[发明专利]一种机械式钻探冲击器

说明书

技术领域

本发明属于钻探领域，具体涉及一种机械式钻探冲击器。可广泛应用于地质、石油、水电、煤炭、冶金等部门的钻探领域。

背景技术

冲击回转钻进是提高钻探效率的有效技术手段，实现冲击回转钻进的关键部件是冲击器。目前，生产中最常用的冲击器为液动冲击器，它能显著提高钻探效率，但在实际使用过程中仍存在一些不足，例如对冲洗液的流量和含砂量有严格要求、使用和维护较困难、存在易损件导致寿命短等，这些问题使得液动冲击器不能在生产实践中大规模推广应用。

因此，提供一种纯机械式钻探冲击器是本领域迫切需要的，但是目前本领域尚无一种装置能够满足此要求。

发明内容

本发明解决了背景技术中的不足，提供了一种机械式钻探冲击器，该冲击器通过钻杆的回转提供动力，具有结构简单、易操作的优点，该冲击器与冲洗液的流量、含砂量等因素无关，无弹簧等易损件，冲击功可调，可适用于深孔高温高压环境，可显著提高钻进效率和钻孔质量，降低钻探成本和施工周期，应用前景广泛。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种机械式钻探冲击器，至少包括钻杆以及安装于钻杆顶部的钻杆接头，所述的钻杆的上部套装有冲击单元，钻杆的下部安装有传动单元，所述的传动单元包括外六方接头、内六方接头、转换接头以及O型密封圈，所述的外六方接头通过螺纹固定在钻杆的底端，内六方接头的上部为圆环状，下部为内六方状，其上部套在钻杆上，其下部套在外六方接头上，且两者相互匹配吻合，O型密封圈安装于内六方接头上部与钻杆外壁之间，用于密封两者之间的缝隙，转换接头通过螺纹固定连接于内六方接头的底端，且转换接头的底部设置有连接口，用于连接岩心管或者钻头短节；所述转换接头的上部设置有朝内伸出的台阶，所述台阶位于内六方接头和外六方接头的下方并与两者相接触，当钻杆旋转时带动外六方接头旋转，外六方接头通过内外六方套带动内六方接头旋转，内六方接头带动转换接头旋转，同时钻杆通过外六方接头和台阶向转换接头传递钻压；

所述的冲击单元包括冲锤、轴承以及拨块，其中冲锤套在钻杆上，且位于内六方接头的上方，轴承安装于钻杆和冲锤之间，钻杆在轴承的作用下在冲锤内任意旋转，所述拨块固定安装于内六方接头的顶部，且冲锤的底部设置有与拨块相匹配的单斜面缺口，所述拨块随内六方接头旋转，在旋转过程中，当拨块旋转至冲锤的单斜面缺口处时，冲锤在重力作用下下落，对内六方接头和转换接头进行冲击，拨块继续旋转，在逐渐转出单斜面缺口时将冲锤顶起，依此循环，实现冲击的效果。

所述的内六方接头中呈内六方状的下部的高度大于外六方接头的高度。

所述的轴承设置有两个，分别为上轴承和下轴承，上轴承通过上轴承压盖安装固定，下轴承通过下轴承压盖安装固定。

所述冲锤的上方设置有用于增加冲击力的二级冲锤，所述二级冲锤的底端与冲锤的顶端固定连接。

所述冲锤的外壁上设置有三个竖直的导向翼片，防止冲锤上下运动时对钻孔产生抽吸作用。

与现有技术相比，本发明所提供的机械式钻探冲击器具有以下优点：1、本申请所提供的机械式钻探冲击器能够实现纯机械式冲击，当钻杆旋转时带动外六方接头旋转，外六方接头通过内外六方套带动内六方接头旋转，内六方接头带动转换接头旋转，同时钻杆通过外六方接头和台阶向转换接头传递钻压；在旋转过程中，当拨块旋转至冲锤的单斜面缺口处时，冲锤在重力作用下下落，对内六方接头和转换接头进行冲击，拨块继续旋转，在逐渐转出单斜面缺口时将冲锤顶起，依此循环，实现冲击的效果。2、本申请中内六方接头中呈内六方状的下部的高度大于外六方接头的高度，这样，冲锤的冲击能量可以尽可能地传递至转换接头。3、所述冲锤的上方设置有用于增加冲击力的二级冲锤，二级冲锤用于调节冲锤的总重量从而调节冲击器冲击功的大小。4、所述冲锤的外壁上设置有三个竖直的导向翼片，防止冲锤上下运动时对钻孔产生抽吸作用，同时对防止冲锤和二级冲锤随着钻杆一起旋转也有一定的作用。

附图说明

图1为本发明提供的机械式钻探冲击器的整体结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为图1的B向局部视图；

图4为图1的C-C向剖视图；

图中：1-钻杆接头，2-钻杆，3-二级冲锤，4-冲锤，5-上轴承压盖，6-上轴承，7-下轴承，8-下轴承压盖，9-拨块，10-O型密封圈，11-外六方接头，12-内六方接头，13-转换接头。

具体实施方式