CN117823048A - 水力振荡器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种水力振荡器,包括振荡组件以及动力组件,振荡组件包括第一壳体以及位于第一壳体的主轴、第一弹性件和第一活塞,第一活塞与主轴连接,第一壳体连接有限位件,第一弹性件位于主轴外周侧且一端与第一活塞抵接,第一弹性件的另一端与限位件抵接;动力组件包括定子、转子、动阀以及定阀,定子通过连接组件用于与第一壳体连接,转子位于定子的内腔且在定子的内腔内贴壁转动,定子的侧壁设置有第一解压孔,第一解压孔用于将定子内腔与环空连通,动阀与转子连接且设置有动阀孔,定阀用于与定子连接且设置有定阀孔。该水力振荡器可提高振动效果,进一步减少钻具与井壁间摩擦力。
Description
技术领域
本申请涉及石油天然气技术领域,尤其涉及一种水力振荡器。
背景技术
在石油天然气钻井过程中经常遇到托压的情况,需要使用水力振荡器,水力振荡器通过产生轴向振动减少钻具与井壁间摩擦力,解决托压问题,提高机械钻速。
目前,水力振荡器的动力机构大部分采用马达进行驱动,马达采用单头螺杆式,在工作时,转子在定子内往复运动,带动动阀旋转,动阀上的孔与定阀的孔重合和错开,从而产生压力波动,推动活塞上下往复运动,压力升高时向上运动,压力下降时,在碟簧的作用下,向下运动,从而进行振动。
然而现有的水力振荡压力波动范围较小,振动效果较差,还需进一步加强,以进一步减少钻具与井壁间摩擦力。
发明内容
本申请的目的在于提供一种水力振荡器,该水力振荡器可提高振动效果,进一步减少钻具与井壁间摩擦力。
为此,本申请实施例提供了一种水力振荡器,包括:振荡组件,包括第一壳体以及位于所述第一壳体的主轴、第一弹性件和第一活塞,所述第一活塞与所述主轴连接,所述第一壳体连接有限位件,所述第一弹性件位于所述主轴外周侧且一端与所述第一活塞抵接,所述第一弹性件的另一端与所述限位件抵接;以及动力组件,包括定子、转子、动阀以及定阀,所述定子通过连接组件用于与所述第一壳体连接,所述转子位于所述定子的内腔且在所述定子的内腔内贴壁转动,所述定子的侧壁设置有第一解压孔,所述第一解压孔用于将所述定子内腔与环空连通,所述动阀与所述转子连接且设置有动阀孔,所述定阀用于与所述定子连接且设置有定阀孔;在第一状态下,所述转子在所述定子的内腔转动至贴合所述第一解压孔,以使所述第一解压孔与所述定子的内腔封闭,所述动阀孔与所述定阀孔错位,以增加所述水力振荡器内的压力,驱动所述第一活塞带动所述主轴背离所述动力组件移动,压缩所述第一弹性件;在第二状态下,所述转子在所述定子的内腔转动至与所述第一解压孔错位,以使所述第一解压孔与所述定子的内腔连通,所述动阀孔与所述定阀孔重合,以降低所述水力振荡器内的压力,所述第一弹性件回位,以驱动所述第一活塞带动所述主轴朝向所述动力组件移动。
在一种可能的实现方式中,所述振荡组件还包括第二壳体,所述第二壳体的一端与所述第一壳体连接且另一端通过所述连接组件与所述定子连接,所述第二壳体开设有与环空连通的第二解压孔;所述第一活塞的周侧设置有与所述第二解压孔连通的第一连通槽,所述第一活塞还设置有第一腔室和第二腔室,所述第一腔室的一端与所述第一连通槽连通且另一端与所述第二腔室连通,所述第二腔室背离所述第一腔室的一端与所述水力振荡器内腔连通;所述第二腔室内设置有第二弹性件以及第二活塞,所述第二弹性件的一端与所述第二腔室靠近所述第一腔室的内壁抵接,所述第二弹性件的另一端与所述第二活塞抵接。
在一种可能的实现方式中,所述第二解压孔设置有封堵塞,所述封堵塞贯穿设置有多个过滤孔。
在一种可能的实现方式中,所述第一连通槽为环槽。
在一种可能的实现方式中,所述第一活塞设置有与所述水力振荡器内腔连通的第一通孔,所述第二腔室用于设置所述第二弹性件的腔室为弹性腔,所述第二活塞设置有与所述弹性腔连通的第一流道,所述第二弹性件压缩处于状态时,所述第一通孔与所述第一流道连通以增加对所述第二活塞的压力。
在一种可能的实现方式中,所述第二活塞的周侧设置有与所述第一流道连通的第二连通槽,所述第一通孔通过所述第二连通槽与所述第一流道连通,所述第二连通槽为环槽。
在一种可能的实现方式中,所述第二活塞设置有抵接部,所述抵接部穿过所述第二弹性件的内腔,所述第二弹性件处于压缩状态时,所述抵接部与所述第二腔室靠近所述第一腔室的内壁抵接以使所述第一腔室与所述第二腔室隔离。
在一种可能的实现方式中,所述第二壳体与所述第一活塞围设形成有第三腔室,所述第一活塞设置有与所述第三腔室连通的第二流道;所述第一活塞设置有第二通孔以及第三通孔,所述第二通孔与所述水力振荡器内腔连通,所述第三通孔与所述第二流道连通,所述第二活塞的周侧设置有第三连通槽,所述第三连通槽用于同时与所述第二通孔和所述第三通孔连通。
在一种可能的实现方式中,所述第二壳体与所述第一活塞围设形成有第三腔室,所述第一活塞设置有与所述第三腔室连通的第二流道;所述第一活塞设置有第四通孔和第五通孔,所述第四通孔与所述第二流道连通,所述第五通孔与所述第一连通槽连通,所述第二活塞的周侧设置有第四连通槽,所述第四连通槽用于同时与所述第四通孔和所述第五通孔连通。
在一种可能的实现方式中,所述第一壳体设置有第三解压孔,所述第三解压孔与所述第一弹性件所在腔室连通。
根据本申请实施例提供的水力振荡器,包括振荡组件以及动力组件,振荡组件包括第一壳体以及位于第一壳体的主轴、第一弹性件和第一活塞,第一活塞与主轴连接,第一壳体连接有限位件,第一弹性件位于主轴外周侧且一端与第一活塞抵接,第一弹性件的另一端与限位件抵接;动力组件包括定子、转子、动阀以及定阀,定子通过连接组件用于与第一壳体连接,转子位于定子的内腔且在定子的内腔内贴壁转动,定子的侧壁设置有第一解压孔,第一解压孔用于将定子内腔与环空连通,动阀与转子连接且设置有动阀孔,定阀用于与定子连接且设置有定阀孔;在第一状态下,转子在定子的内腔转动至贴合第一解压孔,以使第一解压孔与定子的内腔封闭,动阀孔与定阀孔错位,以增加水力振荡器内的压力,驱动第一活塞带动主轴背离动力组件移动,压缩第一弹性件;在第二状态下,转子在定子的内腔转动至与第一解压孔错位,以使第一解压孔与定子的内腔重合,动阀孔与定阀孔连通,以降低水力振荡器内的压力,第一弹性件回位,以驱动第一活塞带动主轴朝向动力组件移动。该水力振荡器可提高振动效果,进一步减少钻具与井壁间摩擦力。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1示出本申请提供的水力振荡器在第一状态下的结构示意图;
图2示出图1所示的水力振荡器的A部放大示意图;
图3示出图1所示的水力振荡器沿方向B-B的剖面图;
图4示出图1所示的动阀孔和定阀孔在第一状态下的示意图;
图5示出本申请提供的水力振荡器在第二状态下的结构示意图;
图6示出图5所示的水力振荡器的C部放大示意图;
图7示出图5所示的水力振荡器沿方向D-D的剖面图;
图8示出图5所示的动阀孔和定阀孔在第二状态下的示意图。
附图标记说明:
11、第一壳体;111、限位件;112、第三解压孔;12、主轴;13、第一弹性件;14、第一活塞;141、第一连通槽;142、第一腔室;143、第一通孔;144、弹性腔;145、第二流道;146、第二通孔;147、第三通孔;148、第四通孔;149、第五通孔;15、第二壳体;151、第二解压孔;1511、封堵塞;16、第二弹性件;17、第二活塞;171、第一流道;172、第二连通槽;173、抵接部;174、第三连通槽;176、第四连通槽;18、第三腔室;2、动力组件;21、定子;211、第一解压孔;22、转子;23、动阀;231、动阀孔;24、定阀;241、定阀孔;3、连接组件;31、第三壳体;32、上接头;4、下接头。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中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的一部分实施例,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的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。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
为了便于描述,可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的相对位置关系或运动情况,这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”、“前”、“后”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如,如果在图中的装置发生了位置翻转或者姿态变化或者运动状态变化,那么这些方向性的指示也相应的随着变化,例如:描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此,示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
图1示出本申请提供的水力振荡器在第一状态下的结构示意图,图2示出图1所示的水力振荡器的A部放大示意图,图3示出图1所示的水力振荡器沿方向B-B的剖面图,图4示出图1所示的动阀孔和定阀孔在第一状态下的示意图,图5示出本申请提供的水力振荡器在第二状态下的结构示意图,图6示出图5所示的水力振荡器的C部放大示意图,图7示出图5所示的水力振荡器沿方向D-D的剖面图,图8示出图5所示的动阀孔和定阀孔在第二状态下的示意图。
如图1至图8所示,本申请实施例提供一种水力振荡器,水力振荡器包括振荡组件以及动力组件2,振荡组件包括第一壳体11以及位于第一壳体11的主轴12、第一弹性件13和第一活塞14,第一活塞14与主轴12连接,第一壳体11连接有限位件111,第一弹性件13位于主轴12外周侧且一端与第一活塞14抵接,第一弹性件13的另一端与限位件111抵接;动力组件2包括定子21、转子22、动阀23以及定阀24,定子21通过连接组件3用于与第一壳体11连接,转子22位于定子21的内腔且在定子21的内腔内贴壁转动,定子21的侧壁设置有第一解压孔211,第一解压孔211用于将定子21内腔与环空连通,动阀23与转子22连接且设置有动阀孔231,定阀24用于与定子21连接且设置有定阀孔241。
需要理解的是,水力振荡器包括振荡组件,振荡组件包括第一壳体11、主轴12、第一弹性件13以及第一活塞14,主轴12、第一弹性件13以及第一活塞14位于第一壳体11内,主轴12与第一活塞14连接,主轴12和第一活塞14可沿第一壳体11的轴向往复运动。第一壳体11的连接有限位件111,限位件111为一体成型或可拆卸连接的圆筒和垫子,限位件111的一部分伸入第一壳体11内,第一弹性件13可以为弹簧或碟簧等弹性件,第一弹性件13的一端与限位件111抵接,另一端与第一活塞14抵接。
当水力振荡器内的压强进行波动时,压强增加时,第一活塞14受到压力时,第一活塞14带动主轴12向上运动,此时第一弹性件13进行压缩发生弹性形变,当压强降低时,第一弹性件13恢复弹性形变进行回位,驱动第一活塞14带动主轴12向下运动。由于水力振荡器内的压强在不断进行变换,因此,第一活塞14和主轴12在第一壳体11内上下往复运动,第一弹性件13也在不断进行压缩和回位,从而产生轴向振动减少钻具与井壁间摩擦力,解决托压问题,提高机械钻速。
水力振荡器包括动力组件2,动力组件2包括定子21、转子22、动阀23以及定阀24,定子21通过连接组件3用于与第一壳体11连接,其中,连接组件3包括第三壳体31以及上接头32,第三壳体31用于与第一壳体11连接,上接头32的一端与第三壳体31连接,且另一端与滤网和定子21连接。定子21的内腔呈螺旋状,定子21的内腔的横截面呈腰孔状,转子22为螺旋结构,截面为圆形,泥浆通过定子21时,使得转子22在定子21的内腔中贴壁转动,当转子22在转动时,转子22不仅进行自转,还沿着定子21的内壁进行周向转动。其中,定子21的侧壁设置有第一解压孔211,第一解压孔211用于将定子21内腔与环空连通,以便于将定子21内的泥浆进行排泄,从而降低水力振荡器内的压强。
动阀23与转子22连接,动阀23与转子22偏心设置,动阀23设置有动阀孔231,动阀孔231与动阀23同轴设置,定阀24通过下接头4与定子21连接,定阀24设置有定阀孔241,定阀孔241与定阀24偏心设置。当转子22转动时,动阀孔231与定阀孔241在重合状态和错位状态中不断切换,从而影响水力振荡器内腔的压强,进而驱动第一活塞14和主轴12在第一壳体11内上下往复运动,产生轴向振动减少钻具与井壁间摩擦力。
参照图1-图4,在第一状态下,转子22在定子21的内腔转动至贴合第一解压孔211,以使第一解压孔211与定子21的内腔封闭,动阀孔231与定阀孔241错位,以增加水力振荡器内的压强,从而驱动第一活塞14带动主轴12背离动力组件2移动,压缩第一弹性件13。此时,定子21中的泥浆通过动阀孔231和定阀孔241中流出的面积最小,且不能从第一解压孔211中排出,水力振荡器内的压强处于最大状态,可给第一活塞14向上最大的压力,驱动第一活塞14带动主轴12向上运动,且对第一弹性件13进行压缩。
参照图5-图8,在第二状态下,转子22在定子21的内腔转动至与第一解压孔211错位,以使第一解压孔211与定子21的内腔连通,动阀孔231与定阀孔241重合,此时,定子21中的泥浆通过动阀孔231和定阀孔241流出的面积最大,且能从第一解压孔211中排出,以降低水力振荡器内的压强,第一弹性件13回位,以驱动第一活塞14带动主轴12朝向动力组件2移动。此时,水力振荡器内的压强处于最小状态,第一弹性件13以最大的弹性力驱动第一活塞14带动主轴12向下运动。
本申请通过第一解压孔211、动阀23以及定阀24的配合,相对于现有的水力振荡器来说,第一解压孔211的设置增加了第一活塞14向下运动的受力,加大了回程力和回程距离,增大作用效果,提高了水力振荡器的振动效果,以进一步减少钻具与井壁间摩擦力。
参照图1-图8,在一些可选的实施例中,振荡组件还包括第二壳体15,第二壳体15的一端与第一壳体11连接且另一端通过连接组件3与定子21连接,第二壳体15开设有与环空连通的第二解压孔151;第一活塞14的周侧设置有与第二解压孔151连通的第一连通槽141,第一活塞14还设置有第一腔室142和第二腔室,第一腔室的一端与第一连通槽141连通且另一端与第二腔室连通,第二腔室背离第一腔室142的一端与水力振荡器内腔连通;第二腔室内设置有第二弹性件16以及第二活塞17,第二弹性件16的一端与第二腔室靠近第一腔室142的内壁抵接,第二弹性件16的另一端与第二活塞17抵接。
第二壳体15的一端与第一壳体11连接,第二壳体15的另一端与第三壳体31连接,其中,第二壳体15设置有第二解压孔151,第二解压孔151与环空连通,以便于泥浆从第二解压孔151中流出,以对第一壳体11内的压强进行泄压处理。第一活塞14的周侧设置有第一连通槽141,第一连通槽141与第二解压孔151连通,从而使得第一连通槽141的压力与环空相同。
第一活塞14设置有第一腔室142和第二腔室,第一腔室142位于第二腔室的上方,第一腔室142通过一个流道与第二腔室连通。第一腔室142远离第二腔室的一端与第一连通槽141连通,从而使得第一腔室142的压强与环空相同。第二腔室内设置有第二弹性件16以及第二活塞17,第二弹性件16可为弹簧或碟簧等弹性件,在一个示例中,第二弹性件16为弹簧。
当水力振荡器内的压强增加时,水力振荡器内的压强大于第一腔室142的压强,第二活塞17受到向上的压力,第二活塞17朝向第一腔室142运动,第二弹性件16进行压缩,且第二活塞17也给提供第一活塞14向上的力,进一步提高第一活塞14向上运动的作用力。当转子22转动至贴合第一解压孔211时,动阀孔231与定阀孔241错位,此时,水力振荡器内的压强处于最大状态,第二活塞17所受到的压力也最大。
当水力振荡器内的压强减小时,第二活塞17所受到的向上的压力小于第二弹性件16的弹力时,第二活塞17背离第一腔室142运动,且第二活塞17给第一活塞14向下的力,进一步提高第一活塞14向下运动的作用力。当转子22转动至远离第一解压孔211时,动阀孔231与定阀孔241重合,泥浆的面积最大,此时,水力振荡器内的压强处于最小状态,第二弹性件16处于最长状态,第二活塞17所受第二弹性件16的压力也最大处于最下侧位置。
第二活塞17的设置进一步提高了第一活塞14的受力,增大作用效果,提高了水力振荡器的振动效果,以进一步减少钻具与井壁间摩擦力。
参照图2和图6,在一些可选的实施例中,第二解压孔151设置有封堵塞1511,封堵塞1511贯穿设置有多个过滤孔。封堵塞1511设置在第二解压孔151中,第二壳体15的内腔还可通过多个过滤孔与环空连通,多个过滤孔的设置可减少杂质或异物进入第二壳体15内,以避免杂质或异物对本申请的影响。
在一些可选的实施例中,第一连通槽141为环槽,当第一活塞14安装后,操作者不需要通过转动第一活塞14使第一连通槽141与第二解压孔151连通,从而提高了第一活塞14的安装便捷性。也避免了第一活塞14在运动过程中,第一连通槽141与第二解压孔151发生错位的现象,以确保第一连通槽141与第二解压孔151连通。
参照图1-图8,在一些可选的实施例中,第一活塞14设置有与水力振荡器内腔连通的第一通孔143,第二腔室用于设置第二弹性件16的腔室为弹性腔144,第二活塞17设置有与弹性腔144连通的第一流道171,第二弹性件16压缩处于状态时,第一通孔143与第一流道171连通以增加对第二活塞17的压力,利于第二活塞17向下运动。
第一通孔143与水力振荡器内腔连通,第二活塞17设置有第一流道171,第一流道171的一端与弹性腔144连通,第一流道171的另一端用于与第一通孔143连通。
当第二活塞17朝向第一腔室142移动时,第二弹性件16进行压缩,此时第一流道171随着第二活塞17向上移动;当水力振荡器内腔内的压强即将升高到最大压力前,即转子22即将运动到贴合第一解压孔211时,动阀孔231与定阀孔241重合面积仍在缩小,第一流道171与第一通孔143连通,泥浆从第一通孔143进入第一流道171中,进而进入弹性腔144中,此时水力振荡器内腔的压强等于弹性腔144的压强,从而弹性腔144内的泥浆对第二活塞17所施加的向下的力和第二弹性件16的力大于水力振荡器内腔的泥浆对第二活塞17施加的向上的力,驱动第二活塞17向下运动。
在一些可选的实施例中,第二活塞17的周侧设置有与第一流道171连通的第二连通槽172,第一通孔143通过第二连通槽172与第一流道171连通,第二连通槽172为环槽。当第二活塞17安装后,操作者不需要通过转动第二活塞17使第一流道171与第一通孔143连通,从而提高了第二活塞17的安装便捷性,也避免了第二活塞17在运动过程中,第一流道171与第一通孔143发生错位的现象,以确保第一流道171与第一通孔143连通。
在一些可选的实施例中,第二活塞17设置有抵接部173,抵接部173穿过第二弹性件16的内腔,第二弹性件16处于压缩状态时,抵接部173与第二腔室靠近第一腔室142的内壁抵接以使第一腔室142与第二腔室隔离。第二弹性件16为弹簧,第二弹性件16罩设抵接部173,当第二弹性件16压缩至最小时,抵接部173与第二腔室靠近第一腔室142的内壁抵接,从而将第二腔室与第一腔室142之间的流道进行封闭,此时,第一流道171与第一通孔143连通,泥浆从第一通孔143进入第一流道171中,进而进入弹性腔144中,逐渐的,抵接部173背离第一腔室142移动。
在一些可选的实施例中,第二壳体15与第一活塞14围设形成有第三腔室18,第一活塞14设置有与第三腔室18连通的第二流道145;第一活塞14设置有第二通孔146以及第三通孔147,第二通孔146与水力振荡器内腔连通,第三通孔147与第二流道145连通,第二活塞17的周侧设置有第三连通槽174,第三连通槽174用于同时与第二通孔146和第三通孔147连通。
当水力振荡器内腔的压强降低,即当第一活塞14和第二活塞17开始向下运动时,水力振荡器内腔的压强大于环空的压强,因此水力振荡器内腔的压强大于第三腔室18的压强;而弹性腔144通过第一流道171与第一通孔143连通,第一通孔143与水力振荡器内腔连通,因此水力振荡器内部泥浆流动至弹性腔144中,使得水力振荡器内部压强与弹性腔144的压强相等,加上第二弹性件16的作用力,第二活塞17在第二弹性件16的作用下向下运动,运动到一定行程后,第三连通槽174同时与第二通孔146和第三通孔147连通,泥浆从第二通孔146进入第三连通槽174,然后从第三连通槽174进入第二流道145,最后进入第三腔室18,对第一活塞14进行施压,从而驱动第一活塞14向下运动,此时,水力振荡器内腔的压强等于第三腔室18的压强。本申请加大了回程力和回程距离,增大作用效果,提高了水力振荡器的振动效果,以进一步减少钻具与井壁间摩擦力。
其中,第三连通槽174为环槽,当第二活塞17安装后,操作者不需要通过转动第二活塞17使得第三连通槽174朝向第二通孔146和第三通孔147,从而提高了第二活塞17的安装便捷性,也避免了第二活塞17在运动过程中,第二通孔146和第三通孔147发生错位的现象,以确保第二通孔146和第三通孔147连通。
在一些可选的实施例中,第二壳体15与第一活塞14围设形成有第三腔室18,第一活塞14设置有与第三腔室18连通的第二流道145;第一活塞14设置有第四通孔148和第五通孔149,第四通孔148与第二流道145连通,第五通孔149与第一连通槽141连通,第二活塞17的周侧设置有第四连通槽176,第四连通槽176用于同时与第四通孔148和第五通孔149连通。
当水力振荡器内腔的压强即将增加时,即当第一活塞14和第二活塞17即将处于最下方时,此时,第三腔室18的压强与第二通孔146连通,即与水力振荡器内部的压强相同。通过合理设计第二弹性件16的力和第一弹性件13的力,使泥浆对第二活塞17作用的压力推动第二弹性件16的力小于泥浆对第一活塞14作用的压力推动第一弹性件13的力。压力升高时,第二活塞17先于第一活塞14向上运动,当第二活塞17运动到一定行程后,第四连通槽176同时与第四通孔148和第五通孔149连通,泥浆从第三腔室18流入第二流道145,再从第二流道145流动至第四通孔148,从第四通孔148流动至第四连通槽176,从第四连通槽176流动至第五通孔149,从第五通孔149流动至第一连通槽141,最后从第一连通槽141经过第二解压孔151流入环空,降低了第三腔室18对第一活塞14的压力,进一步驱动第一活塞14向上运动。本申请增大了第一活塞14向上的压力以及向上的距离,增大作用效果,提高了水力振荡器的振动效果,以进一步减少钻具与井壁间摩擦力。
其中,第四连通槽176为环槽,当第二活塞17安装后,操作者不需要通过转动第二活塞17使得第四连通槽176朝向第四通孔148和第五通孔149,从而提高了第二活塞17的安装便捷性,也避免了第二活塞17在运动过程中,第四通孔148和第五通孔149发生错位的现象,以确保第四通孔148和第五通孔149连通。
参照图1,在一些可选的实施例中,第一壳体11设置有第三解压孔112,第三解压孔112与第一弹性件13所在腔室连通。第三解压孔112使得第一弹性件13所在腔室与环空连通,以降低第一弹性件13中的压强,便于第一弹性件13进行压缩,便于第一活塞14和主轴12向上运动,增大了第一活塞14向上的压力以及向上的距离,增大作用效果,提高了水力振荡器的振动效果,以进一步减少钻具与井壁间摩擦力。
应理解的是,文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出,否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的,并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行,除非明确指出执行顺序。还应当理解,可以使用另外或者替代的步骤。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段,但是,这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出,否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此,以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种水力振荡器,其特征在于,包括:
振荡组件,包括第一壳体以及位于所述第一壳体的主轴、第一弹性件和第一活塞,所述第一活塞与所述主轴连接,所述第一壳体连接有限位件,所述第一弹性件位于所述主轴外周侧且一端与所述第一活塞抵接,所述第一弹性件的另一端与所述限位件抵接;以及
动力组件,包括定子、转子、动阀以及定阀,所述定子通过连接组件用于与所述第一壳体连接,所述转子位于所述定子的内腔且在所述定子的内腔内贴壁转动,所述定子的侧壁设置有第一解压孔,所述第一解压孔用于将所述定子内腔与环空连通,所述动阀与所述转子连接且设置有动阀孔,所述定阀用于与所述定子连接且设置有定阀孔;
在第一状态下,所述转子在所述定子的内腔转动至贴合所述第一解压孔,以使所述第一解压孔与所述定子的内腔封闭,所述动阀孔与所述定阀孔错位,以增加所述水力振荡器内的压力,驱动所述第一活塞带动所述主轴背离所述动力组件移动,压缩所述第一弹性件;
在第二状态下,所述转子在所述定子的内腔转动至与所述第一解压孔错位,以使所述第一解压孔与所述定子的内腔连通,所述动阀孔与所述定阀孔重合,以降低所述水力振荡器内的压力,所述第一弹性件回位,以驱动所述第一活塞带动所述主轴朝向所述动力组件移动。
2.根据权利要求1所述的水力振荡器,其特征在于,所述振荡组件还包括第二壳体,所述第二壳体的一端与所述第一壳体连接且另一端通过所述连接组件与所述定子连接,所述第二壳体开设有与环空连通的第二解压孔;
所述第一活塞的周侧设置有与所述第二解压孔连通的第一连通槽,所述第一活塞还设置有第一腔室和第二腔室,所述第一腔室的一端与所述第一连通槽连通且另一端与所述第二腔室连通,所述第二腔室背离所述第一腔室的一端与所述水力振荡器内腔连通;
所述第二腔室内设置有第二弹性件以及第二活塞,所述第二弹性件的一端与所述第二腔室靠近所述第一腔室的内壁抵接,所述第二弹性件的另一端与所述第二活塞抵接。
3.根据权利要求2所述的水力振荡器,其特征在于,所述第二解压孔设置有封堵塞,所述封堵塞贯穿设置有多个过滤孔。
4.根据权利要求2所述的水力振荡器,其特征在于,所述第一连通槽为环槽。
5.根据权利要求2所述的水力振荡器,其特征在于,所述第一活塞设置有与所述水力振荡器内腔连通的第一通孔,所述第二腔室用于设置所述第二弹性件的腔室为弹性腔,所述第二活塞设置有与所述弹性腔连通的第一流道,所述第二弹性件压缩处于状态时,所述第一通孔与所述第一流道连通以增加对所述第二活塞的压力。
6.根据权利要求5所述的水力振荡器,其特征在于,所述第二活塞的周侧设置有与所述第一流道连通的第二连通槽,所述第一通孔通过所述第二连通槽与所述第一流道连通,所述第二连通槽为环槽。
7.根据权利要求2所述的水力振荡器,其特征在于,所述第二活塞设置有抵接部,所述抵接部穿过所述第二弹性件的内腔,所述第二弹性件处于压缩状态时,所述抵接部与所述第二腔室靠近所述第一腔室的内壁抵接以使所述第一腔室与所述第二腔室隔离。
8.根据权利要求2所述的水力振荡器,其特征在于,所述第二壳体与所述第一活塞围设形成有第三腔室,所述第一活塞设置有与所述第三腔室连通的第二流道;
所述第一活塞设置有第二通孔以及第三通孔,所述第二通孔与所述水力振荡器内腔连通,所述第三通孔与所述第二流道连通,所述第二活塞的周侧设置有第三连通槽,所述第三连通槽用于同时与所述第二通孔和所述第三通孔连通。
9.根据权利要求2所述的水力振荡器,其特征在于,所述第二壳体与所述第一活塞围设形成有第三腔室,所述第一活塞设置有与所述第三腔室连通的第二流道;
所述第一活塞设置有第四通孔和第五通孔,所述第四通孔与所述第二流道连通,所述第五通孔与所述第一连通槽连通,所述第二活塞的周侧设置有第四连通槽,所述第四连通槽用于同时与所述第四通孔和所述第五通孔连通。
10.根据权利要求1所述的水力振荡器,其特征在于,所述第一壳体设置有第三解压孔,所述第三解压孔与所述第一弹性件所在腔室连通。
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