專利名稱：井底增壓泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油鉆井設(shè)備，確切地說是能夠提高中硬巖石地層鉆 井速度的井底增壓泵。
背景技術(shù)：
目前在石油鉆井領(lǐng)域，利用地面泥漿泵輸出的泵壓泥漿作為增壓泵動(dòng) 力，在井底增壓并與雙流道鉆頭配合，實(shí)現(xiàn)水與機(jī)械的聯(lián)合破巖，籍此大 幅提高鉆井速度、縮短鉆井周期、降低鉆井成本，是較為理想的技術(shù)措施。
但在井底增壓泵滿足鉆井各項(xiàng)參數(shù)的條件下，如何促使井底增壓泵達(dá) 到工業(yè)應(yīng)用的要求值，并盡量接近鉆頭的使用壽命，已成為此項(xiàng)技術(shù)能否 推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一；其次，如何通過相對(duì)簡(jiǎn)單可行的結(jié)構(gòu)、較少的 增壓級(jí)數(shù)獲得更大的增壓比，確保雙流道鉆頭的多個(gè)小噴嘴具有足夠的破 巖壓力和流量，并使大噴嘴具有完成井底凈化所需要的沖擊力和慢流速 度，也是井底增壓鉆井技術(shù)不可忽略的問題。
如美國 專利US 005787998A，它采用動(dòng)力缸設(shè)在兩個(gè)增壓缸中間的常 規(guī)單缸雙作用增壓方案，通過并排安裝的常規(guī)結(jié)構(gòu)滑閥作先導(dǎo)閥，兩個(gè)錐 閥作換向主閥而組成的換向閥實(shí)現(xiàn)換向，此增壓泵的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，幾乎 利用泥漿泵100%的流量進(jìn)行增壓，其流道狹窄、流速太高、沖蝕嚴(yán)重， 且運(yùn)動(dòng)件的速度太快、沖擊很大、機(jī)械斷裂頻繁，使用壽命較短，這些難 題均無法解決，另外，此增壓泵只能利用動(dòng)力缸泄荷泥漿完成井底凈化，由于大噴嘴壓降只有3. 15MPa左右，因此沖擊力不足，影響了井底凈化，
削弱了水力破巖的功能。
又如中國專利CN 02204123. 0公布的《水力自動(dòng)增壓泵》，該方案將
來自泥漿泵的大部分泥漿通過大噴嘴完成井底凈化，少部分泥漿通過換向
閥進(jìn)入動(dòng)力缸的并聯(lián)回路，其優(yōu)點(diǎn)很多，但存在多處結(jié)構(gòu)缺陷，例如影響
增壓泵可靠性的關(guān)鍵元件先導(dǎo)閥為常規(guī)滑閥結(jié)構(gòu)，此類換向閥在換向過程
中面對(duì)泥漿介質(zhì)的砂粒磨損工況時(shí)，其摩擦密封副的使用壽命完全靠耐磨
耐蝕材料是難以保證的，更重要的是由于密封副間始終有泥漿通過，遇砂
卡阻的問題無法避免。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型旨在提供一種使用壽命更長、適應(yīng)面更寬、性能更好、性 價(jià)比更高的井底增壓泵，以便與雙流道鉆頭配套，實(shí)現(xiàn)水力與機(jī)械的聯(lián)合 破巖，提高鉆井速度，降低鉆井成本，縮短鉆井周期。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是
一種井底增壓泵，包括過濾網(wǎng)總成、上端接頭、殼體、下端緊固接 頭以及配套的雙流道鉆頭，所述殼體內(nèi)依次設(shè)有換向閥、換向控制裝置、 動(dòng)力缸和增壓缸，過濾網(wǎng)總成的下端與上端接頭螺紋連接，上端接頭的下 端與殼體螺紋連接并密封，下端緊固接頭與殼體螺紋連接并密封，下端緊 固接頭的左端頂住增壓缸的右端，并與裝在上端接頭中的鎖緊部件把換向 閥、動(dòng)力缸和增壓缸壓接在殼體內(nèi)；換向閥、動(dòng)力缸和增壓缸的外緣與殼 體的內(nèi)表面之間形成直接通往雙流道鉆頭大噴嘴的泵壓泥漿主流道；換向 閥的閥芯與換向控制裝置相連，泵壓泥漿通過換向閥控制動(dòng)力缸往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，并帶動(dòng)增壓缸同步左行或右行，動(dòng)力缸的右端與增壓缸的左端通過一個(gè)共用的缸蓋分隔并有密封，動(dòng)力缸的左端與換向閥的右端相連并有密 封，增壓缸有獨(dú)立的缸筒和活塞，其活塞桿與動(dòng)力缸活塞連接并在共用的 缸蓋上裝有密封，增壓缸缸筒上有泵壓泥漿過濾網(wǎng)，泵壓泥漿從泵壓泥漿 過濾網(wǎng)通往增壓缸內(nèi)腔，增壓缸的高壓排出通過單向閥從高壓噴嘴噴出。
進(jìn)一步來講，本實(shí)用新型井底增壓泵可根據(jù)鉆井深度的不同和泵壓 大噴嘴壓降的壓力值大小，分別采用一級(jí)動(dòng)力缸、二級(jí)動(dòng)力缸或三級(jí)動(dòng)力 缸方案，并可根據(jù)壓力泥漿流量大小及增壓泵規(guī)格大小選用兩種類型的換 向閥，當(dāng)流量、規(guī)格較大時(shí)，可采用由二位四通滑閥作先導(dǎo)閥，由插裝閥 作主閥的組合換向閥，當(dāng)流量、規(guī)格較小時(shí)，可直接采用二位四通滑閥作 換向閥，增壓缸結(jié)構(gòu)根據(jù)增壓泵工作井深不同，可采用兩種結(jié)構(gòu)方案，用 于中深井時(shí)用一次輸入、兩次排出結(jié)構(gòu)，用于淺井時(shí)，用帶進(jìn)、排液?jiǎn)蜗?閥的分別輸入輸出方案。
本實(shí)用新型與雙流道鉆頭配套，能大幅提高鉆井速度，降低鉆井成本，
縮短鉆井周期，且結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、總長度小、運(yùn)動(dòng)速度低、使用壽命長、
制造成本低、性價(jià)比高。

圖l為本實(shí)用新型井底增壓泵的結(jié)構(gòu)及液壓工作原理圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例三級(jí)自動(dòng)增壓泵處于非工作狀態(tài)時(shí)的 結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2a、圖2b、圖2c、圖2d依次對(duì)接；
圖3為圖2-3的A-A剖面圖，其中圖3a為動(dòng)力缸缸體的第一種結(jié)構(gòu) 示意圖，圖3b為動(dòng)力缸缸體的另一種結(jié)構(gòu)示意圖4為圖2-3的B-B剖面圖5為圖2-4的C-C剖面圖；圖6為圖2-4的D-D剖面圖7為本實(shí)用新型第一實(shí)施例三級(jí)自動(dòng)增壓泵先導(dǎo)閥閥芯在左端位
置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖7a、圖7b、圖7c、圖7d依次對(duì)接； 圖8為圖7-3的I部放大示意圖9為圖7的A—B—C—D—E—F—G—H剖面圖，其中圖9a、圖9b、 圖9c、圖9d依次對(duì)接；
圖10為本實(shí)用新型第一實(shí)施例三級(jí)自動(dòng)增壓泵先導(dǎo)閥閥芯在右端位 置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖10a、圖10b、圖10c、圖10d依次對(duì)接；
圖11為圖10-3的II部放大示意圖12為圖IO的A—B—C—D—E—F—G—H剖面圖，其中圖12a、圖 12b、圖12c、圖12d依次對(duì)接；
圖13為本實(shí)用新型第二實(shí)施例二級(jí)自動(dòng)增壓泵先導(dǎo)閥閥芯在左端位 置時(shí)，其E-F段的結(jié)構(gòu)示意圖14為本實(shí)用新型第三實(shí)施例一級(jí)自動(dòng)增壓泵先導(dǎo)閥閥芯在左端位 置時(shí)，其E-H段的結(jié)構(gòu)示意圖15為圖14的K部放大示意圖16為圖14的L部放大示意圖17為圖14的M部放大示意圖18為圖14的N部放大示意圖19為圖14的H-H剖面圖20為本實(shí)用新型第三實(shí)施例一級(jí)自動(dòng)增壓泵先導(dǎo)閥閥芯在右端位 置時(shí)，其E-H段的結(jié)構(gòu)示意圖；圖21為圖20的K部放大示意圖； 圖22為圖20的L部放大示意圖23為圖20的M部放大示意圖24為圖20的N部放大示意圖25為先導(dǎo)閥閥芯在左端時(shí)先導(dǎo)閥的結(jié)構(gòu)示意圖26為圖25的X-X剖面圖27為先導(dǎo)閥閥芯在左端時(shí)插裝閥的結(jié)構(gòu)示意圖28為圖27的X-X剖面圖29為圖27的B-B放大示意圖30為圖,27的K向視圖31為圖27的A-A剖面圖32為先導(dǎo)閥閥芯在右端時(shí)先導(dǎo)閥的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖33為圖32的X-X剖面圖34為先導(dǎo)閥閥芯在右端時(shí)插裝閥的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖35為圖34的X-X剖面圖； 圖36為圖34的A-A剖面圖； 圖37為換向控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖38為本實(shí)用新型第四實(shí)施例直接用二位四通滑閥作換向閥且閥芯 在左端時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖39為圖38的I部放大示意圖40為圖'38的A-A剖面圖41為圖40的II部放大示意圖；圖42為本實(shí)用新型第四實(shí)施例直接用二位四通滑閥作換向閥且閥芯 在右端時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖43為圖42的II部放大示意圖44為本實(shí)用新型第五實(shí)施例中另一種三級(jí)動(dòng)力缸的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖45為本實(shí)用新型第六實(shí)施例中四級(jí)動(dòng)力缸的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖46為圖45的I部放大示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。附圖標(biāo)記說明如下
1.過濾網(wǎng)總成2.上端接頭
3.殼體4、 4'.換向閥
5.換向控制裝置6.動(dòng)力缸
7.增壓缸8.下端緊固接頭
9.雙流道鉆頭21、 22.鎖緊部件
23.軸承111、 111'.弧形凹槽
41.先導(dǎo)閥.42.插裝閥
43.排液?jiǎn)蜗蜷y44.過濾網(wǎng)
411.先導(dǎo)閥過濾網(wǎng)413.配流導(dǎo)套
414.閥套415.閥芯
421、 422.進(jìn)液錐閥芯423、 424.排液錐閥芯
431.扁條彈簧座432.排液?jiǎn)蜗蜷y閥芯
433.彈簧434.弧形槽51.空心桿
53.彈簧
55.鎖緊螺母
60、 60'.動(dòng)力缸缸體
62.空心活塞桿
64、 64'.鋼絲圈
66.壓帽
68.密封環(huán)
601.小孔
605、 605'.缸體小孔
52.左限位墊 54.右限位墊
61、 61' 、 61〃 、 6T 〃 .動(dòng)力缸活塞 63、 63' 、 63A.中間缸蓋 65、 65'.卡鍵 67.限位支撐桿 69.定位銷
602、 603、 604、 606.缸體徑向小孔 611.活塞壓蓋
620.活塞桿小孔 621.活塞壓蓋小孔
622、 623、 624.活塞桿徑向小孔630.左限位臺(tái)階
631.右限位臺(tái)階 71、 73.單向閥 73.防污單向閥 75.增壓缸活塞 77.增壓缸缸筒 79.增壓缸右端缸蓋 722、 722'.吸入單向閥 756.平衡桿
72.進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y
74.過濾裝置
76.增壓缸活塞桿
78.增壓缸左缸蓋
711、 71T .排液?jiǎn)蜗蜷y
751.增壓缸活塞桿徑向小孔
757.增壓缸缸筒及右端蓋小孔
91.大噴嘴 92.小噴嘴
本實(shí)用新型的增壓方法是通過鉆柱把來自地面泥漿泵的部分流量通過換向閥引入井底增壓泵的動(dòng)力缸作動(dòng)力，再從泥漿泵總流量中分流小于 1升/秒的流量進(jìn)入增壓缸并增加到超高壓，從雙流道鉆頭的小噴嘴噴出 完成對(duì)井底巖石的水力切割，其余大部分流量通過增壓泵殼體與多個(gè)部件 的外緣構(gòu)成的泵壓泥漿主流道直接從雙流道鉆頭大噴嘴噴出，實(shí)現(xiàn)對(duì)水力 及鉆頭機(jī)械破碎后的井底巖屑凈化與清除，并最終與小噴嘴噴出的泥漿和 從動(dòng)力缸排出的乏動(dòng)力泥漿合流共同完成攜巖上返至地面。該方法采用上 述并聯(lián)回路增壓方式(如圖1)，在增壓比確定的情況下，可通過改變雙 流道鉆頭的大小噴嘴直徑，使鉆頭獲得不同的流量分配特性，為此不僅有 利于提高鉆井速度，同時(shí)可使井底增壓泵的使用壽命大大提高。
本實(shí)用新型的液壓工作原理如下(如圖1):先導(dǎo)閥41的泥衆(zhòng)通道口 "B"與泵壓泥漿入口 "P"相通，泵壓泥漿關(guān)閉了進(jìn)液錐閥芯421和排
液錐閥芯423，進(jìn)液錐閥芯422和排液錐閥芯424處于開啟狀態(tài)，泵壓泥 漿通過進(jìn)液錐閥芯422及相應(yīng)流道進(jìn)入動(dòng)力缸6的活塞左側(cè)推動(dòng)活塞右 行，活塞右側(cè)的乏泥漿則通過排液錐閥芯424及單向閥43和殼體3上的 孔排出泵體，與此同時(shí)，動(dòng)力缸6的活塞帶動(dòng)增壓缸7的活塞同步右行， 此時(shí)增壓缸7的進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y72處于關(guān)閉狀態(tài)，單向閥71處于開啟狀態(tài)， 增壓缸7活塞右側(cè)增壓的泥漿通過開啟的單向閥71進(jìn)入增壓缸7活塞左 側(cè)并進(jìn)而通過增壓泥漿通道及單向閥73到鉆頭9的高壓小噴嘴92，當(dāng)動(dòng) 力缸活塞運(yùn)動(dòng)到接近行程終點(diǎn)時(shí)，換向控制裝置5拉動(dòng)先導(dǎo)閥41的閥芯 右行換向，換向后，先導(dǎo)閥41的泵壓泥漿入口 "P"與泥漿通道口 "A" 接通，泵壓泥漿關(guān)閉了進(jìn)液錐閥芯422及排液錐閥芯424，進(jìn)液錐閥芯421 和排液錐閥芯423處于開啟狀態(tài)，泵壓泥槳通過進(jìn)液錐閥芯421及相應(yīng)流力缸6的活塞右側(cè)推動(dòng)活塞左行，活塞左側(cè)的乏泥漿通過相應(yīng)流道及排液
錐閥芯423及單向閥43和殼體3上的小孔排出泵體，與此同時(shí)，動(dòng)力缸 6的活塞帶動(dòng)增壓缸7的活塞同步左行，此時(shí)增壓缸7的進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y72 打開，泵壓泥漿吸入缸內(nèi)，而單向閥71處于關(guān)閉狀態(tài)，增壓缸7活塞左 側(cè)增壓泥槳通過增壓泥漿流道及單向閥73到鉆頭9的高壓小噴嘴92，當(dāng) 動(dòng)力缸6活塞運(yùn)動(dòng)到接近行程終點(diǎn)時(shí)，換向控制裝置5推動(dòng)先導(dǎo)閥41閥 芯左行換向，這樣就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)往復(fù)換向，增壓泵依此周而復(fù)始的工作。
實(shí)施例一
如圖2-12所示，該井底增壓泵主要由過濾網(wǎng)總成l、上端接頭2、殼 體3、下端緊固接頭8以及配套的雙流道鉆頭9構(gòu)成，殼體3內(nèi)依次設(shè)有 換向閥4、換向控制裝置5、動(dòng)力缸6和增壓缸7，過濾網(wǎng)總成1的下端 與上端接頭2螺紋連接，上端接頭2的下端與殼體3螺紋連接并密封，下 端緊固接頭8與殼體3用螺紋連接并密封,下端緊固接頭8左端頂住增壓 缸7的右端，并與裝在上端接頭2中的鎖緊部件21、 22把換向閥4、動(dòng) 力缸6和增壓缸7壓接在殼體內(nèi)，鎖緊部件22與換向閥4之間設(shè)有軸承 23，可防止鎖緊部件上緊時(shí)帶動(dòng)換向閥4旋轉(zhuǎn)而影響排液?jiǎn)蜗蜷y43與殼 體上排泄孔的對(duì)位，換向閥4與殼體3的內(nèi)壁之間形成泵壓泥漿空間；動(dòng) 力缸缸體60的外表面上沿長度方向均勻地分布有多道弧形凹槽111 (見 圖3a)，與殼體3的內(nèi)壁之間形成泵壓泥漿流道，同時(shí)形成多點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)， 可有效地防止變形，解決了殼體薄壁不穩(wěn)定的缺陷，增壓缸7的缸筒與殼 體3的內(nèi)壁之間形成泵壓泥漿空間，其右端缸蓋79的外圓柱面上開有泵壓泥漿流道(見圖6)，泵壓泥漿通過此流道直達(dá)雙流道鉆頭的大噴嘴91。
當(dāng)然，動(dòng)力缸缸體60'還可采用如圖3b所示的結(jié)構(gòu)，其上下具有對(duì)稱加 厚的部位，左右兩側(cè)為弧形凹槽lll'，與殼體3的內(nèi)壁之間形成泵壓泥
漿流道。
如圖25-36所示，換向閥4由同心定位的插裝閥42和先導(dǎo)閥41組成， 插裝閥42的左端橫向并列裝有錐形閥芯423和424，兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱 的排液?jiǎn)蜗蜷y43，當(dāng)錐閥芯423和424開啟時(shí)，兩個(gè)排液?jiǎn)蜗蜷y43通過 泥漿流道A和B能夠分別交替向井眼排放乏動(dòng)力液；插裝閥42的閥體右 端縱向并列裝有錐閥芯421和422，其閥芯下端通過加長的過濾網(wǎng)44與 泵壓泥漿到鉆頭大噴嘴的主流道相通，以提供大流量；右端閥蓋上有控制 口 "a"、 "b"并分別與錐閥芯422和421的上端相通，又與閥體右端控制 口 "a"、 "b"相通，再通過閥體的兩個(gè)小孔與左端閥蓋上的控制口 "a"、 "b"連通，最終引入錐閥芯424和423的左腔。
先導(dǎo)閥41為二位四通滑閥結(jié)構(gòu)，閥體中心孔兩側(cè)設(shè)有泥漿流道A、 B 分別與插裝閥42上的泥漿流道A、 B相通；該閥有泥漿通道口 "A"、泥漿 通道口 "B"、泵壓泥漿入口 "P"和乏泥漿排泄口 "0"，其中泥漿通道口 "A"、 "B"通過插裝閥42閥體上的兩個(gè)小孔分別與右端閥蓋上的控制口 "a"、 "b"相通，排泄口 "0"通過插裝閥42和閥體上的小孔與排液?jiǎn)蜗?閥相通，泵壓泥漿入口 "P"通過先導(dǎo)閥41側(cè)面的精細(xì)過濾網(wǎng)411與泵壓 泥漿主流道相通，插裝閥42和先導(dǎo)閥41兩閥端之間分別對(duì)泥漿流道和控 制口設(shè)有密封；
先導(dǎo)閥41的右端外徑與動(dòng)力缸鋼筒左端內(nèi)徑配合并有兩道密封，先 導(dǎo)閥41的泥漿流道A與動(dòng)力缸鋼筒壁上多個(gè)小孔的左端在兩道密封之間相通，泥漿流道B直接與動(dòng)力缸左腔相通；先導(dǎo)閥中心孔左端依次裝有由 彈簧、導(dǎo)向套和鋼球組成的閥芯定位機(jī)構(gòu)，閥芯右端與換向控制裝置5 的空心桿51相連。
如圖28、 29、 30所示，排液?jiǎn)蜗蜷y43主要由扁條彈簧座431、閥芯 432和彈簧433構(gòu)成，扁條彈簧座431的中間為圓柱體，兩側(cè)為扁條，彈 簧433的一端套在扁條彈簧座的圓柱體上，另一端位于閥芯背部的凹位 中，將閥芯432的錐面壓緊在乏泥漿排泄口上，由乏泥漿壓力克服彈簧彈 力將其打開，閥體上開設(shè)有排液?jiǎn)蜗蜷y安裝？L，整個(gè)排液?jiǎn)蜗蜷y都座落在 安裝孔中，安裝孔在其端口兩側(cè)的內(nèi)壁上對(duì)稱地開設(shè)有兩道弧形槽434， 組裝時(shí)，先將排液?jiǎn)蜗蜷y43調(diào)整到與弧形槽錯(cuò)位90度的方位，待放入安 裝孔后，再旋轉(zhuǎn)90度，使其兩側(cè)的扁條恰好卡入弧形槽434而定位；乏 泥漿通過排液?jiǎn)蜗蜷y43及扁條彈簧座431兩側(cè)的流道以及殼體3上的孔 排出泵外，在增壓泵下井時(shí)排液?jiǎn)蜗蜷y43關(guān)閉，防止臟泥漿進(jìn)入閥內(nèi)。
如圖2-12所示，動(dòng)力缸6為三級(jí)動(dòng)力缸，三級(jí)動(dòng)力缸共用一個(gè)缸體 60，缸體60內(nèi)有三個(gè)活塞61、 61' 、 61"和兩個(gè)中間缸蓋63、 63'，活 塞桿62通過卡鍵65和壓帽66與活塞6r相連，活塞61〃通過卡鍵65 '、增壓缸活i桿76的左端絲扣與活塞桿62相連，中心孔外側(cè)圓周設(shè)有 多個(gè)小孔的活塞壓蓋611用螺釘或絲扣與活塞61相連，活塞桿62的壁上 沿軸向設(shè)有多個(gè)小孔620，左端直接與換向閥的泥漿流道B相通，右端通 過壁上的多個(gè)徑向小孔622與活塞61'的左腔相通，活塞桿62右端中心 孔設(shè)有限位支撐桿67，限位支撐桿67的左端面形成換向控制裝置的右限 位臺(tái)階631，左端外徑與活塞桿62配合并密封，限位支撐桿67的外徑與 活塞桿62的右端中心孔形成的環(huán)形空間把來自換向閥泥漿流道B的泥漿通過活塞桿62右端壁上的多個(gè)徑向小孔623引入活塞61〃的左腔，這樣 可避開卡鍵65，減小活塞桿62的直徑，進(jìn)而增大有效工作面積，且所需 加工的孔道較淺，容易實(shí)現(xiàn)；三級(jí)動(dòng)力缸共用的缸體內(nèi)徑與活塞61、 61 '、61〃外徑之間有動(dòng)密封，兩個(gè)中間缸蓋63、 63'用鋼絲圈64、 64' 固定，鋼絲圈用切向打孔敲入的方法進(jìn)行安裝，其兩側(cè)均有密封，動(dòng)力缸 6的缸體壁上設(shè)有多個(gè)軸向小孔605并通過其壁上的多個(gè)徑向小孔602、 603、 604將來自換向閥泥漿流道A的泥漿分別引入活塞61、 61' 、 61〃 的右腔，活塞桿62的外徑與活塞61' 、 61〃的中心孔有靜密封，與兩個(gè) 中間缸蓋63、 63'中心孔有動(dòng)密封。 ，
如圖2-4、 7-4、 10-4、 12-4所示，增壓缸7主要由排出單向閥71、 吸入單向闊72、防污單向閥73、過濾裝置74、活塞75、活塞桿76、增 壓缸筒77、左缸蓋78、右缸蓋79構(gòu)成；由閥芯、閥座、彈簧和彈簧座組 成的排液?jiǎn)蜗蜷y71位于活塞75右端中心位置，該闊開啟時(shí)能夠把增壓缸 7右腔的超高壓泥漿通過活塞桿76上的多個(gè)徑向小孔751引入增壓缸7 左腔的環(huán)形空間，并最終經(jīng)增壓缸筒77和右缸蓋79的小孔迫使防污單向 閥73開啟，再從鉆頭的高壓小噴嘴噴出；當(dāng)吸入單向閥72開啟時(shí)，能夠 把增壓缸外徑與殼體3內(nèi)的主流道泥漿通過過濾裝置74、增壓鋼筒73的 凹槽和右缸蓋79上的流道引入增壓缸7的右腔；左缸蓋78、右缸蓋79 用螺釘或絲扣分別與增壓鋼筒77連接并對(duì)增壓鋼筒77的內(nèi)徑和高壓排液 小孔端密封，潔塞桿76的左端與動(dòng)力缸活塞桿76相連，排出單向閥71 中的彈簧座外徑與活塞桿76的中心孔密封。
如圖8、 11、 37所示，換向控制裝置5由帶臺(tái)階的空心桿51及自左 向右依次安裝在其小徑部分的左限位墊52、彈簧53、右限位墊54和鎖緊螺母55構(gòu)成，空心桿51的左端與換向閥4的閥芯右端相連，其小徑部分
穿入動(dòng)力缸活塞及其空心活塞桿內(nèi)，活塞壓蓋611在空心活塞桿62的孔 內(nèi)形成與左限位墊52相配合的左限位臺(tái)階630,限位支撐桿67的左端形 成與右限位墊54相配合的右限位臺(tái)階631，當(dāng)動(dòng)力缸活塞61運(yùn)動(dòng)到接近 終點(diǎn)時(shí)，限位墊52或54與限位臺(tái)階611或631相碰，壓縮彈簧53到一 定值后，克服相關(guān)零部件的摩擦力后，帶動(dòng)閥芯右移或左移，實(shí)現(xiàn)換向閥 換向進(jìn)而改變動(dòng)力缸活塞的運(yùn)動(dòng)方向。
先導(dǎo)閥41的閥芯與空心桿51采用T形槽連接，此連接結(jié)構(gòu)為撓性連 接，可適當(dāng)擺動(dòng)，保證一定的活動(dòng)余量，且端面之間具有間隙，能夠使此 處的腔體與先導(dǎo)閥的乏泥漿排泄口 "0"連通。
實(shí)施例二 '
如圖13所示，該增壓泵的動(dòng)力缸6為兩級(jí)動(dòng)力缸，兩級(jí)動(dòng)力缸共用 一個(gè)缸體60，缸體60內(nèi)有兩個(gè)活塞61、 61'和一個(gè)中間缸蓋63，活塞 61'通過卡鍵65'、增壓缸活塞桿76的左端絲扣與活塞桿62相連，中 心孔外側(cè)圓周設(shè)有多個(gè)小孔621的活塞壓蓋611與活塞61用螺釘或絲扣 相連,活塞壓蓋611的多個(gè)小孔621左端直接與換向閥的泥漿流道B相通， 右端通過多個(gè)小孔622把來自換向閥泥漿流道B的泥漿分別引入活塞61 '的左腔；動(dòng)力缸6的缸體60內(nèi)與活塞61、 61'的外徑之間有動(dòng)密封， 活塞61'的中心孔與活塞桿62外徑有靜密封，中間缸蓋63用鋼絲圈64 固定，鋼絲圈64兩側(cè)均有密封，中間缸蓋63中心孔與活塞桿62外徑有 動(dòng)密封；缸體60的壁上分布多個(gè)小孔605并通過多個(gè)徑向小孔602、 603 將來自換向閥泥漿流道A的泥漿分別引入活塞61、6r的右腔，增壓缸7的活塞桿左端與動(dòng)力缸空心活塞桿的右端螺紋連接并密封，由增壓缸活塞 桿的左端面形成與換向控制裝置右限位墊相配合的右限位臺(tái)階631，其它
與實(shí)施例一相同。 實(shí)施例三
如圖14-24所示，該增壓泵的動(dòng)力缸為一級(jí)動(dòng)力缸，活塞61通過增 壓缸活塞桿76的左端絲扣與活塞桿62相連，動(dòng)力缸6的缸體60內(nèi)與活 塞61的外徑之間有動(dòng)密封，活塞61的中心孔與活塞桿62外徑有靜密封， 缸體60的壁上分布多個(gè)小孔605并通過多個(gè)徑向小孔602將來自換向閥 泥漿流道A的泥漿分別引入活塞61的右腔。
增壓缸7主要由兩個(gè)排液?jiǎn)蜗蜷y711、 711'和兩個(gè)吸入單向閥722、 722'、防污單向閥73、過濾裝置74、活塞75、平衡桿756，排出單向閥 711、 711'和吸入單向閥722、 722'由閥座、閥芯、限位座、壓帽組成， 當(dāng)吸入單向閥722、 722'開啟時(shí)，來自泵壓泥漿主流道的泥漿通過過濾 裝置74、缸筒77上的凹槽、小孔和排液?jiǎn)蜗蜷y722、 722'壓帽下端凹槽 分別進(jìn)入增壓缸7左腔環(huán)室和右腔環(huán)室；當(dāng)排液?jiǎn)蜗蜷y711、 711'開啟 時(shí)，增壓缸7左右兩腔高壓泥漿可分別通過壓帽下端凹槽和缸筒77及右 端蓋79上的小孔757排出高壓泥漿；平衡桿756中心設(shè)有通孔直接與換 向閥的乏泥漿排泄口 "0"相通，其左端旋入增壓缸活塞75和動(dòng)力缸活塞 桿62形成與換向控制裝置右限位墊相配合的右限位臺(tái)階，右端伸入增壓 缸端蓋的凹孔中，使增壓缸活塞兩側(cè)的面積相等、排液流量相等，壓力平 衡；平衡桿756也可以為實(shí)心，此時(shí)右端可直接通過右端蓋79、殼體3 上的小孔與井眼相通。實(shí)施例四
如圖38-43所示，該增壓泵的換向閥4'直接采用二位四通滑閥，此
處說明的只是相當(dāng)于實(shí)施例一圖7-2的C-D段，其余部分相同，就不再 贅述；動(dòng)力缸6的左端缸筒內(nèi)徑與換向閥4'的右端外徑配合并裝有兩道 密封，換向閥4'.的左端具有局部凸臺(tái)，與殼體內(nèi)壁之間設(shè)有兩道密封， 其上安裝排液?jiǎn)蜗蜷y43，未凸出的部位與殼體內(nèi)表面形成通往雙流道鉆 頭大噴嘴的泵壓泥槳流道，換向閥4'具有泵壓泥漿入口 "P"、乏泥槳排 泄口 "0"和兩個(gè)泥漿通道口 "A"、 "B"，其泥漿流道A與動(dòng)力缸6缸體左 端的多個(gè)小孔601在兩道密封之間相通，小孔601沿缸體內(nèi)均勻分布的泥 漿流道與動(dòng)力缸6的活塞右腔相連通，活塞左腔與換向閥4'的泥漿流道 B直接連通，乏泥漿排泄口 "0"通過閥芯內(nèi)孔道與換向閥4'左邊兩個(gè)對(duì) 稱布置的排液?jiǎn)蜗蜷y43相連通，乏泥漿通過排液?jiǎn)蜗蜷y43和殼體3上的 多個(gè)小孔排出泵外；換向閥4'的左端在鎖緊部件的外圍設(shè)有套筒形過濾 裝置23'，此過濾裝置的兩端分別與鎖緊部件和換向閥4'之間設(shè)有密 封，泵壓泥漿入口 "P"直接從位于過濾裝置23'內(nèi)部的換向閥4'左端 引入，換向閥4'.的閥芯右端與換向控制裝置5的空心桿51相連。
工作時(shí)泵壓泥漿從過濾短節(jié)1經(jīng)上端接頭2的過濾裝置23'進(jìn)入換 向閥的泵壓泥漿通道，通過泵壓泥漿入口 "P"和泥漿通道口 "B"經(jīng)閥 體流道進(jìn)入動(dòng)力缸6活塞左側(cè)推動(dòng)活塞右行，活塞右側(cè)乏泥槳經(jīng)泥漿通道 口 "A"、乏泥漿排泄口 "0"、排液?jiǎn)蜗蜷y43及外殼3上的孔道排出泵體 外，換向后則是活塞左行。實(shí)施例五
如圖44所示，該增壓泵的動(dòng)力缸6為三級(jí)動(dòng)力缸，三級(jí)動(dòng)力缸共用
一個(gè)缸體60,缸體60內(nèi)有三個(gè)活塞61、 61' 、 61〃和兩個(gè)中間缸蓋63、 63',活塞桿62通過卡鍵65和壓帽66與活塞61'相連，活塞61〃通過 卡鍵65'、增壓缸活塞桿76的左端絲扣與活塞桿62相連，中心孔外側(cè) 圓周設(shè)有多個(gè)小孔621的活塞壓蓋611與活塞61用螺釘或絲扣相連，活 塞壓蓋611的多個(gè)小孔621左端直接與換向閥的泥漿流道B相通，右端通 過多個(gè)小孔622、623把來自換向閥泥漿流道B的泥漿分別引入活塞61'、 61〃的左腔；動(dòng)力缸6的缸體60內(nèi)與活塞61、 61' 、 61"的外徑之間有 動(dòng)密封，活塞61' 、 61"的中心孔與活塞桿62外徑有靜密封，中間缸蓋 63、 63'用鋼絲圈64、 64'固定，鋼絲圈64、 64'兩側(cè)均有密封，中間 缸蓋63、 63'中心孔與活塞桿62外徑有動(dòng)密封；缸體60的壁上分布多 個(gè)小孔605并通過多個(gè)徑向小孔602、 603、 604將來自換向閥泥漿流道A 的泥漿分別引入活塞61、 61' 、 61〃的右腔；此方案在開設(shè)內(nèi)孔道15時(shí)， 由于要避開二級(jí)活塞的卡鍵65，因此需要空心活塞桿62具有較大的直徑， 會(huì)影響到活塞的有效工作面積，但同樣能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
如圖38、 39、 42、 43所示，上述各實(shí)施例中的二位四通滑閥的閥體 內(nèi)孔過盈裝有配流導(dǎo)套413，其外側(cè)、內(nèi)側(cè)分別有多道凹槽并通過多個(gè)小 孔將內(nèi)外凹槽連通，中心帶有通孔的閥芯415的外徑上過盈裝有閥套414， 閥套414的左端第一道多個(gè)小孔通過閥芯415左端第一道凹槽和多個(gè)小孔 把配流導(dǎo)套413上的左端第一道凹槽和二位四通滑閥的乏泥漿排泄口"O" 連通，閥套414中間兩道多個(gè)小孔通過閥芯415中間凹槽把二位四通滑閥 的"B"與泵壓泥漿入口 "P" 口連通，閥套414右端一道多個(gè)小孔通過閥芯415右端凹槽把二位四通滑閥的泥漿通道口 "A"與乏泥漿排泄口 "0"
連通。這樣一來，閥芯415、閥套414與配流導(dǎo)套413、閥體之間的滑動(dòng) 面便與泥漿的流道嚴(yán)格分開， 一是可以避免在滑動(dòng)面出現(xiàn)"砂卡"，二是 可以避免滑動(dòng)面巖粒磨損，能夠大大提高了閥的壽命。
實(shí)施例六
如圖45、 46示，該增壓泵的動(dòng)力缸6為四級(jí)動(dòng)力缸，左端兩級(jí)動(dòng)力 缸共用一個(gè)缸體60，右端兩級(jí)動(dòng)力缸共用一個(gè)缸體61'，在缸體60內(nèi)有 兩個(gè)活塞61、 W及一個(gè)中間缸蓋63，在缸體60'內(nèi)有兩個(gè)活塞61"、 61"'及一個(gè)中間缸蓋63'，活塞桿62通過卡鍵65、 65'和壓帽66、 66'與活塞61' 、 61"相連，活塞61"'通過卡鍵65〃 、增壓缸活塞桿 76的左端絲扣與活塞桿62相連，活塞桿62與活塞間有密封，活塞桿與 中間缸蓋有動(dòng)密封；中間缸蓋63、 63'分別與缸體60、60'用鋼絲圈64、 64'固定；中間缸蓋63、 63'與缸體間各設(shè)有兩道密封；兩個(gè)動(dòng)力缸缸 體60和60'間設(shè)有中間缸蓋63A，中間缸蓋63A的凸臺(tái)或獨(dú)立卡鍵用作 缸體60、 60'的連接定位；在缸體60、 60'間設(shè)有一個(gè)密封環(huán)68和一 個(gè)定位銷69，定位銷69左端有絲扣，擰入缸體60的絲孔中，定位銷69 右端插入缸體60'的相應(yīng)孔中定位，中心孔外側(cè)圓周設(shè)有多個(gè)小孔621 的活塞壓蓋611用螺釘或絲扣與活塞61相連，活塞桿62的壁上沿軸向設(shè) 有多個(gè)小孔620，活塞61左端直接與換向閥的泥漿流道B相通，并通過 活塞桿62壁上的多個(gè)徑向小孔622與活塞61'的左腔相通，活塞桿62 右端中心孔設(shè)有限位支撐桿67，限位支撐桿67的左端面形成換向控制裝 置的右限位臺(tái)階631，限位支撐桿67的左端外徑與活塞桿62內(nèi)徑配合并置的右限位臺(tái)階631，限位支撐桿67的左端外徑與活塞桿62內(nèi)徑配合并 密封，限位支撐桿67的外徑與活塞桿62的右端中心孔形成的環(huán)形空間把 來自換向閥泥漿流道B的泥漿通過活塞桿62右端壁上的多個(gè)徑向小孔 623、 624引入活塞61〃 、61〃 '的左腔；缸體壁上設(shè)有多個(gè)軸向小孔605 并通過其壁上的多個(gè)徑向小孔602、 606、 603、 604將來自換向閥泥漿流 道A的泥漿分別引入活塞61、 61' 、 61〃 、 61〃 '的右腔，缸體外緣有 兩個(gè)或多個(gè)凹槽111或IIT與殼體3內(nèi)徑形成泥漿主流道。
當(dāng)然，動(dòng)力缸6中的二、三、四級(jí)缸也可采用單獨(dú)的缸體組合，此時(shí) 缸體與缸體之間也均采用圖中所示的中間缸蓋63A、密封環(huán)68和定位銷 69。
本實(shí)用新型的動(dòng)力缸分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)動(dòng)力缸，其中三級(jí) 動(dòng)力缸具有兩種結(jié)構(gòu)，增壓缸有兩種結(jié)構(gòu)，換向閥有兩種結(jié)構(gòu)，三者間可 相互連接配套使用，從而構(gòu)成不同級(jí)別不同類型的增壓泵，具體搭配方式 視具體情況而定。
本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下 都可得出其它各種形式的產(chǎn)品。例如將過濾網(wǎng)總成設(shè)置在井口，然后通過 管道與上端接頭連通等等。但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是與 本實(shí)用新型相同或相近似的技術(shù)方案，均在其保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種井底增壓泵，其特征在于，包括過濾網(wǎng)總成(1)、上端接頭(2)、殼體(3)、下端緊固接頭(8)以及配套的雙流道鉆頭(9)，所述殼體(3)內(nèi)依次設(shè)有換向閥(4或4′)、換向控制裝置(5)、動(dòng)力缸(6)和增壓缸(7)，過濾網(wǎng)總成(1)的下端與上端接頭(2)螺紋連接，上端接頭(2)的下端與殼體(3)螺紋連接并密封，下端緊固接頭(8)與殼體(3)螺紋連接并密封，下端緊固接頭(8)的左端頂住增壓缸(7)的右端，并與裝在上端接頭(2)中的鎖緊部件把換向閥(4或4′)、動(dòng)力缸(6)和增壓缸(7)壓接在殼體內(nèi)；換向閥(4或4′)、動(dòng)力缸(6)和增壓缸(7)的外緣與殼體(3)的內(nèi)表面之間形成直接通往雙流道鉆頭(9)大噴嘴的泵壓泥漿主流道；換向閥(4或4′)的閥芯與換向控制裝置(5)相連，泵壓泥漿通過換向閥(4或4′)控制動(dòng)力缸(6)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)增壓缸(7)同步左行或右行，動(dòng)力缸(6)的右端與增壓缸(7)的左端通過一個(gè)共用的缸蓋分隔并有密封，動(dòng)力缸(6)的左端與換向閥(4或4′)的右端相連并有密封，增壓缸(7)有獨(dú)立的缸筒和活塞，其活塞桿與動(dòng)力缸活塞連接并在共用的缸蓋上裝有密封，增壓缸缸筒上有泵壓泥漿過濾網(wǎng)(74)，泵壓泥漿從泵壓泥漿過濾網(wǎng)(74)通往增壓缸內(nèi)腔，增壓缸的高壓排出通過單向閥(73)從高壓噴嘴噴出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的井底增壓泵，其特征在于，所述換向控制 裝置(5)由帶臺(tái)階的空心桿(51)及自左向右依次安裝在其小徑部分的 左限位墊(52)、彈簧(53)、右限位墊(54)和鎖緊螺母(55)組成，空 心桿(51)與換向閥(4或4')的閥芯相連，其小徑部分穿入動(dòng)力缸活塞及其空心活塞桿內(nèi)，空心活塞桿的孔內(nèi)設(shè)有分別與左限位墊(52)和右 限位墊(54)相配合的左限位臺(tái)階和右限位臺(tái)階。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的井底增壓泵，其特征在于，所述換向閥(4) 由插裝閥(42)和先導(dǎo)閥(41)組成，插裝閥(42)的左端橫向并列裝有 錐形閥芯(423)和(424)，兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱的排液?jiǎn)蜗蜷y(43)，當(dāng)錐 閥芯(423)和(424)開啟時(shí)，兩個(gè)排液?jiǎn)蜗蜷y(43)通過泥漿流道A 和B能夠分別交替向井眼排放乏動(dòng)力液；插裝閥(42)的閥體右端縱向并 列裝有錐闊芯(421)和(422)，其閥芯下端通過過濾網(wǎng)(44)與泵壓泥 漿到鉆頭大噴嘴的主流道相通，右端閥蓋上有控制口 "a"、 "b"并分別與 錐閥芯(422)和'(421)的上端相通，又與閥體右端控制口 "a"、 "b"相 通，再通過閥體的兩個(gè)小孔與左端閥蓋上的控制口 "a"、 "b"連通，最終 引入錐閥芯(424)和(423)的左腔；先導(dǎo)閥(41)為二位四通滑閥結(jié)構(gòu)，閥體中心孔兩側(cè)設(shè)有泥漿流道A、 B分別與插裝閥(42)上的泥漿流道A、 B相通；該闊有泥漿通道口 "A"、 泥漿通道口 "B"、泵壓泥漿入口 "P"和乏泥漿排泄口 "0"，其中泥漿通 道口 "A"、 "B"通過插裝閥(42)閥體上的兩個(gè)小孔分別與右端閥蓋上的 控制口 "A"、 "B"相通，排泄口 "0"通過插裝閥(42)和閥體上的小孔 與排液?jiǎn)蜗蜷y相通，泵壓泥漿入口 "P"通過先導(dǎo)閥(41)側(cè)面的過濾網(wǎng) (411)與泵壓泥漿主流道相通，插裝閥(42)和先導(dǎo)閥(41)兩閥端之 間分別對(duì)泥漿流道和控制口設(shè)有密封；先導(dǎo)閥(41)的右端外徑與動(dòng)力缸鋼筒左端內(nèi)徑配合并有兩道密封， 先導(dǎo)閥(41)的泥漿流道A與動(dòng)力缸鋼筒壁上多個(gè)小孔的左端在兩道密封 之間相通，泥漿流道B直接與動(dòng)力缸左腔相通；先導(dǎo)閥中心孔左端依次裝有由彈簧、導(dǎo)向套和鋼球組成的閥芯定位機(jī)構(gòu)，閥芯右端與換向控制裝置 (5)的空心桿(51)相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的井底增壓泵，其特征在于，所述換向閥(4 ')直接采用二位四通滑閥，動(dòng)力缸(6)的左端缸筒內(nèi)徑與換向閎(4 ')的右端外徑配合并裝有兩道密封，換向閥(4')的左端具有局部凸 臺(tái)，與殼體內(nèi)壁之間設(shè)有兩道密封，其上安裝排液?jiǎn)蜗蜷y(43)，未凸出 的部位與殼體內(nèi)表面形成通往雙流道鉆頭大噴嘴的泵壓泥漿流道，換向閥(4')具有泵壓泥漿入口"P"、乏泥漿排泄口"O"和兩個(gè)泥漿通道口"A"、 "B"，其泥漿流道A與動(dòng)力缸(6)缸體左端的多個(gè)小孔(601)在兩道密 封之間相通，小孔(601)沿缸體內(nèi)均勻分布的泥漿流道與動(dòng)力缸(6)的 活塞右腔相連通，活塞左腔與換向閥(4')的泥漿流道B直接連通，乏 泥漿排泄口 "0"通過閥芯內(nèi)孔道與換向閥(4')左邊兩個(gè)對(duì)稱布置的排 液?jiǎn)蜗蜷y(43)相連通，乏泥漿通過排液?jiǎn)蜗蜷y(43)和殼體(3)上的多 個(gè)小孔排出泵外；換向閥(4')的左端在鎖緊部件的外圍設(shè)有套筒形過 濾裝置(23')，此過濾裝置的兩端分別與鎖緊部件和換向閥(4')之間 設(shè)有密封，泵壓泥漿入口 "P"直接從位于過濾裝置(23')內(nèi)部的換向 閥(4')左端引入，換向閥(4')的閥芯右端與換向控制裝置(5)的 空心桿(51)相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的井底增壓泵，其特征在于，所述動(dòng)力 缸(6)為三級(jí)動(dòng)力缸，三級(jí)動(dòng)力缸共用一個(gè)缸體(60)，或三級(jí)缸分別采 用單獨(dú)的缸體組合，缸體與缸體之間通過中間缸蓋、密封環(huán)和定位銷連接， 缸體(60)內(nèi)有三個(gè)活塞(61)、 (61' )、 (61〃 )和兩個(gè)中間缸蓋(63)、(63')，活塞桿(62)通過卡鍵(65)和壓帽(66)與活塞(61')相連，活塞(61〃 )通過卡鍵(65')、增壓缸活塞桿(76)的左端絲扣與 活塞桿(62)相連，中心孔外側(cè)圓周設(shè)有多個(gè)小孔(621)的活塞壓蓋(611) 用螺釘或絲扣與活塞(61)相連，活塞桿(62)的壁上沿軸向設(shè)有多個(gè)小 孔(620)，活塞(61)左端直接與換向閥的泥漿流道B相通，并通過活塞 桿(62)壁上的多個(gè)徑向小孔(622)與活塞(61')的左腔相通，活塞 桿(62)右端中心孔設(shè)有限位支撐桿(67)，限位支撐桿(67)的左端面 形成換向控制裝置的右限位臺(tái)階(631)，限位支撐桿(67)的左端外徑與 活塞桿(62)內(nèi)徑配合并密封，限位支撐桿(67)的外徑與活塞桿(62) 的右端中心孔形成的環(huán)形空間把來自換向閥泥漿流道B的泥漿通過活塞 桿(62)右端壁上的多個(gè)徑向小孔(623)引入活塞(61〃 )的左腔；三 級(jí)動(dòng)力缸共用的缸體內(nèi)徑與活塞(61)、 (61' )、 (61")外徑之間有動(dòng)密 封，兩個(gè)中間缸蓋(63)、 (63')用鋼絲圈(64)、 (64')固定，鋼絲圈 的兩側(cè)均有密封，缸體壁上設(shè)有多個(gè)軸向小孔(605)并通過其壁上的多 個(gè)徑向小孔(602)、 (603)、 (604)將來自換向閥泥漿流道A的泥漿分別 引入活塞(61)、 (61' )、 (61〃 )的右腔，活塞桿(62)的外徑與活塞(61 ')、(61〃 )的中心孔有靜密封，與兩個(gè)中間缸蓋(63)、 (63')中心孔 有動(dòng)密封，缸體外緣有兩個(gè)或多個(gè)凹槽(111或111')與殼體(3)內(nèi)徑 形成泥漿主流道。
6、根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的井底增壓泵，其特征在于，所述動(dòng)力 缸(6)為三級(jí)動(dòng)力缸，三級(jí)動(dòng)力缸共用一個(gè)缸體(60)，或三級(jí)缸分別采 用單獨(dú)的缸體組合，缸體與缸體之間通過中間缸蓋、密封環(huán)和定位銷連接， 缸體(60)內(nèi)有三個(gè)活塞(61)、 (61' )、 (61〃 )和兩個(gè)中間缸蓋(63)、 (63')，活塞桿.(62)通過卡鍵(65)和壓帽(66)與活塞(61')相連，活塞(61")通過卡鍵(65')、增壓缸活塞桿(76)的左端絲扣與 活塞桿(62)相連，中心孔外側(cè)圓周設(shè)有多個(gè)小孔(621)的活塞壓蓋(611) 與活塞(61)用螺釘或絲扣相連，活塞壓蓋(611)的多個(gè)小孔(621)左 端直接與換向閥的泥漿流道B相通，并通過活塞桿(62)壁上的多個(gè)徑向 小孔(622)、 (623)把來自換向閥泥漿流道B的泥漿分別引入活塞(61 ')、(61〃 )的左腔；活塞桿(62)右端中心孔設(shè)有限位支撐桿(67)， 限位支撐桿(67)的左端面形成換向控制裝置的右限位臺(tái)階(631)，限位 支撐桿(67)的左端外徑與活塞桿(62)內(nèi)徑配合并密封；動(dòng)力缸(6) 的缸體(60)內(nèi)與活塞(61)、 (61' )、 (61〃 )的外徑之間有動(dòng)密封，活 塞(6r )、(61〃 )的中心孔與活塞桿(62)外徑有靜密封，中間缸蓋(63)、 (63')用鋼絲圈(64)、 (64')與缸體(60)固定，鋼絲圈(64)、 (64 ')兩側(cè)均有密封，中間缸蓋(63)、 (63')中心孔與活塞桿(62)外徑 有動(dòng)密封；缸體(60)的壁上分布多個(gè)小孔(605)并通過多個(gè)徑向小孔 (602)、(603)、(604)將來自換向閥泥漿流道A的泥漿分別引入活塞(61)、 (61' )、 (61").的右腔，缸體外緣有兩個(gè)或多個(gè)凹槽(lll或llT ) 形成的泥漿主流道。
7、根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的井底增壓泵，其特征在于，所述動(dòng)力 缸(6)為兩級(jí)動(dòng)力缸，兩級(jí)動(dòng)力缸共用一個(gè)缸體(60)，或兩級(jí)缸分別采 用單獨(dú)的缸體組合，缸體與缸體之間通過中間缸蓋、密封環(huán)和定位銷連接， 缸體(60)內(nèi)有兩個(gè)活塞(61)、 (61')和一個(gè)中間缸蓋(63)，活塞(61 ')通過卡鍵(65')、增壓缸活塞桿(76)的左端絲扣與活塞桿(62) 相連，中心孔外側(cè)圓周設(shè)有多個(gè)小孔(621)的活塞壓蓋(611)與活塞(61) 用螺釘或絲扣相連，活塞壓蓋(611)的多個(gè)小孔(621)左端直接與換向閥的泥漿流道B相通，右端通過多個(gè)小孔(622)把來自換向閥泥漿流道B的泥漿分別引入活塞(61')的左腔；動(dòng)力缸(6)的缸體(60)內(nèi)與 活塞(61)、 (61')的外徑之間有動(dòng)密封，活塞(61')的中心孔與活塞 桿(62)外徑有靜密封，中間缸蓋(63)用鋼絲圈(64)固定，鋼絲圈(64) 兩側(cè)均有密封，中間缸蓋(63)中心孔與活塞桿'(62)外徑有動(dòng)密封；缸 體(60)的壁上分布多個(gè)小孔(605)并通過多個(gè)徑向小孔(602)、 (603) 將來自換向閥泥漿流道A的泥漿分別引入活塞(61)、 (61')的右腔，缸 體外緣有兩個(gè)或多個(gè)凹槽(111或111')形成的泥漿主流道。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的井底增壓泵，其特征在于，所述動(dòng)力 缸為一級(jí)動(dòng)力缸，活塞(61)通過增壓缸活塞桿(76)的左端絲扣與活塞 桿(62)相連，動(dòng)力缸(6)的缸體(60)內(nèi)與活塞(61)的外徑之間有 動(dòng)密封，活塞(61)的中心孔與活塞桿(62)外徑有靜密封，缸體(60) 的壁上分布多個(gè)小孔(605)并通過多個(gè)徑向小孔(602)將來自換向閥泥 漿流道A的泥漿分別引入活塞(61)的右腔，缸體外緣有兩個(gè)或多個(gè)凹槽(lll或lll')形成的泥漿主流道。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的井底增壓泵，其特征在于，所述增壓 缸(7)包括排出單向閥(71)、吸入單向閥(72)、防污單向閥(73)、過 濾裝置(74)、活塞(75)、活塞桿(76)、增壓缸筒(77)、左缸蓋(78)、 右缸蓋(79);、由閥芯、閥座、彈簧和彈簧座組成的排液?jiǎn)蜗蜷y(71)位 于活塞(75)右端中心位置，該閥開啟時(shí)能夠把增壓缸(7)右腔的超高 壓泥漿通過活塞桿(76)上的多個(gè)小孔(751)引入增壓缸(7)左腔的環(huán) 形空間，并最終經(jīng)增壓缸筒(77)和右缸蓋(79)的小孔迫使防污單向閥(73)開啟，再從鉆頭的高壓小噴嘴噴出；當(dāng)吸入單向闊(72)開啟時(shí)，能夠把增壓缸外徑與殼體(3)內(nèi)的主流道泥漿通過過濾裝置(74)、增壓鋼筒(73)的凹槽和右缸蓋(79)上的流道引入增壓缸(7)的右腔；左 缸蓋(78)、右缸蓋(79)用螺釘或絲扣分別與增壓鋼筒(77)連接并對(duì) 增壓鋼筒(77)的內(nèi)徑和高壓排液小孔端密封，活塞桿(76)的左端與動(dòng) 力缸活塞桿(76)相連。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的井底增壓泵，其特征在于，所述增 壓缸(7)包括至少兩個(gè)排液?jiǎn)蜗蜷y(711)、 (71T )和兩個(gè)吸入單向閥(722)、 (722')、防污單向閥(73)、過濾裝置(74)、活塞(75)、平衡 桿(756)，排出單向閥(711)、 (711')和吸入單向閥(722)、 (722') 由閥座、閥芯、限位座、壓帽組成，當(dāng)吸入單向閥(722)、 (722')開啟 時(shí)，來自泵壓泥漿主流道的泥漿通過過濾裝置(74)、缸筒(77)上的凹 槽、小孔和排液?jiǎn)蜗蜷y(722)、 (722')壓帽下端凹槽分別進(jìn)入增壓缸(7) 左腔環(huán)室和右腔環(huán)室；當(dāng)排液?jiǎn)蜗蜷y(711)、 (711')開啟時(shí)，增壓缸(7) 左右兩腔高壓泥漿可分別通過壓帽下端凹槽和缸筒(77)及右端蓋(79) 上的小孔(757)排出高壓泥漿；平衡桿(756)中心設(shè)有通孔直接與換向 閥(4或4')的乏泥漿排泄口 "o"相通。
11、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的井底增壓泵，其特征在于，所二位 四通滑閥的閥體內(nèi)孔過盈裝有配流導(dǎo)套(413)，其外側(cè)、內(nèi)側(cè)分別有多道 凹槽并通過多個(gè)小孔將內(nèi)外凹槽連通，中心帶有通孔的閥芯(415)的外 徑上過盈裝有閥套(414)，閥套(414)的左端第一道多個(gè)小孔通過閥芯(415)左端第一道凹槽和多個(gè)小孔把配流導(dǎo)套(413)上的左端第一道凹 槽和二位四通滑閥的乏泥漿排泄口 "0"連通，閥套(414)中間兩道多個(gè) 小孔通過閥芯(415)中間凹槽把二位四通滑閥的"B"與泵壓泥漿入口"P" 口連通，閥套(414)右端一道多個(gè)小孔通過閥芯(415)右端凹槽把二位四通滑閥的泥漿通道口 "A"與乏泥漿排泄口 "0"連通。
12、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的井底增壓泵，其特征在于，所述排液?jiǎn)?向閥(43)主要由扁條彈簧座(431)、閥芯(432)和彈簧(433)構(gòu)成， 扁條彈簧座(431)的中間為圓柱體，兩側(cè)為扁條，彈簧(433)的一端套 在扁條彈簧座的圓柱體上，另一端位于閥芯背部的凹位中，將閥芯(432) 的錐面壓緊在乏泥漿排泄口上，由乏泥漿壓力克服彈簧彈力將其打開，閥 體上開設(shè)有排液?jiǎn)蜗蜷y安裝孔，整個(gè)排液?jiǎn)蜗蜷y都座落在安裝孔中，安裝 孔在其端口兩側(cè)的內(nèi)壁上對(duì)稱地開設(shè)有兩道弧形槽(434)，排液?jiǎn)蜗蜷y(43)放入安裝孔并旋轉(zhuǎn)90度后其兩側(cè)的扁條卡入弧形槽(434)而定位。
13、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的井底增壓泵，其特征在于，所述換向閥 (4或4')與殼體(3)的內(nèi)壁之間形成泵壓泥漿空間，動(dòng)力缸(6)的缸體外表面上沿長度方向均勻地分布有兩個(gè)或多個(gè)凹槽(iii或iir )， 與殼體(3)的內(nèi)壁之間形成泵壓泥漿流道，增壓缸(7)的缸筒與殼體(3) 的內(nèi)壁之間形成泵壓泥漿空間，其右端缸蓋的外圓柱面上開有泵壓泥漿流 道，泵壓泥漿通過此流道直達(dá)雙流道鉆頭的大噴嘴。
14、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的井底增壓泵，其特征在于，所述動(dòng) 力缸(6)為四級(jí)動(dòng)力缸，動(dòng)力缸(6)的左端兩級(jí)動(dòng)力缸共用一個(gè)缸體(60)， 右端兩級(jí)動(dòng)力缸共用一個(gè)缸體(61')，或四級(jí)缸分別采用單獨(dú)的缸體組 合，缸體與缸體之間通過中間缸蓋、密封環(huán)和定位銷連接，在缸體(60) 內(nèi)有兩個(gè)活塞(61)、 (61')及一個(gè)中間缸蓋(63)，在缸體(60')內(nèi) 有兩個(gè)活塞(61〃 )、 (61"')及一個(gè)中間缸蓋(63')，活塞桿(62) 通過卡鍵(65、 65')和壓帽(66、 66')與活塞(61' 、 61〃 )相連，活塞(61〃 ')通過卡鍵(65")、增壓缸活塞桿(76)的左端絲扣與活 塞桿(62)相連，活塞桿(62)與活塞間有密封，活塞桿與中間缸蓋有動(dòng) 密封；中間缸蓋(63)、 (63')分別與缸體(60)、 (60')用鋼絲圈(64)、(64')固定；中間缸蓋(63)、 (63')與缸體間各設(shè)有兩道密封；兩個(gè) 動(dòng)力缸缸體(60)'和(60')間設(shè)有中間缸蓋(63A),中間缸蓋(63A) 的凸臺(tái)或獨(dú)立卡鍵用作缸體(60)、 (60')的連接定位；在缸體(60)、(60')間設(shè)有一個(gè)密封環(huán)(68)和一個(gè)定位銷(69)，定位銷(69)左 端有絲扣，擰入缸體(60)的絲孔中，定位銷(69)右端插入缸體(60 ')的相應(yīng)孔中定位，中心孔外側(cè)圓周設(shè)有多個(gè)小孔(621)的活塞壓蓋(611)用螺釘或絲扣與活塞(61)相連，活塞桿(62)的壁上沿軸向設(shè) 有多個(gè)小孔(620)，活塞(61)左端直接與換向閥的泥漿流道B相通，并 通過活塞桿(62).壁上的多個(gè)徑向小孔(622)與活塞(6r )的左腔相 通，活塞桿(62)右端中心孔設(shè)有限位支撐桿(67)，限位支撐桿(67) 的左端面形成換向控制裝置的右限位臺(tái)階(631)，限位支撐桿(67)的左 端外徑與活塞桿(62)內(nèi)徑配合并密封，限位支撐桿(67)的外徑與活塞 桿(62)的右端中心孔形成的環(huán)形空間把來自換向閥泥漿流道B的泥漿通 過活塞桿(62)右端壁上的多個(gè)徑向小孔(623、 624)引入活塞(61〃 、 61"')的左腔；缸體壁上設(shè)有多個(gè)軸向小孔(605)并通過其壁上的多 個(gè)徑向小孔(602、 606、 603、 604)將來自換向閥泥漿流道A的泥漿分別 引入活塞(61、 61' 、 61" 、 61"')的右腔，缸體外緣有兩個(gè)或多個(gè)凹 槽(111或111')與殼體(3)內(nèi)徑形成泥漿主流道。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種井底增壓泵，主要包括過濾網(wǎng)總成、上端接頭、殼體、下端緊固接頭以及配套的雙流道鉆頭，殼體內(nèi)依次設(shè)有換向閥、換向控制裝置、動(dòng)力缸和增壓缸，過濾網(wǎng)總成的下端與上端接頭螺紋連接，上端接頭的下端與殼體螺紋連接并密封，下端緊固接頭與殼體螺紋連接并密封，下端緊固接頭的左端頂住增壓缸的右端，并與裝在上端接頭中的鎖緊部件把換向閥、動(dòng)力缸和增壓缸壓接在殼體內(nèi)。本實(shí)用新型能大幅提高鉆井速度，降低鉆井成本，縮短鉆井周期，且結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、總長度小、運(yùn)動(dòng)速度低、使用壽命長、制造成本低、性價(jià)比高。
文檔編號(hào)E21B7/18GK201318125SQ20082012402
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
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