[实用新型]液动贯通式冲击器

说明书

本实用新型涉及一种用于水文、工程和地质勘探的水力反循环连续取芯钻探机具。

在CN86104172A中公开的一种反循环连续取芯冲击器和封隔器，它的目的是预防和减轻岩芯堵塞，提高钻探效率。其主要技术是由中空式反循环冲击器、聚四氟乙烯制成的密封圈和与孔壁无相对转动的封隔器构成。这种结构的钻具虽然有可能实现液动冲机器反循环连续取芯钻探，但是由聚四氟乙烯制成的密封圈易磨损，封隔器易损坏，在复杂地层钻进还不能完全避免卡堵，且结构复杂，不易加工，造价较高，使用起来还不够简单方便，给施工带来一定的困难，影响了该方法优越性的发挥。

本实用新型的目的就在于提供一种能克服上述缺点的冲击器，配合CN1055792A公开的反循环连续取芯钻头，不需要聚四氟乙烯制成的密封圈和封隔器。结构简单，造价相对低廉，使用简单方便，有效地解决复杂地层钻探岩芯卡堵问题。

本实用新型是通过反循环连续取芯钻头和冲击器的特殊结构来实现，冲击器设有上接头直口2，上部环槽3，内管4，中部环面5，环面台肩6，内喷射孔14，钻头直口15，下呼吸孔17和上呼吸孔18。

本实用新型还可以通过以下措施来实现：各相互运动零件之间均采用金属密封，金属密封表面沿轴线方向设有矩形截面的螺旋槽，以便排放流体中杂质；外管10的下部和上部分别设有呼吸孔17和18；贯通孔16直径与冲击器外径比为1：2；内管4将冲击器内部零件与中心通道相隔离，内管4上部与双壁钻杆联接，下部插入钻头直口15中。

经室内台架试验，实现了冲击回转、水力反循环和连续取芯三项技术于一体，改善了破岩条件和机理。由于冲击器活阀的突然启闭，产生压力的脉动冲击，激增压力有助于解决连续取芯钻探岩芯卡堵问题，使岩芯顺利排至地表。尤其对固结地层，能较大幅度提高钻进效率和回次进尺长度，延长了钻头使用寿命，有效地解决了反循连续取芯钻探中岩芯卡堵问题。

附图的图面说明：

图1为液动贯通式冲击器侧视剖面图：1上接头，2上接头直口，3上部环槽，4内管，5中部环面，6环面台肩，7活阀，8活阀径向孔，9冲锤，10外管，11砧子，12节流环，13反循环连续取芯钻头，14内喷射孔，15钻头直口，16贯通孔，17下呼吸孔，18上呼吸孔。

本实用新型下面将结合实施例和附图作进一步详述：液动贯通式冲击器与双壁钻杆配套使用。双壁钻杆通过螺纹与液动贯通式冲击器上接头1上部联接，内管4坐于上接头直口2中，呈悬挂状态。上接头1、外管10与内管4构成活阀7上下工作腔室，活阀7置于腔室中，活阀7中部环面5置于外管10的上部环槽3内，环面台肩6对活阀7的运动起轴向限位作用，决定活阀7运动行程，上部环槽3内液体介质通过上呼孔18与冲击器外部介质相通。冲锤9上下两端直径不同，上小下大构成面积差，并分别与外管10构成金属密封，下呼吸孔17与冲击器外部连通。外管10下部用花键与砧子11联接，用以传递扭矩和轴向自由传递冲击力。节流环12置于砧子11下端面与反循环连续取芯钻头13压紧。内管4下部插入钻头直口15中，构成贯通孔16。液体动力介质由双壁钻杆输入，经上接头1与内管4之间的环状间隙进入冲击器。初始时活阀7和冲锤9处于下位，流体经活阀径向孔8、冲锤9、内管4与砧子11之间的环隙和节流环12流向反循环联续取芯钻头13，液体介质流经节流环12时使压力升高。活阀7和冲锤9的上下腔室面积差，使活阀7首先运升至上死点，当冲锤9上升撞击活阀7后关闭了流体介质通道，促使压力聚然升高，活阀7和冲锤9在此高压作用下同时迅速向下运动，活阀7因行程小首先停止运动，活阀7与冲锤9相脱离，流体介质重新形成通路，冲锤9在惯性力和重力的作用下继续向下运动撞击砧子11，推动反循环连续取芯钻头13破岩，完成一次冲击。工作后的流体介质经反循环连续取芯钻头13和内管4下部内喷射孔14排至贯通孔16。