[发明专利]一种液动冲击器

说明书

本发明公开了一种液动冲击器，它包括有上接头、外缸、外管以及钻头，外缸上端与上接头采用螺纹连接，外缸下端通过螺纹与外管连接，外管下端通过螺纹与花键套连接，钻头的钻头体花键与花键套上的花键槽配合，形成可轴向运动的装配体，并通过半圆卡防止钻头从花键套中脱落；在上接头、外缸、外管组成的管筒内，由上至下依次布设有阀盖、阀座、缸套、内缸、内缸盖、活塞和锤子，阀座内部装有阀套和阀芯，锤子底面触击钻头顶面，上接头的内孔台阶面对阀盖顶面限位，花键套支撑的半圆卡通过限制钻头下移对锤子下落低点限位。本发明的冲击能量大，既能提高冲击频率高和钻进效率，又能简化结构，避免卡堵等使用故障。

技术领域

本发明属于钻探工具，具体涉及一种液动冲击器。

背景技术

随着各类资源的开发向深部推进，提高深部坚硬复杂地层的钻进效率成为降低各类钻孔工程成本的主要技术手段。与传统回转切削碎岩钻进技术相比，针对硬岩地层的冲击回转钻进技术具有钻进效率高、钻头使用寿命长等显著优势。目前采用钻井液作为动力介质已开发出多类型的液动冲击器，但存在冲击功率、频率及能量利用率较低的突出问题。

中国专利文献CN 106401461 A于2017年2月15日公开了一种高频双作用液动冲击装置，包括外管，外管内沿轴向依次设置有换向阀组件和可沿外管轴向往复运动的活塞；换向阀组件与外管内壁之间布置有高压液流通道，换向阀组件内设置有用于容纳冲击活塞前进的液流的第一冲击腔，活塞与外管内壁之间形成用于容纳冲击活塞复位的液流的第二冲击腔，第二冲击腔与高压液流通道连通，换向阀组件和活塞上设置有用于排出冲击液流的排液通道，换向阀组件用于控制所述第一冲击腔与高压液流通道及排液通道的连通和断开。换向阀组件能在高低压间快速切换，优化了冲击频率和冲击功，提高了钻进效率。该专利实现了液动冲击器的高频高能冲击作用，但因其结构复杂、密封配合面多，导致加工困难，且在使用过程中极易发生卡堵，对钻井液中的固相颗粒(掺杂的沙子)敏感等诸多问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种液动冲击器，它的冲击能量大，既能提高冲击频率高和钻进效率，又能简化结构，避免卡堵等使用故障。

本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括有上接头、外缸、外管以及钻头，外缸上端与上接头采用螺纹连接，外缸下端通过螺纹与外管连接，外管下端通过螺纹与花键套连接，钻头的钻头体花键与花键套上的花键槽配合，形成可轴向运动的装配体，并通过半圆卡防止钻头从花键套中脱落；

上接头下部内孔经扩孔后形成台阶面，在上接头、外缸、外管组成的管筒内，由上至下依次布设有阀盖、阀座、缸套、内缸、内缸盖、活塞和锤子，阀座内部装有阀套和阀芯，锤子底面触击钻头顶面；上接头的内孔台阶面对阀盖顶面限位，花键套支撑的半圆卡通过限制钻头下移对锤子下落低点限位。

本发明的技术效果是：

本发明采用的芯阀结构(阀芯是控制下端冲锤活塞上下运动的机构)及与其配合的配流通道使冲锤活塞在缸体内进行往复运动，冲锤活塞只与内缸进行配合，易于实现高精度配合运动，降低活塞运动过程中对固相颗粒的敏感性；本发明仅有活塞与内缸一个配合面，配合面少，高压流体泄漏少，能效高。同时采用空心的阀芯作为配流阀，具有质量轻，运动灵活，可使冲击器获得较高的冲击频率和冲击功。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为本发明上段的结构示意图；

图2为本发明下段的结构示意图；

图1与图2构成一个整体。

图中，1、上接头，2、阀盖，3、阀套，4、阀芯，5、阀座，6、缸套，7、外缸，8、内缸，9、内缸盖，10、活塞，11、锤子，12、外管，13、半圆卡，14、花键套，15、钻头；

a、入口流体通道，b、上腔流体流入控制口，c、第c流体通道，