冲击器钎头的制作方法

本实用新型涉及物探冲旋钻井装备技术领域，特别涉及一种冲击器钎头。

背景技术：

冲旋钻井在常规钻井的基础上加装冲击钻具，在旋转破岩的同时对钻头施加一个高频冲击力，从而实现旋转与冲击联合破岩的钻井技术。冲旋钻井不仅能够有效提高硬地层钻进速度；而且能够有效地防止复杂地层钻井中的井斜问题，提高井身质量，因此特别适合地质复杂的山区。

目前，在山区采用冲旋钻井技术进行钻井时会遇到下述情况。其中，一种情况是：在破碎松散地层和表层风化岩等地层钻井时，由于地层松软，容易造成透气或井壁垮塌而无法返屑，此时需要加注发泡剂或固井剂进行辅助返屑。另一种情况是：钻井时直接遇到潜水面。当出现上述任意种情况时，井中上返岩屑为液固混合物。

目前山地钻井的钻具即设置有冲击器钎头的冲击器仅在其尾部(与钻杆连接位置)设有一个密封面。在该密封面之下仍有1米多长的冲击器沉浸在液面下。在接换钻杆或加注固井液而停止供气时，该密封面之下的冲击器内腔会迅速形成一个负压区。而由于空气的可压缩性，会有大量液固混合物从钎头排气通道直接反灌进入冲击器内腔。这就容易造成冲击器活塞卡滞，同时滞留在钎头尾部的岩屑也会吸收活塞的冲击功。此时，操作人员不得不频繁提卸钻杆，震击或拆洗冲击器。当冲击器因变形而无法拆洗时，会造成冲击器直接报废。可见，目前的冲击器的钻井效率较低，使用成本较高。

为了解决上述问题，目前中国专利号为CN202249781U公开了一种带逆止阀的冲击器钎头。如图1所示，该带逆止阀的冲击器钎头主要包括：冲击器钎头1、卡环2和逆止阀3。冲击器钎头1的下端固定有硬质合金，其上端有中心孔，中心孔是气体通道，在气体通道内通过卡环2固定有一个逆止阀3。上述结构由于在气体通道靠近冲击器钎头1上端的位置通过卡环2的方式设置了一个逆止阀3，该逆止阀3至所述冲击器钎头1下端的气体通道还是会进入液固混合物；并且通过卡环2设置逆止阀3的方式会大大减小气体通道的流通截面。

因此，目前还是缺乏一种可靠有效的冲击器钎头，能够较佳地克服现有技术中的问题又不引入新的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种冲击器钎头，能够在停止供气时阻止液固混合物进入冲击器内腔，较佳地提高使用时的可靠性，从而大大提高了钻井效率，降低了使用成本。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种冲击器钎头，包括：

设置有钎头部和连杆部的钎头本体，其中，所述连杆部整体呈圆柱状，其内设置有轴向贯通的中心通道，所述中心通道自所述连杆部的上端面延伸至所述钎头部；

所述钎头部内部设置有至少一个与所述中心通道连通的侧向通道，所述侧向通道与所述中心通道之间形成预定夹角；

在所述中心通道内且靠近所述侧向通道处设置有止挡件，

在所述中心通道与所述侧向通道交界的位置设置有滑块以及弹性件；

当有正向压力时，所述滑块压缩弹性件，所述冲击器钎头内形成排气通道；

当有反向压力时，所述滑块复位并抵靠在所述止挡件上，关闭所述排气通道。

在一个优选的实施方式中，所述滑块整体呈圆柱形，其具有相对的第一端和第二端，其中，所述第一端能抵靠在所述止挡件上，另一端设置有用于固定所述弹性件一端的第一凹槽。

在一个优选的实施方式中，所述弹性件为弹簧，其一端固定在所述第一凹槽内，另一端为自由端。

在一个优选的实施方式中，所述中心通道的终止端位于所述钎头部内，所述钎头部在所述终止端表面形成有用于固定所述弹性件另一端的第二凹槽。

在一个优选的实施方式中，所述弹性件为弹簧，其一端固定在所述第一凹槽内，另一端为固定在所述第二凹槽内。

在一个优选的实施方式中，所述止挡件为固定在所述中心通道内的挡销。

在一个优选的实施方式中，所述滑块的材料为尼龙。

在一个优选的实施方式中，所述滑块的外径与所述中心通道的内径相同。

在一个优选的实施方式中，当有反向压力时，所述滑块部分与所述连杆部内中心通道处的内壁相接触。

在一个优选的实施方式中，所述钎头部表面设置有钻齿。

本实用新型的特点和优点是：本申请实施方式中提供的冲击器钎头，通过在所述中心通道内且靠近所述侧向通道处设置止挡件、在所述中心通道与所述侧向通道交界的位置设置有滑块以及弹性件；止挡件、滑块以及弹性件配合形成止逆机构，当有反向压力时，所述滑块复位并抵靠在所述止挡件上，关闭所述排气通道，从而阻止液固混合物进入冲击器内腔，精确地说是能够阻止液固混合物进入冲击器钎头的连杆部，较佳地提高使用时的可靠性，从而大大提高了钻井效率，降低了使用成本。当有正向压力时，所述滑块压缩弹性件，所述冲击器钎头内形成排气通道。整体上，相对现有的靠近冲击器钎头上端的位置通过卡环的方式设置一个逆止阀的结构而言，不仅能够尽可能少地防止液固混合物进入冲击器钎头，而且不会对气体通道的流通截面有过多的影响。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

图1是现有技术中一种冲击器钎头的结构示意图；

图2是本申请实施方式中一种冲击器钎头的结构示意图。

附图标记说明：

冲击器钎头-1；卡环-2；逆止阀-3；连杆部-41；钎头部-42；中心通道-410；侧向通道-420；止挡件-5；滑块-6；弹性件-7；第一凹槽-60；第二凹槽-421；钻齿-422。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式，对本实用新型的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供一种冲击器钎头，能够在停止供气时阻止液固混合物进入冲击器内腔，较佳地提高使用时的可靠性，从而大大提高了钻井效率，降低了使用成本。

请参阅图2，本申请实施方式中提供的一种冲击器钎头可以包括：设置有钎头部42和连杆部41的钎头本体，其中，所述连杆部41整体呈圆柱状，其内设置有轴向贯通的中心通道410，所述中心通道410自所述连杆部41的上端面延伸至所述钎头部42；所述钎头部42内部设置有至少一个与所述中心通道410连通的侧向通道420，所述侧向通道420与所述中心通道410之间形成预定夹角；在所述中心通道410内且靠近所述侧向通道420处设置有止挡件5，在所述中心通道410与所述侧向通道420交界的位置设置有滑块6以及弹性件7；当有正向压力时，所述滑块6压缩弹性件7，所述冲击器钎头内形成排气通道；当有反向压力时，所述滑块6复位并抵靠在所述止挡件5上，关闭所述排气通道。

在本实施方式中，所述钎头本体包括钎头部42和连杆部41，其中相对的，所述钎头部42位于下端，所述连杆部41位于上端。所述钎头部42与所述连杆部41可以一体成型。当然，也可以通过焊接等固定连接方式相固定连接，具体的本申请在此并不作具体的限定。其中，所述连杆部41整体呈圆柱状，其内设置有轴向贯通的中心通道410，所述中心通道410自所述连杆部41的上端面延伸至所述钎头部42。所述钎头部42内部设置有至少一个与所述中心通道410连通的侧向通道420，所述侧向通道420与所述中心通道410之间形成预定夹角。具体的，所述预定夹角可以为110度至130度之间，当然，所述预定夹角还可以根据实际场景的不同作适用性调整，具体的，本申请在此并不作具体的限定。此外，所述钎头部42表面还可以设置有钻齿422。所述钻齿422用于提高钎头的硬度和耐磨性。具体的，所述钻齿422可以由硬质合金钢制成，当然所述钻齿422的材料并不限于上述举例，本申请在此并不作具体的限定。

在所述中心通道410与所述侧向通道420交界的位置可以设置有止逆机构。具体，所述中心通道410内且靠近所述侧向通道420处设置有止挡件5，所述止挡件5用于限制滑块6向上滑动的距离，保证在反向压力作用下时，所述中心通道410内没有或者尽可能少地进入液固混合物。具体的，所述止挡件5可以为固定在所述中心通道410内的挡销。所述挡销的个数可以为一个，也可以多个，具体的本申请在此并不作具体的限定。此外，所述止挡件5还可以为其他形式，只要能实现止挡功能即可，例如，所述止挡件5还可以为所述中心通道410内形成的限位台阶等，或者还可以为其他形式，具体的，本申请在此并不作具体的限定。

在所述中心通道410与所述侧向通道420交界的位置设置有滑块6以及弹性件7。所述滑块6的下端可以与所述弹性件7相固定。

当有正向压力时，所述滑块6压缩弹性件7，所述冲击器钎头内形成排气通道；当有反向压力时，所述滑块6复位并抵靠在所述止挡件5上，关闭所述排气通道。

本申请实施方式中提供的一种冲击器钎头，通过在所述中心通道410内且靠近所述侧向通道420处设置止挡件5、在所述中心通道410与所述侧向通道420交界的位置设置有滑块6以及弹性件7；止挡件5、滑块6以及弹性件7配合形成止逆机构，当有反向压力时，所述滑块6复位并抵靠在所述止挡件5上，关闭所述排气通道，从而阻止液固混合物进入冲击器内腔，精确地说是能够阻止液固混合物进入冲击器钎头的连杆部41，较佳地提高使用时的可靠性，从而大大提高了钻井效率，降低了使用成本。当有正向压力时，所述滑块6压缩弹性件7，所述冲击器钎头内形成排气通道。整体上，相对现有的靠近冲击器钎头1上端的位置通过卡环2的方式设置一个逆止阀3的结构而言，不仅能够尽可能少地防止液固混合物进入冲击器钎头，而且不会对气体通道的流通截面有过多的影响。

在一个实施方式中，所述滑块6整体呈圆柱形，其具有相对的第一端和第二端，其中，所述第一端能抵靠在所述止挡件5上，另一端设置有用于固定所述弹性件7一端的第一凹槽60。

具体的，所述滑块6能够在所述中心通道410内相对滑动，用于封堵或打开所述中心通道410。一般的，所述中心通孔的为圆柱孔，相应的所述滑块6整体呈圆柱形。当然，如果中心通孔的流通截面并不限于圆形，所述滑块6的截面与所述中心通孔的截面相匹配，从而保证其能在反向压力作用下，能够封堵所述中心通道410。由于滑块6在使用过程中经常发生滑动，该滑块6的材料可以优选耐磨性较佳的材料，具体的，例如可以选择尼龙材料。当滑块6采用尼龙材料时，一方面具有较佳地耐磨性，另一方面可以提高所述滑块6与所述中心通道410之间的密封性，同时减小滑块6对中心通道410内壁的磨损。

一般的所述滑块6的外形尺寸与所述中心通道410的孔型尺寸相匹配后，可以实现有反向压力时封堵所述中心通道410或者有正向压力时转为在所述中心通道410中滑动。在一个优选的实施方式中，所述滑块6的外径可以与所述中心通道410的内径相同。一方面可以保证所述滑块6能在有反向压力时较佳地密封所述中心通道410，另一方面也可以保证所述滑块6具有较佳的使用寿命。如果所述滑块6的直径太大，则不利于滑块6的滑动，如果直径太小，则不能达到较佳的密封效果。

在一个具体的实施方式中，当有反向压力时，所述滑块6部分与所述连杆部41内中心通道410处的内壁相接触。如图2所示，此时表示有反向压力的情况，所述滑块6的上部分位于所述连杆部41内的中心通道410内以形成封堵，以最大限度的防止液固混合物进入所述冲击器钎头。

在一个实施方式中，所述弹性件7可以为弹簧，其一端固定在所述第一凹槽60内，另一端为自由端。

在本实施方式中，所述弹性件7可以用于为所述滑块6提供回复力。具体的，所述弹性件7可以为弹簧。所述弹簧可以一端固定在所述第一凹槽60内，另一端为自由端。当有正向压力时，所述滑块6在正向压力作用下向下移动压缩弹簧，当正向压力撤去时，或者有反向压力时，所述滑块6在所述弹簧，或者所述弹簧与所述反向力配合作用下复位。

在一个实施方式中，所述中心通道410的终止端位于所述钎头部42内，所述钎头部42在所述终止端表面形成有用于固定所述弹性件7另一端的第二凹槽421。

在本实施方式中，所述中心通道410的终止端，也就是其正常使用时的下端可以延伸至所述钎头部42内。相应的，所述钎头部42在所述终止端表面向内形成有用于固定所述弹性件7另一端的第二凹槽421。所述弹性件7的一端通过所述第一凹槽60固定限位，另一端通过所述第二凹槽421限位，从而保证有正向压力或反向压力时都能可靠地被限位。

具体的，所述弹性件7可以为弹簧，其一端固定在所述第一凹槽60内，另一端为固定在所述第二凹槽421内。当所述弹性件7为弹簧时，所述弹簧在有正向力时，其两端能够分别收容在所述第一凹槽60和第二凹槽421内，从而被可靠限位。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。

以上所述仅为本实用新型的几个实施方式，虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。