一种偏心式液压潜孔冲击器的制作方法

本发明涉及一种偏心式液压潜孔冲击器,属岩石破碎机械技术领域。

背景技术：

现有液压潜孔冲击器主要分为四种类型：正作用、反作用、双作用以及由它们衍变产生的复合作用潜孔冲击器。上述四类潜孔冲击器中正作用和双作用虽然结构简单、性能稳定，有较好的耐背压特性，普遍被采用，但是它们都是直接由液体冲击冲锤表面，推动冲锤冲击作功，因此存在能量利用率低，冲击功小等严重缺陷。反作用液压潜孔冲击器，虽然冲击功大，能量利用率高；但是必须配备特有的蓄能器，才能达到理想的效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种能大幅度提高钻进效率、钻孔质量和降低钻进成本；以解决解决现有工具冲击功小、能量利用率低等问题的偏心式液压潜孔冲击器。

本发明的技术方案是：

一种偏心式液压潜孔冲击器，它由上接头、下接头、外壳体、冲锤和钎头构成，外壳体的一端螺纹安装有上接头，外壳体的另一端螺纹安装有下接头；其特征在于：上接头下方的外壳体内螺纹安装有逆止阀座，逆止阀座上通过阀杆和弹簧安装有阀帽，逆止阀座下方的外壳体内对称设置有支撑安装板，支撑安装板外表面通过叶轮轴安装有装有叶轮；支撑安装板内表面通过叶轮轴固装有传动盘；传动盘之间偏心设置有传动轴销，支撑安装板下方的外壳体内通过导向套安装有冲锤，冲锤顶端设置有装配滑槽，冲锤通过装配滑槽和传动轴销的配合与传动盘连接，下接头内设置有钎头，冲锤与钎头间歇接触连接。

所述的阀杆两侧的逆止阀座上设置有液流孔。

所述的支撑安装板对应的外壳体内壁上设置有轴向设置有卡槽；支撑安装板通过卡槽安装在外壳体内，支撑安装板的顶部与逆止阀座接触连接。

所述的钎头上装有保持环。所述的保持环由两个对称设置的半圆环构成。

所述的钎头对应的下接头内壁上设置有键槽，钎头上设置有键齿，钎头通过键齿与键槽的配合与下接头滑动键连接。

所述的钎头底部均布有破碎齿，破碎齿之间的钎头上设置有水眼。

所述的钎头上设置有中心孔，中心孔经连通孔与水眼连通。

本发明的有益效果在于：

该偏心式液压冲击器结构简单，方便拆卸，使用方便，工作时，压力液推动叶轮转动，使传动盘与之一起转动，进而带动冲锤轴向上下运动，由此撞击钎头其中在导向套和保持环的作用下，实现冲锤与钎头的对心碰撞；以加速岩石的破碎，解决了现有工具结构复杂、操作复杂，冲击功小、能量利用率低等问题。该偏心式液压潜孔冲击器对提高钻进效率和钻孔质量，以及降低钻进成本具有积极的意义。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的冲锤的装配示意图；

图3为本发明的传动盘的装配示意图；

图4为本发明的逆止阀座的结构示意图；

图5为图1中的a处放大示意图；

图6为图1中的b处放大示意图。

图中：1、上接头，2、下接头，3、外壳体，4、冲锤，5、钎头，6、逆止阀座，7、阀杆，8、弹簧，9、阀帽，10、液流孔，11、支撑安装板，12、叶轮轴，13、叶轮，14、传动盘，15、传动轴销，16、导向套，17、装配滑槽，18、保持环，19、破碎齿，20、连通孔。

具体实施方式

该偏心式液压潜孔冲击器由上接头1、下接头2、外壳体3、冲锤4和钎头5构成，外壳体3的一端螺纹安装有上接头1，外壳体3的另一端螺纹安装有下接头2；上接头1下方的外壳体3内螺纹安装有逆止阀座6，逆止阀座6上通过阀杆7和弹簧8安装有阀帽9，阀帽9与上接头1的中心孔下端口相贴合，以在工作中防止压力液倒吸，引起工具或者管柱发生堵塞现象；逆止阀座6呈圆盘状，阀杆7两侧的逆止阀座6上设置有液流孔10。

逆止阀座6下方的外壳体3内对称设置有支撑安装板11，支撑安装板11对应的外壳体3内壁上轴向设置有卡槽；支撑安装板11通过卡槽安装在外壳体3内，支撑安装板11的顶部与逆止阀座6接触连接，从而实现支撑安装板11的轴向固定，由于支撑安装板11的安装并将逆止阀座6下方的外壳体3分割成3个相对独立的腔室。

支撑安装板11外表面通过叶轮轴12安装有装有叶轮13；支撑安装板11内表面通过叶轮轴嵌装有传动盘14；传动盘14与叶轮轴12之间固定连接；工作中，叶轮13可通过叶轮轴12带动传动盘14同步转动。

传动盘14之间偏心设置有传动轴销15，支撑安装板11下方的外壳体3内通过导向套16安装有冲锤4，冲锤4与导向套16键连接；冲锤4与导向套16之间保持有一定的间隙，以在工作中压力液能通过；冲锤4上端延伸至传动盘14之间，冲锤4顶部设置有装配滑槽17，装配滑槽17为长条孔。冲锤4通过装配滑槽17和传动轴销15的配合与传动盘14连接，装配滑槽17的目的是为装配滑槽17和传动轴销15预留一定的空间，以在工作中减小冲锤4的摆动幅度，以使冲锤4能垂直状上下运动。

下接头2内设置有钎头5，钎头5对应的下接头2内壁上设置有键槽，钎头5上设置有键齿，钎头5通过键齿与键槽的配合与下接头2滑动键连接。钎头5上装有保持环18；保持环18由两个对称设置的半圆环构成，以在工作中对钎头5起一个扶中的作用；钎头5底部均布有合金材料的破碎齿19，破碎齿19之间的钎头5上设置有水眼；钎头5的中间部位设置有中心孔，中心孔经连通孔20与水眼连通。

该偏心式液压潜孔冲击器通过上接头1连接于钻柱上，工作时，通过钻柱下到预定井深，这一过程中应避开套管和钻杆节头等处。工作过程中压力液经上接头1的中心孔进入并作用阀帽9端面上，，在压力液的压力作用下阀帽9压缩弹簧8下行，压力液从阀帽9四周进入外壳体3，再经逆止阀座6上设置的液流孔10分别冲击支撑安装板11外表面安装有装的叶轮13；从而使其转动，进而带动传动盘14同步转动。

由于传动盘14之间偏心设置有传动轴销15，且冲锤4通过装配滑槽17和传动轴销15的配合与传动盘14连接，传动盘14随叶轮13同步转动的过程中通过传动轴销15带动冲锤4上下运动，由此间歇性的撞击钎头5，以加速岩石的破碎。具体为；传动轴销15随传动盘14转动至叶轮轴12下方时，冲锤4撞击钎头5；这一过程中；冲锤4在导向套16、保持环18和下接头2的作用下，与钎头5对心碰撞，完成一次凿岩钻孔。

叶轮13继续转动，传动盘14同步转动；传动轴销15随传动盘14转动至叶轮轴12上方时，冲锤4回到初始状态。与此同时，在钻柱扭矩的作用下，钎头5转动一定范围，对岩石进行扭转破碎。随着叶轮13的转动，传动轴销15带动冲锤4周而复始的撞击钎头5，并在钻柱的扭矩作用下，完成凿岩钻孔任务。

在冲锤4而复始的撞击钎头5的过程中，完成冲击叶轮13的压力液经进入至钎头5的中心孔，然后经连通孔20由水眼喷出，由此配合破碎齿19提高破岩效果。

该偏心式液压冲击器结构简单，方便拆卸，使用方便，解决了现有工具结构复杂、操作复杂，冲击功小、能量利用率低等问题。该偏心式液压潜孔冲击器对提高钻进效率和钻孔质量，以及降低钻进成本具有积极的意义。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种偏心式液压潜孔冲击器,属岩石破碎机械技术领域。它由上接头、下接头、外壳体、冲锤和钎头构成，外壳体内螺纹安装有逆止阀座，逆止阀座上通过阀杆和弹簧安装有阀帽，逆止阀座下方的外壳体内对称设置有支撑安装板，支撑安装板外表面通过叶轮轴安装有装有叶轮；支撑安装板内表面通过叶轮轴固装有传动盘。该液压冲击器结构简单，方便拆卸，使用方便，解决了现有工具结构复杂、操作复杂，冲击功小、能量利用率低等问题。该偏心式液压潜孔冲击器对提高钻进效率和钻孔质量，以及降低钻进成本具有积极的意义。

技术研发人员：冯定;赵钰;杜成;涂忆柳
受保护的技术使用者：长江大学
技术研发日：2018.09.05
技术公布日：2018.12.21