新型潜孔冲击钻的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型潜孔冲击钻机，包括泥浆泵和钻杆，泥浆泵通过管道与钻杆连接，还包括脉冲冲击发生装置和冲击装置，脉冲冲击发生装置由推力装置和密封器组成，推力装置通过推杆与密封器内的活动密封板连接，密封器串接在泥浆泵和钻杆之间的管道上；冲击装置包括冲击器和冲击头，冲击头卡接在冲击器上，冲击器与钻杆螺纹连接。本实用新型利用液体不可压缩性的特征，采用脉冲冲击发生装置产生脉冲型压力配合带气囊的冲击器，完成在泥浆环境中的高效率脉冲式冲击，从而减小地面动力装置功率和地面动力源功率，降低能源消耗，提高了打井速度。
【专利说明】新型潜孔冲击钻机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及钻井设备，特别是一种新型潜孔冲击钻机。
【背景技术】
[0002]现有钻机主要为泵吸反循环式钻机和气动钻机。泵吸反循环式工作原理是:在大气压力的作用下，循环液由沉淀池经回水沟沿着井孔的环状间隙流到井底，此时转盘驱动钻杆，带动钻头旋转进行钻进，由泥浆泵抽吸建立的负压把碎屑泥浆吸入钻杆内腔，随后上升至水龙头，经泥浆泵排入沉淀池，沉淀后的循环液继续流入井孔，如此周而复始，形成了反循环的钻进工作。泥浆泵方式由于以一定流速传递压力，其沿途压降比较大，造成工作效率低，同时地面泥浆泵功率较小。
[0003]气动钻机工作原理是:在地面强力气源作用下，气体从钻杆内腔被冲压至井底，此时转盘驱动钻杆，带动钻头旋转掘进，然后气体将碎屑泥浆沿井壁吹至地面。气动方式由于气体搬运能力差且容易被压缩，所以需要大型的气体动力源。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是传统钻机工作效率低，功率消耗大，从而提供一种新型潜孔冲击钻机。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下:一种新型潜孔冲击钻机，包括泥浆泵和钻杆，泥浆泵通过管道与钻杆连接，还包括脉冲冲击发生装置和冲击装置，脉冲冲击发生装置由推力装置和密封器组成，推力装置通过推杆与密封器内的活动密封板连接，密封器串接在泥浆泵和钻杆之间的管道上；冲击装置包括冲击器和冲击头，冲击头卡接在冲击器上，冲击器与钻杆螺纹连接。
[0006]泥浆泵和密封器之间的管道上设有单向阀。
[0007]所述推力装置包括电机和曲轴，电机的输出轴与曲轴连接，曲轴与推杆连接。
[0008]冲击器包括筒体，筒体内套设有筒形的活塞缸体，活塞缸体内套设有柱形笼体，笼体内放置有气囊；活塞缸体的顶板上均匀设有圆孔，活塞缸体的底板沿半径方向设有排水槽，排水槽与底板中间的通孔相通。
[0009]筒体下端设有凸块，冲击头上设有与凸块相匹配的卡槽，凸块可以在卡槽内上下移动。
[0010]笼体的上端与顶板螺钉连接，笼体的下端与底板螺钉连接。
[0011]作为一种优选方案活塞缸体底板与冲击头之间设有弹簧。
[0012]本实用新型利用液体不可压缩性的特征，采用脉冲冲击发生装置产生脉冲型压力配合带气囊的冲击器，完成在泥浆环境中的高效率脉冲式冲击，从而减小地面动力装置功率和地面动力源功率，降低能源消耗，提高了打井速度。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为实施例1的结构示意图。
[0014]图2为图1中A-A视图。
[0015]图3为图1中B-B视图。
[0016]图4为图1中C-C视图。
[0017]图5为图1中D-D视图。
[0018]图6为实施例2的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]实施例1:如图1-5所示，一种新型潜孔冲击钻机，包括泥浆泵1，泥浆泵I通过管道与钻杆3连接。在泥浆泵I与钻杆3之间的管道上串接有脉冲冲击发生装置2，脉冲冲击发生装置2包括推力装置2-1和密封器2-2。推力装置2-1包括电机和曲轴，电机的输出轴与曲轴连接，带动曲轴转动。曲轴与密封器2-2的推杆连接，曲轴带动推杆使活动密封板2-2-1上下移动。密封器2-2串接在泥浆泵I和钻杆3之间的管道上，在密封器2-2和泥浆泵I之间的管道上设有一个单向阀4。钻杆3与冲击器5螺纹连接，冲击器5包括筒体，筒体内套设有筒形活塞缸体6，活塞缸体6的顶板6-1上均匀设有圆孔6-1-1，活塞缸体6的底板6-2沿半径方向设有排水槽6-2-1，排水槽6-2-1与底板6_2中间的通孔6_2_2相通；活塞缸体6内套设有柱形笼体7，笼体7内放置有气囊8 ;笼体7的上端与顶板6-1螺钉固紧，笼体7的下端与底板6-2螺钉固紧。在冲击器5的筒体下端设有凸块9，冲击头10上设有与凸块9相匹配的卡槽，凸块9可以在卡槽内上下移动。底板6-2与冲击头10之间设有弹黃11。
[0020]工作原理:泥浆泵I将水池13中的泥浆经过单向阀4，注入钻杆3内，进而流入冲击器5内，泥浆由于脉冲冲击发生装置2产生的力作用于活塞缸体6的顶板6-1，使活塞缸体6向下运动撞击冲击头10,冲击头10向下运动与岩石撞击。
[0021]钻杆3在地面钻塔的驱动下旋转运动。钻杆3带动冲击器5旋转，冲击头10在凸块9作用下随冲击器5旋转运动，冲击头10在自身重力及冲击器5撞击力作用下与岩石摩擦，形成对岩石的破碎挖掘能力。
[0022]同时，地面电机带动曲轴转动，曲轴带动推杆和活动密封板2-2-1向上挤压，产生脉冲型强压力，该压力能达到泥浆泵输出压力10倍以上。该压力通过管道传入钻杆3内部作用于冲击器5内的活塞缸体6，当有强力压强时，活塞缸体6向下运动，形成冲击力。
[0023]泥浆通过顶板6-1上的圆孔流进笼体7与活塞缸体6之间的空隙中，并通过底板6-2上排水槽6-2-1和通孔6-2-2流进冲击头9的排水通道，进而经冲击头9与井壁12之间的空隙流出，保证了泥浆持续流动。当压力过大时，一部分泥浆经笼体7上的孔作用于气囊8，起到缓冲作用；没有压力时，弹簧11将活塞缸体6弹起，等待下一次冲击。由于泥浆持续流动，将碎屑等沿井壁搬运至地面。
[0024]实施例2:如图2所示，一种新型潜孔冲击钻机，与实施例不同之处在于，底板6-2与冲击头10之间没有弹簧。
【权利要求】
1.一种新型潜孔冲击钻机，包括泥浆泵和钻杆，泥浆泵通过管道与钻杆连接，其特征在于:还包括脉冲冲击发生装置和冲击装置，脉冲冲击发生装置由推力装置和密封器组成，推力装置通过推杆与密封器内的活动密封板连接，密封器串接在泥浆泵和钻杆之间的管道上；冲击装置包括冲击器和冲击头，冲击头卡接在冲击器上，冲击器与钻杆螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的新型潜孔冲击钻机，其特征在于:泥浆泵和密封器之间的管道上设有单向阀。
3.根据权利要求1所述的新型潜孔冲击钻机，其特征在于:所述推力装置包括电机和曲轴，电机的输出轴与曲轴连接，曲轴与推杆连接。
4.根据权利要求1所述的新型潜孔冲击钻机，其特征在于:冲击器包括筒体，筒体内套设有筒形的活塞缸体，活塞缸体内套设有柱形笼体，笼体内放置有气囊；活塞缸体的顶板上均匀设有圆孔，活塞缸体的底板沿半径方向设有排水槽，排水槽与底板中间的通孔相通。
5.根据权利要求4所述的新型潜孔冲击钻机，其特征在于:筒体下端设有凸块，冲击头上设有与凸块相匹配的卡槽，凸块可以在卡槽内上下移动。
6.根据权利要求4所述的新型潜孔冲击钻机，其特征在于:笼体的上端与顶板螺钉连接，笼体的下端与底板螺钉连接。
7.根据权利要求4所述的新型潜孔冲击钻机，其特征在于:活塞缸体底板与冲击头之间设有弹簧。
【文档编号】E21B4/06GK203961779SQ201420375539
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2014年7月9日
【发明者】朱世明, 郭松峰, 段遂朝, 胡国玺 申请人:郑州迪飞机电设备有限公司