[發明專利]圓周向振動工具

有效

• 申請號: 201710097444.5
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106930699B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 楊明合;何暢;張松峰;左惠明;郭丁菲;李梅
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: E21B7/24
• 分類號: E21B7/24;E21B10/46
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 馮超;陳家安

1.一種圓周向振動工具，所述振動工具包括振動套筒(1)和設置在振動套筒(1)底部插入有鉆頭接頭(2)，所述振動套筒(1)包括套筒嘴(1.1)和筒身(1.2)，其特征在于：所述筒身(1.2)內從套筒嘴(1.1)與鉆頭接頭(2)之間依次設置有復位控制模塊、換相控制模塊、周向振動模塊三大模塊，

所述復位控制模塊包括上扶正器(3)和設置在上扶正器(3)頂端的導流環(4)，所述導流環(4)上部插入在套筒嘴(1.1)內，所述上扶正器(3)內設置有轉換開關(5)，所述轉換開關(5)由半徑大小不同的圓筒組成，分別為小圓筒(5a)和大圓筒(5b)，所述小圓筒(5a)伸入導流環(4)內，所述小圓筒(5a)的下部外依次套有蝶形彈簧(7)和圓形的推力軸承(6)，蝶形彈簧(7)頂著上扶正器(3)，推力軸承(6)安裝在換相上密封蓋(9)上，所述大圓筒(5b)中部的筒壁上以中軸線為對稱軸對稱設置有3個豎直槽(5.2)，所述豎直槽(5.2)之間的筒壁上水平開設有弧形槽(5.3)，所述豎直槽(5.2)和弧形槽(5.3)筒壁上設置有圓形凹槽(5.4)，

所述大圓筒(5b)筒壁的底面對稱開設有3個弧形凹槽(5.5)，且弧形凹槽(5.5)在弧形槽(5.3)的正下方，

所述換相控制模塊由內至外包括最內層的換相閥芯(8)、換相上密封蓋(9)和換相底座(10)上下組成的次內層、次外層的換相密封筒(11)、最外層的換相砧座(12)；所述換相閥芯(8)的扇形柱(8.2)、換相底座(10)固定在換相下密封蓋(13)上表面、換相密封筒(11)和換相砧座(12)的下端固定在換相下密封蓋(13)的側面；

所述換相閥芯(8)包括閥芯筒(8.1)，所述閥芯筒(8.1)中部的筒壁上以中軸線為對稱軸對稱設置有3個豎直的扇形柱(8.2)，所述閥芯筒(8.1)底面對稱且間隔設置有3個弧形卡片(8.3)，所述弧形卡片(8.3)間為間隔槽(8.4)；

所述換相底座(10)包括底座筒(10.1)，所述底座筒(10.1)的內壁上間隔對稱設置有3個豎直柱(10.2)，所述扇形柱(8.2)在豎直柱(10.2)間周向來回移動，且豎直柱(10.2)側壁與扇形柱(8.2)側壁配合重合，所述豎直柱(10.2)兩側的底座筒(10.1)的筒壁上豎直開設有換相底座側方A通孔(10.3)和換相底座側方B通孔(10.4)；

所述換相上密封蓋(9)包括上密封蓋筒(9.1)，所述上密封蓋筒(9.1)內壁上間隔對稱豎直設置有3個滑道(9.2)；所述上密封蓋筒(9.1)筒壁上水平開設有扇形通孔(9.3)，所述扇形通孔(9.3)之間的上密封蓋筒(9.1)筒壁開設有上密封蓋通孔(9.4)，所述上密封蓋通孔(9.4)下方的的上密封蓋筒(9.1)筒壁外表面上開設有凹形流道A(9.5)，所述凹形流道A(9.5)內面和底面兩端分別設置有通孔A(9.51)和通孔B(9.52)；

所述凹形流道A(9.5)與扇形通孔(9.3)之間豎直有凹形流道B(9.6)，且凹形流道B(9.6)在扇形通孔(9.3)的下方，所述凹形流道B(9.6)內面和底面兩端分別設置有通孔C(9.61)和通孔D(9.62)；

所述大圓筒(5b)伸入上密封蓋筒(9.1)內部，所述圓形凹槽(5.4)內插入銷釘，并且銷釘在滑道(9.2)內滑動，使大圓筒(5b)在上密封蓋筒(9.1)內上下滑動；

所述換相密封筒(11)包括密封筒身(11.1)和密封底座(11.2)，所述密封底座(11.2)外直徑大于密封筒身(11.1)的外直徑，所述密封筒身(11.1)中部的筒壁上對稱設置有與扇形通孔(9.3)配合連通的3個密封筒扇形通孔(11.3)，所述密封筒扇形通孔(11.3)之間上方的筒壁上水平開設有密封孔A(11.4)，所述密封筒扇形通孔(11.3)之間下方的筒壁上對稱設置有豎直的密封孔B(11.5)和密封孔C(11.6)，所述密封孔B(11.5)和密封孔C(11.6)分別與換相底座側方A通孔(10.3)和換相底座側方B通孔(10.4)配合連通，

所述密封底座(11.2)底部間隔對稱設置有3個凸起(11.7)，

所述換相砧座(12)包括砧座筒(12.1)，所述砧座筒(12.1)上部的外壁上對稱設置有3個豎直的溝槽(12.2)，所述溝槽(12.2)下方的外壁上開設有矩形凹面(12.3)，所述矩形凹面(12.3)上開設有豎直的砧座流道(12.4)，所述矩形凹面(12.3)兩側的砧座筒(12.1)底面上設置有砧座凸起(12.5)；

所述周向振動模塊由內至外依次為篩管(14)、振動閥芯(15)、振動底座(16)和振動砧座(17)，所述篩管(14)安裝在振動閥芯(15)內部，振動底座(16)的振動扇形柱(16.2)和振動砧座(17)的兩端分別固定在振動上密封蓋(18)和振動下密封蓋(19)的表面；

所述振動閥芯(15)包括振動閥芯筒(15.1)，所述振動閥芯筒(15.1)的筒壁中下部以中軸線為對稱軸對稱設置有3個豎直的泄流槽(15.2)，所述泄流槽(15.2)之間的筒壁上間隔設置有一排多個振動閥芯高壓通孔(15.3)，所述振動閥芯筒(15.1)上部設有三個中心對稱的振動閥芯凸起(15.4)，所述弧形卡片(8.3)間的間隔槽(8.4)與振動閥芯凸起(15.4)相卡配，使換相閥芯(8)能夠帶動振動閥芯(15)轉動，

所述振動底座(16)包括振動底座筒(16.1)，所述振動底座筒(16.1)中部的筒壁上以中軸線為對稱軸對稱設置有3個豎直的振動扇形柱(16.2)，所述振動底座筒(16.1)頂面對稱間隔設置有3個振動上部弧形卡片(16.3)，所述振動底座筒(16.1)底面對稱間隔設置有3個振動下部弧形卡片(16.4)，所述振動扇形柱(16.2)兩側的筒壁上由上至下分別開設有一排振動底座A通孔(16.5)和一排振動底座B通孔(16.6)，所述振動底座A通孔(16.5)和振動底座B通孔(16.6)均間隔布置，所述振動上部弧形卡片(16.3)安裝在換相下密封蓋(13)中的內部凹槽(13.6)內固定不動；

所述振動砧座(17)包括砧座筒(17.1)，所述砧座筒(17.1)的內壁上間隔對稱設置有3個砧座豎直柱(17.2)，所述振動扇形柱(16.2)在砧座豎直柱(17.2)間周向來回移動，且砧座豎直柱(17.2)側壁與振動扇形柱(16.2)側壁配合重合，所述砧座豎直柱(17.2)對應的砧座筒(17.1)的外壁上設置有振動砧座低壓流道(17.3)。