CN210152547U - 一种双通道液动涡轮冲击钻具 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种双通道液动涡轮冲击钻具，包括呈圆柱状的壳体本体，以及分别连接在壳体本体两端头的上接头和下接头，所述壳体本体沿液体流动方向依次设置有产生高频冲击力的冲击器和产生高扭矩以驱动钻头转动的扭矩器,所述壳体本体内设置有分别流向冲击器的内通道和流向扭矩器的外通道；所述扭矩器和冲击器在高压流体的作用下独立工作，不受流体压降的影响，稳定性高。

Description

一种双通道液动涡轮冲击钻具

技术领域

本申请涉及机械钻具装置领域，具体涉及一种用于地下钻井且采用液体驱动的兼顾旋转和冲击两通途的钻具。

背景技术

在地质勘探，煤田钻采，石油勘探等地址勘探领域都会经常用到钻头，适用于地址开采的钻头目前市面上主要有两种：其一是PDC钻头，其二是牙轮钻头，这两种钻头都是市面上用于地址开采中的主流工具，但是在实际应用中，由于PDC钻头在不断的设计和改进中，定向性不断提高，其使用的效果以及使用面比牙轮钻头要更加广泛，因此，为了实现深井开发，更好的实现PDC钻头的使用，液动的旋冲工具的革新和创造就显得异常的重要。

为了进一步说明本申请相关技术，申请人提供如下几篇公开的专利技术文献，以便更加明了本申请所述技术及其作用：

现有技术1：申请号：201811618606.6申请日：2018-12-28，公开了一种 PDC钻头内部的液力双作用震击旋冲器，由伸缩短节及震击执行机构构成，伸缩短节的上端同轴固装在钻铤下端，震击执行机构同轴安装在钻头内，伸缩短节的下端与钻头内的震击执行机构同轴连接。本发明在钻铤与钻头之间加入伸缩短节，在钻头内制有砧子，通过圆盘状盘体周向切线所制的敲击头实现对钻头的周向敲击，该周向敲击点离钻头齿更近，产生的冲击力较大，且冲击力损失较少；本发明的圆盘状敲击锤在弹簧的弹性力作用坠落到螺旋斜面的最低点，通过中心轴柱对钻头内实现轴向冲击，周向敲击和轴向冲击的共同作用，效率更高。

现有技术2：申请号：201510797525.7申请日：2015-11-18，公开了一种液动冲击器，这种液动冲击器包括本体、液动机构、阀套、隔压筒、冲击体，液动机构安装在本体上部，液动机构的中心轴下部连接阀套，隔压筒包绕在阀套外共同形成冲击腔，冲击体位于冲击腔内，阀套下部周身均匀布置阀孔，隔压筒周身均匀布置出液孔，隔压筒与本体固定连接；砧子设置在冲击体下，砧子通过套筒与本体连接，砧子内部有流道，流道上部入口设有喷嘴；液动机构包括涡轮组、中心轴，中心轴为空心柱体，涡轮组设置于中心轴外并位于中心轴中部，中心轴的上部有进液口，中心轴下部有出液口，进液口、出液口均位于液动腔内，中心轴的下端口与冲击腔相通。本发能够保证冲击体上下的压差，使其上下移动。

现有的冲击钻具各有优劣，但几乎尚无采用双通道设置的液动涡轮冲击工具。本申请中独特设计的液动涡轮旋冲工具将现有的将涡轮作为扭矩发生装置的技术思路进行了革新，且将提供扭矩旋力和轴向冲力的发生装置独立设置，且利用不同液体流道进行驱动，这样可以保证扭力和冲击力相互之间不受流体压降的影响，提高钻孔效率。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的扭力输出与冲力输出不稳定或者相互影响降低了钻孔效率的问题，本申请提供一种双通道液动涡轮冲击钻具。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种双通道液动涡轮冲击钻具，包括呈圆柱状的壳体本体，以及分别连接在壳体本体两端头的上接头和下接头，所述壳体本体沿液体流动方向依次设置有产生高频冲击力的冲击器和产生高扭矩以驱动钻头转动的扭矩器,所述壳体本体内设置有分别流向冲击器的内通道和流向扭矩器的外通道；所述冲击器包括主轴，以及沿主轴自上而下设置的复位器、转子和冲击盘，所述转子设置至少两级，相邻两级转子之间设置有静子，所述静子一端与所述主轴间隙配合，另一端与壳体本体固定连接；所述扭矩器与所述壳体本体转动连接，所述扭矩器上沿圆周方向设置有至少一层高压孔，所述高压孔一端与扭矩器侧壁相交，且高压孔的圆心所在直线与扭矩器外侧壁的切线平行，所述高压孔在扭矩器内部呈垂直向下弯折与扭矩器底部相连通；所述扭矩器上下两端分别通过第一轴承和第三轴承转动连接在壳体本体内，所述高压孔所在圆周上下两端均设置有滑动抗压密封圈。

工作原理及结构简述：冲击器是通过设置在主轴上的转子，即涡轮叶片在高压水流的作用下产生旋转，从而带动转子高速旋转，相邻两级转子之间设置有静子的目的是将通过转子的流体进行导流，然后让流体进入下一级转子，对主轴进行旋转加速。由于主轴下端设置有冲击盘，冲击盘每旋转一周就会产生一个轴向的冲力，本方案中的冲击盘可以采用现有的将旋转转化为周期性轴向往复运动的机构，也可以采用诸如螺旋阶梯的端面设置，均可以实现此效果。冲击盘在高速旋转的过程中会产生高频次的冲击力，施加给扭矩器，由于扭矩器是刚性的，因此，扭矩器可以实现将来自于冲击器施加的轴向高频冲力直接传递到钻头上，提高钻孔效率。虽然在高压的流体作用下，冲击器能够实现向下的冲击，但是为了保证冲击的可靠性和稳定性，在冲击器上安装的复位器就能够起到一个很好的复位效果。复位器采用的具体方案有多种，从兼顾产品空间和稳定性考虑，螺旋弹簧复位器是一种比较好的方式。

扭矩器是提供扭矩驱动钻头旋转，对地质或者岩石进行切削的动力机构，其扭矩的产生是通过来自于外通道的流体设置在扭矩器内的多个高压孔，使得高压流体对扭矩器产生一个顺时针或者逆时针的扭矩，这个扭矩直接通过扭矩器驱动钻头旋转，实现切削钻孔的目的。值得说明的是，所述高压孔需要沿着扭矩器切线的方向进入扭矩器，且必须要有一个角度的弯折，最佳角度为90°的垂直设置，然后高压孔经垂直弯折之后以螺旋状与扭矩器底部连通泄流，根据公司F＝P/S，可知，由于输入的高压流体的压强是一定的，当高压孔的孔径确定之后，有效的产生压力的面积也就确定了，那么输入的高压流体就已经从理论上限制了单个高压孔产生的压力极限值maxF，因此，在高压孔的流通通道的设计上成为本申请所述扭矩器效果好坏之关键。将高压孔进入扭矩器的角度设置为与扭矩器外圆周相切的切线平行的方式是为了保证在相同的高压孔直径前提下，获得最大的正压力。因为切线平行的方向与扭矩器旋转的轴线力臂是垂直的，这样可以获得理论上的最大力矩。若保证此方向高压孔内部没有垂直的弯折，而采用其他方向或者平滑过渡，则在力矩方向会出现分力，分力的计算可以通过三角函数计算得出，鉴于此，无论分力产生的多少，只要是大于零的，那么对最佳的扭矩都是一种削弱，因此，采用以切线方向进入，再进行垂直弯折是最好的方式。同理，在此为了便于理解，可以公开一种与本方案完全相悖的minF的产生方案就是将高压孔的进入方向设置成通过圆心的半径所在方向，这样无论多大的压力，高压孔只起到了一个流道的作用，流体并不会产生任何的力矩，因为过圆心后力臂为零，因此不可能产生力矩，这样扭矩器就不能产生任何旋转扭矩了。

值得说明的是：由于扭矩器和高压孔的尺寸是有限的，因此，在实际的产品设计尺寸时，根据工作环境的流体压力设定高压孔的直径，在满足工况要求的情况下，应将高压孔尽量的外移，即在不减少高压孔有截面积的前提下，将产生扭矩力臂的距离尽可能的增大即可达到最佳值。

优选地，所述复位器包括与所述壳体本体固连的复位器外壳和设置在复位器外壳内并套设在所述主轴上的弹簧。所述弹簧始终处理压缩状态，复位器外壳的作用是起到一个保护和稳定的作用，所述弹簧的下端与主轴是固定连接的，弹簧始终对主轴施加有一个竖直向下的力，这样在工作状态下，能够冲击器始终能够有个稳定的轴向往复高频冲击的状态。

优选地，所述冲击盘与所述主轴固定连接，且冲击盘下表面一体设置有回旋台阶，所述回旋台阶下方设置有直径小于所述冲击盘直径的冲击柱，所述冲击柱沿轴向方向设置有花键槽和花键棱；所述花键棱位于所述花键槽内的两侧壁上设置有用于容纳钢珠的弧形凹槽。在工作状态时，冲击盘每旋转一周回旋台阶就会产生一次轴向的冲击，冲击盘的旋转速度越快，冲击的频率就越高。在冲击盘下方设置冲击柱的作用是更好，更直接的将冲击盘产生的冲力传递给扭矩器，以最终传递给钻头，提高钻孔效率；同时，冲击柱设置成花键轴的形式在能够满足冲击的效果的同时，还能够带动所述扭矩器旋转，这样就能够将冲击器的涡轮叶片转子和静子产生的旋转扭矩传递给扭矩器，能够进一步提高扭矩器的扭矩和转速，从而达到提高钻孔效率的作用。需要强调的是，由于在花键槽内设置有降低扭矩器和冲击器轴向往复移动的阻力钢珠，因此，在通过花键轴设置的冲击柱传递扭矩时，丝毫不会影响到冲击力的传递，达到了事半功倍的效果，这一点是现有的产品所完全不具备的。

优选地，所述扭矩器上端设置有用于容纳且与所述冲击柱相适应的抗击柱，所述抗击柱内设置容纳冲击柱的花键盲孔，花键盲孔的深度大于所述回旋台阶最低点到冲击柱最低点的距离，且深度小于所述回旋台阶最高点到冲击柱最低点的距离；所述冲击柱的圆周上表面与所述回旋台阶相适应。所述抗击柱的长度按照上述参数设置的目的是为了提高或者延长抗击柱的寿命，确保冲击力均施加在抗击柱盲孔底部，而不是在抗击柱的外侧壁上，避免因长期冲击导致的变形。

优选地，所述扭矩器包括扭矩柱，所述扭矩柱上设置有四层高压孔，所述任一层高压孔所在圆周上下两侧位置均由设置在所述扭矩柱与壳体本体之间的抗压密封圈隔离密封，所述壳体本体位于高压孔所在圆周上设置有多个通孔与所述外通道连通。具体地，所述四层高压孔从上之下分别由第一密封环，第二密封环，第三密封环，第四密封环，第五密封环，第六密封环组成的抗压密封圈单元分隔开来。所述抗压密封圈单元的材质是高压石墨密封环。

优选地，所述高压孔进入扭矩柱后经垂直向下弯折与设置在扭矩柱内部并与扭矩器底部导通用于排除液体的泄流孔相连通。在流体流经每一个高压孔后都会对扭矩柱产生力矩，所有的高压孔产生的力矩之和就是扭矩柱获得的扭矩，驱动扭矩器转动；流体经过高压孔后通过泄流孔将流体导向钻头用于钻头的冷却和润滑作用，最后再液体压差的作用下连同钻孔产生的石砾排除到井口到达地面。

优选地，所述扭矩器下端头固连设置有轴肩，轴肩的上下两端均设置有用于承受来自所述冲击器施加的周期性循环轴向冲击力的第二轴承和第三轴承。设置轴肩的目的是提高扭矩器的稳定性和抗冲击的能力；当然所述第二轴承的上端的扭矩柱直径也会大于第二轴承的内环直径，起到一个轴肩的阻挡作用。

优选地，所述扭矩器下端头还可拆卸固定连接有用于连接钻头的下接头。下接头与现有的钻头匹配，下接头与扭矩器的连接方式采用现有的螺纹连接方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。

图1是本申请沿轴向的剖视结构示意图(未剖冲击器)；

图2是本申请沿轴向的壳体本体剖视结构示意图；

图3是冲击器和扭矩器的爆炸图(包含静子)；

图4是图3的主视图(装配状态)；

图5是图4中沿剖切符号A-A的剖视图；

图6是图4中沿剖切符号B-B的剖视图；

图7是冲击盘和冲击柱的立体结构图；

图8是冲击器的主体结构立体图；

图9是高压空的流道局部剖视结构示意图；

图中：1-上接头；2-复位器；3-弹簧；4-外通道；5-转子；6-静子；7-冲击盘；71-回旋台阶；8-冲击柱；81-花键槽；82-花键棱；9-第一轴承；10-第一密封环；11-第二密封环；12-第三密封环；13-第四密封环；14-第五密封环； 15-第六密封环；16-第二轴承；17-第三轴承；18-下接头；19-轴肩；20-高压孔；21-扭矩器；211-抗击柱；212-扭矩柱；213-泄流孔；22-回流孔；23-内通道；24-钻头。

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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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。

实施例1：

结合说明书附图1、图2、图3和图4所示，一种双通道液动涡轮冲击钻具，包括呈圆柱状的壳体本体，以及分别连接在壳体本体两端头的上接头1和下接头18，所述壳体本体沿液体流动方向依次设置有产生高频冲击力的冲击器和产生高扭矩以驱动钻头24转动的扭矩器21,所述壳体本体内设置有分别流向冲击器的内通道23和流向扭矩器21的外通道4；所述冲击器包括主轴，以及沿主轴自上而下设置的复位器2、转子5和冲击盘7，所述转子5设置至少两级，相邻两级转子5之间设置有静子6，所述静子6一端与所述主轴间隙配合，另一端与壳体本体固定连接；所述扭矩器21与所述壳体本体转动连接，所述扭矩器 21上沿圆周方向设置有至少一层高压孔20，所述高压孔20一端与扭矩器21侧壁相交，且高压孔20的圆心所在直线与扭矩器21外侧壁的切线平行，所述高压孔20在扭矩器21内部呈垂直向下弯折与扭矩器21底部相连通；所述扭矩器 21上下两端分别通过第一轴承9和第三轴承17转动连接在壳体本体内，所述高压孔20所在圆周上下两端均设置有滑动抗压密封圈。

工作原理及结构简述：冲击器是通过设置在主轴上的转子5，即涡轮叶片在来自于内通道23的高压水流的作用下产生旋转，并从设置在壳体本体上的回流孔22排除到本冲击钻具外，与所述外通道4的高压水流互不交叉；提高了内外通道的高压水流的独立性，保证了稳定的水流压力。在高压水流的作用下带动转子5高速旋转，相邻两级转子5之间设置有静子6的目的是将通过转子5 的流体进行导流，然后让流体进入下一级转子，对主轴进行旋转加速。由于主轴下端设置有冲击盘7，冲击盘7每旋转一周就会产生一个轴向的冲力，本方案中的冲击盘7可以采用现有的将旋转转化为周期性轴向往复运动的机构，也可以采用诸如螺旋阶梯的端面设置，均可以实现此效果。冲击盘7在高速旋转的过程中会产生高频次的冲击力，施加给扭矩器21，由于扭矩器21是刚性的，因此，扭矩器21可以实现将来自于冲击器施加的轴向高频冲力直接传递到钻头24上，提高钻孔效率。虽然在高压的流体作用下，冲击器能够实现向下的冲击，但是为了保证冲击的可靠性和稳定性，在冲击器上安装的复位器就能够起到一个很好的复位效果。复位器采用的具体方案有多种，从兼顾产品空间和稳定性考虑，螺旋弹簧复位器是一种比较好的方式。

扭矩器是提供扭矩驱动钻头24旋转，对地质或者岩石进行切削的动力机构，其扭矩的产生是通过来自于外通道4的流体设置在扭矩器21内的多个高压孔20，使得高压流体对扭矩器21产生一个顺时针或者逆时针的扭矩，这个扭矩直接通过扭矩器21驱动钻头24旋转，实现切削钻孔的目的。值得说明的是，所述高压孔20需要沿着扭矩器21切线的方向进入扭矩器21，且必须要有一个角度的弯折，最佳角度为90°的垂直设置，然后高压孔20经垂直弯折之后以螺旋状与扭矩器21底部连通泄流，根据公式F＝P/S，可知，由于输入的高压流体的压强是一定的，当高压孔20的孔径确定之后，有效的产生压力的面积也就确定了，那么输入的高压流体就已经从理论上限制了单个高压孔20产生的压力极限值maxF，因此，在高压孔20的流通通道的设计上成为本申请所述扭矩器 21效果好坏之关键。将高压孔20进入扭矩器21的角度设置为与扭矩器21外圆周相切的切线平行的方式是为了保证在相同的高压孔20直径前提下，获得最大的正压力。因为切线平行的方向与扭矩器21旋转的轴线力臂是垂直的，这样可以获得理论上的最大力矩。若保证此方向高压孔20内部没有垂直的弯折，而采用其他方向或者平滑过渡，则在力矩方向会出现分力，分力的计算可以通过三角函数计算得出，鉴于此，无论分力产生的多少，只要是大于零的，那么对最佳的扭矩都是一种削弱，因此，采用以切线方向进入，再进行垂直弯折是最好的方式。同理，在此为了便于理解，可以公开一种与本方案完全相悖的minF 的产生方案就是将高压孔20的进入方向设置成通过圆心的半径所在方向，这样无论多大的压力，高压孔20只起到了一个流道的作用，流体并不会产生任何的力矩，因为过圆心后力臂为零，因此不可能产生力矩，这样扭矩器21就不能产生任何旋转扭矩了。

值得说明的是：由于扭矩器21和高压孔20的尺寸是有限的，因此，在实际的产品设计尺寸时，根据工作环境的流体压力设定高压孔20的直径，在满足工况要求的情况下，应将高压孔20尽量的外移，即在不减少高压孔20有截面积的前提下，将产生扭矩力臂的距离尽可能的增大即可达到最佳值。

实施例2：

结合附图1-4、图7-9所示的一种双通道液动涡轮冲击钻具，包括呈圆柱状的壳体本体，以及分别连接在壳体本体两端头的上接头1和下接头18，所述壳体本体沿液体流动方向依次设置有产生高频冲击力的冲击器和产生高扭矩以驱动钻头24转动的扭矩器21,所述壳体本体内设置有分别流向冲击器的内通道 23和流向扭矩器21的外通道4；所述冲击器包括主轴，以及沿主轴自上而下设置的复位器2、转子5和冲击盘7，所述转子5设置至少两级，相邻两级转子5 之间设置有静子6，所述静子6一端与所述主轴间隙配合，另一端与壳体本体固定连接；所述扭矩器21与所述壳体本体转动连接，所述扭矩器21上沿圆周方向设置有至少一层高压孔20，所述高压孔20一端与扭矩器21侧壁相交，且高压孔20的圆心所在直线与扭矩器21外侧壁的切线平行，所述高压孔20在扭矩器21内部呈垂直向下弯折与扭矩器21底部相连通；所述扭矩器21上下两端分别通过第一轴承9和第三轴承17转动连接在壳体本体内，所述高压孔20所在圆周上下两端均设置有滑动抗压密封圈。所述复位器2包括与所述壳体本体固连的复位器外壳和设置在复位器外壳内并套设在所述主轴上的弹簧3。所述弹簧3始终处理压缩状态，复位器外壳的作用是起到一个保护和稳定的作用，所述弹簧3的下端与主轴是固定连接的，弹簧3始终对主轴施加有一个竖直向下的力，这样在工作状态下，能够冲击器始终能够有个稳定的轴向往复高频冲击的状态。

所述冲击盘7与所述主轴固定连接，且冲击盘7下表面一体设置有回旋台阶71，所述回旋台阶71下方设置有直径小于所述冲击盘7直径的冲击柱8，所述冲击柱8沿轴向方向设置有花键槽81和花键棱82；所述花键棱82位于所述花键槽81内的两侧壁上设置有用于容纳钢珠的弧形凹槽。在工作状态时，冲击盘7每旋转一周回旋台阶71就会产生一次轴向的冲击，冲击盘7的旋转速度越快，冲击的频率就越高。在冲击盘7下方设置冲击柱8的作用是更好，更直接的将冲击盘7产生的冲力传递给扭矩器21，以最终传递给钻头24，提高钻孔效率；同时，冲击柱8设置成花键轴的形式在能够满足冲击的效果的同时，还能够带动所述扭矩器21旋转，这样就能够将冲击器的涡轮叶片转子5和静子6产生的旋转扭矩传递给扭矩器21，能够进一步提高扭矩器21的扭矩和转速，从而达到提高钻孔效率的作用。需要强调的是，由于在花键槽81内设置有降低扭矩器21和冲击器轴向往复移动的阻力钢珠，因此，在通过花键轴设置的冲击柱 8传递扭矩时，丝毫不会影响到冲击力的传递，达到了事半功倍的效果，这一点是现有的产品所完全不具备的。

实施例3：

在实施例2的基础上，进一步结合说明书附图1-9所示，所述扭矩器21上端设置有用于容纳且与所述冲击柱8相适应的抗击柱211，所述抗击柱211内设置容纳冲击柱8的花键盲孔，花键盲孔的深度大于所述回旋台阶71最低点到冲击柱8最低点的距离，且深度小于所述回旋台阶71最高点到冲击柱8最低点的距离；所述冲击柱211的圆周上表面与所述回旋台阶71相适应。所述抗击柱 211的长度按照上述参数设置的目的是为了提高或者延长抗击柱211的寿命，确保冲击力均施加在抗击柱211盲孔底部，而不是在抗击柱211的外侧壁上，避免因长期冲击导致的变形。

本实施例中，进一步地，所述扭矩器21包括扭矩柱212，所述扭矩柱212 上设置有四层高压孔20，所述任一层高压孔20所在圆周上下两侧位置均由设置在所述扭矩柱212与壳体本体之间的抗压密封圈隔离密封，所述壳体本体位于高压孔20所在圆周上设置有多个通孔与所述外通道4连通。具体地，所述四层高压孔20从上之下分别由第一密封环10，第二密封环11，第三密封环12，第四密封环13，第五密封环,14，第六密封环15组成的抗压密封圈单元分隔开来。所述抗压密封圈单元的材质是高压石墨密封环。

本实施例中，进一步地，所述高压孔20进入扭矩柱212后经垂直向下弯折与设置在扭矩柱212内部并与扭矩器21底部导通用于排除液体的泄流孔213相连通。在流体流经每一个高压孔20后都会对扭矩柱212产生力矩，所有的高压孔20产生的力矩之和就是扭矩柱212获得的扭矩，驱动扭矩器21转动；流体经过高压孔20后通过泄流孔213将流体导向钻头24用于钻头的冷却和润滑作用，最后再液体压差的作用下连同钻孔产生的石砾排除到井口到达地面。

本实施例中，进一步地，所述扭矩器21下端头固连设置有轴肩19，轴肩 19的上下两端均设置有用于承受来自所述冲击器施加的周期性循环轴向冲击力的第二轴承16和第三轴承17。设置轴肩19的目的是提高扭矩器21的稳定性和抗冲击的能力；当然所述第二轴承16的上端的扭矩柱212直径也会大于第二轴承16的内环直径，起到一个轴肩的阻挡作用。

本实施例中，进一步地，所述扭矩器21下端头还可拆卸固定连接有用于连接钻头24的下接头18。下接头18与现有的钻头24匹配，下接头18与扭矩器 21的连接方式采用现有的螺纹连接方式。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双通道液动涡轮冲击钻具，包括呈圆柱状的壳体本体，以及分别连接在壳体本体两端头的上接头(1)和下接头(18)，所述壳体本体沿液体流动方向依次设置有产生高频冲击力的冲击器和产生高扭矩以驱动钻头(24)转动的扭矩器(21),其特征在于：所述壳体本体内设置有分别流向冲击器的内通道(23)和流向扭矩器(21)的外通道(4)；

所述冲击器包括主轴，以及沿主轴自上而下设置的复位器(2)、转子(5)和冲击盘(7)，所述转子(5)设置至少两级，相邻两级转子(5)之间设置有静子(6)，所述静子(6)一端与所述主轴间隙配合，另一端与壳体本体固定连接；

所述扭矩器(21)与所述壳体本体转动连接，所述扭矩器(21)上沿圆周方向设置有至少一层高压孔(20)，所述高压孔(20)一端与扭矩器(21)侧壁相交，且高压孔(20)的圆心所在直线与扭矩器(21)外侧壁的切线平行，所述高压孔(20)在扭矩器(21)内部呈垂直向下弯折与扭矩器(21)底部相连通；所述扭矩器(21)上下两端分别通过第一轴承(9)和第三轴承(17)转动连接在壳体本体内，所述高压孔(20)所在圆周上下两端均设置有滑动抗压密封圈。

2.根据权利要求1所述的一种双通道液动涡轮冲击钻具，其特征在于：所述复位器(2)包括与所述壳体本体固连的复位器外壳和设置在复位器外壳内并套设在所述主轴上的弹簧(3)。

3.根据权利要求1所述的一种双通道液动涡轮冲击钻具，其特征在于：所述冲击盘(7)与所述主轴固定连接，且冲击盘(7)下表面一体设置有回旋台阶(71)，所述回旋台阶(71)下方设置有直径小于所述冲击盘(7)直径的冲击柱(8)，所述冲击柱(8)沿轴向方向设置有花键槽(81)和花键棱(82)；所述花键棱(82)位于所述花键槽(81)内的两侧壁上设置有用于容纳钢珠的弧形凹槽。

4.根据权利要求3所述的一种双通道液动涡轮冲击钻具，其特征在于：所述扭矩器(21)上端设置有用于容纳且与所述冲击柱(8)相适应的抗击柱(211)，所述抗击柱(211)内设置容纳冲击柱(8)的花键盲孔，花键盲孔的深度大于所述回旋台阶(71)最低点到冲击柱(8)最低点的距离，且深度小于所述回旋台阶(71)最高点到冲击柱(8)最低点的距离；所述冲击柱(8)的圆周上表面与所述回旋台阶(71)相适应。

5.根据权利要求3所述的一种双通道液动涡轮冲击钻具，其特征在于：所述扭矩器(21)包括扭矩柱(212)，所述扭矩柱(212)上设置有四层高压孔(20)，任一层所述高压孔(20)所在圆周上下两侧位置均由设置在所述扭矩柱(212)与壳体本体之间的抗压密封圈隔离密封，所述壳体本体位于高压孔(20)所在圆周上设置有多个通孔与所述外通道(4)连通。

6.根据权利要求5所述的一种双通道液动涡轮冲击钻具，其特征在于：所述高压孔(20)进入扭矩柱(212)后经垂直向下弯折与设置在扭矩柱(212)内部并与扭矩器(21)底部导通用于排除液体的泄流孔(213)相连通。

7.根据权利要求6所述的一种双通道液动涡轮冲击钻具，其特征在于：所述扭矩器(21)下端头固连设置有轴肩(19)，轴肩(19)的上下两端均设置有用于承受来自所述冲击器施加的周期性循环轴向冲击力的第二轴承(16)和第三轴承(17)。

8.根据权利要求7所述的一种双通道液动涡轮冲击钻具，其特征在于：所述扭矩器(21)下端头还可拆卸固定连接有用于连接钻头(24)的下接头(18)。

Images