新型潛孔沖擊鉆的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型潛孔沖擊鉆機(jī)，包括泥漿泵和鉆桿，泥漿泵通過管道與鉆桿連接，還包括脈沖沖擊發(fā)生裝置和沖擊裝置，脈沖沖擊發(fā)生裝置由推力裝置和密封器組成，推力裝置通過推桿與密封器內(nèi)的活動密封板連接，密封器串接在泥漿泵和鉆桿之間的管道上；沖擊裝置包括沖擊器和沖擊頭，沖擊頭卡接在沖擊器上，沖擊器與鉆桿螺紋連接。本實(shí)用新型利用液體不可壓縮性的特征，采用脈沖沖擊發(fā)生裝置產(chǎn)生脈沖型壓力配合帶氣囊的沖擊器，完成在泥漿環(huán)境中的高效率脈沖式?jīng)_擊，從而減小地面動力裝置功率和地面動力源功率，降低能源消耗，提高了打井速度。
【專利說明】新型潛孔沖擊鉆機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鉆井設(shè)備，特別是一種新型潛孔沖擊鉆機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有鉆機(jī)主要為泵吸反循環(huán)式鉆機(jī)和氣動鉆機(jī)。泵吸反循環(huán)式工作原理是:在大氣壓力的作用下，循環(huán)液由沉淀池經(jīng)回水溝沿著井孔的環(huán)狀間隙流到井底，此時轉(zhuǎn)盤驅(qū)動鉆桿，帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)進(jìn)行鉆進(jìn)，由泥漿泵抽吸建立的負(fù)壓把碎屑泥漿吸入鉆桿內(nèi)腔，隨后上升至水龍頭，經(jīng)泥漿泵排入沉淀池，沉淀后的循環(huán)液繼續(xù)流入井孔，如此周而復(fù)始，形成了反循環(huán)的鉆進(jìn)工作。泥漿泵方式由于以一定流速傳遞壓力，其沿途壓降比較大，造成工作效率低，同時地面泥漿泵功率較小。
[0003]氣動鉆機(jī)工作原理是:在地面強(qiáng)力氣源作用下，氣體從鉆桿內(nèi)腔被沖壓至井底，此時轉(zhuǎn)盤驅(qū)動鉆桿，帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)掘進(jìn)，然后氣體將碎屑泥漿沿井壁吹至地面。氣動方式由于氣體搬運(yùn)能力差且容易被壓縮，所以需要大型的氣體動力源。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)鉆機(jī)工作效率低，功率消耗大，從而提供一種新型潛孔沖擊鉆機(jī)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:一種新型潛孔沖擊鉆機(jī)，包括泥漿泵和鉆桿，泥漿泵通過管道與鉆桿連接，還包括脈沖沖擊發(fā)生裝置和沖擊裝置，脈沖沖擊發(fā)生裝置由推力裝置和密封器組成，推力裝置通過推桿與密封器內(nèi)的活動密封板連接，密封器串接在泥漿泵和鉆桿之間的管道上；沖擊裝置包括沖擊器和沖擊頭，沖擊頭卡接在沖擊器上，沖擊器與鉆桿螺紋連接。
[0006]泥漿泵和密封器之間的管道上設(shè)有單向閥。
[0007]所述推力裝置包括電機(jī)和曲軸，電機(jī)的輸出軸與曲軸連接，曲軸與推桿連接。
[0008]沖擊器包括筒體，筒體內(nèi)套設(shè)有筒形的活塞缸體，活塞缸體內(nèi)套設(shè)有柱形籠體，籠體內(nèi)放置有氣囊；活塞缸體的頂板上均勻設(shè)有圓孔，活塞缸體的底板沿半徑方向設(shè)有排水槽，排水槽與底板中間的通孔相通。
[0009]筒體下端設(shè)有凸塊，沖擊頭上設(shè)有與凸塊相匹配的卡槽，凸塊可以在卡槽內(nèi)上下移動。
[0010]籠體的上端與頂板螺釘連接，籠體的下端與底板螺釘連接。
[0011]作為一種優(yōu)選方案活塞缸體底板與沖擊頭之間設(shè)有彈簧。
[0012]本實(shí)用新型利用液體不可壓縮性的特征，采用脈沖沖擊發(fā)生裝置產(chǎn)生脈沖型壓力配合帶氣囊的沖擊器，完成在泥漿環(huán)境中的高效率脈沖式?jīng)_擊，從而減小地面動力裝置功率和地面動力源功率，降低能源消耗，提高了打井速度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為圖1中A-A視圖。
[0015]圖3為圖1中B-B視圖。
[0016]圖4為圖1中C-C視圖。
[0017]圖5為圖1中D-D視圖。
[0018]圖6為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1:如圖1-5所示，一種新型潛孔沖擊鉆機(jī)，包括泥漿泵1，泥漿泵I通過管道與鉆桿3連接。在泥漿泵I與鉆桿3之間的管道上串接有脈沖沖擊發(fā)生裝置2，脈沖沖擊發(fā)生裝置2包括推力裝置2-1和密封器2-2。推力裝置2-1包括電機(jī)和曲軸，電機(jī)的輸出軸與曲軸連接，帶動曲軸轉(zhuǎn)動。曲軸與密封器2-2的推桿連接，曲軸帶動推桿使活動密封板2-2-1上下移動。密封器2-2串接在泥漿泵I和鉆桿3之間的管道上，在密封器2-2和泥漿泵I之間的管道上設(shè)有一個單向閥4。鉆桿3與沖擊器5螺紋連接，沖擊器5包括筒體，筒體內(nèi)套設(shè)有筒形活塞缸體6，活塞缸體6的頂板6-1上均勻設(shè)有圓孔6-1-1，活塞缸體6的底板6-2沿半徑方向設(shè)有排水槽6-2-1，排水槽6-2-1與底板6_2中間的通孔6_2_2相通；活塞缸體6內(nèi)套設(shè)有柱形籠體7，籠體7內(nèi)放置有氣囊8 ;籠體7的上端與頂板6-1螺釘固緊，籠體7的下端與底板6-2螺釘固緊。在沖擊器5的筒體下端設(shè)有凸塊9，沖擊頭10上設(shè)有與凸塊9相匹配的卡槽，凸塊9可以在卡槽內(nèi)上下移動。底板6-2與沖擊頭10之間設(shè)有彈黃11。
[0020]工作原理:泥漿泵I將水池13中的泥漿經(jīng)過單向閥4，注入鉆桿3內(nèi)，進(jìn)而流入沖擊器5內(nèi)，泥漿由于脈沖沖擊發(fā)生裝置2產(chǎn)生的力作用于活塞缸體6的頂板6-1，使活塞缸體6向下運(yùn)動撞擊沖擊頭10,沖擊頭10向下運(yùn)動與巖石撞擊。
[0021]鉆桿3在地面鉆塔的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。鉆桿3帶動沖擊器5旋轉(zhuǎn)，沖擊頭10在凸塊9作用下隨沖擊器5旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，沖擊頭10在自身重力及沖擊器5撞擊力作用下與巖石摩擦，形成對巖石的破碎挖掘能力。
[0022]同時，地面電機(jī)帶動曲軸轉(zhuǎn)動，曲軸帶動推桿和活動密封板2-2-1向上擠壓，產(chǎn)生脈沖型強(qiáng)壓力，該壓力能達(dá)到泥漿泵輸出壓力10倍以上。該壓力通過管道傳入鉆桿3內(nèi)部作用于沖擊器5內(nèi)的活塞缸體6，當(dāng)有強(qiáng)力壓強(qiáng)時，活塞缸體6向下運(yùn)動，形成沖擊力。
[0023]泥漿通過頂板6-1上的圓孔流進(jìn)籠體7與活塞缸體6之間的空隙中，并通過底板6-2上排水槽6-2-1和通孔6-2-2流進(jìn)沖擊頭9的排水通道，進(jìn)而經(jīng)沖擊頭9與井壁12之間的空隙流出，保證了泥漿持續(xù)流動。當(dāng)壓力過大時，一部分泥漿經(jīng)籠體7上的孔作用于氣囊8，起到緩沖作用；沒有壓力時，彈簧11將活塞缸體6彈起，等待下一次沖擊。由于泥漿持續(xù)流動，將碎屑等沿井壁搬運(yùn)至地面。
[0024]實(shí)施例2:如圖2所示，一種新型潛孔沖擊鉆機(jī)，與實(shí)施例不同之處在于，底板6-2與沖擊頭10之間沒有彈簧。
【權(quán)利要求】
1.一種新型潛孔沖擊鉆機(jī)，包括泥漿泵和鉆桿，泥漿泵通過管道與鉆桿連接，其特征在于:還包括脈沖沖擊發(fā)生裝置和沖擊裝置，脈沖沖擊發(fā)生裝置由推力裝置和密封器組成，推力裝置通過推桿與密封器內(nèi)的活動密封板連接，密封器串接在泥漿泵和鉆桿之間的管道上；沖擊裝置包括沖擊器和沖擊頭，沖擊頭卡接在沖擊器上，沖擊器與鉆桿螺紋連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型潛孔沖擊鉆機(jī)，其特征在于:泥漿泵和密封器之間的管道上設(shè)有單向閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型潛孔沖擊鉆機(jī)，其特征在于:所述推力裝置包括電機(jī)和曲軸，電機(jī)的輸出軸與曲軸連接，曲軸與推桿連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型潛孔沖擊鉆機(jī)，其特征在于:沖擊器包括筒體，筒體內(nèi)套設(shè)有筒形的活塞缸體，活塞缸體內(nèi)套設(shè)有柱形籠體，籠體內(nèi)放置有氣囊；活塞缸體的頂板上均勻設(shè)有圓孔，活塞缸體的底板沿半徑方向設(shè)有排水槽，排水槽與底板中間的通孔相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型潛孔沖擊鉆機(jī)，其特征在于:筒體下端設(shè)有凸塊，沖擊頭上設(shè)有與凸塊相匹配的卡槽，凸塊可以在卡槽內(nèi)上下移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型潛孔沖擊鉆機(jī)，其特征在于:籠體的上端與頂板螺釘連接，籠體的下端與底板螺釘連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型潛孔沖擊鉆機(jī)，其特征在于:活塞缸體底板與沖擊頭之間設(shè)有彈簧。
【文檔編號】E21B4/06GK203961779SQ201420375539
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】朱世明, 郭松峰, 段遂朝, 胡國璽 申請人:鄭州迪飛機(jī)電設(shè)備有限公司