CN206368686U - 钻头径向震击器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种钻头径向震击器，包括上壳体，在上壳体的内部设置有震击组件；在上壳体内壁沿轴线设置有两个转动座，震击组件转动连接在两个转动座之间；震击组件包括与前述两个转动座转动连接的换向锤体阀，在换向锤体阀中部沿其轴线贯穿设置有导流孔；在换向锤体阀朝向钻杆连接部的一端部上套接有周向冲击摆锤，在换向锤体阀的轴向另一端设置有泄流环，在泄流环内环形阵列设置有若干泄流孔，在换向锤体阀的内壁环形阵列设置有若干排流孔；在泻流环与周向冲击摆锤之间还设置有套接在周向冲击摆锤外壁上的摆锤座，在摆锤座内环形阵列设置有若干与换向锤体阀同轴的泄压孔，泄压孔与泄流孔连通，钻杆连接部内设置有与导流孔连通的连接通孔。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钻头径向震击器，属于钻孔机械领域。
背景技术
在井下，PDC钻头的运动是极其无序的，包括横向、纵向和扭向的振动及这几种振动的组合。井下振动会损坏单个PDC切削齿,导致钻头寿命降低，引起扭矩波动干扰定向控制和随钻测井（LWD）信号，以及产生不规则井眼降低井身质量。。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术中的PDC钻头运动规律无序的技术问题，提供一种钻头径向震击器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种钻头径向震击器，包括一个上壳体，在上壳体的一端设置有钻杆连接部，在所述壳体的另一端设置有用于连接钻头的下接头，在下接头与钻杆连接部之间设置有一个震击组件；在所述上壳体内壁沿轴线设置有两个转动座，震击组件转动连接在两个转动座之间；所述震击组件包括一个与前述两个转动座转动连接的换向锤体阀，换向锤体阀为一个柱形结构，其轴向两端设置有两个限位环用于与转动座接触，在换向锤体阀中部沿其轴线贯穿设置有一个导流孔；在所述换向锤体阀朝向钻杆连接部的一端部上套接有一个周向冲击摆锤，周向冲击摆锤的外壁与上壳体之间滑动连接且与对应一侧的转动座之间设置有间隙，在所述周向冲击摆锤的内壁与换向锤体阀的外壁之间设置有一个环形的导流间隙，在所述换向锤体阀的轴向另一端设置有一个泄流环，在所述泄流环内环形阵列设置有若干泄流孔，在所述换向锤体阀的内壁环形阵列设置有若干与前述泄流孔对应的排流孔；在所述泄流环与周向冲击摆锤之间还设置有一个套接在周向冲击摆锤外壁上的摆锤座，在所述摆锤座内环形阵列设置有若干与换向锤体阀同轴的泄压孔，所述泄压孔与泄流孔连通，钻杆连接部内设置有一个与导流孔连通的连接通孔。
作为本实用新型的进一步创新，在所述上壳体朝向钻杆连接部的一端部与转动座之间设置有一个导流孔座，在导流孔座中部设置有一个与导流孔连通的流动孔，在所述导流孔座外壁与上壳体内壁之间还设置有一个缓冲空腔，流动孔的内壁上设置有一个与缓冲空腔之间连通的排水孔。
作为本实用新型的进一步创新，所述转动座分为上轴承座和下轴承座，其中上轴承座位于钻杆连接部的一端，上轴承座通过一个滚子轴承与换向锤体阀之间转动连接，所述下轴承座位于下接头的一端，所述下轴承座内通过一个止推轴承与换向锤体阀的限位环转动连接。
作为本实用新型的进一步创新，所述泄流孔的直径小于泄压孔的直径。
作为本实用新型的进一步创新，所述导流孔座包括一个环形的连接环，所述连接环通过密封胶圈与上壳体内壁固定连接，在所述上壳体端部还设置有一个用于限制连接环移动的渐缩口。
作为本实用新型的进一步创新，所述钻杆连接部包括一个锥形的连接套，在连接套的外壁设置有螺纹，连接套与上壳体之间为一体结构。
本实用新型的有益效果是：
1、本结构通过一个浮动的轴向冲击摆锤，在钻头的转动下会往复的打开和关闭泥浆辅助流路，通过流路快速的打开和关闭产生冲击力。
2、扭力冲击器“扭力牛仔”钢体外壳和钻头套筒独特的倒扣交错式连接牢固可靠。扭力冲击器扭力冲击发生器外部物理尺寸紧凑，内部机械结构合理，泥浆流道通畅，无任何橡胶件，无任何电子元器件。另外，即使扭力冲击器扭力冲击器失效，它也只是相当于一个钻头短节和PDC钻头一起继续旋转并不影响继续钻进，并不需要对此进行起下钻，但性能相当于又回到之前不用扭力冲击器冲击器的状态中，这时的机械钻速会降低，但没有任何其他风险。
3、使用扭力冲击器扭力冲击发生器，会大大增加机械钻速和钻井导向性，使PDC更有效地剪切破碎地层。
4、泥浆流量和流速越大，扭力冲击器扭力冲击发生器产生的冲击能量也越大，对钻头产生的机械钻速以及冲击的频率也越高。
5、扭力冲击器扭力冲击发生器由于是从扭向上产生的稳定均匀的高频冲击，所以只适用于金刚石钻头。产生的所谓振动或冲击，不会对PDC钻头的金刚石覆合片产生损坏，反而会延长PDC钻头寿命，同时也减弱其他钻具的疲劳强度，延长其他钻具的寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图；
图中：1、钻杆连接部；2、上壳体；3、导流孔座；4、上轴承座；5、滚子轴承；6、周向冲击摆锤；7、摆锤座；8、换向锤体阀；9、泄流环；10、下轴承座；11、止推轴承；12、下接头。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示，本实用新型为一种钻头径向震击器，包括一个上壳体，在上壳体的一端设置有钻杆连接部，所述钻杆连接部包括一个锥形的连接套，在连接套的外壁设置有螺纹，连接套与上壳体之间为一体结构，在所述壳体的另一端设置有用于连接钻头的下接头，在下接头与钻杆连接部之间设置有一个震击组件；在所述上壳体内壁沿轴线设置有两个转动座，震击组件转动连接在两个转动座之间，所述转动座分为上轴承座和下轴承座，所述震击组件包括一个与前述上轴承座和下轴承座转动连接的换向锤体阀，换向锤体阀为一个柱形结构，其中上轴承座位于钻杆连接部的一端，上轴承座通过一个滚子轴承与换向锤体阀之间转动连接，所述下轴承座位于下接头的一端，所述下轴承座内通过一个止推轴承与换向锤体阀的限位环转动连接，在换向锤体阀中部沿其轴线贯穿设置有一个导流孔；在所述换向锤体阀朝向钻杆连接部的一端部上套接有一个周向冲击摆锤，周向冲击摆锤的外壁与上壳体之间滑动连接且与对应一侧的转动座之间设置有间隙，在所述周向冲击摆锤的内壁与换向锤体阀的外壁之间设置有一个环形的导流间隙，在所述换向锤体阀的轴向另一端设置有一个泄流环，在所述泄流环内环形阵列设置有若干泄流孔，在所述换向锤体阀的内壁环形阵列设置有若干与前述泄流孔对应的排流孔；在所述泄流环与周向冲击摆锤之间还设置有一个套接在周向冲击摆锤外壁上的摆锤座，在所述摆锤座内环形阵列设置有若干与换向锤体阀同轴的泄压孔，所述泄压孔与泄流孔连通，所述泄流孔的直径小于泄压孔的直径，钻杆连接部内设置有一个与导流孔连通的连接通孔。
在所述上壳体朝向钻杆连接部的一端部与转动座之间设置有一个导流孔座，在导流孔座中部设置有一个与导流孔连通的流动孔，在所述导流孔座外壁与上壳体内壁之间还设置有一个缓冲空腔，流动孔的内壁上设置有一个与缓冲空腔之间连通的排水孔，所述导流孔座包括一个环形的连接环，所述连接环通过密封胶圈与上壳体内壁固定连接，在所述上壳体端部还设置有一个用于限制连接环移动的渐缩口。
安装时，首先在壳体内装入导流孔座，随后依次塞入上轴承座、滚子轴承、冲击摆锤、摆锤座、换向锤体阀、止推轴承、下轴承座，最后通过紧固件装入下接头；
使用时，泥浆从下接头进入到导流孔中，随后部分泥浆通过泄流孔进入到泄压孔，带有压力的泥浆对冲击摆锤产生一定的冲击使其发生轴向移动，移动后部分压力从冲击摆锤与上轴承座之间的间隙中排出，而后冲击摆锤泄压完毕，在重力的作用下回位，之后往复，使得钻头产生周期性的冲击振动。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种钻头径向震击器，其特征是：包括一个上壳体，在上壳体的一端设置有钻杆连接部，在所述壳体的另一端设置有用于连接钻头的下接头，在下接头与钻杆连接部之间设置有一个震击组件；在所述上壳体内壁沿轴线设置有两个转动座，震击组件转动连接在两个转动座之间；所述震击组件包括一个与前述两个转动座转动连接的换向锤体阀，换向锤体阀为一个柱形结构，其轴向两端设置有两个限位环用于与转动座接触，在换向锤体阀中部沿其轴线贯穿设置有一个导流孔；在所述换向锤体阀朝向钻杆连接部的一端部上套接有一个周向冲击摆锤，周向冲击摆锤的外壁与上壳体之间滑动连接且与对应一侧的转动座之间设置有间隙，在所述周向冲击摆锤的内壁与换向锤体阀的外壁之间设置有一个环形的导流间隙，在所述换向锤体阀的轴向另一端设置有一个泄流环，在所述泄流环内环形阵列设置有若干泄流孔，在所述换向锤体阀的内壁环形阵列设置有若干与前述泄流孔对应的排流孔；在所述泄流环与周向冲击摆锤之间还设置有一个套接在周向冲击摆锤外壁上的摆锤座，在所述摆锤座内环形阵列设置有若干与换向锤体阀同轴的泄压孔，所述泄压孔与泄流孔连通，钻杆连接部内设置有一个与导流孔连通的连接通孔。
2.如权利要求1所述的一种钻头径向震击器，其特征是：在所述上壳体朝向钻杆连接部的一端部与转动座之间设置有一个导流孔座，在导流孔座中部设置有一个与导流孔连通的流动孔，在所述导流孔座外壁与上壳体内壁之间还设置有一个缓冲空腔，流动孔的内壁上设置有一个与缓冲空腔之间连通的排水孔。
3.如权利要求1所述的一种钻头径向震击器，其特征是：所述转动座分为上轴承座和下轴承座，其中上轴承座位于钻杆连接部的一端，上轴承座通过一个滚子轴承与换向锤体阀之间转动连接，所述下轴承座位于下接头的一端，所述下轴承座内通过一个止推轴承与换向锤体阀的限位环转动连接。
4.如权利要求1所述的一种钻头径向震击器，其特征是：所述泄流孔的直径小于泄压孔的直径。
5.如权利要求1所述的一种钻头径向震击器，其特征是：所述导流孔座包括一个环形的连接环，所述连接环通过密封胶圈与上壳体内壁固定连接，在所述上壳体端部还设置有一个用于限制连接环移动的渐缩口。
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| CN201621321261.4U CN206368686U (zh) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | 钻头径向震击器 |
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| CN (1) | CN206368686U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107664012A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-02-06 | 西南石油大学 | 涡轮式双向高频复合冲击器 |
| CN112392399A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-02-23 | 西南石油大学 | 复合冲击器 |
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2016
- 2016-12-05 CN CN201621321261.4U patent/CN206368686U/zh active Active
Cited By (3)
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| CN107664012B (zh) * | 2017-11-07 | 2023-05-02 | 西南石油大学 | 涡轮式双向高频复合冲击器 |
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