技术特征：
1.一种井下复合冲击工具，包括：构造为圆筒状的壳体(1)；用于连接井下动力马达的动力主轴(2)，所述动力主轴同心布置在所述壳体内且能够相对于所述壳体转动，所述动力主轴设有第一中心流道(21)，在所述动力主轴的内壁面上设有沿轴向部分延伸的螺旋花键槽(22)；用于连接钻头的输出主轴(4)，所述输出主轴设有第二中心流道(41)，在所述输出主轴的外壁面上设有的能够与所述螺旋花键槽适配的螺旋花键(42)；以及凸轮机构(5)，其包括固定套装在所述输出主轴上的凸轮(51)和处于所述凸轮的上端的从动件(52)，所述凸轮的上端构造成连续凸轮面(511)，所述从动件的下端构造成平面且设有多个周向均布的滚轮(53)，所述滚轮与所述凸轮面适配接触；其中，所述动力主轴能够带动所述输出主轴旋转，所述从动件能够在所述凸轮的作用下沿轴向往复运动，并顶起与所述壳体连接的上部钻柱，使得上部钻柱与所述输出主轴运动至行程最高点后能够在钻压的作用下，通过所述螺旋花键槽对所述螺旋花键形成轴向和周向复合冲击，并传递给钻头。2.根据权利要求1所述的井下复合冲击工具，其特征在于，在所述壳体的内壁形成有端面朝下的限位台阶(55)，所述从动件的上端面能够通过所述限位台阶顶起与所述壳体连接的上部钻柱。3.根据权利要求1所述的井下复合冲击工具，其特征在于，所述螺旋花键的螺距设置成处于100-800mm的范围内，且所述螺旋花键螺旋形延伸而形成的螺旋线的螺旋角处于5-85度的范围内。4.根据权利要求1或3所述的井下复合冲击工具，其特征在于，所述螺旋花键的宽度设置成处于40-200mm的范围内，深度设置成处于5-20mm的范围内。5.根据权利要求1所述的井下复合冲击工具，其特征在于，在所述动力主轴内设有与所述第一中心通道连通的第一偏心孔(211)，所述第一偏心孔处于所述螺旋花键槽的轴向内端，在所述输出主轴的上端设有与所述第二中心流道连通的第二偏心孔(411)，所述第一偏心孔与所述第二偏心通孔重叠时能够形成节流，从而产生压力脉冲。6.根据权利要求5所述的井下复合冲击工具，其特征在于，所述第一偏心孔的轴向外端形成为第一轴向冲击面(212)，所述输出主轴的上端面形成为第二轴向冲击面(412)，所述第一轴向冲击面与所述第二轴向冲击面之间的最大距离d小于所述从动件的轴向运动行程h。7.根据权利要求1所述的井下复合冲击工具，其特征在于，在所述输出主轴的外表面设有环形限位槽(43)，在所述动力主轴的侧壁上设有通孔(23)，在所述通孔中安装有防掉销块(6)，所述防掉销块的轴向内端延伸至所述环形限位槽内，所述环形限位槽的轴向宽度大于所述防掉销块的宽度。8.根据权利要求1所述的井下复合冲击工具，其特征在于，所述壳体构造成包括从上到下依次固定连接的上部外壳(11)、中部接头(12)和下部外壳(13)。9.根据权利要求8所述的井下复合冲击工具，其特征在于，在所述动力主轴上套设有轴承串(3)，所述轴承串处于所述上部外壳与所述动力主轴之间，所述轴承串的两端分别设有第一上扶正防磨组件(31)和第二上扶正防磨组件(32)。
10.根据权利要求8所述的井下复合冲击工具，其特征在于，在所述下部外壳的下端固定连接有限位筒(7)，在所述限位筒与所述输出主轴之间设有下扶正防磨组件(8)。
技术总结
本发明提供一种井下复合冲击工具包括：壳体；动力主轴，其设有第一中心流道，在动力主轴的内壁设有螺旋花键槽；用于连接钻头的输出主轴，其设有第二中心流道，输出主轴的外壁设有螺旋花键；以及凸轮机构，其包括固定套装在输出主轴上的凸轮和处于凸轮上端的从动件，凸轮的上端构造成连续凸轮面，从动件的下端构造成平面且设有多个周向均布的滚轮，滚轮与凸轮面适配接触；其中，动力主轴能够带动输出主轴旋转，从动件能够在凸轮的作用下沿轴向往复运动，并顶起与壳体连接的上部钻柱，使得上部钻柱与输出主轴运动至最高点后能够在钻压的作用下，通过螺旋花键槽对螺旋花键形成轴向和周向复合冲击，并传递给钻头。并传递给钻头。并传递给钻头。
技术研发人员：张海平 孙明光 玄令超 王甲昌 陶兴华 孙峰 刘晓丹 索忠伟
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院
技术研发日：2021.09.29
技术公布日：2023/3/30