專利名稱：一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減振裝置，尤其是涉及一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器。
背景技術(shù)：
振動是各種機械設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中不可避免地產(chǎn)生的一種運動形式，振動會導致機械設(shè)備結(jié)構(gòu)件過早產(chǎn)生疲勞破壞，使結(jié)構(gòu)件的運動發(fā)生失常，定位不準確以及產(chǎn)生噪音等問題。因此，對于結(jié)構(gòu)件的振動抑制成為一種有效提高設(shè)備運動精度、使用壽命和降低噪音的方式。
目前，旋挖鉆機在野外進行成孔作業(yè)過程中，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜，使得鉆頭在鉆削過程中產(chǎn)生較大的沖擊振動,其沖擊振動作用使得鉆桿過早產(chǎn)生疲勞破壞,極大地縮短了鉆桿的使用壽命，同時也使作業(yè)效率大大降低。鉆機在振動沖擊作用下，零部件的損壞率提高，機器的可靠性降低，給企業(yè)帶來較大損失，需要有效地降低鉆削作業(yè)時的沖擊振動。
為了旋挖鉆機工作的可靠性和設(shè)備運行的穩(wěn)定性，且在能源供應(yīng)不便利的情況下應(yīng)用被動控制，尤其是用于對野外作業(yè)設(shè)備的振動抑制上。另外，從節(jié)約能源的角度出發(fā)，也需要較好的被動控制減振裝置。被動控制減振裝置是利用結(jié)構(gòu)件自身運動產(chǎn)生的能量帶動被動控制減振裝置，使被動控制減振裝置發(fā)生運動，吸收和消耗結(jié)構(gòu)件振動產(chǎn)生的能量，實現(xiàn)快速耗能，以降低結(jié)構(gòu)件的振幅，提高運動精度，降低構(gòu)件相互之間的運動磨損，提高其疲勞強度。但是，由于常規(guī)的被動控制減振裝置往往都是以線性振動控制為主，因此其使用的頻帶范圍窄，只對幾個有效的頻率點能進行振動控制，無法實現(xiàn)較寬頻域范圍的吸振減振。而鉆桿在工作過程中產(chǎn)生縱向振動和扭轉(zhuǎn)振動的復合作用，需要對鉆桿實現(xiàn)綜合減振，提高鉆桿工作的可靠性，常規(guī)的被動控制減振裝置不能達到該減振效果。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、使用操作方便且吸振效果好，能有效解決現(xiàn)有減振裝置對鉆桿振動控制不理想的問題，可快速有效降低鉆削過程中產(chǎn)生的振動，同時無需外部任何能源供給，減振效率高，應(yīng)用范圍廣。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:由吸振裝置、上接頭和下接頭組成，所述吸振裝置包括箱體，所述上接頭固定在箱體的上端，所述下接頭固定在箱體的下端，所述箱體的內(nèi)部沿周向設(shè)置有用于吸收鉆桿工作中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動的周向吸振器，所述箱體的內(nèi)部且位于周向吸振器內(nèi)側(cè)設(shè)置有用于吸收鉆桿工作中產(chǎn)生縱向振動的第一軸向吸振器和第二軸向吸振器，所述周向吸振器包括與箱體內(nèi)壁固定連接的第一殼體和均勻固定在第一殼體內(nèi)部且將第一殼體分為多個腔體的多塊隔板，每個所述腔體的內(nèi)部均設(shè)置有第一質(zhì)量塊，所述腔體內(nèi)填充有第一粘性流體，所述第一粘性流體的體積為所述腔體內(nèi)放置第一質(zhì)量塊后剩余體積的80% 90%;所述第一軸向吸振器設(shè)置在箱體的內(nèi)部中心位置處，所述第一軸向吸振器包括與箱體內(nèi)壁固定連接的第二殼體和設(shè)置在第二殼體內(nèi)部的第二質(zhì)量塊，所述第二質(zhì)量塊的上下兩端均固定有彎曲彈簧板，所述第二殼體內(nèi)填充有第二粘性流體，所述第二粘性流體的體積為第二殼體內(nèi)放置第二質(zhì)量塊和彎曲彈簧板后剩余體積的80% 90% ;所述第二軸向吸振器設(shè)置在周向吸振器與第一軸向吸振器之間，所述第二軸向吸振器包括與箱體內(nèi)壁固定連接的第三殼體以及設(shè)置在第三殼體內(nèi)部的大質(zhì)量塊和小質(zhì)量塊，所述第三殼體內(nèi)填充有第三粘性流體,所述第三粘性流體的體積為第三殼體內(nèi)放置大質(zhì)量塊和小質(zhì)量塊后剩余體積的 80% 90%ο
上述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述第一殼體由相連接的第一上頂板、第一下底板、外側(cè)板、內(nèi)側(cè)板和側(cè)封板組成，所述側(cè)封板的數(shù)量為兩塊，所述隔板與第一上頂板、第一下底板、外側(cè)板和內(nèi)側(cè)板的內(nèi)壁均固定連接，所述第一質(zhì)量塊與外側(cè)板和內(nèi)側(cè)板之間均有間隙，所述第一質(zhì)量塊的形狀為球形，所述第一質(zhì)量塊與第一上頂板之間的最短距離為LI，所述第一質(zhì)量塊與第一下底板之間的最短距離為L2，位于前后兩端的所述第一質(zhì)量塊與位于其一側(cè)的側(cè)封板之間的最短距離為L3，位于前后兩端的所述第一質(zhì)量塊與位于其另一側(cè)的隔板之間的最短距離為L4，所述(L1+L2) < (L3+L4)；位于中間位置的所述第一質(zhì)量塊與位于其一側(cè)的隔板之間的最短距離為L5，位于中間位置的所述第一質(zhì)量塊與位于其另一側(cè)的隔板之間的最短距離為L6，所述(L1+L2) <(L5+L6)。
上述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述箱體的橫截面形狀為圓角矩形，所述第一殼體的橫截面形狀為扇環(huán)形。
上述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述箱體的橫截面形狀為長方形，所述第一殼體的形狀為長方形。
上述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述周向吸振器的數(shù)量為兩個，兩個所述周向吸振器左右對稱設(shè)置。
上述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述第二殼體的形狀為空心正方體，所述第二殼體由相連接的第一前側(cè)板、第一后側(cè)板、第一左側(cè)板、第一右側(cè)板、第二上頂板和第二下底板組成，所述第二質(zhì)量塊的形狀為圓柱形，位于所述第二質(zhì)量塊上端的彎曲彈簧板與第二上頂板之間的最短距離為L7，位于所述第二質(zhì)量塊下端的彎曲彈簧板與第二下底板相接觸，所述第二質(zhì)量塊與第一前側(cè)板之間的最短距離為L8，所述第二質(zhì)量塊與第一后側(cè)板之間的最短距離為L9，所述(L8+L9) < L7 ;所述第二質(zhì)量塊與第一左側(cè)板之間的最短距離為L10，所述第二質(zhì)量塊與第一右側(cè)板之間的最短距離為L11，所述(L10+L11) < L7。
上述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述第三殼體的形狀為空心圓柱體，所述大質(zhì)量塊和小質(zhì)量塊的形狀均為球形，所述小質(zhì)量塊的數(shù)量是至少為兩個，所述小質(zhì)量塊與第三殼體上底面之間的最短距離為L12，相鄰兩個所述小質(zhì)量塊之間的最短距離為L13，所述L12 > L13。
上述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述第二軸向吸振器的數(shù)量為四個，四個所述第二軸向吸振器對稱設(shè)置。
上述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述第一粘性流體、第二粘性流體和第三粘性流體均為硅油、水銀或礦物油。
上述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述第一粘性流體的體積為所述腔體內(nèi)放置第一質(zhì)量塊后剩余體積的85%，所述第二粘性流體的體積為第二殼體內(nèi)放置第二質(zhì)量塊和彎曲彈簧板后剩余體積的85%，所述第三粘性流體的體積為第三殼體內(nèi)放置大質(zhì)量塊和小質(zhì)量塊后剩余體積的85%。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，同時利用碰撞耗能和粘性流體吸振耗能的綜合作用來實現(xiàn)對鉆桿和鉆頭的被動減振，減振效果好，減振效率高。
2、本發(fā)明使用操作方便，使用時將鉆桿與上接頭采用銷釘連接，鉆頭與下接頭采用銷釘連接即可使用。
3、本發(fā)明能有效解決現(xiàn)有技術(shù)中采用被動控制方式不理想的問題，且可快速有效的降低鉆桿產(chǎn)生的振動。
4、由于本發(fā)明鉆桿保護器安裝于鉆桿與鉆頭之間，因此，通過本保護器可實現(xiàn)鉆桿與鉆頭之間扭矩的傳遞，在工作過程中，鉆頭切削產(chǎn)生的振動能量部分會轉(zhuǎn)移到鉆桿保護器的質(zhì)量塊上，使得質(zhì)量塊發(fā)生運動，質(zhì)量塊與殼體內(nèi)壁發(fā)生碰撞，實現(xiàn)碰撞快速耗能。另外，箱體中的粘性流體在箱體的振動下會產(chǎn)生晃動，也可以起到吸收能量的作用，并且質(zhì)量塊運動和碰撞過程中帶動粘性流體運動，產(chǎn)生能量消耗，同時粘性流體可以吸收碰撞產(chǎn)生的噪聲和沖擊波，在多重作用下，使得鉆頭傳遞到鉆桿上的振動幅度快速衰減下來。
5、本發(fā)明減振效果好，可以有效保護連接在鉆桿保護器上的鉆桿和鉆頭以及與鉆桿連接的相關(guān)設(shè)備，提高鉆桿、鉆頭和設(shè)備的使用壽命，同時使用成本低，應(yīng)用范圍廣。
6、本發(fā)明無需外部任何能源供給，因此使用成本低。
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明第一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明第一種具體實施方式
中箱體、周向吸振器、第一軸向吸振器和第二軸向吸振器的連接關(guān)系示意圖。
圖3為本發(fā)明第一種具體實施方式
中周向吸振器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3的A-A剖視圖。
圖5為本發(fā)明第一種具體實施方式
中第一軸向吸振器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖5去除第二上頂板和位于第二質(zhì)量塊上端的彎曲彈簧板后的俯視圖。
圖7為本發(fā)明第一種具體實施方式
中第二軸向吸振器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為圖7去除第三殼體上底面后的俯視圖。
圖9為本發(fā)明第二種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為本發(fā)明第二種具體實施方式
中箱體、周向吸振器、第一軸向吸振器和第二軸向吸振器的連接關(guān)系示意圖。
圖11為本發(fā)明第二種具體實施方式
中周向吸振器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12為圖11的B-B剖視圖。
附圖標記說明:
I 一上接頭;2—箱體;3—下接頭；
4 一周向吸振器；4-11 一第一上頂板；4 12 —第一下底板；4-13 —夕卜側(cè)板;4-14 —內(nèi)側(cè)板；4-15—側(cè)封板；4-2—第一質(zhì)量塊;4-3—隔板;4-4—第一勝性流體;5—第一軸向吸振器；5 11 —第一前側(cè)板；5 12 —弟一后側(cè)板；5-13 —第一左側(cè)板；5-14—第一右側(cè)板；5-15 —第二上頂板；5-16 —第二下底板；5-2—第二質(zhì)量塊；5-3 —彎曲彈簧板；5-4—桌二枯性流體;6—第二軸向吸振器;6-1 —第三殼體;6-2—小質(zhì)量塊;6-3— 大質(zhì)量塊;6-4—第三枯性流體。
具體實施方式
實施例1
如圖1至圖8所示，一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，由吸振裝置、上接頭I和下接頭3組成，所述吸振裝置包括箱體2，所述上接頭I固定在箱體2的上端，所述下接頭3固定在箱體2的下端，所述箱體2的內(nèi)部沿周向設(shè)置有用于吸收鉆桿工作中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動的周向吸振器4，所述箱體2的內(nèi)部且位于周向吸振器4內(nèi)側(cè)設(shè)置有用于吸收鉆桿工作中產(chǎn)生縱向振動的第一軸向吸振器5和第二軸向吸振器6，所述周向吸振器4包括與箱體2內(nèi)壁固定連接的第一殼體和均勻固定在第一殼體內(nèi)部且將第一殼體分為多個腔體的多塊隔板4-3，每個所述腔體的內(nèi)部均設(shè)置有第一質(zhì)量塊4-2，所述腔體內(nèi)填充有第一粘性流體4-4，所述第一粘性流體4-4的體積為所述腔體內(nèi)放置第一質(zhì)量塊4-2后剩余體積的80% 90% ;所述第一軸向吸振器5設(shè)置在箱體2的內(nèi)部中心位置處，所述第一軸向吸振器5包括與箱體2內(nèi)壁固定連接的第二殼體和設(shè)置在第二殼體內(nèi)部的第二質(zhì)量塊5-2，所述第二質(zhì)量塊5-2的上下兩端均固定有彎曲彈簧板5-3，所述第二殼體內(nèi)填充有第二粘性流體5-4，所述第二粘性流體5-4的體積為第二殼體內(nèi)放置第二質(zhì)量塊5-2和彎曲彈簧板5-3后剩余體積的80% 90% ;所述第二軸向吸振器6設(shè)置在周向吸振器4與第一軸向吸振器5之間，所述第二軸向吸振器6包括與箱體2內(nèi)壁固定連接的第三殼體6-1以及設(shè)置在第三殼體6-1內(nèi)部的大質(zhì)量塊6-3和小質(zhì)量塊6-2，所述第三殼體6-1內(nèi)填充有第三粘性流體6_4，所述第三粘性流體6-4的體積為第三殼體6-1內(nèi)放置大質(zhì)量塊6-3和小質(zhì)量塊6-2后剩余體積的80% 90%。本實施例中，所述第一粘性流體4-4的體積為所述腔體內(nèi)放置第一質(zhì)量塊4-2后剩余體積的80% 90%，所述第二粘性流體5-4的體積為第二殼體內(nèi)放置第二質(zhì)量塊5-2和彎曲彈簧板5-3后剩余體積的80% 90%，所述第三粘性流體6_4的體積為第三殼體6-1內(nèi)放置大質(zhì)量塊6-3和小質(zhì)量塊6-2后剩余體積的80% 90%，主要有兩個方面的原因:一是粘性流體小于最低百分比時，由于空間體積偏大，因此氣體量較多，使得較多的氣體混入粘性流體中，降低了粘性流體的耗能效果，進而使粘性流體與質(zhì)量塊之間的碰撞作用減弱，耗能效果降低；二是粘性流體體積大于最高百分比時，由于空間體積偏少，因此粘性流體與質(zhì)量塊之間會產(chǎn)生晃動，導致粘性流體消耗的能量降低，影響吸振效果。
如圖3和圖4所不,所述第一殼體由相連接的第一上頂板4-11、第一下底板4-12、外側(cè)板4-13、內(nèi)側(cè)板4-14和側(cè)封板4-15組成，所述側(cè)封板4_15的數(shù)量為兩塊，所述隔板4-3與第一上頂板4-11、第一下底板4-12、外側(cè)板4-13和內(nèi)側(cè)板4-14的內(nèi)壁均固定連接，所述第一質(zhì)量塊4-2與外側(cè)板4-13和內(nèi)側(cè)板4-14之間均有間隙，所述第一質(zhì)量塊4_2的形狀為球形，所述第一質(zhì)量塊4-2與第一上頂板4-11之間的最短距離為LI，所述第一質(zhì)量塊4-2與第一下底板4-12之間的最短距離為L2，位于前后兩端的所述第一質(zhì)量塊4-2與位于其一側(cè)的側(cè)封板4-15之間的最短距離為L3,位于前后兩端的所述第一質(zhì)量塊4-2與位于其另一側(cè)的隔板4-3之間的最短距離為L4，所述(L1+L2) < (L3+L4);位于中間位置的所述第一質(zhì)量塊4-2與位于其一側(cè)的隔板4-3之間的最短距離為L5，位于中間位置的所述第一質(zhì)量塊4-2與位于其另一側(cè)的隔板4-3之間的最短距離為L6，所述(L1+L2) < (L5+L6)。
如圖2至圖4所示，本實施例中，所述箱體2的橫截面形狀為圓角矩形，便于鉆孔中的水向下流動；所述第一殼體的橫截面形狀為扇環(huán)形，與箱體2的軸向形狀相吻合。
如圖2所示，所述周向吸振器4的數(shù)量為兩個，兩個所述周向吸振器4左右對稱設(shè)置。
如圖5和圖6所示，所述第二殼體的形狀為空心正方體，所述第二殼體由相連接的第一前側(cè)板5-11、第一后側(cè)板5-12、第一左側(cè)板5-13、第一右側(cè)板5_14、第二上頂板5_15和第二下底板5-16組成，所述第二質(zhì)量塊5-2的形狀為圓柱形，位于所述第二質(zhì)量塊5-2上端的彎曲彈簧板5-3與第二上頂板5-15之間的最短距離為L7，位于所述第二質(zhì)量塊5-2下端的彎曲彈簧板5-3與第二下底板5-16相接觸，所述第二質(zhì)量塊5-2與第一前側(cè)板5-11之間的最短距離為L8，所述第二質(zhì)量塊5-2與第一后側(cè)板5-12之間的最短距離為L9，所述(L8+L9) < L7 ;所述第二質(zhì)量塊5-2與第一左側(cè)板5_13之間的最短距離為L10，所述第二質(zhì)量塊5-2與第一右側(cè)板5-14之間的最短距離為1^11，所述(1^10+1^11) < L7。
如圖7和圖8所示，所述第三殼體6-1的形狀為空心圓柱體，所述大質(zhì)量塊6-3和小質(zhì)量塊6-2的形狀均為球形，所述小質(zhì)量塊6-2的數(shù)量是至少為兩個，所述小質(zhì)量塊6-2與第三殼體6-1上底面之間的最 短距離為L12，相鄰兩個所述小質(zhì)量塊6-2之間的最短距離為 L13，所述 L12 > L13。
如圖2所示，所述第二軸向吸振器6的數(shù)量為四個，四個所述第二軸向吸振器6對稱設(shè)置，能提高軸向吸振效果。
本實施例中，所述第一粘性流體4-4、第二粘性流體5-4和第三粘性流體6_4均為硅油、水銀或礦物油。
本實施例中，優(yōu)選的，所述第一粘性流體4-4的體積為所述腔體內(nèi)放置第一質(zhì)量塊4-2后剩余體積的85%，所述第二粘性流體5-4的體積為第二殼體內(nèi)放置第二質(zhì)量塊5-2和彎曲彈簧板5-3后剩余體積的85%，所述第三粘性流體6-4的體積為第三殼體6-1內(nèi)放置大質(zhì)量塊6-3和小質(zhì)量塊6-2后剩余體積的85%。
本實施例的工作原理為:使用時，將上接頭I采用銷釘與鉆桿連接，下接頭3采用銷釘與鉆頭連接即可。當鉆桿工作時，鉆桿上的扭矩經(jīng)鉆桿保護器傳遞到鉆頭上，通過鉆頭實現(xiàn)對巖土的切削作用。在切削過程中，由于切削力的不均勻和地層材料的不同產(chǎn)生振動，如果沒有鉆桿保護器，振動會通過鉆頭傳遞到鉆桿上，而由于鉆桿通過動力頭連接裝置與設(shè)備連接，因此使得設(shè)備發(fā)生振動，這樣降低了設(shè)備的使用壽命，使得設(shè)備容易損壞。而通過本實施例鉆桿保護器，使得鉆頭上的振動傳遞到鉆桿保護器上，鉆桿保護器中的周向吸振器4、第一軸向吸振器5和第二軸向吸振器6的質(zhì)量塊和粘性流體產(chǎn)生運動，質(zhì)量塊與粘性流體之間以及質(zhì)量塊與殼體內(nèi)壁之間發(fā)生碰撞作用，實現(xiàn)碰撞快速耗能，同時通過粘性液體晃動耗能作用，使得振動能量轉(zhuǎn)化為熱能散發(fā)掉；因粘性流體具有一定的阻尼作用，因此可以有效降低振動幅值，并且可以消除產(chǎn)生的二次高頻振動。上述過程中，如果產(chǎn)生的是扭轉(zhuǎn)振動，則主要是通過周向吸振器4來實現(xiàn)減振，第一軸向吸振器5和第二軸向吸振器6在此方向上的耗能效果弱一些；如果產(chǎn)生的振動是軸向振動，則主要是通過第一軸向吸振器5和第二軸向吸振器6來實現(xiàn)減振，周向吸振器4在此方向上的耗能效果弱一些。總之，通過鉆桿保護器使得振動傳遞到鉆桿以及與鉆桿連接的設(shè)備的振動幅值均降低，從而有效保護鉆桿和相關(guān)設(shè)備，使其受振動作用而產(chǎn)生破壞程度大大降低，保證鉆桿和設(shè)備的使用壽命。
實施例2
如圖9至圖12所示，本實施例與實施例1不同的是:所述箱體2的橫截面形狀為長方形，所述第一殼體的形狀為長方形。本實施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和工作原理均與實施例1相同。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:由吸振裝置、上接頭(I)和下接頭(3)組成，所述吸振裝置包括箱體(2)，所述上接頭(1)固定在箱體(2)的上端，所述下接頭(3)固定在箱體(2)的下端，所述箱體(2)的內(nèi)部沿周向設(shè)置有用于吸收鉆桿工作中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動的周向吸振器(4)，所述箱體(2)的內(nèi)部且位于周向吸振器(4)內(nèi)側(cè)設(shè)置有用于吸收鉆桿工作中產(chǎn)生縱向振動的第一軸向吸振器(5)和第二軸向吸振器(6)，所述周向吸振器(4)包括與箱體(2)內(nèi)壁固定連接的第一殼體和均勻固定在第一殼體內(nèi)部且將第一殼體分為多個腔體的多塊隔板(4-3)，每個所述腔體的內(nèi)部均設(shè)置有第一質(zhì)量塊(4-2)，所述腔體內(nèi)填充有第一粘性流體(4-4 )，所述第一粘性流體(4-4 )的體積為所述腔體內(nèi)放置第一質(zhì)量塊(4-2)后剩余體積的80% 90% ;所述第一軸向吸振器(5)設(shè)置在箱體(2)的內(nèi)部中心位置處，所述第一軸向吸振器(5)包括與箱體(2)內(nèi)壁固定連接的第二殼體和設(shè)置在第二殼體內(nèi)部的第二質(zhì)量塊(5-2)，所述第二質(zhì)量塊(5-2)的上下兩端均固定有彎曲彈簧板(5-3)，所述第二殼體內(nèi)填充有第二粘性流體(5-4)，所述第二粘性流體(5-4)的體積為第二殼體內(nèi)放置第二質(zhì)量塊(5-2)和彎曲彈簧板(5-3)后剩余體積的80% 90% ;所述第二軸向吸振器(6 )設(shè)置在周向吸振器(4 )與第一軸向吸振器(5 )之間，所述第二軸向吸振器(6)包括與箱體(2)內(nèi)壁固定連接的第三殼體(6-1)以及設(shè)置在第三殼體(6-1)內(nèi)部的大質(zhì)量塊(6-3 )和小質(zhì)量塊(6-2 )，所述第三殼體(6-1)內(nèi)填充有第三粘性流體(6-4 )，所述第三粘性流體(6-4)的體積為第三殼體(6-1)內(nèi)放置大質(zhì)量塊(6-3)和小質(zhì)量塊(6-2)后剩余體積的80% 90%。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述第一殼體由相連接的第一上頂板(4-11)、第一下底板(4-12)、外側(cè)板(4-13)、內(nèi)側(cè)板(4-14)和側(cè)封板(4-15)組成,所述側(cè)封板(4-15)的數(shù)量為兩塊,所述隔板(4_3)與第一上頂板(4-11)、第一下底板(4-12 )、外側(cè)板(4-13 )和內(nèi)側(cè)板(4-14)的內(nèi)壁均固定連接，所述第一質(zhì)量塊(4-2 )與外側(cè)板(4-13 )和內(nèi)側(cè)板(4-14 )之間均有間隙，所述第一質(zhì)量塊(4-2 )的形狀為球形，所述第一質(zhì)量塊(4-2)與第一上頂板(4-11)之間的最短距離為LI，所述第一質(zhì)量塊(4-2)與第一下底板(4-12)之間的最短距離為L2，位于前后兩端的所述第一質(zhì)量塊(4-2)與位于其一側(cè)的側(cè)封板(4-15)之間的最短距離為L3，位于前后兩端的所述第一質(zhì)量塊(4-2)與位于其另一側(cè)的隔板(4-3)之間的最短距離為L4，所述(L1+L2)< (L3+L4);位于中間位置的所述第一質(zhì)量塊(4-2)與位于其一側(cè)的隔板(4-3)之間的最短距離為L5，位于中間位置的所述第一質(zhì)量塊(4-2)與位于其另一側(cè)的隔板(4-3)之間的最短距離為L6，所述(L1+L2)〈(L5+L6)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述箱體(2)的橫截面形狀為圓角矩形，所述第一殼體的橫截面形狀為扇環(huán)形。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述箱體(2)的橫截面形狀為長方形，所述第一殼體的形狀為長方形。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述周向吸振器(4 )的數(shù)量為兩個，兩個所述周向吸振器(4 )左右對稱設(shè)置。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述第二殼體的形狀為空心正方體，所述第二殼體由相連接的第一前側(cè)板(5-11)、第一后側(cè)板(5-12)、第一左側(cè)板(5-13)、第一右側(cè)板(5-14)、第二上頂板(5-15)和第二下底板(5-16)組成，所述第二質(zhì)量塊(5-2)的形狀為圓柱形，位于所述第二質(zhì)量塊(5-2)上端的彎曲彈簧板(5-3)與第二上頂板(5-15)之間的最短距離為L7，位于所述第二質(zhì)量塊(5-2)下端的彎曲彈簧板(5-3)與第二下底板(5-16)相接觸，所述第二質(zhì)量塊(5-2)與第一前側(cè)板(5-11)之間的最短距離為L8，所述第二質(zhì)量塊(5-2)與第一后側(cè)板(5-12)之間的最短距離為L9，所述(L8+L9) < L7 ;所述第二質(zhì)量塊(5_2)與第一左側(cè)板(5_13)之間的最短距離為L10，所述第二質(zhì)量塊(5-2)與第一右側(cè)板(5-14)之間的最短距離為LI I，所述(L10+L11)< L7。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述第三殼體(6-1)的形狀為空心圓柱體，所述大質(zhì)量塊(6-3)和小質(zhì)量塊(6-2)的形狀均為球形，所述小質(zhì)量塊(6-2)的數(shù)量是至少為兩個，所述小質(zhì)量塊(6-2)與第三殼體(6-1)上底面之間的最短距離為L12，相鄰兩個所述小質(zhì)量塊(6-2)之間的最短距離為L13，所述L12 > L13。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述第二軸向吸振器(6)的數(shù)量為四個，四個所述第二軸向吸振器(6)對稱設(shè)置。
9.按照權(quán)利要求1或2所述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述第一粘性流體(4-4)、第二粘性流體(5-4)和第三粘性流體(6-4)均為硅油、水銀或礦物油。
10.按照權(quán)利要求1或2所述的一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，其特征在于:所述第一粘性流體(4-4)的體積為所述腔體內(nèi)放置第一質(zhì)量塊(4-2)后剩余體積的85%，所述第二粘性流體(5-4)的體積為第二殼體內(nèi)放置第二質(zhì)量塊(5-2)和彎曲彈簧板(5-3)后剩余體積的85%，所述第三粘性流體(6-4)的體積為第三殼體(6-1)內(nèi)放置大質(zhì)量塊(6-3) 和小質(zhì)量塊(6-2)后剩余體積的85%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于吸收鉆桿沖擊振動的鉆桿保護器，由吸振裝置、上接頭和下接頭組成，吸振裝置包括箱體，上接頭和下接頭分別固定在箱體上下兩端，箱體內(nèi)沿周向設(shè)有周向吸振器，箱體內(nèi)且位于周向吸振器內(nèi)側(cè)設(shè)有第一軸向吸振器和第二軸向吸振器，周向吸振器包括第一殼體和固定在第一殼體內(nèi)且將其分為多個腔體的隔板，腔體內(nèi)設(shè)有第一質(zhì)量塊和第一粘性流體；第一軸向吸振器包括第二殼體和設(shè)置在其內(nèi)的第二質(zhì)量塊，第二質(zhì)量塊上下兩端均固定有彎曲彈簧板，第二殼體內(nèi)填充有第二粘性流體；第二軸向吸振器包括第三殼體及設(shè)置在其內(nèi)的大質(zhì)量塊和小質(zhì)量塊，第三殼體內(nèi)填充有第三粘性流體。本發(fā)明可快速降低鉆削過程中產(chǎn)生的振動，減振效率高。
文檔編號E21B17/07GK103147696SQ201310087309
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者成建聯(lián), 徐信芯, 夏北, 趙鐵栓, 顧海榮 申請人:長安大學