自主式恒扭恒壓高效破巖工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉆井裝置,尤其涉及一種自主式恒扭恒壓高效破巖工具。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]目前,打井過程中,鉆桿很長,井眼是曲線,彎曲度很大,鉆桿和井壁之間的摩擦很大,鉆桿加在鉆頭上的鉆壓減小,尤其是大斜度井和水平井,托壓現(xiàn)象很嚴重,嚴重地制約了鉆井速度。鉆頭與鉆桿之間的是剛性連接,地層不均質(zhì),當鉆頭受到來自地層非正常的沖擊力時,容易造成鉆頭切削齒過早磨損,降低鉆井速度,增加鉆井成本。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的就在于提供一種自主式恒扭恒壓高效破巖工具,能有效解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了以下技術(shù)方案:
本發(fā)明所述自主式恒扭恒壓高效破巖工具,其特征在于:包括外殼體、內(nèi)殼體、芯軸、傳動軸,所述外殼體包括上殼體和下殼體,所述上殼體和下殼體通過連接榫頭設(shè)螺紋交叉旋裝,所述上殼體內(nèi)安裝有中空的上端密閉下端開口的芯軸,所述芯軸自上而下依次安裝有渦輪、第一軸承、內(nèi)殼體,所述渦輪和第一軸承之間的芯軸上設(shè)有上孔,所述芯軸通過第一軸承與上殼體連接,所述芯軸下端旋裝在內(nèi)殼體內(nèi)壁上,
所述內(nèi)殼體內(nèi)芯軸正下方位置安裝有中空的傳動軸,所述傳動軸自上而下依次安裝有鏈接軸承、扭簧、上慣性錘、上隔板、液動錘、下隔板、下慣性錘、第二軸承,所述傳動軸上端通過鏈接軸承與芯軸榫卯連接,所述上隔板上設(shè)有兩個隔板孔,所述扭簧和上慣性錘之間的傳動軸上設(shè)有中孔,
所述液動錘套裝在傳動軸上,所述液動錘設(shè)有兩個對稱的徑向錘葉,所述上隔板和下隔板之間形成的密封腔體內(nèi)還安裝有兩個徑向的固定塊,所述固定塊相應(yīng)于隔板孔固定安裝在內(nèi)殼體上,所述液動錘與固定塊配合形成兩對分別對稱的高壓腔和低壓腔,所述液動錘環(huán)軸上設(shè)有相應(yīng)于高壓腔和低壓腔的高壓排液孔和低壓排液孔,所述固定塊上設(shè)有連通高壓腔與隔板孔的高壓進液孔,所述傳動軸上與液動錘配合的位置設(shè)有弧形孔形成排液槽,
所述內(nèi)殼體下端旋裝有端圈,所述傳動軸下端通過第二軸承與下殼體連接,所述端圈與傳動軸通過花鍵卡裝連接。
[0006]進一步地,所述上隔板和下隔板的第一端均滑動卡裝在傳動軸上,上隔板和下隔板的第二端均通過螺釘固定安裝在內(nèi)殼體上。
[0007]又進一步地,所述扭簧兩端分別固定安裝在傳動軸和內(nèi)殼體上。
[0008]又進一步地,所述上慣性錘和下慣性錘均固定安裝在傳動軸上。
[0009]又進一步地,所述上慣性錘與內(nèi)殼體、下慣性錘與內(nèi)殼體之間均留有間隔形成過液道。
[0010]又進一步地,所述固定塊徑向側(cè)靠近傳動軸側(cè)設(shè)有階梯槽。
[0011 ] 又進一步地,所述液動錘與固定塊轉(zhuǎn)動配合使得兩個高壓腔通過高壓排液孔和排液槽相通,或使得兩個低壓腔通過低壓排液孔和排液槽相通。
[0012]再進一步地,所述端圈內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)花鍵,傳動軸相應(yīng)于端圈內(nèi)花鍵位置設(shè)有外花鍵,內(nèi)花鍵鍵槽寬度比外花鍵鍵齒寬度大,端圈與傳動軸通過內(nèi)花鍵和外花鍵卡裝連接。
[0013]更進一步地,所述傳動軸下端中部內(nèi)壁設(shè)有用于安裝鉆頭的內(nèi)螺紋。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:
本發(fā)明所述自主式恒扭恒壓高效破巖工具,采用級數(shù)較少的渦輪作為動力工具,沒有橫向振動,壓力損失小;同時,利用泥漿流動推動液動錘敲擊固定塊,產(chǎn)生對鉆頭的敲擊效應(yīng),利于鉆頭破巖,提高鉆進速度。該破巖工具減震及鉆壓釋放效果好,可廣泛適用于各種深井。
[0015]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
[0016]下面通過附圖和實施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0017]附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1是本發(fā)明所述自主式恒扭恒壓高效破巖工具的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明所述自主式恒扭恒壓高效破巖工具的液動錘結(jié)構(gòu)示意圖1 ;
圖3是本發(fā)明所述自主式恒扭恒壓高效破巖工具的液動錘結(jié)構(gòu)示意圖2 ;
圖4是本發(fā)明所述自主式恒扭恒壓高效破巖工具的液動錘結(jié)構(gòu)示意圖3 ;
圖5是本發(fā)明所述自主式恒扭恒壓高效破巖工具的花鍵結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0019]實施例:
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明,應(yīng)當理解,此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
[0020]參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示,本發(fā)明所述自主式恒扭恒壓高效破巖工具,其特征在于:包括外殼體、內(nèi)殼體18、芯軸3、傳動軸14,所述外殼體包括上殼體I和下殼體13,所述上殼體I和下殼體13通過連接榫頭設(shè)螺紋交叉旋裝,所述上殼體I內(nèi)安裝有中空的上端密閉下端開口的芯軸3,所述芯軸3自上而下依次安裝有渦輪4、第一軸承6、內(nèi)殼體18,所述渦輪4和第一軸承6之間的芯軸3上設(shè)有上孔5,所述芯軸3通過第一軸承6與上殼體I連接,所述芯軸3下端旋裝在內(nèi)殼體18內(nèi)壁上,所述內(nèi)殼體18內(nèi)芯軸3正下方位置安裝有中空的傳動軸14,所述傳動軸14自上而下依次安裝有鏈接軸承7、扭簧8、上慣性錘9、上隔板19、液動錘10、下隔板20、下慣性錘11、第二軸承12,所述傳動軸14上端通過鏈接軸承7與芯軸3榫卯連接,所述上隔板19上設(shè)有兩個隔板孔,所述上隔板19和下隔板20的第一端均滑動卡裝在傳動軸14上,上隔板19和下隔板20的第二端均通過螺釘固定安裝在內(nèi)殼體18上,所述扭簧8兩端分別固定安裝在傳動軸14和內(nèi)殼體18上,所述上慣性錘9和下慣性錘11均固定安裝在傳動軸14上,所述上慣性錘9與內(nèi)殼體18、下慣性錘11與內(nèi)殼體18之間均留有間隔形成過液道,所述扭簧8和上慣性錘9之間的傳動軸14上設(shè)有中孔16,所述液動錘10套裝在傳動軸14上,所述液動錘10設(shè)有兩個對稱的徑向錘葉,所述上隔板19和下隔板20之間形成的密封腔體內(nèi)還安裝有兩個徑向的固定塊24,所述固定塊24相應(yīng)于隔板孔固定安裝在內(nèi)殼體18上,所述固定塊24徑向側(cè)靠近傳動軸14側(cè)設(shè)有階梯槽,所述液動錘10與固定塊24配合形成兩對分別對稱的高壓腔22和低壓腔25,所述液動錘10環(huán)軸上設(shè)有相應(yīng)于高壓腔22和低壓腔25的高壓排液孔28和低壓排液孔26,所述固定塊24上設(shè)有連通高壓腔22與隔板孔的高壓進液孔23,所述傳動軸14上與液動錘10配合的位置設(shè)有弧形孔形成排液槽27,所述液動錘10與固定塊24轉(zhuǎn)動配合使得兩個高壓腔22通過高壓排液孔28和排液槽27相通,或使得兩個低壓腔25通過低壓排液孔26和排液槽27相通,所述內(nèi)殼體18下端旋裝有端圈21,所述傳動軸14下端通過第二軸承12與下殼體13連接,所述端圈21與傳動軸14通過花鍵卡裝連接,所述端圈21內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)花鍵,傳動軸14相應(yīng)于端圈21內(nèi)花鍵位置設(shè)有外花鍵,內(nèi)花鍵鍵槽寬度比外花鍵鍵齒寬度大,端圈21與傳動軸14通過內(nèi)花鍵和外花鍵卡裝連接,所述傳動軸14下端中部內(nèi)壁設(shè)有用于安裝鉆頭的內(nèi)螺紋。
[0021]其中,上殼體I和下殼體13連接面分別設(shè)成外凸里凹、外凹里凸的階梯狀榫頭,并將連接斜面設(shè)置螺紋以相互旋裝。上隔板19的兩個隔板孔關(guān)于傳動軸14軸心對稱。液動錘10安裝在由上隔板19和下隔板20形成的密封腔體,密封腔體內(nèi)還安裝有兩個徑向的固定塊24 ;固定塊24兩個徑向側(cè)靠近傳動軸14側(cè)設(shè)有