[發明專利]沖擊鉆具

無效

• 申請號: 201210370251.X
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102852455A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 李少江
• 申請（專利權）人: 李少江;翟常忠
• 主分類號: E21B1/26
• 分類號: E21B1/26
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

1.一種沖擊鉆具，包括：外殼體；馬達機構、與所述馬達機構連接的定軸傳動機構、產生沖擊作用的沖擊機構和用于安裝鉆頭的主軸機構，依次設置在所述外殼體內；其特征在于，

所述沖擊機構設置在所述定軸傳動機構的下方，所述主軸機構的上方，所述沖擊機構包括：液壓活塞裝置、旋轉換向閥和第一、第二限壓裝置，所述液壓活塞裝置包括：液壓缸和活塞；

所述馬達機構在鉆井液壓力作用下旋轉，通過所述定軸傳動機構驅使所述旋轉換向閥換向，以改變所述液壓缸進出口的流體流動方向，使所述活塞往復運動，從而使沖擊機構對所述主軸機構產生沖擊作用。

2.根據權利要求1所述的沖擊鉆具，其特征在于，所述液壓缸由第一缸筒和第二缸筒連接而成，且所述第一缸筒在上，所述第二缸筒在下倒置，所述第一缸筒的孔徑大于所述第二缸筒的孔徑；

所述第一缸筒上下兩端各設置有一個進出液口，所述第二缸筒的下端偏離軸心處設置有三個軸向孔，其中的一個所述軸向孔與第一缸筒下端的進出液口相通，另外兩個所述軸向孔對稱于軸心線分布，為所述液壓缸筒的出液口；

所述液壓缸的外圓上沿軸向設置有四條兩兩相對的槽形流體通道，其中一對相對的所述槽型流體通道分別與所述兩個進出液口相通，構成流體換向通道，另外一對所述槽型流體通道分別與位于所述第二缸筒上的兩個關于軸線對稱分布的出液口連通，構成流體排出通道。

3.根據權利要求2所述的沖擊鉆具，其特征在于，所述旋轉換向閥設置在所述液壓筒的上方，包括：靜換向閥芯和動換向閥芯，所述動換向閥芯設置在所述動換向閥芯上方，且與所述動換向閥芯平面接觸；

所述靜換向閥芯的軸心處設置有軸心通孔，其本體上另設置有四個軸向的通孔，該四個通孔到軸心的距離相等，呈兩兩對稱的形態分布；

其中一對對稱的所述通孔通過設置在靜換向閥芯上端面的槽連通，且該對通孔的下端分別與所述液壓缸的外圓面上構成流體排出通道的兩個槽形流體通道對應連通；

另外一對對稱的所述通孔則在下端分別與所述液壓缸的外圓面上構成流體換向通道的兩個槽形流體通道對應連通；

所述動換向閥芯兩端的端面的軸心處分別設置有一個沉孔，在與所述靜換向閥芯相接觸的一端的端面上還設置有軸向的一個通孔和一個盲孔，所述通孔和所述盲孔關于所述動換向閥芯的軸線相對稱，所述盲孔通過一個槽與位于同一端面的所述沉孔相通，所述通孔與另一端面的所述沉孔相通，它們到軸心的距離等于與所述靜換向閥芯接觸面上所述通孔到軸心的距離。

4.根據權利要求1-3所述的沖擊鉆具，其特征在于，所述沖擊機構還包括：第一限壓裝置和第二限壓裝置，所述第一限壓裝置和第二限壓裝置均由閥座、閥芯和彈簧組成；

所述第二缸筒下方還設置有一個端蓋，該端蓋上除設置有供所述活塞的桿部貫穿的軸心孔外，還設置有三個通孔，其中第一、第二通孔分別與所述的第二缸筒下端的兩個所述出液口連通，第三通孔與所述第二缸筒上連通所述第一缸筒下端的所述進出液口相通。

所述第一限壓裝置位于所述第二缸筒上與第一缸筒下端進出液口相通的軸心通孔中，所述第一限壓裝置的進液口與位于所述第一缸筒下端的所述進出液口連通，出液口與位于所述端蓋上的所述第三通孔連通；

所述第二限壓裝置設置于所述靜換向閥芯和所述液壓缸之間，所述第二限壓裝置的出液口與所述靜換向閥芯的所述軸心通孔相通，進液口與所述液壓缸的上端內部相通。

5.根據權利要求1-3任一項所述的沖擊鉆具，其特征在于，所述沖擊機構還包括：沖擊頭，設置在所述主軸機構的上方，所述沖擊頭的下端呈現球面，上端與所述活塞的下端相連接。

6.根據權利要求1所述的沖擊鉆具，其特征在于，所述外殼體包括主軸殼體，所述主軸機構和主軸殼體間以花鍵連接。

7.根據權利要求1所述的沖擊鉆具，其特征在于，所述主軸機構包括：主軸，水帽接頭，圓環狀的緩沖套和圓環狀的防沙密封套；

所述主軸的軸心設置有通孔，一端設置有連接鉆頭的螺紋，另一端與所述水帽接頭螺紋連接，所述水帽接頭在與所述主軸連接的一端的外表面設置有臺肩；

所述外殼體包括主軸殼體和沖擊殼體，所述緩沖套外套在所述主軸上，位于所述主軸與所述水帽接頭之間，所述防沙密封套設置在所述水帽接頭外表面的臺肩處，所述緩沖套和防沙密封套的外圓均與所述沖擊殼體的內表面接觸。

8.根據權利要求1所述的沖擊鉆具，其特征在于，所述在馬達機構包括：定子、轉子和與所述轉子相連接的萬向結構；

所述轉子的軸心設置有通孔，所述萬向結構是由萬向節和撓軸通過接箍螺紋連接而成，所述撓軸為圓桿形狀，所述撓軸穿過所述轉子軸心處的通孔，所述撓軸與所述轉子的上端螺紋連接后固定。