一种冲击锤制造技术

本实用新型专利技术涉及钻井技术领域，具体涉及一种冲击锤，包括：锤头，具有用于锤击的锤面；第一锤牙，有若干个，朝向井底凸起地设置在锤面上；第一锤牙绕锤面的中心沿周向分为数组，每组第一锤牙自中心沿径向方向分布；一组中的第一锤牙相距中心的径向距离处于周向相邻组中径向相邻的两第一锤牙相距中心的径向距离之间，一组中任意径向相邻的两第一锤牙相距中心的径向距离之间对应周向相邻组中的一个第一锤牙相距中心的径向距离；每个第一锤牙的锤击影响范围与周向相邻组中在径向上相邻的两第一锤牙的锤击影响范围部分重合。本实用新型专利技术提供的冲击锤，锤击出的井底面更加平整、锤击效率更高。

An impact hammer

【技术实现步骤摘要】
一种冲击锤
本技术涉及钻井
，具体涉及一种冲击锤。
技术介绍
利用机械设备或人力从地面将地层钻成孔眼的工作称为钻井。虽然相对于旋转钻进方式，冲击钻进存在钻进效率低，钻深浅等缺点。但是，在硬岩地层等钻进中，仍具有其特有的优势，冲击钻进工艺需要反复地升起和降落冲击锤，靠冲击锤不断的向下冲击地层进行破岩。为了提高冲击锤对坚硬岩层的破碎能力，常常在锤击面上设置若干锤牙，依靠悬挂冲击锤的钢索的自由旋转带动冲击锤旋转，实现对井底全面锤击；又为避免冲击锤封闭整个井口导致活塞效应，增大冲击锤升降阻力，因此，锤击面常常具有连通位于锤击面上下两侧的井内空间的连通间隙。例如中国专利文献CN104047542B公开了一种嵌岩斜桩冲击钻管锤系统及嵌岩斜桩冲击施工方法，其说明书附图公开了该嵌岩斜桩冲击钻管锤系统锤头的立体示意图，该锤头包括环形锤头座，环形锤头座内设有多个连接梁，多个连接梁交错连接在环形锤头座的内壁上，环形锤头座和多个连接梁的表面均布多个凸起的锤牙。但由于该现有技术的锤头的锤牙沿连接梁均匀分布，且由内到外的三组锤牙分别位于以锤头中心为圆心的三个同心圆上，在实际钻井过程中，锤头随着钢索上下移动而对井底反复锤击，锤牙直接作用井底面，由于锤头随钢索张力的变化会产生一定的旋转，因此每次锤击时锤牙在周向上的落点是不确定的，但由于井壁对锤头的限制使得每次锤击时锤牙在径向上基本上是确定的，这样在相邻两组锤牙之间的凹槽处无法直接作用井底面，导致井底面对应多个凹槽的位置处形成多个同心圆状的凸棱，在锤头反复锤击中，凸棱形成支点，阻碍锤牙的锤击，影响锤击效率。通过径向上加密锤牙的设置，即减少同一组中径向相邻的锤牙的距离，可以消除这样的问题。但是这将需要使用更多的由昂贵材料制成的锤牙；而且采用这种方式，径向相邻的两锤牙在破碎撞击过程中还会相互干扰，降低了单个锤牙的破碎效能。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中冲击锤锤击出的井底面形成凸棱，阻碍锤牙锤击、影响锤击效率的缺陷，从而提供一种锤击出的井底面平整、锤击效率高的冲击锤。本技术采用的技术方案如下：一种冲击锤，包括：锤头，具有用于锤击的锤面；第一锤牙，有若干个，朝向井底凸起地设置在所述锤面上；所述第一锤牙绕所述锤面的中心沿周向分为数组，每组所述第一锤牙自中心沿径向方向分布；一组中的所述第一锤牙相距所述中心的径向距离处于周向相邻组中径向相邻的两所述第一锤牙相距中心的径向距离之间，一组中任意径向相邻的两所述第一锤牙相距中心的径向距离之间对应周向相邻组中的一个所述第一锤牙相距所述中心的径向距离；每个所述第一锤牙的锤击影响范围与周向相邻组中在径向上相邻的两所述第一锤牙的锤击影响范围部分重合。设置多于两组的偶数组所述第一锤牙，且等角度间隔设置；在同一直径上的两组中相应的所述第一锤牙相距中心的径向距离相等。设置四组所述第一锤牙，每组中各个所述第一锤牙之间沿径向方向直线且等间距布置；径向相邻的所述第一锤牙相隔距离小于每个所述第一锤牙的锤击影响直径的两倍；周向相邻组中有一个所述第一锤牙相距中心的径向距离是该两径向相邻的所述第一锤牙相距中心的径向距离的平均值。每一组所述第一锤牙设置在一根沿径向方向延伸设置的锤击梁上，所述锤击梁的底面形成所述锤面；数根所述锤击梁在所述中心处相互固定连接。所述锤面设置成中心朝向井底突出的台阶形，每个所述台阶对应所述第一锤牙的安装位置。每组中在每个所述台阶上安装一个所述第一锤牙。所述锤头还包括锤击框，各个所述锤击梁的外端固定连接所述锤击框；所述锤击框的底面与所述锤击梁的底面共同形成所述锤面，所述锤击框的底面上设置有朝向所述钻井的井底凸出的若干个第二锤牙。所述锤击框为环形框体。若干个所述第二锤牙沿所述锤击框的底面呈周向均匀分布。所述锤击框的外壁上沿周向设置有若干个第三锤牙。所述锤击梁与所述锤击框一体成型。所述第三锤牙包括连接于所述锤击框上的支撑体，以及连接于所述支撑体上的冲击体，所述支撑体与所述冲击体均为耐磨件，或者所述冲击体为耐磨件。在所述锤头上所述第一锤牙和/或所述第二锤牙安装位置分别成型有第一安装孔，并在每个第一安装孔的内端连接有压力流体输送机构。所述压力流体输送机构为压力气体输气机构，包括成型在所述锤头内连通所述第一安装孔的内端的输气孔，及成型在所述锤头内连通所述输气孔的输气管；所述输气管的入口端设有连接外部气压设备的连接口。一组中的所述第一锤牙对应一根所述输气管；其中各个所述第一锤牙的第一安装孔通过各自的输气孔连通该所述输气管。所述锤击框对应一根所述输气管；其中各个所述第二锤牙的第一安装孔通过各自的输气孔连通该所述输气管。还包括成型于所述锤头上的若干第二安装孔，所述第二安装孔沿所述锤头的轴向方向贯通设置，所述第二安装孔内适于穿设用于连接所述锤头和锤体的紧固件。所述第二安装孔与部分所述第一安装孔对应地连通设置，所述紧固件与所述第二安装孔之间密封设置。所述第二安装孔内具有能够限制所述紧固件沿朝向所述锤体的方向脱出所述第二安装孔的限位结构，用于防止所述锤头从所述锤体上脱落。所述紧固件为螺栓，所述限位结构为成型于所述第二安装孔内的环形凹槽。若干个所述第二安装孔与若干个安装有所述第二锤牙的所述第二安装孔一一对应设置。所述第二安装孔朝向所述锤体的端部成型有适于所述锤体的连接端嵌入的安装槽。本技术技术方案，具有如下优点：1.本技术提供的冲击锤，包括锤头，具有用于锤击的锤面，锤面上设置有朝向井底凸起的若干个第一锤牙，若干个第一锤牙绕锤面的中心沿周向分为数组，每组的多个第一锤牙自中心沿径向方向分布，一组中的第一锤牙至中心的径向距离处于周向相邻组中在径向上与其相邻的两个第一锤牙至中心的径向距离之间，同时，一组中的任意两个径向相邻的第一锤牙至中心的径向距离之间对应周向相邻组中的一个第一锤牙至中心的径向距离，即一组中的第一锤牙所在的同心圆环与周向相邻组的第一锤牙所在的同心圆环不完全重合，同时，每个第一锤牙的锤击影响范围与周向相邻组中在径向上与其相邻的两个第一锤牙的锤击影响范围部分重合，这种设置使得在锤击过程中，锤头随钢索张力的变化产生一定的旋转，一组中的锤牙锤击在井底形成的沿径向分布的多棱面，在周向相邻组旋转至此处锤击时，周向相邻组的第一锤牙的锤击影响范围恰好覆盖该多棱面的凸棱处，进而将该处锤击成平面，随着锤头的旋转，井底面平整，锤击效率高。2.本技术提供的冲击锤，设置多于两组的偶数组第一锤牙，各组第一锤牙等角度地间隔设置，并且位于同一直径上的两组中相应的第一锤牙相距中心的径向距离相等，即偶数组第一锤牙中，相对设置的两组中的第一锤牙分布位置相同，两组中相应的第一锤牙位于同一圆环上，这种设置使锤头呈中心对称状，重心与中心重合，锤击过程中不偏锤，锤击力量均匀，锤击效果稳定。3.本技术提供的冲击锤，设置四组第一锤牙，每组中的各个第一锤牙沿径向方向直线排布，并且等间距设置，每组中径向相邻的两个第一锤牙之间的间距小于每个第一锤牙的锤击影响直径的两倍，并且，周向相邻组中有一个第一锤牙至中心的径向距离是前述两个第一锤牙至中心的径向距离的平均值，也即周向相邻组中有一个第一锤牙至中心的径向距离恰好对应前述两个径向相邻的第一锤牙之间的中间位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲击锤，包括：锤头，具有用于锤击的锤面(3)；第一锤牙(11)，有若干个，朝向井底凸起地设置在所述锤面(3)上；所述第一锤牙(11)绕所述锤面(3)的中心沿周向分为数组，每组所述第一锤牙(11)自中心沿径向方向分布；其特征在于，一组中的所述第一锤牙(11)相距所述中心的径向距离处于周向相邻组中径向相邻的两所述第一锤牙(11)相距中心的径向距离之间，一组中任意径向相邻的两所述第一锤牙(11)相距中心的径向距离之间对应周向相邻组中的一个所述第一锤牙(11)相距所述中心的径向距离；每个所述第一锤牙(11)的锤击影响范围与周向相邻组中在径向上相邻的两所述第一锤牙(11)的锤击影响范围部分重合。

【技术特征摘要】
1.一种冲击锤，包括：锤头，具有用于锤击的锤面(3)；第一锤牙(11)，有若干个，朝向井底凸起地设置在所述锤面(3)上；所述第一锤牙(11)绕所述锤面(3)的中心沿周向分为数组，每组所述第一锤牙(11)自中心沿径向方向分布；其特征在于，一组中的所述第一锤牙(11)相距所述中心的径向距离处于周向相邻组中径向相邻的两所述第一锤牙(11)相距中心的径向距离之间，一组中任意径向相邻的两所述第一锤牙(11)相距中心的径向距离之间对应周向相邻组中的一个所述第一锤牙(11)相距所述中心的径向距离；每个所述第一锤牙(11)的锤击影响范围与周向相邻组中在径向上相邻的两所述第一锤牙(11)的锤击影响范围部分重合。2.根据权利要求1所述的冲击锤，其特征在于，设置多于两组的偶数组所述第一锤牙(11)，且等角度间隔设置；在同一直径上的两组中相应的所述第一锤牙(11)相距中心的径向距离相等。3.根据权利要求1所述的冲击锤，其特征在于，设置四组所述第一锤牙(11)，每组中各个所述第一锤牙(11)之间沿径向方向直线且等间距布置；径向相邻的所述第一锤牙(11)相隔距离小于每个所述第一锤牙(11)的锤击影响直径的两倍；周向相邻组中有一个所述第一锤牙(11)相距中心的径向距离是该两径向相邻的所述第一锤牙(11)相距中心的径向距离的平均值。4.根据权利要求1-3任一项所述的冲击锤，其特征在于，每一组所述第一锤牙(11)设置在一根沿径向方向延伸设置的锤击梁(1)上，所述锤击梁(1)的底面形成所述锤面(3)；数根所述锤击梁(1)在所述中心处相互固定连接。5.根据权利要求4所述的冲击锤，其特征在于，所述锤面(3)设置成中心朝向井底突出的台阶(4)形，每个所述台阶(4)对应所述第一锤牙(11)的安装位置。6.根据权利要求5所述的冲击锤，其特征在于，每组中在每个所述台阶(4)上安装一个所述第一锤牙(11)。7.根据权利要求4所述的冲击锤，其特征在于，所述锤头还包括锤击框(2)，各个所述锤击梁(1)的外端固定连接所述锤击框(2)；所述锤击框(2)的底面与所述锤击梁(1)的底面共同形成所述锤面(3)，所述锤击框(2)的底面上设置有朝向钻井的井底凸出的若干个第二锤牙(21)。8.根据权利要求7所述的冲击锤，其特征在于，所述锤击框(2)为环形框体。9.根据权利要求7所述的冲击锤，其特征在于，若干个所述第二锤牙(21)沿所述锤击框(2)的底面呈周向均匀分布。10.根据权利要求7所述的冲击锤，其特征在于，所述锤击框(2)的外壁上沿周向设置有若干个第三锤牙(22...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌坚，
申请(专利权)人：能诚集团有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33