脉冲器平衡活塞总成及具有其的脉冲器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种脉冲器平衡活塞总成及具有其的脉冲器，脉冲器平衡活塞总成，包括：壳体部，具有容纳通道；密封部，设置于容纳通道内并与容纳通道的内壁形成容纳腔；平衡部，可滑动地设置于容纳腔内以将容纳腔分隔成泥浆室和油液室，平衡部在容纳腔内滑动以使泥浆室和油液室之间的压力平衡。本实用新型有效避免了泥浆进入脉冲器平衡活塞总成的内部，有效的提高了脉冲器平衡活塞总成的稳定性，延长了脉冲器平衡活塞总成在高温时的稳定工作时间。
【专利说明】
脉冲器平衡活塞总成及具有其的脉冲器
技术领域
[0001]本实用新型涉及脉冲器技术领域，具体而言，涉及一种脉冲器平衡活塞总成及具有其的脉冲器。
【背景技术】
[0002]现有技术中，脉冲发生器按其与外界压力平衡的方式可以分为胶杯式和活塞式，其中活塞式为胶杯式的改进型。
[0003]两类脉冲器相比，胶杯式采用的是全密封结构，工作时间较长，工作稳定。但由于受胶杯使用材料的限制，该类脉冲器的工作温度小于150°C，使该类脉冲器在某些高温环境的工作受到限制。现有技术中的活塞式脉冲器有两种，两种都采用了顶部设置平衡活塞的设计方法。该类脉冲器提高了脉冲器的耐高温特性，但也存在润滑油泄露、泥浆容易进入内部、工作时间短等问题，从而造成作业中工作时长不够，使得在施工过程中需要频繁起钻，增加了钻井成本。如图1所示，图中，70’为脉冲信号输出部，80’为脉冲驱动部，90’为走线部。即现有技术存在以下缺点:
[0004]1、增加钻井成本；
[0005]2、脉冲器的运动部件(蘑菇头)罩在顶部外壳(平衡活塞放置在其内部)，当蘑菇头运动时，会对活塞密封部产生一个脉冲器的压力，加大了脉冲器的泄露危险；
[0006]3、脉冲器实际工作时竖直放置，该设计方案将活塞设置在脉冲器的顶部，造成了进入脉冲器的泥浆微粒由于重力的原因，容易进入脉冲器的工作区。而且顶部的活动部件较多，也容易把污染物带入油路中，并在脉冲器的油路内积聚，造成脉冲器损坏；
[0007]4、现有技术的密封方式为类O型圈式密封，所以并不能完全杜绝油的泄漏。很多情况下脉冲器停止工作的原因是内部液压油泄漏到了脉冲器无法正常工作的程度。所有脉冲器的存油量便成了限制脉冲器工作时长的主要因素。而由于受到顶部空间的限制，存油量不大，限制了脉冲器的单次正常工作时间；
[0008]5、平衡活塞的密封面有内外两处，增加了脉冲器泄漏的危险。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型的主要目的在于提供一种脉冲器平衡活塞总成及具有其的脉冲器，以解决现有技术中泥浆容易进入脉冲器内部的问题。
[0010]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种脉冲器平衡活塞总成，包括:壳体部，具有容纳通道;密封部，设置于容纳通道内并与容纳通道的内壁形成容纳腔;平衡部，可滑动地设置于容纳腔内以将容纳腔分隔成泥浆室和油液室，平衡部在容纳腔内滑动以使泥浆室和油液室之间的压力平衡。
[0011]进一步地，壳体部上开设有泥浆通道，泥浆通道设置于壳体部上靠近密封部的一端，且泥浆通道与泥浆室相连通。
[0012]进一步地，壳体部上还开设有走线孔，走线孔沿壳体部的轴向方向延伸并位于容纳通道的一侧。
[0013]进一步地，壳体部上还开设有进油孔，进油孔位于走线孔的相对侧，进油孔与油液室相连通。
[0014]进一步地，平衡部包括平衡活塞，平衡活塞的外周面上设置至少一个O形密封圈。
[0015]进一步地，密封部包括密封堵头，密封堵头上设置有密封件，密封堵头背离泥浆室的一侧与容纳通道的内壁形成容纳空间。
[0016]进一步地，密封堵头与容纳通道的内壁螺纹连接。
[0017]进一步地，脉冲器平衡活塞总成还包括:过油通道，设置于壳体部上，过油通道的一端与油液室相连通，过油通道的侧壁上设置有进油孔;连接块，具有中心孔，连接块设置于靠近油液室的壳体部的端部上，中心孔与过油通道的另一端相连通。
[0018]根据本实用新型的另一方面，提供了一种脉冲器，包括脉冲器平衡活塞总成，脉冲器平衡活塞总成为上述的脉冲器平衡活塞总成。
[0019]进一步地，脉冲器还包括:脉冲信号输出部;脉冲驱动部，脉冲驱动部的一端与脉冲信号输出部相连接;脉冲器平衡活塞总成，脉冲器平衡活塞总成的一端与脉冲驱动部的另一端相连接;接线部，设置于脉冲器平衡活塞总成的另一端上。
[0020]应用本实用新型的技术方案，直接在具有容纳通道的壳体部内设置密封部和平衡部。密封部与容纳通道的内壁形成容纳腔。平衡部可滑动地设置于容纳腔内以将容纳腔分隔成泥浆室和油液室，平衡部在容纳腔内滑动以使泥浆室和油液室之间的压力平衡。这样设置避免了泥浆进入脉冲器平衡活塞总成的内部，有效的提高了脉冲器平衡活塞总成的稳定性，延长了脉冲器平衡活塞总成在高温时的稳定工作时间。
【附图说明】
[0021]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0022]图1示出了现有技术中的脉冲器的结构示意图；
[0023]图2示出了根据本实用新型的脉冲器平衡活塞总成的实施例的结构示意图；以及
[0024]图3示出了根据本实用新型的脉冲器平衡活塞总成的实施例的装配结构示意图。
[0025]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0026]70’、脉冲信号输出部;80’、脉冲驱动部;90’、走线部;100’、接线部；
[0027]10、壳体部；11、容纳通道；12、容纳腔；121、泥浆室；122、油液室；13、走线孔；131、导线；14、容纳空间；15、进油孔;20、密封部;21、0形密封圈；30、平衡部;31、0形密封圈；40、泥浆通道;50、过油通道;60、连接块;61、中心孔;70、脉冲驱动部;80、接线部。
【具体实施方式】
[0028]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0029]如图2所示，根据本实用新型的一个实施例，提供了一种脉冲器平衡活塞总成。该脉冲器平衡活塞总成包括壳体部10、密封部20和平衡部30。壳体部10具有容纳通道U。密封部20设置于容纳通道11内并与容纳通道11的内壁形成容纳腔12。平衡部30可滑动地设置于容纳腔12内以将容纳腔12分隔成泥浆室121和油液室122，平衡部30在容纳腔12内滑动以使泥浆室121和油液室122之间的压力平衡。
[0030]在本实施例中，直接在具有容纳通道11的壳体部10内设置密封部20和平衡部30。密封部20与容纳通道11的内壁形成容纳腔12。平衡部30可滑动地设置于容纳腔内以将容纳腔12分隔成泥浆室121和油液室122，平衡部30在容纳腔12内滑动以使泥浆室121和油液室122之间的压力平衡。这样设置避免了泥浆进入脉冲器平衡活塞总成的内部，有效的提高了脉冲器平衡活塞总成的稳定性，延长了脉冲器平衡活塞总成在高温时的稳定工作时间。
[0031]其中，壳体部10上开设有泥浆通道40，泥浆通道40设置于壳体部10上靠近密封部20的一端，且泥浆通道40与泥浆室121相连通。当油液室122内的压力足够大时，油液室122内的油体在压力的作用下推动平衡部30朝向泥浆室121的一侧移动，由于泥浆室121的侧壁上开设有与外界相连接通的泥浆通道40，所以此时由外界进入到泥浆室121内部的泥浆随着平衡部30的移动而被挤压出，直至油液室122内的压力与泥浆室121的压力即外界压力相平衡时平衡部30停止移动。反之，当油液室122内的压力小于泥浆室121的压力时，外界的泥浆通过泥浆通道40进入泥浆室121内使得平衡部30朝向油液室122的一侧移动从而使得油液室122的空间变小，压力增大，直至油液室122的压力与泥浆室121的压力相平衡时泥浆停止进入，平衡部30停止移动。即通过平衡部30在容纳腔12内位置的改变而实现油液室122与泥浆室121之间的压力平衡，这样可以保证平衡部30始终处于压力平衡状态，降低了脉冲器平衡活塞总成泄漏的风险。
[0032]进一步地，壳体部10上还开设有走线孔13，走线孔13沿壳体部10的轴向方向延伸并位于容纳通道11的一侧。这样设置有效的增加了油液室122的储油空间，增大了作业时所需的油量，因而提高了单次作业时的使用时长。壳体部10上还开设有进油孔15，进油孔15位于走线孔13的相对侧，进油孔15与油液室122相连通。这样设置能够保证进油孔15与走线孔13相互隔离，增加了脉冲器平衡活塞总成的密封性能。
[0033]平衡部30包括平衡活塞，平衡活塞的外周面上设置至少一个O形密封圈31。优选地，如图1所示，平衡活塞的外周面上设置有两个O形密封圈31。这样设置能够进一步的增加脉冲器平衡活塞总成的密封性能。
[0034]如图1所示，密封部20包括密封堵头，密封堵头上设置有密封件，其中，密封件可以是O形密封圈21。密封堵头背离泥浆室121的一侧与容纳通道11的内壁形成容纳空间14。这样设置的优点是保护其下部容纳空间14密封的同时保证压力平衡活塞不会从尾部滑出。优选地，密封堵头与容纳通道11的内壁螺纹连接。这样设置即增加了泥浆室121的密封性能，又能够有效的防止泥浆进入容纳空间14内，从而增加了脉冲器平衡活塞总成的密封性能。
[0035]脉冲器平衡活塞总成还包括过油通道50和连接块60。过油通道50设置于壳体部10上，过油通道50的一端与油液室122相连通，过油通道50的侧壁上设置有进油孔15。连接块60具有中心孔61，连接块60设置于靠近油液室122的壳体部10的端部上，中心孔61与过油通道50的另一端相连通。这样设置能使得脉冲器平衡活塞总成在与其他部件相连接时具有更好的密封性能。连接块60通过螺栓固定在脉冲器平衡活塞总成的顶端，在不影响脉冲器平衡活塞总成与其他部分配合的情况下，满足了脉冲器平衡活塞总成外壳的密封件对空间的要求。
[0036]上述实施例中的脉冲器平衡活塞总成还可以用在脉冲器技术领域，即本实用新型提供了一种脉冲器，包括脉冲器平衡活塞总成，脉冲器平衡活塞总成为上述实施例中的脉冲器平衡活塞总成。如图2所示，其具体包括脉冲信号输出部、脉冲驱动部70、脉冲器平衡活塞总成以及接线部80。脉冲驱动部70的一端与脉冲信号输出部相连接。脉冲器平衡活塞总成的一端与脉冲驱动部70的另一端相连接。接线部80设置于脉冲器平衡活塞总成的另一端上，其中，接线部80与导线131相连接。即本实用新型是在确保原脉冲器的尾部大头功能不变的前提下，将位于脉冲器尾部的脉冲器大头更改为脉冲器的平衡活塞放置位，原来的大头走线孔重新设置。这样设置的脉冲器具有以下优点:
[0037]1、可以保证平衡活塞两侧区域始终处于压力平衡状态，降低了脉冲器泄漏的风险，为脉冲器内部提供了一种压力稳定的工作环境，并有效避免了泥浆进入脉冲器平衡活塞总成的内部；
[0038]2、处于脉冲器的尾部的脉冲器平衡活塞总成的储油区不存在活动器件，且处于脉冲器的最下方相对封闭的区域，所以当有泥浆微粒进入脉冲器平衡活塞总成后，也会堆积在脉冲器平衡活塞总成的储油区即油液室122，不会进入脉冲器的关键工作区域。
[0039]3、将储油区设置于脉冲器的尾部的脉冲器，脉冲器平衡活塞总成的设置比现有技术中将活塞设置于顶部具有更大的存油空间，更能保证脉冲器正常工作所需的油量，因而提高脉冲器的单次使用时长。
[0040]4、将脉冲器平衡活塞总成的设置位置放在脉冲器尾部，减少了平衡活塞的需要进行密封的面积，在顶杆提升杆部分由于没有设置平衡活塞，使其具有更多的密封空间进行密封，从而增加了整个脉冲器具有更可靠的密封性，从而提高了脉冲器的稳定性，延长脉冲器在高温时的稳定工作时间。
[0041]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种脉冲器平衡活塞总成，其特征在于，包括: 壳体部(10)，具有容纳通道(11); 密封部(20)，设置于所述容纳通道(11)内并与所述容纳通道(11)的内壁形成容纳腔(12)； 平衡部(30)，可滑动地设置于所述容纳腔(12)内以将所述容纳腔(12)分隔成泥浆室(121)和油液室(I22)，所述平衡部(30)在所述容纳腔(I2)内滑动以使所述泥浆室(121)和所述油液室(122)之间的压力平衡。2.根据权利要求1所述的脉冲器平衡活塞总成，其特征在于，所述壳体部(10)上开设有泥浆通道(40)，所述泥浆通道(40)设置于所述壳体部(10)上靠近所述密封部(20)的一端，且所述泥浆通道(40)与所述泥浆室(121)相连通。3.根据权利要求2所述的脉冲器平衡活塞总成，其特征在于，所述壳体部(10)上还开设有走线孔(13)，所述走线孔(13)沿所述壳体部(10)的轴向方向延伸并位于所述容纳通道(11)的一侧。4.根据权利要求3所述的脉冲器平衡活塞总成，其特征在于，所述壳体部(10)上还开设有进油孔(15)，所述进油孔(15)位于所述走线孔(13)的相对侧，所述进油孔(15)与所述油液室(I 22)相连通。5.根据权利要求1所述的脉冲器平衡活塞总成，其特征在于，所述平衡部(30)包括平衡活塞，所述平衡活塞的外周面上设置至少一个O形密封圈(31)。6.根据权利要求1所述的脉冲器平衡活塞总成，其特征在于，所述密封部(20)包括密封堵头，所述密封堵头上设置有密封件，所述密封堵头背离所述泥浆室(121)的一侧与所述容纳通道(11)的内壁形成容纳空间(14)。7.根据权利要求6所述的脉冲器平衡活塞总成，其特征在于，所述密封堵头与所述容纳通道(11)的内壁螺纹连接。8.根据权利要求1所述的脉冲器平衡活塞总成，其特征在于，所述脉冲器平衡活塞总成还包括: 过油通道(50)，设置于所述壳体部(10)上，所述过油通道(50)的一端与所述油液室(122)相连通，所述过油通道(50)的侧壁上设置有进油孔(15); 连接块(60)，具有中心孔(61)，所述连接块(60)设置于靠近所述油液室(122)的所述壳体部(10)的端部上，所述中心孔(61)与所述过油通道(50)的另一端相连通。9.一种脉冲器，包括脉冲器平衡活塞总成，其特征在于，所述脉冲器平衡活塞总成为权利要求I至8中任一项所述的脉冲器平衡活塞总成。10.根据权利要求9所述的脉冲器，其特征在于，所述脉冲器还包括: 脉冲信号输出部； 脉冲驱动部(70)，所述脉冲驱动部(70)的一端与所述脉冲信号输出部相连接； 脉冲器平衡活塞总成，所述脉冲器平衡活塞总成的一端与所述脉冲驱动部(70)的另一端相连接； 接线部(80)，设置于所述脉冲器平衡活塞总成的另一端上。
【文档编号】E21B47/18GK205445600SQ201521108753
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月28日
【发明人】李虎辉, 宋岩, 陈乐 , 姜建新
【申请人】北京市普利门机电高技术公司, 北京市普利门电子科技有限公司