[发明专利]一种液动锤杆式冲击钻井工具

摘要

本发明提供一种液动锤杆式冲击钻井工具，属于地质探矿工程及石油钻井领域。其技术方案是：工具由涡轮驱动装置、旋转阀配流机构、冲击装置、端帽、冲锤、外缸、内缸、密封圈、导流盘、壳体和钻头组成，涡轮驱动装置包括定轴、上深沟球轴承、涡轮盘、涡轮叶片、压紧盘、下深沟球轴承和推力轴承，旋转阀配流机构包括上阀板和下阀板，冲击装置包括冲击座、弹簧和锤杆。工作时，涡轮驱动装置带动上阀板转动，输入孔与下阀板的第一过流孔及第二过流孔交替相通，使冲锤于内缸中做往复运动并实现对冲击座的循环冲击，冲击能量传至锤杆用于破岩。本发明可形成用于辅助破岩的高频轴向冲击力，有助于延长钻头寿命并提高机械钻速，特别适用于硬地层的钻进。

主权项

一种液动锤杆式冲击钻井工具，主要由涡轮驱动装置、旋转阀配流机构、冲击装置、端帽（1）、冲锤（12）、外缸（13）、内缸（14）、密封圈（17）、导流盘（18）、壳体（23）和钻头（24）组成；其特征在于：所述涡轮驱动装置包括定轴（2）、上深沟球轴承（3）、涡轮盘（4）、涡轮叶片（5）、压紧盘（6）、下深沟球轴承（7）、推力轴承（8），定轴（2）与涡轮盘（4）之间设有上深沟球轴承（3）、下深沟球轴承（7）和推力轴承（8），上深沟球轴承（3）和下深沟球轴承（7）分别由涡轮盘（4）的上台肩与下台肩定位，推力轴承（8）由定轴（2）的凸台定位，压紧盘（6）通过螺纹与涡轮盘（4）连接并将涡轮叶片（5）固定在涡轮盘（4）上；所述端帽（1）固定于定轴（2）上端，起导流作用；所述旋转阀配流机构包括上阀板（9）和下阀板（10），上阀板（9）通过螺纹与涡轮盘（4）连接，上阀板（9）的下端与下阀板（10）的上端之间设有1～2mm的间隙，下阀板（10）通过过盈配合固定于定轴（2）下端，下阀板（10）由外缸（13）支撑；所述外缸（13）安装于导流盘（18）与下阀板（10）间，内缸（14）安装在外缸（13）内部，二者之间形成2个第一输入流道（26）和2个第二输入流道（27），冲锤（12）将内缸（14）分为上腔（11）和下腔（15），内缸（14）周向对称分布有2个内缸流道（36）；所述导流盘（18）安装在钻头（24）内部，中间设有用于安装锤杆（25）的通孔，圆周方向上设有1个排水口（35）、2个第一泄流孔（33）和2个第二泄流孔（34）；所述冲击装置包括冲击座（16）、弹簧（19）和锤杆（25），冲击座（16）位于内缸（14）底端，冲击座（16）下端设有锤杆（25），锤杆（25）与导流盘（18）间设有弹簧（19）用于使向下运动的锤杆（25）恢复原位；所述冲锤（12）与内缸（14）接触处装有密封圈（17），冲击座（16）与内缸（14）接触处装有密封圈（17）；所述钻头（24）通过螺纹与壳体（23）连接。