一种轴向冲击器制造技术

本实用新型专利技术提供一种轴向冲击器，包括壳体，所述壳体内设置有与壳体内壁转动连接且相互平行的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和第二转轴通过齿轮传动连接，所述第一转轴连接有用于驱动第一转轴转动的驱动装置，所述第一转轴和第二转轴上分别垂直设置有可伸缩的第一冲锤和第二冲锤，所述壳体内壁上滑动设置有第一直杆和第二直杆，所述第一直杆和第二直杆的侧面分别设置有第一凸块和第二凸块，所述第一冲锤和第二冲锤通过撞击第一凸块和第二凸块控制第一直杆和第二直杆冲击壳体底部。该轴向冲击器通过设置两个冲锤控制第一直杆和第二直杆，两个冲锤的冲击力及冲锤自身的重力势能，提升了冲击力的总和，进而提升了设备的能效。效。效。

【技术实现步骤摘要】
一种轴向冲击器


[0001]本技术涉及钻探工具
，具体涉及一种轴向冲击器。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，人类对自然资源的需求量日益增加，目前我们使用的能源仍然以煤炭、石油、天然气、页岩气等化石燃料为主。随着开采年限的增加，表层的、易开采的化石燃料已经越来越少，需要更多地开采深部的、难以开采的化石燃料，这便对钻探技术提出了更高的挑战。
[0003]深部地层岩石硬度大，传统的旋转切削碎岩方式在打深部硬岩井时，钻井难度大，机械钻速低，钻井成本高，严重影响了钻井工程的经济效益。深部硬岩地层钻井难题催生了高效破岩技术的发展，通过前人的相关室内试验和现场试验可知，当钻头上有周期性的冲击力时，钻头的破岩效率将得到较大的提高，进而提高机械钻速，降低生产成本。轴向冲击器作为井下辅助破岩的动力工具，由于其不需要提供额外的能量，受到了行业越来越多的重视，逐渐成为了深井提速的一个不可或缺的技术手段。理论分析和现场试验研究表明，轴向冲击工具能够对钻头附加高频轴向冲击力，产生冲击振动，辅助钻头破岩，提高破岩效率，降低生产成本。
[0004]现有的轴向冲击器可通过控制液体流量和转动圈数参数设计成常规石油钻井用轴向冲击器，也可以设计成小口径的轴向冲击器用于小口径钻孔钻凿，但这两种情况下的轴向冲击器的能量利用率均较低，能效比低。

技术实现思路

[0005]本技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种能量利用率高的轴向冲击器。
[0006]本技术提供一种轴向冲击器，包括壳体，所述壳体内设置有与壳体内壁转动连接且相互平行的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和第二转轴通过齿轮传动连接，所述第一转轴连接有用于驱动第一转轴转动的驱动装置，所述第一转轴和第二转轴上分别垂直设置有可伸缩的第一冲锤和第二冲锤，所述壳体的内壁上滑动设置有第一直杆和第二直杆，所述第一直杆和第二直杆的侧面分别设置有第一凸块和第二凸块，所述第一冲锤和第二冲锤通过撞击第一凸块和第二凸块控制第一直杆和第二直杆冲击壳体底部。
[0007]进一步地，所述第一冲锤和第二冲锤的固定端分别设置有第一腰形孔和第二腰形孔，所述第一腰形孔、第二腰形孔的长度方向分别与第一冲锤、第二冲锤的长度方向平行，所述第一冲锤和第二冲锤分别能通过第一腰形孔、第二腰形孔沿垂直于第一转轴和第二转轴的方向运动。
[0008]进一步地，所述第一冲锤与第一凸块的撞击处设置有第一冲锤导向面，所述第一凸块上设置有与第一冲锤导向面相配合的第一凸块导向面，所述第二冲锤与第二凸块的撞击处设置有第二冲锤导向面，所述第二凸块上设置有与第二冲锤导向面相配合的第二凸块
导向面。
[0009]进一步地，所述第一冲锤导向面、第二冲锤导向面、第一凸块导向面以及第二凸块导向面均为倾斜斜面。
[0010]进一步地，所述第一冲锤垂直于第二冲锤。
[0011]进一步地，所述壳体顶部开设有进液口，底部开设有排液口，所述驱动装置包括设置在第一转轴上的叶轮，所述叶轮设置在进液口正下方。
[0012]进一步地，所述第一转轴和第二转轴与壳体内壁之间设置有滚动轴承。
[0013]进一步地，所述壳体包括用于连接钻头的外管，所述壳体还包括设置在外管内的第一支撑件、第二支撑件和第三支撑件，所述第一支撑件、第二支撑件和第三支撑件相互贴合形成圆柱体结构。
[0014]进一步地，所述第一支撑件和第二支撑件之间形成第一空腔，所述第二支撑件和第三支撑件之间形成第二空腔。
[0015]进一步地，所述第一直杆和第二直杆设置在第三支撑件的内壁上，所述齿轮设置在第一空腔内，所述叶轮、第一冲锤和第二冲锤设置在第二空腔内。
[0016]本技术的有益效果为：
[0017]1.本技术利用高压钻井液冲击叶轮，带动第一转轴和第二转轴转动，进而带动第一冲锤和第二冲锤沿轴向做近似圆周运动，实现轴向冲击的目的，通过将冲锤进行近似圆周运动后，使得两个冲锤的冲击力及冲锤自身的重力势能，提升了冲击力的总和，进而提升了设备的能效。
[0018]2.本技术通过将第一冲锤和第二冲锤垂直设置，实现了对壳体底部的周期性冲击，更加有利于提高破岩效率。
[0019]3.本技术采用齿轮传动，能够保持稳定的传动比，且齿轮传动寿命长，适合多种情况。
[0020]4.本技术的轴向冲击频率与转轴转速有关，转轴转速与叶轮转速一致，而叶轮转速由钻井流量流速控制，故可以通过钻井液流量、流速等来控制冲击器冲击频率。
附图说明
[0021]图1为本技术的正面剖视图；
[0022]图2为本技术的侧面剖视图；
[0023]图3为本技术的部分结构示意图；
[0024]图4为本技术接头的结构示意图；
[0025]图5为本技术外管的结构示意图；
[0026]图6为本技术第一支撑件的结构示意图；
[0027]图7为本技术第二支撑件的结构示意图；
[0028]图8为本技术第三支撑件的结构示意图；
[0029]图9为本技术第一转轴的结构示意图；
[0030]图10为本技术第二转轴的结构示意图；
[0031]图11为本技术齿轮的结构示意图；
[0032]图12为本技术叶轮的结构示意图；
[0033]图13为本技术第一冲锤的结构示意图；
[0034]图14为本技术第二冲锤的结构示意图；
[0035]图15为本技术第一直杆的结构示意图；
[0036]图16为本技术第二直杆的结构示意图。
[0037]附图标记：1、接头；101、导流通道；2、第三支撑件；201、第一导向槽；202、第二导向槽；203、第一安装孔；204、第二安装孔；3、第二支撑件；301、进液口；302、第三安装孔；303、第四安装孔；304、排液口；4、第一支撑件；401、第五安装孔；402、第六安装孔；5、滚动轴承；6、第一转轴；601、第一腰形键槽；602、平键槽；603、第一方孔；604、第一限位孔；7、第二转轴；701、第二腰形键槽；702、第二方孔；703、第二限位孔；8、齿轮；801、齿轮键槽；9、叶轮；901、叶轮轴；902、叶片；903、叶轮键槽；10、第一直杆；1001、第一凸块；11、圆柱销；12、第二直杆；1202、第二凸块；13、第一冲锤；1301、第一腰形孔；1302、第一冲锤导向面；14、第二冲锤；1401、第二腰形孔；1402、第二冲锤导向面；15、第一平键；16、第二平键；17、外管。
具体实施方式
[0038]为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0039]如图1所示，一种轴向冲击器，包括壳体，所述壳体内设置有与壳体内壁转动连接且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴向冲击器，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设置有与壳体内壁转动连接且相互平行的第一转轴(6)和第二转轴(7)，所述第一转轴(6)和第二转轴(7)通过齿轮(8)传动连接，所述第一转轴(6)连接有用于驱动第一转轴(6)转动的驱动装置，所述第一转轴(6)和第二转轴(7)上分别垂直设置有可伸缩的第一冲锤(13)和第二冲锤(14)，所述壳体的内壁上滑动设置有第一直杆(10)和第二直杆(12)，所述第一直杆(10)和第二直杆(12)的侧面分别设置有第一凸块(1001)和第二凸块(1202)，所述第一冲锤(13)和第二冲锤(14)通过撞击第一凸块(1001)和第二凸块(1202)控制第一直杆(10)和第二直杆(12)冲击壳体底部。2.根据权利要求1所述的一种轴向冲击器，其特征在于：所述第一冲锤(13)和第二冲锤(14)的固定端分别设置有第一腰形孔(1301)和第二腰形孔(1401)，所述第一腰形孔(1301)、第二腰形孔(1401)的长度方向分别与第一冲锤(13)、第二冲锤(14)的长度方向平行，所述第一冲锤(13)和第二冲锤(14)分别能通过第一腰形孔(1301)、第二腰形孔(1401)沿垂直于第一转轴(6)和第二转轴(7)的方向运动。3.根据权利要求2所述的一种轴向冲击器，其特征在于：所述第一冲锤(13)与第一凸块(1001)的撞击处设置有第一冲锤导向面(1302)，所述第一凸块(1001)上设置有与第一冲锤导向面(1302)相配合的第一凸块(1001)导向面，所述第二冲锤(14)与第二凸块(1202)的撞击处设置有第二冲锤导向面(1402)，所述第二凸块...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宗涛，刘正衡，柯钰怡，曾勇，
申请(专利权)人：湖北工程学院，
类型：新型
国别省市：