CN202627986U - 运动转换减振装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及的是一种运动转换减振装置，这种运动转换减振装置包括中心管、上盘根、下盘根、外筒、运动转换减振器，中心管、上盘根、下盘根、运动转换减振器均安装在外筒中，运动转换减振器安装在上盘根与下盘根之间，运动转换减振器由上油缸、螺旋旋转装置、可控流量单向阀、导流槽、下油缸构成；螺旋旋转装置设置在上油缸与下油缸之间，螺旋旋转装置的定子内设置有转子，定子内壁有波纹，转子外壁也有波纹，定子外壁上设置有导流槽和可控流量单向阀；导流槽一端与上油缸相通，导流槽另一端与下油缸相通。本实用新型性能优越，在不用减小系统的刚度的情况下实现较低的自然频率，减小底部钻头振动向上部钻柱的传递；同时，还可以减小减震系统的整体尺寸。
Description
技术领域：
本实用新型涉及的是石油工程领域，减小带有牙轮钻头的钻柱钻柱纵向振动的装置，具体涉及的是运动转换减振装置。
背景技术：
钻柱工作过程中，底部牙轮钻头受到地层岩石冲击后，将产生振动。井下钻柱振动会给钻井作业带来极大危害，如：纵向振动会使钻头产生脉冲跳动，不但降低了钻速，而且还会使钻头轴承和镶齿过早破坏；振动还会使钻柱连接处的螺纹发生疲劳断裂。
目前，国内外开发的减震系统主要有机械式、液压式、机械液压混合式和充气式几大类。从产生阻尼的材料这个角度划分主要有液压和充气两种。现有的液压减震器只是靠压缩油缸内的硅油来实现减震功能，减震装置压缩行程长，减震效果不明显。
发明内容：
本实用新型的目的是提供运动转换减振装置，它用于解决现有的减震装置压缩行程长，减震效果不明显的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种运动转换减振装置包括中心管、上盘根、下盘根、外筒、运动转换减振器，中心管、上盘根、下盘根、运动转换减振器均安装在外筒中，运动转换减振器安装在上盘根与下盘根之间，运动转换减振器由上油缸、螺旋旋转装置、可控流量单向阀、导流槽、下油缸构成；螺旋旋转装置设置在上油缸与下油缸之间，螺旋旋转装置的定子内设置有转子，定子内壁有波纹，转子外壁也有波纹，定子外壁上设置有导流槽和可控流量单向阀；导流槽一端与上油缸相通，导流槽另一端与下油缸相通。
上述方案中上盘根与上油缸之间有橡胶垫，下盘根与下油缸之间也有橡胶垫，以减小振动。
本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型性能优越，在不用减小系统的刚度的情况下实现较低的自然频率，减小底部钻头振动向上部钻柱的传递；同时，还可以减小减震系统的整体尺寸。
2、本实用新型使用安全，具有上下油腔以及连接上下油腔的导流槽，对钻柱上下的振动同时起到减振效果，保证装置的安全可靠性。
3、本实用新型通过减小钻柱振动破坏的机率，延长了钻柱使用寿命，最终节省钻井作业成本。
4、本实用新型可以有效吸收外部激励引起钻柱的振动，保护底部钻具安全，特别是对特殊井下工具的保护，如MWD/LWD等。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中运动转换减振器的结构框图。
1 上接头； 2中心管； 3上盘根； 4外筒；5运动转换减振器； 6下盘根； 7橡胶垫； 8下接头； 9上油缸； 10可控流量单向阀； 11导流槽； 12下油缸； 13定子； 14转子。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
结合图1、图2所示，这种运动转换减振装置包括中心管2、上盘根3、下盘根6、外筒4、运动转换减振器5、上接头1、下接头8，中心管2、上盘根3、下盘根6、运动转换减振器5均安装在外筒4中，运动转换减振器5安装在上盘根3与下盘根6之间，上盘根3与上油缸9之间有橡胶垫7，下盘根6与下油缸12之间也有橡胶垫7。本实用新型通过上接头1连接钻铤，通过下接头8连接钻头。外筒4的作用是保护减震装置内各部件，同时用于配合连接内部运动部件。
运动转换减振器5由上油缸9、螺旋旋转装置、可控流量单向阀10、导流槽11、下油缸12构成；螺旋旋转装置设置在上油缸9与下油缸12之间，螺旋旋转装置的定子13内设置有转子14，定子13内壁有波纹，转子14外壁也有波纹，定子13外壁上设置有导流槽11和可控流量单向阀10；导流槽11一端与上油缸9相通，导流槽11另一端与下油缸12相通。钻头和钻具受到轴向冲击和震动时，其作用力使工具以极快的速度向上运动，此时，下油缸12内的硅油收到压缩，一部分流体从下油缸12通过流通通道可控流量单向阀10，再通过螺旋旋转装置进入上油缸9，然后进入导流槽11循环回到下油缸12。钻柱震动的动能转化为硅油的压缩能和螺旋旋转装置的动能，起到减震作用。
综上所述，本实用新型通过在传统的减震装置增加螺旋旋转装置来改变整个管柱的系统频率；工作时，外部激震使螺旋旋转装置加速旋转来储蓄能量，同时通过上下盘根推动中心管2上下运动。当上下盘根压缩上油缸9和下油缸12，此时油腔内的液压油不仅受到减速压缩，将内部的液体以极高的流速通过上排液孔排除，将管柱上下震动的动能转换为旋转装置的旋转动能以及液压能。当中心管2下行时，液压内腔排除的液体通过中间部位的可控流量单向阀10再次进入下油缸12。完成一次循环过程。可控流量单向阀10可以根据液体排量来改变出口的大小，进而使得该减振装置处于较小的频率范围内，因此，管柱的振动频率与其固有频率不在一个区间内。
原有的液压减震装置只是靠压缩油缸内的硅油来实现减震功能；该设计装置不仅具备该功能，而且在其内部增加螺旋旋转装置，同时设计了可变流量控制的单流阀装置，实现了将钻柱振动的动能转化为液体的压能和螺旋旋转装置的动能的功能。
本实用新型适用于牙轮钻头和研磨性取心钻头，严禁用于刮刀钻头。
Claims (2)
1.一种运动转换减振装置，其特征在于：这种运动转换减振装置包括中心管（2）、上盘根（3）、下盘根（6）、外筒（4）、运动转换减振器（5），中心管（2）、上盘根（3）、下盘根（6）、运动转换减振器（5）均安装在外筒（4）中，运动转换减振器（5）安装在上盘根（3）与下盘根（6）之间，运动转换减振器（5）由上油缸（9）、螺旋旋转装置、可控流量单向阀（10）、导流槽（11）、下油缸（12）构成；螺旋旋转装置设置在上油缸（9）与下油缸（12）之间，螺旋旋转装置的定子（13）内设置有转子（14），定子（13）内壁有波纹，转子（14）外壁也有波纹，定子（13）外壁上设置有导流槽（11）和可控流量单向阀（10）；导流槽（11）一端与上油缸（9）相通，导流槽（11）另一端与下油缸（12）相通。
2.根据权利要求1所述的运动转换减振装置，其特征在于：所述的上盘根（3）与上油缸（9）之间有橡胶垫（7），下盘根（6）与下油缸（12）之间也有橡胶垫（7）。
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