[发明专利]一种磁基扭转冲击钻具

摘要

本发明提供了一种磁基扭转冲击钻具，主要由上接头，防掉螺母，防掉挡盘，支撑挡圈，壳体，涡轮，锤体固定腔，冲击锤，花键，钻头接头，固定腔挡盘，磁铁，支撑筒，传动轴和防掉拉杆组成，所述壳体和钻头接头由花键连接，壳体和上接头通过螺纹连接。工作时，钻井液带动涡轮旋转，涡轮通过传动轴将动能传递给下端锤体固定腔，固定于腔内的冲击锤在旋转过程中不断撞击壳体上的承撞块，冲击能量通过钻头接头传递至钻头用于破岩。磁铁用于此扭转冲击器的冲击组件，被固定在冲击锤内侧端面，当冲击锤撞击承撞块后，锤体会在冲击力作用下向固定腔内侧移动，并在冲击结束后凭磁铁斥力复位。本发明可形成用于破岩的高频扭向冲击力，降低钻头粘滑振动。

主权项

一种磁基扭转冲击钻具，主要由：上接头（1），防掉螺母（2），防掉挡盘（3），支撑挡圈（4），壳体（5），涡轮（6），锤体固定腔（7），冲击锤（8），花键（9），钻头接头（10），固定腔挡盘（11），磁铁（12），支撑筒（13），传动轴（14）和防掉拉杆（15）组成，其特征在于上接头（1）通过螺纹与壳体（5）连接，壳体（5）通过花键（9）与下部钻头接头（10）连接形成扭转冲击器的内部空腔结构；传动轴（14）通过防掉拉杆（15），防掉螺母（2）和防掉挡盘（3）固定，传动轴（14）上装有涡轮（6），传动轴（14）下端通过螺纹与锤体固定腔（7）连接；锤体固定腔（7），冲击锤（8），固定腔挡盘（11）和磁铁（12）一同组成磁基扭转冲击钻具的冲击组件；冲击组件所在部位的壳体（5）内侧圆柱筒上对称分布有两个具有确定角度的三角形承撞块，冲击锤（8）的撞击面与承撞块的承撞面相互撞击形成瞬时扭向冲击；锤体固定腔（7）周向对称分布有两个固定槽，可以将两个冲击锤（8）分别插入固定槽中，固定槽可以固定冲击锤（8）并为冲击锤（8）的往复运动提供确定轨道；锤体固定腔（7）下端不封闭，使其能在两个冲击锤（8）插入固定槽后，将固定腔挡盘（11）焊接在锤体固定腔（7）下端从而形成密闭空腔；冲击锤（8）内侧端面上通过螺钉连接有磁铁（12），且两个冲击锤（8）内侧端面上相对安装的两块磁铁（12）必须按照同名磁极相斥的方式安装，以保证两个冲击锤（8）在受到承撞块反作用冲击力后能沿固定槽提供的确定轨道向空腔内侧移动，并在运动到轨迹终点时，磁铁（12）能提供足够斥力使两个冲击锤（8）沿固定槽轨道回到原位，与锤体固定腔（7）上的固定槽内壁卡口贴合，在此运动过程中，扭转冲击器实现提供高频扭向冲击的作用，并使两冲击锤（8）在承撞块反冲击力和磁铁（12）斥力的相互作用下沿固定槽确定轨道进行往复运动，提供周期性扭转冲击载荷。