、座體花鍵,24、小彈簧,25、螺栓孔,26、正沖擊面,27、反沖擊面,28、殼體防掉槽,29、座體防掉槽。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明,以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施,但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0046]如圖1-4所示,本實(shí)用新型提供一種將鉆柱縱向振動(dòng)轉(zhuǎn)化為鉆頭扭轉(zhuǎn)沖擊的裝置,包括有縱向振動(dòng)總成、復(fù)位傳扭總成和扭力發(fā)生傳遞總成。
[0047]縱向振動(dòng)總成包括傳振軸I,所述傳振軸I連接有限位套5和花健體103,所述傳振軸I的底部連接有起振器15,所述起振器15上設(shè)置有沖耳1501。
[0048]所述復(fù)位傳扭總成包括有花鍵外殼4、彈簧7、過(guò)渡接頭9、沖擊器外殼11,所述彈簧7的上部與限位套5的下部相接觸,所述彈簧7的下部與過(guò)渡接頭9的上部相接觸。傳振軸I可以在復(fù)位傳扭總成的內(nèi)部腔室中,軸向移動(dòng)一定距離,其向上移動(dòng)的距離受限位套5的限制,其向下移動(dòng)的距離受彈簧7壓縮量的限制。
[0049]所述扭力發(fā)生傳遞總成包括有沖擊錘16,所述沖擊錘16設(shè)置在鉆頭座19內(nèi),所述沖擊錘16內(nèi)設(shè)置有螺旋槽1602,所述起振器15的沖耳1501與沖擊錘16的螺旋槽1602
相配合。
[0050]所述花鍵外殼4內(nèi)設(shè)置有內(nèi)花鍵,花鍵體103與內(nèi)花鍵相配合,將傳振軸I的旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞給復(fù)位傳扭總成,所述沖擊器外殼11的下端設(shè)有殼體花鍵22,所述鉆頭座19的下端設(shè)有座體花鍵23,殼體花鍵22和座體花鍵23相配合,將旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞給鉆頭座19,進(jìn)一步作用于鉆頭。
[0051]當(dāng)鉆柱向下振動(dòng)時(shí),起振器15相對(duì)于復(fù)位傳扭總成和扭力發(fā)生傳遞總成向下運(yùn)動(dòng),由于起振器15上的沖耳1501位于沖擊錘16上的螺旋槽1602中,當(dāng)起振器15帶動(dòng)沖耳1501向下運(yùn)動(dòng)時(shí)壓迫沖擊錘螺旋槽1602,從而促使沖擊錘16在有限的空間內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
[0052]當(dāng)沖耳1501運(yùn)行到一定位置時(shí),此時(shí)沖擊錘16的正沖擊面26沖擊鉆頭座19,鉆頭座19承受轉(zhuǎn)盤扭矩的同時(shí)還產(chǎn)生周向扭力沖擊振動(dòng)。
[0053]當(dāng)鉆柱在彈簧7作用下,向上振動(dòng)時(shí),起振器15相對(duì)于復(fù)位傳扭總成和扭力發(fā)生傳遞總成向上運(yùn)動(dòng),起振器15上的沖耳1501促使沖擊錘16在有限的空間內(nèi)產(chǎn)生逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),此時(shí)沖擊錘16的反沖擊面27沖擊鉆頭座19。
[0054]通過(guò)鉆柱的上下周期性振動(dòng),實(shí)現(xiàn)了由起振器15的上下運(yùn)動(dòng)到?jīng)_擊錘16的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)沖擊,達(dá)到了緩解PDC鉆頭鉆進(jìn)高研磨地層時(shí)的粘滑現(xiàn)象,減輕了由于鉆柱縱向振動(dòng)廣生的危害,提聞了機(jī)械鉆速。
[0055]如圖5所示,所述傳振軸I沿其軸線方向設(shè)有通長(zhǎng)的圓孔,該圓孔用于鉆井液過(guò)流;傳振軸I頂端帶有鉆鋌扣,用于連接上部的鉆具組合;所述傳振軸I的外部由頂端到底端依次為緊扣圓柱面101、滑動(dòng)密封面102、花鍵體103、用于連接限位套的限位螺紋104、彈簧內(nèi)支撐圓柱面105、用于連接起振器的連接螺紋106,本實(shí)施例中,為了滿足工具的強(qiáng)度,所述滑動(dòng)密封面102為鍍鉻圓柱面,滑動(dòng)密封面102的直徑小于緊扣圓柱面101的直徑;花鍵體103的齒頂圓直徑與滑動(dòng)密封面102外徑相等,花鍵體103的齒根圓直徑大于限位螺紋104的大徑;限位螺紋104的小徑大于彈簧內(nèi)支撐圓柱面105的直徑;連接螺紋106的外徑小于彈簧內(nèi)支撐圓柱面105的直徑。
[0056]如圖1-2所不,所述復(fù)位傳扭總成包括有密封壓蓋2、花鍵外殼4、彈簧外殼6、彈簧7、過(guò)渡接頭9、沖擊器外殼11,密封壓蓋2安裝在花鍵外殼4的頂端,本實(shí)施例中,花鍵外殼4與密封壓蓋2為螺紋聯(lián)接。
[0057]本實(shí)施例中,所述的花鍵外殼4為圓柱殼體,花鍵外殼4外側(cè)的上部為密封壓蓋連接外螺紋、中部為圓柱面、下部為彈簧外殼連接外螺紋;花鍵外殼4內(nèi)側(cè)的上部為扶正圓筒、下部為內(nèi)花鍵,扶正圓筒的內(nèi)徑略大于滑動(dòng)密封面102的外徑;
[0058]如圖6所示,內(nèi)花鍵與傳振軸I的花鍵體103相配合,形成花鍵潤(rùn)滑液腔,并將傳振軸I的旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞給復(fù)位傳扭總成,傳振軸I可相對(duì)于花鍵外殼4上下滑動(dòng);花鍵外殼4中部開(kāi)有注油孔,注油孔用于向花鍵潤(rùn)滑液腔內(nèi)注入潤(rùn)滑液,注油孔內(nèi)安裝注油孔堵頭,用于防止?jié)櫥毫鞒觥?br>[0059]花鍵外殼4的頂端內(nèi)側(cè)設(shè)有花鍵腔密封總成3,花鍵腔密封總成3用于防止花鍵潤(rùn)滑液腔內(nèi)的潤(rùn)滑油流入環(huán)空。
[0060]密封壓蓋2的外徑與緊扣圓柱面101的外徑相等,密封壓蓋2的頂端開(kāi)有圓孔,該圓孔的直徑略大于滑動(dòng)密封面102的外徑,該圓孔與滑動(dòng)密封面102形成密封允許的間隙。
[0061]密封壓蓋2的側(cè)壁內(nèi)側(cè)設(shè)有端蓋螺紋,密封壓蓋2通過(guò)端蓋螺紋與花鍵外殼4的外螺紋聯(lián)接;密封壓蓋2可以將花鍵腔密封總成3壓緊于花鍵外殼4內(nèi),防止花鍵潤(rùn)滑液腔內(nèi)的潤(rùn)滑油將花鍵腔密封總成3推出。
[0062]如圖1-2所示,本實(shí)施例中,所述的彈簧外殼6為圓柱殼體,所述彈簧7設(shè)置在彈簧外殼6內(nèi),所述彈簧外殼6的外徑與緊扣圓柱面101的外徑相同。
[0063]彈簧外殼6內(nèi)側(cè)的上部為上螺紋、中部為彈簧外支撐面、下部為下螺紋;所述彈簧外殼6的上部與花鍵外殼4螺紋聯(lián)接,彈簧外殼6的下部與過(guò)渡接頭9螺紋聯(lián)接,彈簧外支撐面的內(nèi)徑大于彈簧直徑2-6_ ;彈簧外殼6中部開(kāi)有排氣孔,在向花鍵潤(rùn)滑液腔內(nèi)注入潤(rùn)滑液時(shí),排氣孔用于將花鍵潤(rùn)滑液腔內(nèi)部的空氣排出,排氣孔內(nèi)安裝排氣孔堵頭,排氣孔堵頭用于防止?jié)櫥毫鞒觥?br>[0064]所述彈簧7為復(fù)位彈簧,所述復(fù)位彈簧的上部、下部分別與限位套5的下平面、過(guò)渡接頭9的上平面相接觸,復(fù)位彈簧用于裝置整體的復(fù)位;彈簧7采用螺旋彈簧與液體彈簧的組合或者碟形彈簧與液體彈簧的組合。
[0065]如圖1-2所示,本實(shí)施例中,所述過(guò)渡接頭9為圓柱殼體,其外側(cè)的上部為彈簧外殼連接螺紋、中部為接頭圓柱面、下部為沖擊器外殼連接螺紋,內(nèi)側(cè)為接頭內(nèi)圓柱面,所述過(guò)渡接頭9的上部與彈簧外殼6螺紋聯(lián)接,過(guò)渡接頭9的下部與沖擊器外殼11螺紋聯(lián)接。
[0066]接頭內(nèi)圓柱面的直徑略大于彈簧內(nèi)支撐圓柱面105的外徑,接頭圓柱面的直徑與緊扣圓柱面101外徑相等,接頭內(nèi)圓柱面上下兩端分別設(shè)有兩道密封槽,上端密封槽內(nèi)設(shè)有彈簧腔密封總成8,下端密封槽內(nèi)設(shè)有分隔密封10。
[0067]如圖1-2所示,限位套5的外徑略小于彈簧外殼6彈簧外支撐面的內(nèi)徑,限位套5的外徑大于花鍵外殼4花鍵基圓(即花鍵齒底圓)的直徑,在起鉆過(guò)程中限位套5為花鍵外殼4提供向上的力,限位套5的底面為彈簧7的上支撐面。
[0068]所述扭力發(fā)生傳遞總成包括有止推軸承限位套12、上止推軸承14、沖擊錘16、下止推軸承17、鉆頭座19、防掉塊21 ;
[0069]如圖1-4所不,本實(shí)施例中,所述的沖擊器外殼11為圓柱殼體,沖擊器外殼11的外徑與緊扣圓柱面101外徑相等;其上部與過(guò)渡接頭9螺紋聯(lián)接。如圖8所示,所述沖擊器外殼11下端周向均布4個(gè)殼體花鍵22,鉆頭座19下端外側(cè)均布4個(gè)座體花鍵23,殼體花鍵22和座體花鍵23軸肩定位間隙配合,用于傳遞轉(zhuǎn)盤扭矩給鉆頭,殼體花鍵22與座體花鍵23的配合由防掉塊21定位。
[0070]如圖7、8所示,沖擊器外殼11上部圓周設(shè)有通孔,用于加注潤(rùn)滑油和加注潤(rùn)滑油時(shí)排出空腔內(nèi)的空氣,通孔內(nèi)安裝通孔堵頭,通孔堵頭用于防止?jié)櫥土鞒?;沖擊器外殼11和鉆頭座19兩者固定以后內(nèi)部形成空腔,空腔內(nèi)由上到下依次為止推軸承限位套12、上止推軸承14、沖擊錘16和下止推軸承17。
[0071]如圖1-4所示,所述止推軸承定位套12的外徑略小于沖擊器外殼11內(nèi)徑,其內(nèi)徑大于彈簧內(nèi)支撐圓柱面105的圓筒;所述止推軸承定位套12的上部頂緊過(guò)渡接頭9的軸肩,止推軸承定位套12的下部壓緊上止推軸承14,止推軸承限位套12用于固定上止推軸承 14。
[0072]如圖7所示,所述沖擊器外殼11