[实用新型]一种被动阀式液动潜孔锤

说明书

本实用新型公开了一种被动阀式液动潜孔锤，包括上接头、喷嘴、垫片、内缸、心阀、外缸、冲锤、半合箍、四方套和砧子，上接头底部与外缸的顶部连接，喷嘴、垫片设置于上接头内，内缸设置于外缸内，心阀的阀芯、阀杆分别插于内缸的阀芯腔和阀杆腔内，内缸的底端为活塞腔，冲锤的活塞和锤体分别插接于内缸的活塞腔和外缸的锤体腔内，外缸底部与四方套连接，砧子插入四方套内；本实用新型可有效降低运动件卡堵机会提高液动锤井下工作可靠性，完全消除冲锤刚性反打现象提高液能利用率和易损件工作寿命，简单改变喷嘴和心阀结构参数即可调节冲击性能、大范围调节保证液动锤正常工作的泵排量，具备结构简单、加工便利、制作成本大大降低的技术优点。

技术领域

本实用新型涉及钻井工程技术领域和地质岩心钻探技术领域，特别是涉及一种阀式液动潜孔锤。

背景技术

钻井或地质岩心钻探过程中，连接在钻头或取心钻具上端的液动潜孔锤(以下简称液动锤)，在钻井液驱动下产生并向钻头输出高频轴向震动，该震动与钻头的回转运动联合作用于岩石，以冲击回转方式切削破碎岩石，提高钻进效率。

当前的阀式液动锤，存在高黏钻井液环境下心阀易堵，液动锤工作时冲锤有刚性反打，液动锤与其他大排量井底动力钻具(如螺杆钻、涡轮钻)联合工作时排量匹配较困难的技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种被动阀式液动潜孔锤，以解决上述现有技术存在的问题，其为由冲锤推动心阀切换水路实现锤体往复运动的工作机构，且该机构可通过简单地改变心阀和喷嘴的结构尺寸调节液动锤的工作性能。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种被动阀式液动潜孔锤，包括上接头、喷嘴、垫片、内缸、心阀、外缸、冲锤、半合箍、四方套和砧子，所述上接头、喷嘴、内缸、外缸和四方套均为空心结构，所述上接头底部与外缸的顶部连接，所述喷嘴、垫片设置于上接头内，所述内缸设置于所述喷嘴的底部并位于所述外缸内，所述心阀的阀芯、阀杆分别插于所述内缸的阀芯腔和阀杆腔内，所述内缸的底端为活塞腔，所述冲锤设置于所述所述内缸的底部，且所述冲锤的活塞和锤体分别插接于所述内缸的活塞腔和所述外缸的锤体腔内，所述外缸底部与所述四方套连接，所述砧子的轴颈和轴方分别插入所述四方套的颈腔和方腔内，在所述四方套的轴颈上设置有箍槽，所述箍槽内卡入两块半合箍，所述半合箍外径与所述外缸的锤体腔同径。

优选地，所述上接头底部与所述外缸的顶部螺纹连接，所述外缸底部与所述四方套螺纹连接。

优选地，所述喷嘴座于垫片上，所述垫片座于所述上接头内的圆柱腔的台肩上，由钻铤或钻杆的公螺纹端压紧定位。

优选地，所述内缸座挂在所述外缸内的凸台上，由所述上接头公螺纹压紧定位。

优选地，所述上接头的内部为带有台肩的圆柱腔，所述圆柱腔的底部导成向外扩张的锥腔，所述上接头的底部为螺纹连接端。

优选地，所述外缸为薄壁管件，所述外缸的顶端和底端均为螺纹连接端，所述外缸的顶部螺纹的底部设置凸台，所述凸台用于座挂所述内缸，所述凸台底部的外缸内腔为锤体腔。

优选地，所述内缸内部沿本体轴线由顶端到底端依次设置有承喷腔、缓冲孔、阀芯腔、阀杆腔和活塞腔，所述内缸的缸壁上沿圆周方向设置斜孔和变流腔，所述承喷腔与阀芯腔同径，所述缓冲孔的直径大于所述承喷腔的直径，所述阀杆腔直径小于所述阀芯腔的直径，所述活塞腔直径大于所述缓冲孔的直径，所述斜孔和变流腔数量相同、各2～4个，沿内缸本体圆周方向互相错开对称分布，所述斜孔与缓冲孔和阀芯腔连通，所述变流腔为横截面为弧形的直槽，仅与所述活塞腔连通。

优选地，所述心阀由顶端到底端分别为圆锥形实体导流锥、圆柱形实体阀芯和圆柱形实体阀杆，所述阀杆上设有节流缝，所述阀杆的底端为球冠状。