机械式震击器的制作方法

本发明涉及一种震击器，具体涉及一种液压机械式随钻震击器。

背景技术：

在钻进过程中，由于钻具组合较长，地下的地质情况复杂，钻具在钻进过程中发生卡钻是不可避免的，使用震击器可以达到震击解卡的目的。现在较为常用的震击器都是单一的机械式或液压式，二者都存在不足之处，例如：机械式震击器震击吨位有限且不能同时实现多种吨位震击，液压式震击器可以达到大吨位震击，且可以采用不同的震击吨位来适应不同的受力情况，但由于在上提过程中没有任何紧锁装置，容易产生误震击，从而达不到震击解卡的目的。因此，目前的震击器还不能够完全满足使用需求，开发新的震击器，迫在眉睫。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种机械液压双作用、可实现不同震击吨位震击的液压机械式随钻震击器。

技术方案：为实现上述目的，本发明的液压机械式随钻震击器包括芯轴以及可伸缩地套设在芯轴外侧的外筒；在芯轴与外筒之间设置有活塞，所述活塞在芯轴与外筒之间的空间中隔离出一个流体室，且活塞上设置有第一流道与第二流道分别用于流体进入与流出所述流体室，所述第一流道上设有止回阀，第二流道上设置有孔口节流器；所述壳体内还设置有卡瓦与触发套筒，所述触发套筒可随所述外筒相对于所述芯轴滑动；所述卡瓦可径向膨胀或收缩，当卡瓦处于径向收缩状态时，其内壁附着在所述芯轴上，当卡瓦处于径向膨胀状态时，其外壁附着在所述触发套筒上；外筒内部还设置有在芯轴与外筒相对滑动过程中吸收或释放机械能的弹性储能部分。

进一步地，所述弹性储能部分包括复位弹簧，所述芯轴上设置有外凸的轴肩，所述外筒内部设有内缩的挡圈，所述复位弹簧设置在芯轴的轴肩与外筒的挡圈之间。

进一步地，所述活塞的一侧与外筒内部的第二挡圈之间设置有碟簧组；所述活塞的另一侧通过承压环抵住所述卡瓦。

进一步地，所述外筒包括压力套筒与下套筒，压力套筒与下套筒之间设置有调节接头，且压力套筒与下套筒均和调节接头螺接；所述触发套筒、承压环、活塞以及碟簧组均设置在压力套筒内，所述第二挡圈为所述调节套筒的端面。

进一步地，所述芯轴上设有花键轴段，所述外筒内对应于花键轴段的部分设置有与之配合花键外筒。

进一步地，所述外筒还包括平衡套筒，所述平衡套筒与压力套筒之间通过平衡控制接头连接，且芯轴与所述平衡套筒之间设置有平衡活塞。

进一步地，所述活塞与外筒之间设置有第一支撑环、第一压紧环以及第一o型圈；活塞与芯轴之间设置有第二支撑环、第二压紧环以及第二o形圈。

进一步地，所述活塞的第二流道上覆盖有过滤元件。

有益效果：本发明的液压机械式随钻震击器兼具机械式震击器的可靠性以及液压式震击器的大吨位优点，运行可靠、使用寿命长，可以满足大部分随钻解卡的震击需求。

附图说明

附图1(a)-附图1(d)为液压机械式随钻震击器的分段结构图；

附图2为卡瓦的结构图；

附图3为活塞部分的结构图；

附图4(a)-附图4(f)为液压机械式随钻震击器的运行原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1(a)-附图1(d)所示的液压机械式随钻震击器，包括芯轴1以及可伸缩地套设在芯轴1外侧的外筒2；在芯轴1与外筒2之间设置有活塞3，所述活塞3在芯轴1与外筒2之间的空间中隔离出一个密封的流体室，且活塞3上设置有第一流道与第二流道分别用于流体进入与流出所述流体室，所述第一流道上设有止回阀31，第二流道上设置有孔口节流器32，使得芯轴1相对伸出外筒2之外时，流体室被压缩，其内的流体处于压缩状态并通过孔口节流器32使其内流体的压力达到一定值，芯轴1缩回外筒2内时，流体室内的流体处于正常压力状态；所述壳体内还设置有卡瓦4与触发套筒5，所述触发套筒5可随所述外筒2相对于所述芯轴1滑动；所述卡瓦4可径向膨胀或收缩，当卡瓦4处于径向收缩状态时，其内壁附着在所述芯轴1上且与芯轴1保持轴向相对固定，当卡瓦4处于径向膨胀状态时，其外壁附着在所述触发套筒5上且与触发套筒5保持轴向相对固定；外筒2内部还设置有在芯轴1与外筒2相对滑动过程中吸收或释放机械能的弹性储能部分9。流体室内的流体为液压油或其他轻质油。

具体地，卡瓦4整体为圆筒状，如附图2所示，其内壁以及外壁均设有多圈轴向直线阵列排布的梯形环，且卡瓦4的每个端面上均开有多个从该端面沿轴向向另一端面延伸的槽口，两个端面上的槽口在卡瓦4的周向上交错排布，采用此结构，卡瓦4具有较好的径向膨胀与收缩的性能。对应于卡瓦4上的梯形环，所述芯轴1的外壁与外筒2的内壁上设置有轴向直线阵列排布的梯形槽。

所述外筒2从上到下依次包括上接头21、上套筒22、平衡套筒23、压力套筒24、下套筒25以及密封套筒29，所述上接头21与上套筒22螺接固定，上套筒22与平衡套筒23螺接固定；平衡套筒23与压力套筒24之间通过平衡控制接头28连接，平衡套筒23与压力套筒24分别与平衡控制接头28螺接在一起；压力套筒24与下套筒25之间通过调节接头26连接，且调节接头26外侧套设有调整套筒27，所述调整套筒27夹在压力套筒24与下套筒25之间，且调整套筒27与调节接头26之间设置有键28用于防止两者发生相对转动。密封套筒29固定在下套筒25的下端。上述各套筒连接处均设有密封圈等密封元件防止流体泄露。

所述芯轴1从上到下依次包括串联固定在一起的平衡轴11、主芯轴12以及锤轴13，所述锤轴13的下端连接下接头14，所述平衡轴11、主芯轴12以及锤轴13均为中空结构，使得线缆可以从上接头21沿芯轴1中间的空心一种连接至下接头14，线缆在上接头21与下接头14之间始终处于松弛状态。

所述平衡轴11与平衡套筒23之间设置有平衡活塞6；所述卡瓦4安装在所述压力套筒24内，且卡瓦4下方依次设置承压环7、活塞3以及碟簧组8，所述碟簧组8包括多个碟簧，所有碟簧沿压力套筒24的轴向正反交错规律排列。活塞3的一侧与压力套筒24内部的第二挡圈(调节接头26的端面)之间设置有碟簧组，活塞3的另一侧通过承压环7抵住所述卡瓦4。活塞3隔离出来的流体室即位于活塞3下端，当芯轴1相对于外筒2往外拉伸，流体室内的压力升高阻止两者的相对运动并蓄积能量，当压力达到一定程度，流体经过孔口节流器32流入活塞3与平衡活塞6之间的空间。

通过调节压力套筒24与调节接头26的相对轴向位置可调节碟簧组8的初始预压值以设定震击器的震击启动力。

为了使活塞3具有较好的密封性能，如附图3所示，所述活塞3与外筒2之间设置有第一支撑环33、第一压紧环34以及第一o型圈35，第一支撑环33具有一个薄壁部分，第一压紧环34嵌入第一支撑环33的薄壁部分与活塞外壁之间的空隙进行压紧；活塞3与芯轴1之间设置有第二支撑环36、第二压紧环37以及第二o形圈38，第二压紧环37具有一个薄壁部分，第二压紧环37嵌入第二支撑环36的薄壁部分与活塞内壁之间的空隙进行压紧。如此可保证压力套筒24内流通的密封性，保证压力套筒24可以储能不会泄露。活塞3的第二流道上覆盖有过滤元件39，过滤元件具体为一层丝网以及设置在丝网两端的过滤网。

所述弹性储能部分9包括复位弹簧91，所述主芯轴12上设置有外凸的轴肩，所述压力套筒24内部设有内缩的挡圈，所述复位弹簧91设置在主芯轴12的轴肩与压力套筒24的挡圈之间。

为了实现良好的导向性与抗重载性能，主芯轴12上设有花键轴段，所述外筒内对应于花键轴段的部分设置有与之配合花键外筒。

震击器的工作原理如附图4(a)-附图4(f)所示，附图4(a)-附图4(f)为拉电缆启动震击过程中震击器中各部件的运动流程图，到达附图4(f)的状态后，在弹性储能部分9以及流体室中液压力的共同作用下，震击器逆序恢复成附图4(a)的状态，如此反复产生震击作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。