一种单缸双作用液压机械式随钻震击器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种单缸双作用液压机械式随钻震击器。该震击器包含：外筒和设置在该外筒内的内轴，所述的外筒包含锁紧套、花键套、震击套、调节缸以及接头；所述的内轴包含芯轴；所述的外筒还包含：运行缸，其一端与所述的震击套连接，其另一端与所述的调节缸连接；所述的内轴还包含：设在所述运行缸内的运行轴，其一端与所述的芯轴连接；设在所述运行缸内的延长轴，其一端与所述的运行轴的另一端连接；在所述的运行缸与内轴之间还设有液压延时系统以及机械锁紧机构。其优点是：将液压系统、机械机构同缸设置，在一缸内即可同时对两部分进行维护；同时对内部结构进一步优化以适应121mm外径以下小规格震击器的工艺要求。
【专利说明】一种单缸双作用液压机械式随钻震击器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种随钻震击器，具体涉及一种单缸双作用液压机械式随钻震击器。
【背景技术】
[0002]目前，国内外液压机械式随钻震击器主要采用计量阀与阀芯轴配合实现液压功能、碟簧卡瓦配合实现机械震击功能的上机械、下液压的多缸式结构；以上结构主要存在的不足是:
[0003]1、当震击器的规格越小，计量阀、碟簧的尺寸也随之减小，造成计量阀的加工及碟簧的设计非常困难，生产上难以实现。
[0004]2、因震击器液压工作缸需要定期分缸维护，机械部分需要经常调节，操作十分不便。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种结构合理简洁、工作效率高且维护方便特别适用于121皿外径以下小规格的单缸双作用液压机械式随钻震击器。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0007]—种单缸双作用液压机械式随钻震击器，包含外筒和设置在该外筒内的内轴，所述的外筒包含依次连接的锁紧套、花键套、震击套，以及依次连接的调节缸、接头；所述的内轴包含芯轴，其设在由所述依次连接的锁紧套、花键套、震击套所形成的外筒内；其特征是:
[0008]所述的外筒还包含:
[0009]运行缸，其一端与所述的震击套连接，其另一端与所述的调节缸连接；
[0010]所述的内轴还包含:
[0011]设在所述运行缸内的运行轴，其一端与所述的芯轴连接；
[0012]设在所述运行缸内的延长轴，其一端与所述的运行轴的另一端连接；
[0013]液压延时系统，其设在所述的运行缸与内轴之间；
[0014]机械锁紧机构，其设在所述的运行缸与内轴之间。
[0015]上述的单缸双作用液压机械式随钻震击器，其中:所述的运行缸与运行轴之间设有依次连通的液压腔、释放腔以及机械腔；
[0016]所述的液压延时系统设在所述的释放腔内；
[0017]所述的机械锁紧机构设在所述的机械腔内。
[0018]上述的单缸双作用液压机械式随钻震击器，其中:
[0019]在所述运行缸的内壁面上液压腔与释放腔的连接处设有第一台阶面；
[0020]在所述运行缸的内壁面上释放腔与机械腔的连接处设有第二台阶面。
[0021]上述的单缸双作用液压机械式随钻震击器，其中:所述的机械锁紧机构包含:
[0022]设在所述机械腔内，并套设在所述运行缸内壁面上的摩擦套；
[0023]设在所述机械腔靠近释放腔一侧内的间隔垫，该间隔垫套设在所述的摩擦套与运行轴之间，且其一端与所述的第二台阶面相抵；
[0024]设在所述机械腔另一侧内的定位套，且该定位套套设在所述的摩擦套与运行轴之间；
[0025]套设在所述的摩擦套与运行轴之间的卡瓦，且该卡瓦设在所述的定位套与摩擦套的中间。
[0026]上述的单缸双作用液压机械式随钻震击器，其中:该震击器还包含:
[0027]设在所述运行缸与延长轴之间，并套设在所述运行缸内壁面上的调整套；
[0028]依次套设在所述调整套与延长轴之间的筒式弹簧组以及调整螺母，所述筒式弹簧组的一端与所述定位套的一端相接触，其另一端与所述的调整螺母接触。
[0029]上述的单缸双作用液压机械式随钻震击器，其中:所述的液压延时系统包含:
[0030]底部设有泄油槽的锥形活塞，其设在所述的释放腔内并套设在所述运行轴的外壁面上；
[0031]锁紧螺母，其设在所述锥形活塞的一端，且其固定在所述运行轴的外壁面上，以在上击方向上限制锥形活塞的移动；
[0032]密封螺母垫，其设在所述的锥形活塞与锁紧螺母之间；
[0033]溢流体，其设在所述的锥形活塞内。
[0034]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0035]1、采用锥形活塞与运行缸配合实现液压功能，由于锥形活塞的尺寸容易控制结构简单，解决了小规格随钻震击器的内部结构不易设计加工的难题；
[0036]2、采用筒式弹簧组替代常用的碟簧，具有占用空间小的优点；
[0037]3、因震击器的机械部分较液压部分更复杂，故将机械部分后置后，有效避免了传统机械液压式震击器需要先将液压部分拆除后才能对机械部分进行维护的困扰；
[0038]4、将液压系统、机械机构同缸设置，在一缸内即可同时对两部分进行维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0040]图2为本实用新型中的液压延时系统结构示意图；
[0041]图3为本实用新型中的机械锁紧机构结构示意图；
[0042]图4为本实用新型中的锥形活塞及溢流体的结构示意图；
[0043]图5为本实用新型实施例中准备击发状态时卡瓦位置的结构示意图；
[0044]图6为本实用新型实施例中上击状态时卡瓦位置的结构示意图；
[0045]图7为本实用新型实施例中下击状态时卡瓦位置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0046]以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。
[0047]该种新结构震击器，主要是整合了传统震击器上、下分缸为单缸整体结构，如图1所示:一种单缸双作用液压机械式随钻震击器，包含外筒和设置在该外筒内的内轴，所述的外筒包含依次连接的锁紧套21、花键套2、震击套3，以及依次连接的调节缸8、接头9 ；所述的内轴包含芯轴1，其设在由所述依次连接的锁紧套21、花键套2、震击套3所形成的外筒内。
[0048]所述的外筒还包含:运行缸4，其一端与所述的震击套3连接，其另一端与所述的调节缸8连接；
[0049]所述的内轴还包含:设在所述运行缸4内的运行轴51，其一端与所述的芯轴1连接；设在所述运行缸4内的延长轴52，其一端与所述的运行轴51的另一端连接；在所述的运行缸4与内轴之间还设有液压延时系统以及机械锁紧机构。
[0050]所述的运行缸4与运行轴51之间设有依次连通的液压腔43、释放腔44以及机械腔45 ；所述的液压延时系统设在所述的释放腔44内；所述的机械锁紧机构设在所述的机械腔45内。
[0051]在所述运行缸4的内壁面上液压腔43与释放腔44的连接处设有第一台阶面41 ；在所述运行缸4的内壁面上释放腔44与机械腔45的连接处设有第二台阶面42。
[0052]如图3所示，所述的机械锁紧机构包含:设在所述机械腔45内，并套设在所述运行缸4内壁面上的摩擦套62 ；设在靠近所述释放腔44 一侧的机械腔45内的间隔垫61，该间隔垫61套设在所述的摩擦套62与运行轴51之间，且其一端与所述的第二台阶面42相抵；设在所述机械腔45另一侧内的定位套64，且该定位套64套设在所述的摩擦套62与运行轴51之间；套设在所述的摩擦套62与运行轴51之间的卡瓦63，且该卡瓦63设在所述的定位套64与摩擦套62的中间。
[0053]该震击器还包含:设在所述运行缸4与延长轴52之间，并套设在所述运行缸4内壁面上的调整套66 ；依次套设在所述调整套66与延长轴52之间的筒式弹簧组65以及用来调节该筒式弹簧组65预紧力的调整螺母67，所述筒式弹簧组65的一端与所述定位套64的一端相接触，其另一端与所述的调整螺母67接触。
[0054]如图2、4所示，所述的液压延时系统包含:底部设有泄油槽75的锥形活塞71，其设在所述的释放腔44内并套设在所述运行轴51的外壁面上；锁紧螺母74，其设在所述锥形活塞71的一端，且其固定在所述运行轴51的外壁面上，以在上击方向上限制锥形活塞71的移动；密封螺母垫73，其设在所述的锥形活塞71与锁紧螺母74之间；溢流体72，其设在所述的锥形活塞71内。
[0055]如图3、5所示，震击器在准备击发状态时，运行缸4内的液压腔43和释放腔44内充满液压油，锥形活塞71处于释放腔44内；在筒式弹簧组65的预紧力作用下，卡瓦63的内棱带此时嵌入与之相配的运行轴51的齿部内。
[0056]以下，将对本实用新型的上击、下击两种主要工作方式的工作原理做进一步描述:
[0057]如图2、3、6所示，上击时，需要同时用到液压延时系统以及机械锁紧机构；此时，上提钻柱使震击器的运行轴51受到拉力，同时卡瓦63受到压力向外张开，当作用力达到释放力，运行轴51的齿部从卡瓦63的内棱带中脱出，机械锁紧机构打开；此时锥形活塞71运行到运行轴4的液压腔43并与之过盈配合，因此液压腔43内的液压油只能通过锥形活塞71内的溢流体72再经由泄油槽75流出，锥形活塞71对液压油形成阻尼作用，进入液压延时；短暂延时后，当锥体活塞71再次回复到释放腔44时，液压油瞬时卸荷，钻具将收缩，产生加速向上的液压震击力，实现上击功能。
[0058]如图3、7所示，下击时，需要用到机械锁紧机构；此时，下放钻柱使震击器的运行轴51受到挤压力，同时卡瓦63受到压力向外张开，当作用力达到释放力，运行轴51的齿部从卡瓦63的内棱带中脱出，机械锁紧机构打开；通过运行轴4带动卡瓦63压缩筒式弹簧组65，运行轴4因机械摩擦原理将下落复位以实现下击功能。
[0059]尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种单缸双作用液压机械式随钻震击器，包含外筒和设置在该外筒内的内轴，所述的外筒包含依次连接的锁紧套(21)、花键套(2)、震击套(3)，以及依次连接的调节缸(8)、接头(9 );所述的内轴包含芯轴(I)，其设在由所述依次连接的锁紧套(21)、花键套(2 )、震击套(3)所形成的外筒内；其特征在于: 所述的外筒还包含: 运行缸(4)，其一端与所述的震击套(3)连接，其另一端与所述的调节缸(8)连接； 所述的内轴还包含: 设在所述运行缸(4)内的运行轴(51)，其一端与所述的芯轴(I)连接； 设在所述运行缸(4)内的延长轴(52)，其一端与所述的运行轴(51)的另一端连接； 液压延时系统，其设在所述的运行缸(4)与内轴之间； 机械锁紧机构，其设在所述的运行缸(4)与内轴之间。
2.如权利要求1所述的单缸双作用液压机械式随钻震击器，其特征在于:所述的运行缸(4)与运行轴(51)之间设有依次连通的液压腔(43)、释放腔(44)以及机械腔(45)； 所述的液压延时系统设在所述的释放腔(44)内； 所述的机械锁紧机构设在所述的机械腔(45)内。
3.如权利要求2所述的单缸双作用液压机械式随钻震击器，其特征在于: 在所述运行缸(4)的内壁面上液压腔(43)与释放腔(44)的连接处设有第一台阶面(41)； 在所述运行缸(4)的内壁面上释放腔(44)与机械腔(45)的连接处设有第二台阶面(42)。
4.如权利要求3所述的单缸双作用液压机械式随钻震击器，其特征在于，所述的机械锁紧机构包含: 设在所述机械腔(45)内，并套设在所述运行缸(4)内壁面上的摩擦套(62)； 设在所述机械腔(45 )靠近释放腔(44) 一侧内的间隔垫(61)，该间隔垫(61)套设在所述的摩擦套(62)与运行轴(51)之间，且其一端与所述的第二台阶面(42)相抵； 设在所述机械腔(45)另一侧内的定位套(64)，且该定位套(64)套设在所述的摩擦套(62)与运行轴(51)之间； 套设在所述的摩擦套(62)与运行轴(51)之间的卡瓦(63)，且该卡瓦(63)设在所述的定位套(64)与摩擦套(62)的中间。
5.如权利要求4所述的单缸双作用液压机械式随钻震击器，其特征在于，该震击器还包含: 设在所述运行缸(4)与延长轴(52)之间，并套设在所述运行缸(4)内壁面上的调整套(66)； 依次套设在所述调整套(66)与延长轴(52)之间的筒式弹簧组(65)以及调整螺母(67)，所述筒式弹簧组(65)的一端与所述定位套(64)的一端相接触，其另一端与所述的调整螺母(67)接触。
6.如权利要求2所述的单缸双作用液压机械式随钻震击器，其特征在于，所述的液压延时系统包含: 底部设有泄油槽(75)的锥形活塞(71)，其设在所述的释放腔(44)内并套设在所述运行轴(51)的外壁面上； 锁紧螺母(74)，其设在所述锥形活塞(71)的一端，且其固定在所述运行轴(51)的外壁面上，以在上击方向上限制锥形活塞(71)的移动； 密封螺母垫(73)，其设在所述的锥形活塞(71)与锁紧螺母(74)之间； 溢流体(72)，其设在所述的锥形活塞(71)内。
【文档编号】E21B31/107GK204225821SQ201420605091
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】明立权, 李健军, 刘红斌, 付敏清 申请人:上海天合石油工程股份有限公司