1.本实用新型涉及一种水力振荡器，特别涉及一种水力振荡纵向冲击器，属于石油钻井工具技术领域。
背景技术：
2.近些年来，随着浅层能源的日渐匮乏，油气资源的勘探开发重点正逐渐从浅层转向深层和特殊地层。然而，随着钻探深度的不断增加，深层油气资源在钻探过程中面临诸多的困难与挑战，如地层构造复杂可钻性差、深层地层岩石硬度较大、转盘扭矩随深度不断降低、钻井液液柱对井底压持效应明显等等。上述难点不仅提高了钻井的难度，降低了钻井速度，增加了钻井的周期和成本，同时也制约了深部油气资源的高效开发。因此，如何提高深井、超深井的钻井速度，实现高效开发成为目前石油勘探开发的重中之重。
3.目前，提高钻井速度的主要手段是采用复合钻井技术和安装各类冲击器。复合钻井技术虽然能够有效地破碎深部地层岩石，提升钻井速度，但却有一定的局限性，且无法较好的解决井底的压持效应。而各类冲击器由于采用大量的连接、活动件导致其存在许多薄弱处，在实际钻井过程中易发生损坏。同时，此类装置往往采用弹簧等缓冲储能装置，弹簧在工作中易导致能量浪费，降低了冲击器的冲击功，影响冲击器冲击效能。因此，新型工具的研发和利用必不可缺。
技术实现要素：
4.本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种水力振荡纵向冲击器，可以充分地利用水力能量，使钻头在旋转工作的同时产生纵向振动，提高破岩效率。
5.为解决以上技术问题，本实用新型的一种水力振荡纵向冲击器，包括相互连接的外筒和下接头，所述外筒的内腔设有芯轴，所述芯轴的上部设有螺旋叶片，所述螺旋叶片下方的芯轴圆周上均匀分布有多个芯轴进水孔，所述芯轴进水孔下方设有芯轴小直径段，所述芯轴小直径段从分隔板的中心孔穿过且芯轴台肩压在分隔板的上端面，所述分隔板的底部外周支撑在所述外筒的中部凸圈的上方；所述芯轴小直径段的上部对称设有芯轴上排压孔，所述芯轴小直径段的底部对称设有芯轴下排压孔，所述芯轴上排压孔与芯轴下排压孔呈十字形分布；所述分隔板的下方设有向下延伸的内罩，所述内罩的外周与所述外筒的内壁之间设有环形泄流通道，所述内罩的顶盖旋接在芯轴上；所述内罩的上部圆周设有与芯轴上排压孔平齐的内罩上泄流孔，所述内罩的下部圆周设有与芯轴下排压孔平齐的内罩下泄流孔，所述内罩上泄流孔与内罩下泄流孔呈十字形分布；所述内罩的内腔设有冲锤，所述冲锤套装在所述芯轴小直径段的外周。
6.作为本实用新型的改进，所述冲锤的上部圆周对称设有冲锤液压槽，所述冲锤的底部设有向下延伸的冲锤插榫，冲锤插榫之间的槽口与冲锤液压槽呈十字形分布，所述冲锤插榫对应嵌入所述下接头的上部导向槽中，所述上部导向槽下方的圆周上均匀设有多个下接头进水孔。
7.作为本实用新型的进一步改进，所述芯轴的顶部插接在导流板的下端面中心，所述导流板的底部座于所述外筒的上部内台阶上，沿导流板的圆周均匀分布有多个轴向贯通的整流孔。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述内罩的顶盖位于所述外筒中部凸圈的中心孔中。
9.作为本实用新型的进一步改进，各所述芯轴进水孔的内端分别斜向下延伸与芯轴中心孔相贯通。
10.作为本实用新型的进一步改进，各所述下接头进水孔的内端分别斜向下延伸与下接头中心孔相贯通。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述外筒的下端均匀设有向下延伸的外筒凸榫，各外筒凸榫对应插入所述下接头的下部纵向凹槽中。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述外筒的下部内壁设有外筒卡簧槽，所述下接头的中段圆周设有下接头卡簧槽，所述下接头卡簧槽与外筒卡簧槽中共同嵌有卡簧。
13.相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：
⑴
冲锤上端憋压，下端泄流，冲锤下行；冲锤下端憋压，上端泄流，冲锤上行。冲锤不断地往复冲击下接头的上端，实现了钻头的高频振动，从而大大提高了钻头破岩效率。
14.⑵
该冲击器充分利用水力能量，使钻头在旋转的同时产生纵向振动，并伴有脉冲射流空化作用，因此，该冲击器可在辅助破岩的同时，减小井底的压持作用。该装置总体结构简单，易于实现，成本较低，在实际应用中易于安装和操作，故障率低，便于在油田现场的推广应用。
附图说明
15.图1为本实用新型水力振荡纵向冲击器下行时的剖视图。
16.图2为本实用新型水力振荡纵向冲击器上行时的剖视图。
17.图3为本实用新型水力振荡纵向冲击器的立体爆炸图。
18.图4为本实用新型中外筒的立体图。
19.图5为本实用新型中芯轴的立体图。
20.图6为本实用新型中冲锤的立体图。
21.图7为本实用新型中内罩的立体图。
22.图8为本实用新型中下接头的立体图。
23.图中：1.外筒；1a.外筒中部凸圈；1b.外筒凸榫；1c.外筒卡簧槽；1d.卡簧；1e.环形泄流通道；2.导流板；2a.整流孔；3.芯轴；3a.螺旋叶片；3b.芯轴进水孔；3c.芯轴上排压孔；3d.芯轴下排压孔；4.分隔板；5.内罩；5a.内罩上泄流孔；5b.内罩下泄流孔；6.冲锤；6a.冲锤液压槽；6b.冲锤插榫；7.下接头；7a.上部导向槽；7b.下接头进水孔；7c.下接头卡簧槽；7d.下部纵向凹槽。
具体实施方式
24.如图1至图8所示，本实用新型的水力振荡纵向冲击器包括相互连接的外筒1和下接头7，外筒1的内腔设有芯轴3，芯轴3的上部设有螺旋叶片3a，螺旋叶片3a下方的芯轴圆周
上均匀分布有多个芯轴进水孔3b，芯轴进水孔3b下方设有芯轴小直径段，芯轴小直径段从分隔板4的中心孔穿过且芯轴台肩压在分隔板4的上端面，分隔板4的底部外周支撑在外筒1的中部凸圈的上方；芯轴小直径段的上部对称设有芯轴上排压孔3c，芯轴小直径段的底部对称设有芯轴下排压孔3d，芯轴上排压孔3c与芯轴下排压孔3d呈十字形分布；分隔板4的下方设有向下延伸的内罩5，内罩5的外周与外筒1的内壁之间设有环形泄流通道1e，内罩5的顶盖旋接在芯轴3上；内罩5的上部圆周设有与芯轴上排压孔3c平齐的内罩上泄流孔5a，内罩5的下部圆周设有与芯轴下排压孔3d平齐的内罩下泄流孔5b，内罩上泄流孔5a与内罩下泄流孔5b呈十字形分布；内罩5的内腔设有冲锤6，冲锤6套装在芯轴小直径段的外周，冲锤6的上部圆周对称设有冲锤液压槽6a，冲锤6的底部设有向下延伸的冲锤插榫6b，冲锤插榫6b之间的槽口与冲锤液压槽6a呈十字形分布，冲锤插榫6b对应嵌入下接头7的上部导向槽7a中，使得冲锤6只能上下往复运动，避免冲击时发生转动；上部导向槽7a下方的圆周上均匀设有多个下接头进水孔7b。
25.芯轴3的顶部插接在导流板2的下端面中心，导流板2的底部座于外筒1的上部内台阶上，沿导流板2的圆周均匀分布有多个轴向贯通的整流孔2a。
26.内罩5的顶盖位于外筒中部凸圈1a的中心孔中，使得内罩外周与外筒内壁之间自然形成环形泄流通道1e，用于冲锤上腔或下腔的泄流。
27.各芯轴进水孔3b的内端分别斜向下延伸与芯轴中心孔相贯通，各下接头进水孔7b的内端分别斜向下延伸与下接头中心孔相贯通，可以减小变向流动时的阻力。
28.如图1、图2、图4所示，外筒1的下端均匀设有向下延伸的外筒凸榫1b，各外筒凸榫1b对应插入下接头7的下部纵向凹槽7d中。外筒凸榫1b与下部纵向凹槽7d相互嵌合，实现外筒1与下接头7之间的径向定位，可以稳定地传递扭矩。
29.外筒1的下部内壁设有外筒卡簧槽1c，下接头7的中段圆周设有下接头卡簧槽7c，下接头卡簧槽7c与外筒卡簧槽1c中共同嵌有卡簧1d。卡簧1d实现外筒1与下接头7的之间的轴向定位，防止下接头7脱落。
30.如图1所示，水流经过导流板2各整流孔2a的整流，均匀流向螺旋叶片3a，螺旋叶片3a的旋转带动芯轴3转动，水流到达分隔板4时，从芯轴进水孔3b进入芯轴中心孔道中，当芯轴3旋转至芯轴上排压孔3c与冲锤液压槽6a对齐时，水流从芯轴上排压孔3c进入冲锤液压槽6a中，内罩5将冲锤液压槽6a的外端口封闭实现憋压；同时冲锤插榫6b下端的缝口与内罩下泄流孔5b及环形泄流通道1e贯通，在冲锤6下端形成泄流通道；此阶段，冲锤6上端憋压，下端泄流，冲锤6下行。
31.如图2所示，当芯轴3旋转至芯轴下排压孔3d与冲锤插榫6b下端的缝口对齐时，内罩5从外侧封堵冲锤插榫6b下端的缝口，在冲锤下端形成憋压；同时冲锤6封堵芯轴上排压孔3c，冲锤液压槽6a与内罩上泄流孔5a及环形泄流通道1e相贯通，在冲锤6上端形成泄流通道；此阶段，冲锤6下端憋压，上端泄流，冲锤6上行。
32.如此随着芯轴3的持续旋转，冲锤6不断地往复冲击下接头7的上端，实现了钻头的高频振动，从而大大提高了钻头破岩效率。由于内罩5被芯轴3带动旋转，可实现对钻井液的扰流作用，使钻井液流产生脉冲效果，有助于钻头破岩和井底清岩，从而提高钻井速度。
33.芯轴上排压孔3c与芯轴下排压孔3d呈十字形分布，内罩上泄流孔5a与内罩下泄流孔5b呈十字形分布，使得芯轴上排压孔3c与内罩上泄流孔5a贯通时，冲锤插榫6b之间的槽
口与冲锤液压槽6a呈十字形分布，使得冲锤上腔憋压时，下腔必然向环形泄流通道1e泄流；冲锤下腔憋压时，上腔必然泄流。
34.以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。