[实用新型]一种提高能量利用率的砧阀式液动潜孔锤

说明书

一种提高能量利用率的砧阀式液动潜孔锤，包括依次连接的上接头、外管、花键套和下接头，在中空结构的下接头内设置砧阀组件，砧阀组件包括限位帽、砧阀、砧阀簧和导向座，限位帽固定在下接头上部，限位帽设有锥形孔，导向座固定在下接头中部；砧阀由砧阀头和砧阀杆构成，砧阀头为与锥形孔匹配贴合的圆锥体，砧阀杆设有阀杆中心孔，砧阀杆的侧壁上设有连通阀杆中心孔的过液槽孔，砧阀杆的下部插入导向座内、与导向座滑动配合；砧阀簧套装在砧阀杆上，砧阀簧两端分别触压砧阀头和导向座。采用本实用新型可以有效提高液动潜孔锤的能量利用率和输出冲击功，还可以减少下活塞运动区积砂死角，有利于排除岩削积渣、延长运动密封副寿命、减轻阻卡几率。

技术领域

本实用新型涉及一种用于地质钻进施工装置，特别是应用于地质岩心钻探、科学钻探或石油天然气勘探等领域的提高能量利用率的砧阀式液动潜孔锤。

背景技术

液动潜孔锤是液动冲击回转钻进中的冲击载荷发生装置，液动潜孔锤利用钻进过程中泥浆泵供给的冲洗液中的能量，直接驱动液动锤内的冲锤形成上下往复运动，连续不断地对下部钻具施加一定频率的冲击载荷，从而实现冲击回转钻进。现有液动潜孔锤根据其作用原理不同可分为正作用液动潜孔锤、反作用液动潜孔锤、射流式双作用液动潜孔锤、射吸式双作用液动潜孔锤以及复合式液动潜孔锤等多种类别，根据结构特征又可分为常规液动潜孔锤与贯通式液动潜孔锤。上述液动潜孔锤，在工作过程中都存有一种缺陷即：在冲击行程中因冲锤高速运动导致下腔压力升高，当冲锤运行到接近行程末端时或多或少都存在受到压力影响而降低冲击末速度、削弱冲击功的水垫效应。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种消除或明显降低水垫效应的提高能量利用率的砧阀式液动潜孔锤。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种提高能量利用率的砧阀式液动潜孔锤，包括依次连接的上接头、外管、花键套和下接头，外管内设有上缸套、上活塞、冲锤、下活塞和下缸套，在中空结构的下接头内设置砧阀组件，砧阀组件包括限位帽、砧阀、砧阀簧和导向座，所述限位帽固定在下接头上部，限位帽设有锥形孔，导向座固定在下接头中部；砧阀由砧阀头和砧阀杆构成，砧阀头为与锥形孔匹配贴合的圆锥体，砧阀杆设有阀杆中心孔，砧阀杆的侧壁上设有连通阀杆中心孔的过液槽孔，砧阀杆的下部插入导向座内、与导向座滑动配合；砧阀簧套装在砧阀杆上，砧阀簧两端分别触压砧阀头和导向座。

上述提高能量利用率的砧阀式液动潜孔锤，所述砧阀头设有通液槽，通液槽均匀分布，通液槽由砧阀头的中部向砧阀头的底部延伸。

上述提高能量利用率的砧阀式液动潜孔锤，所述砧阀头设有连通阀杆中心孔的中心通流孔，中心通流孔的孔径大于等于零、小于等于阀杆中心孔的孔径。

上述提高能量利用率的砧阀式液动潜孔锤，所述导向座的外周均布导流槽。

上述提高能量利用率的砧阀式液动潜孔锤，所述导向座设有砧阀簧限位槽，砧阀簧下部位于砧阀簧限位槽内。

上述提高能量利用率的砧阀式液动潜孔锤，所述过液槽孔在砧阀杆上均布，过液槽孔为2-4个，过液槽孔的位置与下接头旁通孔的位置对应。

本实用新型针对解决减小液动潜孔锤水垫效应问题进行了改进，在下接头内设置砧阀组件，砧阀组件设有砧阀，在冲击行程的后段，砧阀顶部受到高压作用压缩砧阀簧，砧阀随之下移，将砧阀装置上部的进液口打开，提高中间通道的过水面积，从而有效降低下腔压力，消除或降低水垫效应对冲击功的影响。而在抬锤时，由于下活塞区压力降低，砧阀在砧阀簧的作用下上行，封闭或半封闭过水通道，加速抬锤。采用本实用新型可以有效提高液动潜孔锤的能量利用率和输出冲击功，同时由于砧阀工作时上部进液口打开，还可以减少下活塞运动区积砂死角，有利于排除岩削积渣、延长运动密封副寿命、减轻阻卡几率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。