[實用新型]應用于PDC鉆頭提速的雙向高頻扭力沖擊器

有效

• 申請號: 201822150745.2
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN210049818U
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 胡達
• 申請（專利權）人: 武漢億斯達工具有限公司
• 主分類號: E21B4/16
• 分類號: E21B4/16;E21B4/14
• 代理公司: 11340 北京天奇智新知識產權代理有限公司
• 代理人: 李振文

1.一種應用于PDC鉆頭提速的雙向高頻扭力沖擊器，包含鉆具主體，其中所述鉆具主體內設有用于安裝扭力沖擊組件的沖擊工作腔，所述扭力沖擊組件包含壓力切換控制彈簧、扭力沖擊擺錘和扭力傳送接頭，其特征在于：

所述扭力沖擊擺錘設置于沖擊工作腔內且套合于扭力傳送接頭的一端，所述壓力切換控制彈簧設置于沖擊工作腔內且兩端分別抵靠扭力沖擊擺錘和鉆具主體，所述鉆具主體的一端聯結于鉆桿，另一端聯結扭力傳送接頭以傳遞動力，壓力切換控制彈簧緊壓扭力沖擊擺錘，隨著壓力的變化扭力沖擊擺錘實現軸向及徑向的反復沖擊，扭力沖擊擺錘的沖擊力量直接傳遞至扭力傳送接頭，扭力傳送接頭直接與鉆頭聯結。

2.如權利要求1所述的應用于PDC鉆頭提速的雙向高頻扭力沖擊器，其特征在于：所述鉆具主體的另一端設置有鉆具主體止轉槽以用于與扭力傳送接頭的鉆具扭力傳送，所述鉆具主體的一端設有鉆桿聯結螺紋接頭以用于于鉆桿聯結。

3.如權利要求1所述的應用于PDC鉆頭提速的雙向高頻扭力沖擊器，其特征在于：所述扭力沖擊擺錘包含為下開口式的圓筒結構并套合于扭力傳動接頭的上端以繞其進行旋轉以及軸向運動，所述圓筒式結構的內壁對應固定有兩結構相同的沖擊錘體，各沖擊錘體內設置有擺錘泄壓孔和擺錘泄壓槽，兩沖擊錘體的下端分別對應設置有擺錘上升推動斜面，所述圓筒式結構設有連通于上方的擺錘蓄能導流孔和擺錘沖擊導流孔。

4.如權利要求1所述的應用于PDC鉆頭提速的雙向高頻扭力沖擊器，其特征在于：所述扭力傳送接頭的中部設有至少一個防掉槽，所述防掉槽安裝防掉環以及防掉螺栓，所述扭力傳送接頭的中部設有臺階部，且臺階部和鉆具主體的內臺階之間設有軸向吸震碟簧組。

5.如權利要求3所述的應用于PDC鉆頭提速的雙向高頻扭力沖擊器，其特征在于：所述扭力傳送接頭的上端兩側設有容置沖擊錘體的缺口部以及位于缺口部之間的連接部，在該上端設有使得液流在蓄能時把壓力傳遞至壓力切換隨動封隔器使其能隨之軸向運動的隨動封隔器壓力傳遞孔，所述上端的端部設有橫向貫通且位于兩缺口部之間的隨動封隔器安裝槽以用于安裝壓力切換隨動封隔器從而能把液流分為兩個艙室并且由液壓面積的變化實現高壓及低壓倉的來回轉換，所述兩缺口部的內側位置對應設有壓力開關閥旋轉閥芯安裝孔以用于安裝壓力開關閥的旋轉閥芯。

6.如權利要求5所述的應用于PDC鉆頭提速的雙向高頻扭力沖擊器，其特征在于：所述缺口部的一側為徑向扭力傳遞沖擊面以承受扭力沖擊擺錘徑向做功沖擊時的扭力沖擊力；且在該徑向扭力傳遞沖擊面上設有蓄能壓力流道從而在于沖擊完成后液流通過擺錘蓄能導流孔流入后傳遞壓力。

7.如權利要求5所述的應用于PDC鉆頭提速的雙向高頻扭力沖擊器，其特征在于：所述缺口部設有蓄能增壓倉泄壓槽以用于擺錘沖擊完成后蓄能過程中低壓倉液流排走，所述缺口部的下端設有擺錘上升推力傳遞斜面，所述擺錘上升推力傳遞斜面與擺錘上升推動斜面配合從而當扭力沖擊擺錘受到徑向壓力時把力分解為軸向力推動扭力沖擊擺錘軸向運動。

8.如權利要求4所述的應用于PDC鉆頭提速的雙向高頻扭力沖擊器，其特征在于：所述防掉環和鉆具主體與扭力傳送接頭的防掉槽之間預留一定的軸向間隙以在正常工作時由于受到軸向吸震碟簧組的推力限制，扭力傳送接頭處于鉆具主體的最前端從而當受到較大的鉆柱軸向沖擊時碟簧吸震受到壓縮且扭力傳動接頭相對于鉆具主體軸向運動并被壓回一定距離從而使鉆頭在工作時受到的振動和沖擊能量均衡。

9.如權利要求5所述的應用于PDC鉆頭提速的雙向高頻扭力沖擊器，其特征在于：壓力切換隨動封隔器下部設置有隨動封隔器彈簧以使其能隨扭力沖擊擺錘上下運動是緊密貼合和對液流進行分割，在扭力傳送接頭上設置有傳壓孔從而在壓力驅動下推動壓力切換封隔器的往復運動。

10.如權利要求5所述的應用于PDC鉆頭提速的雙向高頻扭力沖擊器，其特征在于：所述壓力開關閥為三棱形且當液壓扭力沖擊擺錘蓄能時為關閉狀態和進水口流入的液流不能通過沖擊腔且處于半封閉狀態和當液壓扭力沖擊擺錘運動到要求位置后壓力開關閥在憋壓狀態下突然旋轉以形成泄壓。