[其他]一种绳冲钻具冲击功传递机构

说明书

本实用新型涉及一种绳索取心液动冲击回转钻具（简称绳冲钻具）用冲击功传递机构，适用于硬质合金和金刚石取心钻进。

绳索取心和液动冲击回转钻进是两项成熟的钻探新技术。绳索取心钻探技术具有钻探效果好、效率高、成本低、劳动强度小等优点，但在钻进坚硬岩层时，钻进速度降低，钻头常出现“打滑”现象，使绳索取心技术的优越性得不到充分发挥；而液动冲击回转钻探技术在坚硬岩层中则可以有效地提高钻进效率，消除坚硬岩层钻头的“打滑”现象。为了更好的发挥绳索取心和液动冲击回转钻探技术的优越性，现将这两项技术结合起来使用，即为绳冲钻具。

在目前的已有技术中，由于冲击功传递机构不能达到既能密封又能悬挂的目的，因而结构复杂，使用寿命短，活塞上的密封填料经高频冲击后极易磨损，且易发热膨胀。而悬挂机构由于内管与外管有一定的间隙，在钻具旋转时易产生摆动，对冲击器的作用及性能与取岩心的效果均产生不利影响。

本实用新型的目的是提供一种结构简单，密封性能好，寿命长的冲击功传递机构。它同时具有冲击功传递，内管总成悬挂和冲洗液密封三种功能。

以下将结合附图详细说明本实用新型的具体装置和工作原理：

将内管总成投入到外管总成后，弹卡机构〔3〕张开并防止内管总成在钻进时向上窜动，起到限位作用，而扶正环〔4〕则保证内管总成上部在外管〔1〕中径向稳定，不致于在钻进中偏摆很厉害。当钻具中送入液流后，阀总成〔5〕和冲锤总成〔7〕便开始工作，并产生一个高频冲击载荷而作用在传递接头〔8〕上，即使回转钻进变为冲击回转钻进。密封机构〔6〕主要保证冲锤总成〔7〕的上部与外界相密封，使冲击器能够正常的工作。为了将冲击器所产生的高频冲击载荷由内管总成传递到外管总成上，直接利用传递接头〔8〕上的台阶座在外管总成的花键轴〔10〕的端面上，起到传递冲击功的作用，同时还能起到悬挂内管总成的作用，并利用此接触端面保证内管总成和外管总成间的水路密封。为了防止花键轴〔10〕和花键套〔9〕的间隙漏失冲洗液，在花键套〔9〕和花键轴〔10〕配合处加“O”形密封橡胶圈〔13〕。钻具的扭矩利用花键套〔9〕与花键轴〔10〕的连接来传递。单动机构〔11〕则保证内管〔12〕不回转。取岩心时，只需投入专用打捞器，卡住捞矛机构〔2〕，即可将内管总成从钻杆中提出。

本钻具冲击功传递机构结构简单，使用方便，可有效地传递冲击功，消除了坚硬岩层钻头的“打滑”现象，提高了钻进速度，取得了显著的技术经济效果。经现场使用在8～10级岩石中钻进速度可达1～3米／小时，比普通金刚石绳索取心钻具提高了140～170％；在破碎岩层中回次进尺可达2.5～3米（岩心管长度为3米）。传递接头〔8〕使用寿命长，在钻进680米（250小时）之后仍可继续使用。