[發明專利]液動沖擊鉆井工具

有效

• 申請號: 201410187589.0
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN103967408A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 柳貢慧;查春青;李玉梅
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學;中國石油大學(北京)
• 主分類號: E21B4/16
• 分類號: E21B4/16
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力

1.一種液動沖擊鉆井工具，其特征在于：該鉆井工具包括上短節和固定連接于上短節下端的連接短節，在上短節與連接短節構成的圓筒內由上向下順序設有軸向和周向均固定的導向套筒、上端蓋、導流筒和下端蓋，上、下端蓋上均設有貫通的導流孔；一圓筒形換向器往復擺動地同軸設置在所述導流筒內壁；換向器內同軸設有一缸體，所述缸體與導流筒呈相對固定設置；一沖錘組件上下移動地滑設在上短節與連接短節構成的圓筒內，所述沖錘組件包括有滑設于缸體內的活塞及其上、下活塞桿，所述上活塞桿向上穿過缸體頂部和上端蓋延伸至導向套筒內，上活塞桿頂端設有一配重體，所述下活塞桿向下穿過缸體底部和下端蓋延伸至連接短節下部，下活塞桿底端設有一沖頭體；一管狀鉆頭座周向固定地掛設在連接短節的底端，由所述移動的沖頭體撞擊該鉆頭座的頂部；所述上活塞桿與換向器上端設有驅使換向器沿其轉軸朝正向擺動的第一端面凸輪機構，所述下活塞桿與換向器下端設有驅使換向器沿其轉軸朝反向擺動的第二端面凸輪機構；所述導流筒和缸體上設有導通缸體上腔和下腔的液體配流通道，所述換向器的筒壁上設有接通相應配流通道的配流孔，由換向器的正、反向擺動使進入缸體內的液體流向間歇地變化，由此，驅動沖錘組件上下往復移動。

2.如權利要求1所述的液動沖擊鉆井工具，其特征在于：所述下端蓋底部抵頂在連接短節內壁上部的階梯孔孔肩上，以實現軸向定位；所述下端蓋側壁設有缺槽，該缺槽與連接短節內壁的凸塊卡設，以實現下端蓋周向定位；所述導向套筒、上端蓋、導流筒和下端蓋各相對接觸的連接面之間分別設有定位塊和對應的定位槽，由此實現導向套筒、上端蓋、導流筒的周向定位。

3.如權利要求1所述的液動沖擊鉆井工具，其特征在于：所述缸體和換向器由上、下端蓋軸向定位；所述缸體底端向下設有一定位銷，該定位銷穿過換向器底部的一圓弧形透孔，并插接在下端蓋上的定位銷孔中，由此實現缸體的周向定位。

4.如權利要求1所述的液動沖擊鉆井工具，其特征在于：所述鉆頭座是由底段、中段和上段構成的階梯形構件；鉆頭座底段為圓柱形，直徑與連接短節的外徑相同，內部設有連接鉆頭的錐形母扣；鉆頭座中段為八棱柱體，該鉆頭座中段穿設于連接短節底端的對應八角通孔內，所述中段的高度大于八角通孔長度3～7mm；鉆頭座的上段為圓柱體，外壁設有螺紋段，一設置于連接短節內部的連接螺母連接于鉆頭座上段的螺紋段；所述鉆頭座中段和上段內部設有導通底段錐形母扣的中心孔，所述鉆頭座上段圓柱體外壁周向均勻分布有多個與內部中心孔相通的透槽。

5.如權利要求1所述的液動沖擊鉆井工具，其特征在于：所述沖錘組件的配重體，其周向均設有六個平行其軸向的直筋；所述導向套筒內壁周向均布有六個沿軸向上下貫通的導槽；所述六個直筋分別對應滑設于六個導槽內。

6.如權利要求1所述的液動沖擊鉆井工具，其特征在于：所述第一端面凸輪機構由設置在上活塞桿外壁面的第一端面凸輪和設置在換向器上端的第一凸輪導軌構成；所述第一端面凸輪為沿上活塞桿軸向設置的第一凸塊；第一凸輪導軌為由換向器上端向上延伸且圍繞上活塞桿外壁設置的第一圓弧形管壁；所述第一凸塊底端與第一圓弧形管壁頂端分別設有形狀匹配的導向面。

7.如權利要求1所述的液動沖擊鉆井工具，其特征在于：所述第二端面凸輪機構由設置在下活塞桿外壁面的第二端面凸輪和設置在換向器下端的第二凸輪導軌構成；所述第二端面凸輪為沿下活塞桿軸向設置的第二凸塊；第二凸輪導軌為由換向器下端向下延伸且圍繞下活塞桿外壁設置的第二圓弧形管壁；所述第二凸塊頂端與第二圓弧形管壁底端分別設有形狀匹配的導向面。

8.如權利要求1所述的液動沖擊鉆井工具，其特征在于：所述液體配流通道包括導流筒上設置的多個流道和缸體側壁上設置的配流口；所述導流筒的筒壁中沿周向均布有八個軸向流道，所述八個流道中沿周向相對的兩個流道構成一組結構相同的流道；包括有軸向貫通的第一流道組；第一流道組一側設有頂端封閉底端開口的第二流道組，所述第二流道組中的兩個第二流道上部和下部分別設有導通導流筒內壁的第一導流口、第二導流口；第一流道組另一側設有底端封閉頂端開口的第三流道組，所述第三流道組中的兩個第三流道上部分別設有導通導流筒內壁的第三導流口；第三流道組另一側設有底端封閉頂端開口的第四流道組，所述第四流道組中的兩個第四流道下部分別設有導通導流筒內壁的第四導流口；所述缸體側壁上設有與上述多個導流口相對設置的配流口。