[发明专利]一种用于吸收钻杆冲击振动的钻杆保护器

说明书

技术领域

本发明涉及一种减振装置，尤其是涉及一种用于吸收钻杆冲击振动的钻杆保护器。

背景技术

振动是各种机械设备在运转过程中不可避免地产生的一种运动形式，振动会导致机械设备结构件过早产生疲劳破坏，使结构件的运动发生失常，定位不准确以及产生噪音等问题。因此，对于结构件的振动抑制成为一种有效提高设备运动精度、使用寿命和降低噪音的方式。

目前，旋挖钻机在野外进行成孔作业过程中，由于地质结构复杂，使得钻头在钻削过程中产生较大的冲击振动，其冲击振动作用使得钻杆过早产生疲劳破坏，极大地缩短了钻杆的使用寿命，同时也使作业效率大大降低。钻机在振动冲击作用下，零部件的损坏率提高，机器的可靠性降低，给企业带来较大损失，需要有效地降低钻削作业时的冲击振动。

为了旋挖钻机工作的可靠性和设备运行的稳定性，且在能源供应不便利的情况下应用被动控制，尤其是用于对野外作业设备的振动抑制上。另外，从节约能源的角度出发，也需要较好的被动控制减振装置。被动控制减振装置是利用结构件自身运动产生的能量带动被动控制减振装置，使被动控制减振装置发生运动，吸收和消耗结构件振动产生的能量，实现快速耗能，以降低结构件的振幅，提高运动精度，降低构件相互之间的运动磨损，提高其疲劳强度。但是，由于常规的被动控制减振装置往往都是以线性振动控制为主，因此其使用的频带范围窄，只对几个有效的频率点能进行振动控制，无法实现较宽频域范围的吸振减振。而钻杆在工作过程中产生纵向振动和扭转振动的复合作用，需要对钻杆实现综合减振，提高钻杆工作的可靠性，常规的被动控制减振装置不能达到该减振效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于吸收钻杆冲击振动的钻杆保护器，其结构简单、设计合理、使用操作方便且吸振效果好，能有效解决现有减振装置对钻杆振动控制不理想的问题，可快速有效降低钻削过程中产生的振动，同时无需外部任何能源供给，减振效率高，应用范围广。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于吸收钻杆冲击振动的钻杆保护器，其特征在于：由吸振装置、上接头和下接头组成，所述吸振装置包括箱体，所述上接头固定在箱体的上端，所述下接头固定在箱体的下端，所述箱体的内部沿周向设置有用于吸收钻杆工作中产生扭转振动的周向吸振器，所述箱体的内部且位于周向吸振器内侧设置有用于吸收钻杆工作中产生纵向振动的第一轴向吸振器和第二轴向吸振器，所述周向吸振器包括与箱体内壁固定连接的第一壳体和均匀固定在第一壳体内部且将第一壳体分为多个腔体的多块隔板，每个所述腔体的内部均设置有第一质量块，所述腔体内填充有第一粘性流体，所述第一粘性流体的体积为所述腔体内放置第一质量块后剩余体积的80%～90%；所述第一轴向吸振器设置在箱体的内部中心位置处，所述第一轴向吸振器包括与箱体内壁固定连接的第二壳体和设置在第二壳体内部的第二质量块，所述第二质量块的上下两端均固定有弯曲弹簧板，所述第二壳体内填充有第二粘性流体，所述第二粘性流体的体积为第二壳体内放置第二质量块和弯曲弹簧板后剩余体积的80%～90%；所述第二轴向吸振器设置在周向吸振器与第一轴向吸振器之间，所述第二轴向吸振器包括与箱体内壁固定连接的第三壳体以及设置在第三壳体内部的大质量块和小质量块，所述第三壳体内填充有第三粘性流体，所述第三粘性流体的体积为第三壳体内放置大质量块和小质量块后剩余体积的80%～90%。

上述的一种用于吸收钻杆冲击振动的钻杆保护器，其特征在于：所述第一壳体由相连接的第一上顶板、第一下底板、外侧板、内侧板和侧封板组成，所述侧封板的数量为两块，所述隔板与第一上顶板、第一下底板、外侧板和内侧板的内壁均固定连接，所述第一质量块与外侧板和内侧板之间均有间隙，所述第一质量块的形状为球形，所述第一质量块与第一上顶板之间的最短距离为L1，所述第一质量块与第一下底板之间的最短距离为L2，位于前后两端的所述第一质量块与位于其一侧的侧封板之间的最短距离为L3，位于前后两端的所述第一质量块与位于其另一侧的隔板之间的最短距离为L4，所述（L1+L2）＜（L3+L4）；位于中间位置的所述第一质量块与位于其一侧的隔板之间的最短距离为L5，位于中间位置的所述第一质量块与位于其另一侧的隔板之间的最短距离为L6，所述（L1+L2）＜（L5+L6）。

上述的一种用于吸收钻杆冲击振动的钻杆保护器，其特征在于：所述箱体的横截面形状为圆角矩形，所述第一壳体的横截面形状为扇环形。

上述的一种用于吸收钻杆冲击振动的钻杆保护器，其特征在于：所述箱体的横截面形状为长方形，所述第一壳体的形状为长方形。