳构件130的内部，第二回转构件则可以与内钻杆111连接，而行星齿轮构件可以与内齿轮构件形成内啮合。又或者，本段前述的设置方式可以和上述设置方式结合地设置于第一容纳构件130内部，即以在竖直方向上分层的方式，例如在第一容纳构件130内部，上层设置外啮合的中心回转构件131和行星齿轮构件，在下层设置内啮合的中心回转构件131和行星齿轮构件，当然并不仅限于两层。此外，不设置中心回转构件131，且只设置有一组第一回转组件132和第二回转组件133，第一回转组件132的回转轴的轴线与第一旋转轴线同轴并与内钻杆111连接，第二回转组件133与第一容纳构件130连接，在这种情况下，内中空部112可以通过避开第一回转组件132和第二回转组件133的支管贯穿第一容纳构件130，这些支管可以均与主管连通，主管贯穿上述的第二容纳构件140的通道。

此外，如图3和图4所示，图3和图4给出了冲振钻具100的第二实施方式。在这一示例中，仅设置有单钻杆111a，其余相似结构不再赘述，以下将描述这种冲振钻具100的工作原理。

如图3所示，图3中的钻进组件150采用旋挖钻进组件150，当单钻杆111a旋转时，中心回转构件131(外齿轮构件)旋转驱动行星轮构件旋转，此时回转轴同步旋转，第一回转组件132和第二回转组件133共同形成的能量转化装置例如柱塞泵开始工作，进而以与上述类似的方式驱动第二运动装置内的激振器142使得第二运动装置进行冲振动作。这个过程中，第二回转组件133施加给第一容纳构件130力从而赋予第一容纳构件130与单钻杆111a同向旋转的趋势，但由于待钻进孔400的孔底和孔壁对钻具的摩擦力，第一容纳构件130将维持静止状态。而一旦经由第二运动装置的冲振动作，使得孔底和孔壁的摩擦力不足以维持第一容纳构件130的静止状态时，第一容纳构件130就会进行与单钻杆111a的同向旋转动作，同时带动第二容纳构件140和钻进组件150进行旋转动作，实现进一步钻进。而可以预见的是，当第一容纳构件130旋转时，柱塞泵整体绕着单钻杆111a的轴线旋转，这将使回转轴的旋转速度降低，而进一步使得柱塞泵输出的排量降低，因此在第一容纳构件130旋转之后，冲振动作的幅度会下降，这又会使得第一容纳构件130受到的孔底和孔壁的摩擦力增加，进而又回复至前述静止状态。如此往复的工作状态的交替，实现了整个钻进过程。此外，前述的刹车装置162特别能够在冲振钻具100的第二实施方式中调节旋转和冲振的平衡。

类似地，图4中给出钻进组件150采用螺旋钻进组件150的情形，在这种情形中，实际上仅设置有一组第一回转组件132和第二回转组件133，第一回转组件132的轴构件的轴线形成为第一旋转轴，而这种情形的工作情况与图3中的类似，在此不再赘述。

需要说明的是，冲振钻具100的第二实施方式并不仅限于上述钻进组件150，仍然可以适用于其他钻进组件150。

本实施例还提供一种多功能钻机300，包括如上所述的双钻杆冲振钻具100，多功能钻机300还包括驱动装置200，用于驱动双钻杆。

如图5至图6所示，在实施例中，驱动装置200可以包括：

第一驱动接头230可以与内钻杆111的上端连接，第一驱动接头230可以形成有用于输送流体的第三中空部，第三中空部与内中空部112连通。

第二驱动接头231与外钻杆113的远离钻具的上端连接，第二驱动接头231可以形成有用于输送流体的第四中空部，第二驱动接头231可以套设于第一驱动接头230的外侧部，由第一驱动接头230的外侧部和第二驱动接头231的内侧部共同限定有第三输送间隙232。

第一驱动机构213，可以设置于第一安装构件215，并用于驱动第一驱动接头230旋转，第二驱动机构223，可以设置于第二安装构件225，用于驱动第二驱动接头231旋转。

第一回转支承214，包括能够彼此相对旋转的甲圈和乙圈，甲圈可以设置于第一安装构件215，乙圈可以与第一驱动接头230连接，第二回转支承224，包括能够彼此相对旋转的丙圈和丁圈，丙圈可以设置于第二安装构件225，丁圈可以与第二驱动接头231连接。

在实施例中，第一驱动机构213可以包括多个驱动组件、对应每个驱动组件的减速器以及对应每个原动机输出端的与回转支承配合的齿轮。这里的驱动组件可以优选为液压马达以及电动机，又或者可以是由其他能源驱动的驱动组件，这里并不作具体限定，当然也可以是多种不同的驱动组件的组合形成第一驱动机构213，以增加第一驱动机构213的适用性，类似地，第二驱动机构223也是如此。进一步地，第一驱动机构213与乙圈配合以驱动乙圈和第一驱动接头230旋转，第二驱动机构223与丁圈配合以驱动丁圈和第二驱动接头231旋转，从而使得内钻杆111和外钻杆113被驱动。

此外，多功能钻机300还可以包括第一气水龙头210，第一气水龙头210也可以设置于第一安装构件215，第一驱动接头230与第一气水龙头210可转动地密封连通，多功能钻机300还可以包括第二气水龙头220，第二气水龙头220也可以设置于第二安装构件225，第一驱动接头230和第二驱动接头231分别与第二气水龙头220可转动地连接，且第二气水龙头220与第三输送间隙232连通。具体地，尤其参见图5，第一气水龙头210形成有分别与第三中空部连通的第一气水龙头泥浆口211和第一气水龙头气孔212，第二气水龙头220分别形成有分别与第三输送间隙232连通的第二气水龙头水口221和第二气水龙头气孔222。由此通过两个气水龙头，通过外接气泵或者泥浆泵，实现上述流体的循环。

在实施例中，为了便于运输和装配，内钻杆111和外钻杆113可以被分开为多段，每段内钻杆111和每段外钻杆113可以形成装配体，并包括上接头和下接头，使用时，将一个装配体的下接头与另一个装配体的上接头连接，装配体的两个接头的具体结构将在随后的描述中具体说明。

如图10所示，内钻杆111的下端设置有第一连接构件240(呈大致的筒形状，下述的连接构件的形状也均大致为筒形状)，第一连接构件240的外侧部可以形成有第一抵接部243，第一抵接部243可以形成为肋板形状并可以设置有多个，由此确保第一连接构件240和第二连接构件241之间能够通过流体，因此事实上，第一连接构件240和第二连接构件241之间的空间即为第一输送间隙114的部分。外钻杆113的下端可以设置有第二连接构件241，第二连接构件241的内侧部可以形成有第一安装凹部，第一安装凹部内可以安装有回转支承构件例如轴承，并进一步安装有用于密封轴承的密封圈，使得第一抵接部243与轴承的内圈相抵接并联动，第二连接构件241与轴承的外圈联动。第二连接构件241的外侧部还可以设置有第三连接构件242，第三连接构件242的内侧部的下端可以形成有内螺纹。

如图9所示，内钻杆111的上端可以设置有第四连接构件244，第四连接构件244的外侧部形成有第二抵接部246(第二抵接部246的结构可以与第一抵接部243相同，并且数量可以为多个)，外钻杆113的上端可以设置有第五连接构件245，第五连接构件245的内侧部可以形成有第二安装凹部，第二安装凹部内安装有回转支撑构件例如轴承，这里的轴承、第二安装凹部和第二抵接部246三者的配合方式与前述的方式相似，在此不再赘述。

进一步地，第一连接构件240的外侧部可以形成有第一外花键，第四连接构件244的内侧部可以形成有第一内花键，类似地，第二连接构件241的外侧部可以形成有第二外花键，第五连接构件245的内侧部可以形成有第二内花键。因此，在装配体完成装配的状态下，参见图11，第一连接构件240可以插入到第四连接构件244的内侧部，并使得第一外花键与第一内花键形成配合，第二连接构件241插入到第四连接构件244与第五连接构件245之间，并使得第二外花键与第二内花键形成配合，而第五连接构件245被限定在第二连接构件241和第三连接构件242之间。第五连接构件245的外侧部可以形成有外螺纹，用于前述的设置于第三连接构件242的内螺纹相配合。在此基础上，仍然参见图9，第四连接构件244和第五连接构件245均形成有阶梯部，在以上的装配状态下，第一连接构件240可以抵接在位于第四连接构件244的内侧部的阶梯部，并在这一阶梯部与第一连接构件240的端部之间设置有密封圈；第二连接构件241可以抵接在第五连接构件245的内侧部的阶梯部，并在这一阶梯部与第五连接构件245之间设置有密封圈。如此，内钻杆111和外钻杆113既可以相对旋转，又能够确保二者限定的第一输送间隙114内能够流通流体。因此，参见图5，驱动装置200的两个驱动接头的下端实际上共同形成了前述装配体的下接头，从而能够与一个前述装配体的上接头连接。

本实施例提供的多功能钻机，还可以进一步包括以下结构，如图12所示，即多功能钻机还可以包括钻机发动机310、机载空压机320、升降系统380和外挂空压机390，以及上述已经提及的泥浆处理机330、调浆箱340、第一泥浆泵350、第二泥浆泵360和第三泥浆泵370。其中，钻机发动机310、机载空压机320、调浆箱340、第一泥浆泵350、第二泥浆泵360和第三泥浆泵370均可以由运输车运输。在实施例中，升降系统380可以包括沿着竖直方向设置在运输车上的桅杆，以及设置在桅杆上的升降机构，例如由液压缸驱动的升降机构，从而提升或者下方冲振钻具100。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是在本申请的创新构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的保护范围内。

Claims (14)

1.一种冲振钻具，其特征在于，所述冲振钻具包括：

传动装置，用于传输第一形式能量；

第一运动装置，由所述传动装置驱动并用于将所述第一形式能量转化为第二形式能量；

第二运动装置，与所述第一运动装置连接并能够被所述第一形式能量和所述第二形式能量驱动；

在所述冲振钻具的工作状态下，所述第一运动装置和所述第二运动装置被所述第一形式能量驱动时进行第一钻进动作，所述第二运动装置被所述第二形式能量驱动时进行第二钻进动作。

2.根据权利要求1所述的冲振钻具，其特征在于，所述第一形式能量为机械能，所述传动装置包括：

第一传动机构，用于传输所述机械能，以驱动所述第一运动装置；

第二传动机构，用于传输所述机械能以驱动所述第一运动装置和所述第二运动装置。

3.根据权利要求2所述的冲振钻具，其特征在于，

所述第一传动机构形成有用于输送流体的第一中空部，所述第二传动机构形成有用于输送流体的第二中空部，所述第一传动机构被容纳于所述第二中空部内，由所述第一传动机构的外侧部和所述第二传动机构的内侧部共同限定有第一输送间隙；

所述第一传动机构和所述第二传动机构二者均能够绕着第一旋转轴线进行旋转，所述第一钻进动作为绕着所述第一旋转轴线的旋转运动。

4.根据权利要求3所述的冲振钻具，其特征在于，所述第一运动装置包括：

第一容纳构件，与所述第二传动机构连接并与所述第一传动机构可转动且密封连接，所述第二运动装置设置于所述第一容纳构件的远离所述传动装置的侧部并能够与所述第一容纳构件同步旋转；

第一回转组件和第二回转组件，被容纳在所述第一容纳构件内，所述第一回转组件和所述第二回转组件被安装为使得：所述第一回转组件和所述第二回转组件彼此配合，并均能够绕着所述第一旋转轴线进行旋转；

所述第一回转组件和所述第二回转组件能够发生相对旋转以将所述机械能转化为所述第二形式能量，并使得所述第二运动装置被所述第二形式能量驱动，以进行所述第二钻进动作。

5.根据权利要求4所述的冲振钻具，其特征在于，所述第二回转组件由所述第二传动机构经由所述第一容纳构件所驱动，所述第一回转组件和所述第二回转组件发生相对旋转的轴线形成为所述第一旋转轴线。

6.根据权利要求4所述的冲振钻具，其特征在于，所述第一回转组件和所述第二回转组件发生相对旋转的轴线形成为第二旋转轴线，所述第一运动装置还包括：

中心回转构件，所述中心回转构件与所述第一传动机构连接以驱动所述第一回转组件，所述第二传动机构经由所述第一容纳构件驱动所述第二回转组件和/或所述中心回转构件设置于所述第一容纳构件的内部，所述第二传动机构经由所述中心回转构件驱动所述第一回转组件，所述第一传动机构与所述第二回转组件连接并驱动所述第二回转组件。

7.根据权利要求6所述的冲振钻具，其特征在于，

所述第一回转组件与所述第二回转组件数量相同，所述第一回转组件的数量形成为一个或者多个，所述第二回转组件的数量形成为一个或者多个；

所述第一回转组件包括：

行星回转构件，与所述中心回转构件配合；

回转轴，与所述行星回转构件连接并与所述第二回转组件可转动连接，所述回转轴与所述行星回转构件同轴，所述第二旋转轴线形成为所述回转轴的轴线；

刹车装置，设置于所述回转轴，所述刹车装置被由所述第一回转组件和所述第二回转组件发生相对旋转所转化出的所述第二形式能量驱动。。

8.根据权利要求6所述的冲振钻具，其特征在于，所述第二运动装置包括；

转化装置，与所述第二回转组件经由第二形式能量传输通道连接，所述转化装置用于将所述第二形式能量转化为机械能；

第二容纳构件，所述转化装置被容纳在所述第二容纳构件内，并与所述第二容纳构件连接；

所述第一容纳构件与所述第二容纳构件被构造为使得所述第二运动装置与所述第一运动装置间能够发生沿着所述第一旋转轴线的延伸方向的有限的相对运动并使得所述第二运动装置与所述第一运动装置间的绕着所述第一旋转轴线的相对旋转被阻止；

钻进组件，形成有钻进容纳部，所述钻进组件设置在所述第二容纳构件的背对所述第一容纳构件的一侧，并被所述第二容纳构件驱动以切割待钻进孔的孔壁和孔底；

由所述钻进容纳部、所述待钻进孔的孔壁和孔底围成钻进腔，所述第一中空部与所述钻进腔连通以用于输送流体；

所述冲振钻具还包括导流构件，所述导流构件的第一端与所述第二传动机构连接，所述导流构件的第二端与所述钻进组件连接；

所述导流构件内形成有第二输送间隙，所述第二输送间隙与所述第一输送间隙、所述钻进腔连通。

9.根据权利要求8所述的冲振钻具，其特征在于，

所述第二钻进动作为冲振运动；

所述第一回转组件与所述第二回转组件共同形成为液压泵，所述第二形式能量为液压能；所述第一运动装置还包括液压介质存储构件，所述液压介质存储构件安装在所述第一容纳构件内；所述转化装置为液压振动装置。

10.根据权利要求6所述的冲振钻具，其特征在于，所述第二运动装置包括：

转化装置，所述转化装置与所述第二回转组件经由第二形式能量传输通道连接，所述转化装置被所述第二形式能量驱动以切割待钻进孔的孔壁和孔底；

第二容纳构件，所述转化装置被容纳在所述第二容纳构件内，并与所述第二容纳构件连接；

所述第一回转组件与所述第二回转组件共同形成为发电机，所述第二形式能量为电能；所述第一运动装置还包括电能调节和控制装置，所述电能调节和控制装置安装在所述第一容纳构件内；

所述第二钻进动作为冲振运动，所述转化装置为电动振动装置；或者所述第二钻进动作为超声波切割运动，所述转化装置为超声波发生与切割装置；或者所述第二钻进动作为激光切割运动，所述转化装置为激光发生与切割装置。

11.根据权利要求1所述的冲振钻具，其特征在于，所述传动装置仅包括用于传输机械能的第一传动机构，所述冲振钻具的工作状态包括第一工作状态和第二工作状态；

在所述第一工作状态下，所述第一运动装置和所述第二运动装置被所述机械能驱动以进行第一钻进动作，所述第二运动装置被所述第二形式能量驱动进行第二钻进动作；

在所述第二运动状态下，仅所述第二运动装置被所述第二形式能量驱动以进行第二钻进动作。

12.一种多功能钻机，其特征在于，包括如权利要求3至10中任一项所述的冲振钻具。

13.根据权利要求12所述的多功能钻机，其特征在于，所述多功能钻机还包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述传动装置，所述驱动装置包括：

第一驱动接头，与所述第一传动机构的远离所述第一运动装置的一端连接，所述第一驱动接头形成有用于输送流体的第三中空部，所述第三中空部与所述第一中空部连通；

第二驱动接头，与所述第二传动机构的远离所述第一运动装置的一端连接，所述第二驱动接头形成有用于输送流体的第四中空部，所述第二驱动接头套设于所述第一驱动接头的外侧部，由所述第一驱动接头的外侧部和所述第二驱动接头的内侧部共同限定有第三输送间隙，所述第三输送间隙与所述第一输送间隙连通；

第一驱动机构，用于驱动所述第一驱动接头旋转；

第二驱动机构，用于驱动所述第二驱动接头旋转；

第一安装构件，所述第一驱动机构设置于所述第一安装构件；

第一回转支承，包括能够彼此相对旋转的甲圈和乙圈，所述甲圈设置于所述第一安装构件，所述乙圈与所述第一驱动接头连接；

第二安装构件，所述第二驱动机构设置于所述第二安装构件；

第二回转支承，包括能够彼此相对旋转的丙圈和丁圈，所述丙圈设置于所述第二安装构件，所述丁圈与所述第二驱动接头连接；

所述第一驱动机构与所述乙圈配合以驱动所述乙圈和所述第一驱动接头旋转，所述第二驱动机构与所述丁圈配合以驱动所述丁圈和所述第二驱动接头旋转；

第一气水龙头，设置于所述第一安装构件，所述第一驱动接头与所述第一气水龙头可转动密封连接，所述第一气水龙头与所述第一中空部连通；

第二气水龙头，设置于所述第二安装构件，所述第二气水龙头与所述第一驱动接头及所述第二驱动接头可转动密封连接，且所述第二气水龙头与所述第三输送间隙连通。

14.根据权利要求12或13所述的多功能钻机，其特征在于，所述多功能钻机还包括：

动力系统；

控制系统；

钻具升降系统，用于将提升以及下放所述冲振钻具；

泥浆循环系统，用于配合所述冲振钻具进行泥浆循环钻进；

泥浆处理系统；

空气循环系统，用于配合所述冲振钻具进行空气循环钻进。