专利名称：液动冲击器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液动冲击器，是钻探作业，采用冲击回转钻进方法的 一种工具，属于钻探机械技术领域。
技术背景
冲击回转钻进，是提高钻进速度、提高钻井质量、降低钻井成本的有效方 法。目前钻井所应用的液动冲击器，均利用钻井冲洗液作为动力源，具体结构， 是应用阀门加回位弹簧或阀滑惯性产生振动，控制液压冲击缸的活塞产生振动， 活塞杆带动冲锤冲击钻头进行冲击回转钻井作业。上述液动冲击器的结构，弹 簧在井下高温、高频振动，容易失效；滑阀自控，容易被高磨砺度的钻井冲洗 液磨损而失去控制作用。所以，上述液动冲击器，因使用寿命低而不易推广。 发明内容
本实用新型，液动冲击器，是利用液压伺服理论，用液压伺服系统的元 件，产生震荡讯号，用震荡讯号控制工作阀，工作阀控制钻井冲洗液使液压冲 击缸产生冲击。液压伺服系统的元件及工作阀工作时，通过的钻井冲洗液很少， 磨损小，工作可靠，寿命长；该设备另一种结构是，装有液压马达、液压油泵、 液压蓄能油箱，用来驱动液压伺服系统，液压伺服系统自成封闭系统，动力液 使用液压油，液压油与高磨砺度的钻井冲洗液隔离，更大的提高了可靠性和使 用寿命。
本实用新型的目的是这样实现的
方案l，液动冲击器壳体中装有分流器、液压震荡器、信号分配器、液
压工作阀、冲击液压缸、冲锤、砧子、接头等。分流器由分流器主体和节流环 组成，液压冲击缸由缸体、活塞和冲锤组成。工作时，不需增加任何附属设备， 只需将它连接在钻铤与钻头之间，利用钻井冲洗液的压力能工作。具有压力能 的钻井冲洗液进入液动冲击器后分成两路， 一路进入分流器； 一路与液压工作 阀、液压冲击缸回路相通。进入分流器的钻井冲洗液，推动液压震荡器振荡， 信号分配器用液压震荡器产生的震荡信号，控制液压工作俩往复振动，钻井冲 洗液使液压冲击缸的活塞往复振动，活塞杆带动冲锤对砧子产生冲击，通过接 头将冲击传递给钻头，钻机带动钻铤旋转，即进行冲击回转钻进作业。分流器 带有节流环，改变节流环的孔径，可以调节进入液压震荡器的钻井冲洗液的流 量，从而调节了液压震荡器的振动频率，即调节了液动冲击器的冲击频率。'壳 体上设置有安全阀，当冲击器堵塞时，可保证钻机仍能进行常规钻井作业。
方案2，液动冲击器，是在方案l的基础上，增加液压驱动系统，将液压驱 动系统和压伺服控制系统自行封闭，用液压油做为液压伺服系统元件工作的动 力液，使液压油与高磨砺度的钻井冲洗液隔离。液压驱动系统由液压马达、液 压油泵、液压蓄能油箱组成。工作时，具有压力能的钻井冲洗液进入液动冲击 器后分成两路， 一路经分流器进入液压马达，另一路与液压工作阀、液压冲击 缸回路相通。进入液压马达的钻井冲洗液，驱动液压马达旋转，带动液压油泵 工作，液压油泵通过液压回路从液压蓄能油箱吸油，液压油泵泵出的油，竭过 液压回路，驱动液压震荡器产生震荡讯号，讯号分配器将震荡讯号用来驱动工 作阀工作，钻井冲洗使液压冲击缸的活塞产生震荡。液压冲击缸的活塞带动冲 锤冲击砧子，通过接头将振动传递给钻头，钻机带动钻铤旋转，即进，f冲击
回转钻进作业。分流器节流环、安全阀的作用，如方案1所述。液压蓄能油箱，。 可以弥补封闭的液压伺服控制系统液压油的泄漏，保证其可靠的工作。 本实用性新型液动冲击器的有益效果是-
1、 钻进速度快，效率高，质量好，减少井下事故、节约材料消耗，降低钻 井成本，经济效益好。
2、 工作可靠、寿命长。
3、 不需增加任何附属设备，成本寸氐。
图1是液动冲击器方案1的工作原理图。 图2是液动冲击器方案1的结构图 图3是液动冲击器方案2的工作原理图。 图4是液动冲击器方案2的结构图。
具体实施方式
方案1，图1、图2中，液动冲击器壳体(14)中，装有分流器(2)、液 压震荡器(3)、信号分配器(4)、液压工作阀(7)、冲击液压缸(11)、活塞(13)、 安全阀(16)、冲锤(17)、砧子(18)、接头(19)。 (12)是钻头，(1)是钻井 冲洗液高压回路，(5)、 (6)是控制回路，(9)、 (10)是液压冲击缸工作回路， (8)是冲洗液(排入井孔的)低压回路。分流器(2)带有节流环(13)。工作 时，将液动冲击器连接在钻铤与钻头(12)之间，具有压力能的钻井冲洗液<1) 进入液动冲击器后分成两路， 一路进入分流器(2)，另一路与工作阀(7)、液 压冲击缸(11)回路相通。进入分流器(2)的钻井冲洗液(1)，驱动液压霉荡 器(3)产生震荡讯号，讯号分配器(4)通过控制回路(5)、 (6)，驱动工作阀 (7)工作，工作阀(7)通过回路(1)、 (9)、 (10)，使液压冲击缸(11)的活 塞(15)产生振动，活塞(15)带动冲锤(17)冲击砧子(18)，通过接头(19) 将振动传递给钻头(12)，钻机带动钻铤旋转，即进行冲击回转钻进作业。改变 节流环(13)的孔径，可以调节进入液压震荡器的钻井冲洗液(1)的流量，从 而调节了液压震荡器的振动频率，即调节了液动冲击器的 冲击频率。壳体(14)上的安全阀(16)，当冲击器堵塞时，可保证钻机仍能进 行常规钻井作业。方案2，图3、图4中，液动冲击器由分流器(2)、液压马达 (20)、液压油泵(21)液压蓄能油箱(22)、液压震荡器(3)、信号分配器(4)、 液压工作阀(7)、冲击液压缸(11)、活塞(15)、安全阀(16)、冲锤(17)、 砧子(18)、接头(19)等组成。分流器(2)带有节流环(13)。液压油泵(21) 液压蓄能油箱(22)、液压震荡器(3)、信号分配器(4)自行封闭。(12)是钻 头，(l)是钻金井冲洗液高压回路，(8)是冲洗液(排入井孔的)低压回路。(23)、 (24)是封闭系统液压油回落，(25)、 (26)是液压油控制回路，(9)、 (10)是 冲击液压缸工作回路。工作时，具有压力能的钻井冲洗液(1)进入液动冲审器 后分成两路， 一路经分流器(2)进入液压马达(20)，另一路与工作阀(7)、 液压冲击缸(11)回路相通。进入液压马达(20)的冲洗液，驱动液压马达(20) 旋转，液压马达(20)带动液压油泵(21)工作，液压油泵(21)从液压蓄能 油箱(22)吸油，液压泵(21)泵出的液压油驱动液压震荡器(3)产生震荡讯 号，讯号分配器(4)通过液压回路(25)、 (26)驱动工作阀(7)工作，工作 阀(7)通过钻井冲洗液回路(1)、 (9)、 (10)，控制液压冲击缸(11)的^
(15)产生振动。活塞(15)带动冲锤(17)冲击砧子(18)，通过接头(19) 将振动传递给钻头(12)，钻机带动钻铤旋转，即进行冲击回转钻进作业。节流 环(13)、安全阀(16)的作用，如方案1所述。液压蓄能油箱(22)，可以弥 补液压伺服控制系统液压油的泄漏，保证液压伺服控制系统可靠工作。
权利要求1、一种液动冲击器，其特征是，液动冲击器壳体(14)中，装有分流器(2)，分流器(2)下面安装有液压马达(20)，液压马达(20)连接液压油泵(21)，液压油泵(21)下面安装液压储能油箱(22)、液压震荡器(3)、信号分配器(4)、液压工作阀(7)，冲击液压缸(11)中装有活塞(15)，活塞(15)的活塞杆端连接冲锤(17)，冲锤(17)下面安装砧子(18)、接头(19)、钻头(12)，壳体(14)上安装安全阀(16)。
2、根据权利要求1所述的液动冲击器，其特征是，分流器(2)带有节流 环(13),节流环(13)的节流孔的尺寸可以改变。
3、根据权利要求1所述液动冲击器其特征是，液压油泵(21)、液压蓄能 油箱(22)、液压震荡器(3)、信号分配器(4)、液压工作阀(7)之间用液压 油路连通，并自行封闭。
专利摘要一种液动冲击器，是钻探作业采用冲击回转钻进方法的一种工具。液动冲击器壳体中装有分流器、液压震荡器、信号分配器、液压工作阀、液压冲击缸。作业时不需增加任何附属设备，只需将它连接在钻铤与钻头之间，它可以利用钻井冲洗液的能量，使液压冲击缸产生对钻头的冲击，钻机带动钻铤旋转，即可以进行冲击回转钻进作业。振动控制系统采用液压伺服系统，工作可靠，寿命长。该设备的另一种结构是，在上述设备中增加液压马达、液压油泵、液压蓄能油箱，用来驱动液压伺服系统，液压伺服控制系统自成封闭，液压伺服控制系统的动力液使用液压油，更大的提高了设备的可靠性和使用寿命。
文档编号E21B4/00GK201062489SQ20062013783
公开日2008年5月21日 申请日期2006年9月27日 优先权日2006年9月27日
发明者敏 宋, 张玉兰, 李凤咏, 李慧峰, 李慧源 申请人:李凤咏