沖擊式鉆井設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種沖擊式鉆井設(shè)備，包括殼體，在殼體內(nèi)部設(shè)置有能軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖錘，沖錘的上游端部通過動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)連接于周向轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力源，在殼體內(nèi)部，沖錘的下游與沖錘間隔式設(shè)置有能沿軸向運(yùn)動(dòng)的砧子使得沖錘能對(duì)砧子施加軸向沖擊力，砧子通過作用于其的阻擋結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)軸向運(yùn)動(dòng)限位。動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括在周向外壁上設(shè)置有波浪形導(dǎo)軌的圓柱狀連接件和與波浪形導(dǎo)軌相配合的導(dǎo)向銷，沖錘通過導(dǎo)向銷連接于動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)沖錘的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的沖擊式鉆井設(shè)備能夠?qū)Φ貙訋r石產(chǎn)生高頻沖擊，提高鉆井速率。另外本發(fā)明的沖擊式鉆井設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件少、使用壽命較長(zhǎng)。
【專利說明】沖擊式鉆井設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉆井設(shè)備，特別是一種沖擊式鉆井設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在油氣鉆井領(lǐng)域中，隨著深井、超深井需求的出現(xiàn)，對(duì)鉆井設(shè)備的要求也越來越高。在深井、超深井鉆探中，地層巖石硬度高、可鉆性差的特點(diǎn)日益突出，從而對(duì)鉆井設(shè)備和鉆井技術(shù)的要求越來越高。
[0003]旋沖鉆井設(shè)備是一種特別適合于這些情況的鉆井設(shè)備，其核心之一是液動(dòng)射流式?jīng)_擊器。特別是在硬地層鉆進(jìn)中，這種旋沖鉆井設(shè)備比比常規(guī)旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)提高50-100%，鉆進(jìn)效率得到大幅提聞。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，通常使用的旋沖鉆井設(shè)備是射流式?jīng)_擊器。例如在中國專利公開CN2550477Y中披露了 一種射流式?jīng)_擊器。在這種射流式?jīng)_擊器中，在柱形缸體外表面上焊接有圓弧狀長(zhǎng)條金屬片，這樣金屬片與缸本體圍出了側(cè)腔通道。這種密封方式存在較多焊接部位，在使用過程中容易出現(xiàn)焊接開裂而導(dǎo)致密封失效的問題。
[0005]中國專利公開CN301433708Y中披露了一種射流式?jīng)_擊器缸體和缸蓋結(jié)構(gòu)。在該射流式?jīng)_擊器種，射流式?jīng)_擊器缸體和缸蓋通過焊鑲和粘貼而成為一體。在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于活塞和沖錘的反復(fù)沖擊，焊鑲和粘貼部位同樣存在容易開裂導(dǎo)致泄漏、泄壓的現(xiàn)象。
[0006]旋沖鉆井設(shè)備的射流式液動(dòng)沖擊器易出現(xiàn)密封失效或焊接開裂的問題，這影響了旋沖鉆井設(shè)備的正常工作，進(jìn)而影響和制約了旋沖鉆井設(shè)備的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種沖擊式鉆井設(shè)備。這種沖擊式鉆井設(shè)備不但能在旋轉(zhuǎn)鉆井的冋時(shí)對(duì)鉆頭提供沖擊力提聞鉆井速率，而且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件較少從而使用壽命較長(zhǎng)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，提供了 一種沖擊式鉆井設(shè)備,包括能轉(zhuǎn)動(dòng)的中空的殼體,在殼體內(nèi)部設(shè)置有能軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖錘，沖錘的上游端部通過動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)連接于周向轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力源，在殼體內(nèi)部，沖錘的下游與沖錘間隔式設(shè)置有能沿軸向運(yùn)動(dòng)的砧子，使得沖錘能對(duì)砧子施加軸向沖擊力，砧子通過作用于其的阻擋結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)軸向運(yùn)動(dòng)限位，其中，動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括在周向外壁上設(shè)置有波浪形導(dǎo)軌的圓柱狀連接件和與波浪形導(dǎo)軌相配合的導(dǎo)向銷，沖錘通過導(dǎo)向銷連接于動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)沖錘的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0009]通過本發(fā)明的沖擊式鉆井設(shè)備，通過連接件周向外壁上的波浪形導(dǎo)軌和與之相配合的導(dǎo)向銷能夠?qū)?dòng)力源施加的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成沖錘的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的同時(shí)對(duì)井底巖石產(chǎn)生高頻沖擊。此外,根據(jù)本發(fā)明的沖擊式鉆井設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,沒有復(fù)雜的密封結(jié)構(gòu)和焊接連接，在使用中也不會(huì)出現(xiàn)密封失效或焊接開裂等問題，使得其使用壽命較長(zhǎng)。[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，波浪形導(dǎo)軌的形狀為以連接件的周向轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)閰⒄眨總€(gè)波峰的后側(cè)邊比前側(cè)邊更陡。這樣，導(dǎo)向銷在沿波浪形導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)以相對(duì)較慢的速度升高到最高點(diǎn)，然后以較快的速度落回到最低點(diǎn)，使得沖錘對(duì)砧子的沖擊力更大。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，在砧子、沖錘和連接件內(nèi)部還構(gòu)造有彼此連通的通道。這些通道用于將在鉆井過程中產(chǎn)生的泥漿排出底面，方便了沖擊式鉆井設(shè)備的使用。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，在砧子的內(nèi)部還設(shè)置有安裝鉆頭的結(jié)構(gòu)。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，在殼體的內(nèi)壁上，沖錘的區(qū)域設(shè)置有多個(gè)第一軸向?qū)虿?，在沖錘的外表面上設(shè)置有多個(gè)與第一軸向?qū)虿叟浜鲜褂玫牡谝粚?dǎo)向肋。這種結(jié)構(gòu)能夠抵消動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)未完全轉(zhuǎn)換的扭矩，確保沖錘不會(huì)相對(duì)于殼體周向轉(zhuǎn)動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，殼體的內(nèi)壁與沖錘的外表面之間采用八方連接。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，在殼體的下游以能拆卸的方式連接有連接套，連接套的內(nèi)徑小于殼體的內(nèi)徑而形成徑向向里凸出的臺(tái)階，砧子的上游部分的外徑與連接套的內(nèi)徑相匹配，砧子的下游部分的外徑大于連接套內(nèi)徑，在砧子的上游部分設(shè)置有凹槽，在凹槽內(nèi)能拆卸地安裝有徑向向外凸出的與臺(tái)階相配合的限位塊，以實(shí)現(xiàn)所述阻擋結(jié)構(gòu)。這種阻擋結(jié)構(gòu)不但能夠?qū)φ枳悠鸬捷S向限位作用還能夠在起鉆的過程中防止砧子發(fā)生脫落。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在殼體的內(nèi)壁上，臺(tái)階的上游還設(shè)置有作用于限位塊的限位肩以限制限位塊的軸向運(yùn)動(dòng)。這樣，通過限位肩和臺(tái)階的共同作用實(shí)現(xiàn)了限位塊的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也就實(shí)現(xiàn)了砧子的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0015]在另一個(gè)實(shí)施例中，在限位塊和砧子的下游部分之間形成連接套能安裝到其中的安裝槽。連接套與安裝槽的這種配合方式能夠給傳遞砧子施加指向下游的軸向力，以使得鉆頭能夠鉆進(jìn)。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，在連接套內(nèi)壁上設(shè)置有多個(gè)第二軸向?qū)虿郏谡枳拥耐獗砻嫔显O(shè)置有多個(gè)與第二軸向引導(dǎo)槽相匹配的第二導(dǎo)向肋。這種結(jié)構(gòu)能夠保證砧子與連接套或殼體同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證鉆頭能夠旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。在另一個(gè)實(shí)施例中，砧子的外表面與連接套內(nèi)壁之間采用八方連接。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，殼體能夠周向轉(zhuǎn)動(dòng)，并且殼體的周向轉(zhuǎn)動(dòng)速度小于動(dòng)力源的周向轉(zhuǎn)動(dòng)速度。這樣，鉆頭在旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的同時(shí)還能夠受到?jīng)_錘施加的軸向沖擊力，有助于鉆破
地層巖石。
[0018]在本申請(qǐng)中，用語“上游”、“下游”規(guī)定為朝向地面為上游，與上游相反的方向?yàn)橄掠巍?br> [0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，通過連接件周向外壁上的波浪形導(dǎo)軌和與之相配合的導(dǎo)向銷能夠?qū)?dòng)力源施加的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成沖錘的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的同時(shí)對(duì)井底巖石產(chǎn)生高頻沖擊。波浪形導(dǎo)軌的形狀為每個(gè)波峰的后側(cè)邊比前側(cè)邊更陡。這樣，導(dǎo)向銷在沿波浪形導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)以相對(duì)較慢的速度升高到最高點(diǎn)，然后以較快的速度落回到最低點(diǎn)，使得沖錘對(duì)砧子的沖擊力更大。此外，根據(jù)本發(fā)明的沖擊式鉆井設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒有復(fù)雜的密封結(jié)構(gòu)和焊接連接，在使用中也不會(huì)出現(xiàn)密封失效或焊接開裂等問題，使得其使用壽命較長(zhǎng)。
【專利附圖】

【附圖說明】[0020]在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明的沖擊式鉆井設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是圖1中的A-A截面圖；
[0023]圖3是根據(jù)本發(fā)明的沖擊式鉆井設(shè)備的動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的示意圖；
[0024]圖4是根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的連接件的三維示意圖；
[0025]圖5以平面圖示意性地顯示了波浪形軌道；
[0026]圖6是根據(jù)本發(fā)明的沖擊式鉆井設(shè)備的阻擋結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]在圖中，相同的構(gòu)件由相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0029]圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的沖擊式鉆井設(shè)備10。沖擊式鉆井設(shè)備10包括中空的殼體15，在殼體15內(nèi)部設(shè)置有能軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖錘16。施加周向轉(zhuǎn)動(dòng)力動(dòng)力源(未示出)的輸出軸11延伸進(jìn)入殼體15內(nèi)并終止于沖錘16的上游，沖錘16的上游端部通過動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)30連接于該輸出軸11。動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)30能夠?qū)⑤敵鲚S11的周向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成沖錘16的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在下文中將對(duì)動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)30進(jìn)行詳描述。在沖錘16的下游以與沖錘16間隔一定間隙的方式設(shè)置有可沿軸向運(yùn)動(dòng)的砧子17，這樣實(shí)現(xiàn)了軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖錘16對(duì)砧子17施加軸向沖擊力。為了避免砧子17的軸向運(yùn)動(dòng)幅度過大，在殼體15內(nèi)還設(shè)置了作用于砧子17的阻擋結(jié)構(gòu)50。
[0030]在砧子17的下部設(shè)置有安裝鉆頭的結(jié)構(gòu)19，用以安裝鉆頭(未示出)實(shí)現(xiàn)鉆井。為了能夠?qū)⒃阢@進(jìn)過程中產(chǎn)生的泥漿排出，在沖錘16、砧子17和動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)30還構(gòu)造有彼此連通的通道12，如圖1所示。在一個(gè)實(shí)施例中，砧子17的上游端部設(shè)置為平的沖擊面，以便于沖錘16將將沖擊能夠傳遞給砧子17。在砧子17的側(cè)部設(shè)置有至少一個(gè)與通道12連通的支通道18，使得砧子17內(nèi)的通道能與沖錘16和動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)30內(nèi)的通道相連通。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，支通道18的數(shù)量為3個(gè)，并且在周向上均勻分布。
[0031]圖3示意性地顯示了動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)30的結(jié)構(gòu)。動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)30包括圓柱形連接件31，在連接件31的周向側(cè)壁上設(shè)置有波浪形導(dǎo)軌32。在一個(gè)實(shí)施例中，連接件31和輸出軸11之間為螺紋連接。動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)30還包括與波浪形導(dǎo)軌32相配合的導(dǎo)向銷33。連接件31的上游固定連接于輸出軸11，沖錘16與導(dǎo)向銷33固定連接從而實(shí)現(xiàn)了沖錘16與連接件31之間的連接，這樣就實(shí)現(xiàn)了通過動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)30將動(dòng)力源的能量輸出到?jīng)_錘
16。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在導(dǎo)向銷33的外部還可安裝有軸承(未示出)，以降低導(dǎo)向銷33與沿波浪形導(dǎo)軌32之間的摩擦。
[0032]圖4以三維圖示意性地顯示了連接件31和波浪形導(dǎo)軌32。優(yōu)選地，波浪形導(dǎo)軌32的形狀為以連接件31的周向轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)閰⒄?，每個(gè)波峰的后側(cè)邊比前側(cè)邊更陡。圖5以平面圖示意性地顯示了波浪形軌道32，圖5中的箭頭為連接件31的周向轉(zhuǎn)動(dòng)方向，以該箭頭的方向?yàn)閰⒄眨ǚ?4的后側(cè)邊35比前側(cè)邊36更陡。在一個(gè)實(shí)施例中，波峰34的后側(cè)邊35可與連接件31的母線平行。這樣，導(dǎo)向銷33在沿波浪形導(dǎo)軌32運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)以相對(duì)較慢的速度升高到最高點(diǎn)，然后以較快的速度落回到最低點(diǎn)，使得沖錘16對(duì)砧子17的沖擊力更大。波浪形導(dǎo)軌32的波峰的數(shù)量可根據(jù)設(shè)計(jì)要求而確定，這里不再贅述。[0033]由于導(dǎo)軌32為波浪形，因此在連接件31周向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)向銷33會(huì)產(chǎn)生軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的分量，從而能帶動(dòng)沖錘16進(jìn)行軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)連接件31的周向轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)到?jīng)_錘16的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。但是在轉(zhuǎn)換的過程中，必然存在未轉(zhuǎn)換完全的扭矩，而這個(gè)扭矩對(duì)接下來的沖擊過程來說是無用的。為了消除該扭矩，在殼體15的內(nèi)壁上，沖錘16的區(qū)域設(shè)置有多個(gè)第一軸向?qū)虿?3，在沖錘16的外表面上設(shè)置有多個(gè)與第一軸向?qū)虿?3配合使用的第一導(dǎo)向肋14。在裝配狀態(tài)中，第一導(dǎo)向肋14插入到第一軸向?qū)虿?3中。由于殼體15的周向轉(zhuǎn)動(dòng)速度小于動(dòng)力源周向轉(zhuǎn)動(dòng)速度，第一軸向?qū)虿?3會(huì)阻止第一導(dǎo)向肋14的快速轉(zhuǎn)動(dòng)，即沖錘16不會(huì)相對(duì)于殼體15周向轉(zhuǎn)動(dòng)而是僅軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。圖2顯示了在裝配狀態(tài)中的第一軸向?qū)虿?3和第一導(dǎo)向肋14的橫截面圖，從整體來看，第一軸向?qū)虿?3和第一導(dǎo)向肋14呈花鍵連接方式?？梢岳斫獾厥?，第一軸向?qū)虿?3也可設(shè)置在沖錘16的外表面上,而將第一導(dǎo)向肋14設(shè)置在殼體15的內(nèi)壁上。在一個(gè)未不出的實(shí)施例中，殼體15與沖錘16之間還可采用八方連接。應(yīng)當(dāng)理解地是，所有能實(shí)現(xiàn)阻止沖錘16相對(duì)于殼體15周向轉(zhuǎn)動(dòng)的方式都可以用于本發(fā)明，而不限于本發(fā)明所公開的例子。
[0034]圖6示意性地顯示了作用于砧子17的阻擋結(jié)構(gòu)50。阻擋結(jié)構(gòu)50通過以下結(jié)構(gòu)形成:在殼體15的下游以能拆卸的方式連接有連接套51，連接套51的內(nèi)徑小于殼體15的內(nèi)徑而形成徑向向里凸出的臺(tái)階54。砧子17構(gòu)造為其上游部分的外徑與連接套51的內(nèi)徑相匹配，下游部分的外徑大于連接套51內(nèi)徑。在砧子17的上游部分設(shè)置有凹槽52，在凹槽52內(nèi)能拆卸地安裝有徑向向外凸出的限位塊53。限位塊53能與臺(tái)階54相接合而實(shí)現(xiàn)阻擋結(jié)構(gòu)50。在一個(gè)實(shí)施例中，在殼體15的內(nèi)壁上，臺(tái)階54的上游還設(shè)置有作用于限位塊53的限位肩55以限制限位塊53的軸向運(yùn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在殼體15的內(nèi)部形成用于限位塊53的有限的軸向運(yùn)動(dòng)軌道，使得限位塊53只能沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)從而砧子17也只能軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0035]在鉆井過程中，安裝在殼體15下游的連接套51能對(duì)砧子17施加朝向下游的作用力，以使得鉆頭能夠鉆進(jìn)。在一個(gè)實(shí)施例中，連接套51與殼體15以能拆卸的方式相連接，使得砧子17的安裝和拆卸更加方便。
[0036]為了使得鉆頭能夠以轉(zhuǎn)動(dòng)形式鉆進(jìn)，還需要將砧子17設(shè)置為與殼體15或連接套51同步轉(zhuǎn)動(dòng)。這里可采用與沖錘16和殼體15之間的連接方式相同的方式，為了簡(jiǎn)單起見，這里不再贅述。
[0037]在鉆井過程中，殼體15進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，并其通過砧子17與連接套51連接，安裝在砧子17上的鉆頭與殼體15同步轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)鉆進(jìn)。在此過程中，動(dòng)力源帶動(dòng)輸出軸11以高于殼體15的轉(zhuǎn)速而周向轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)30通過設(shè)置在連接件31外表面上的波浪形導(dǎo)軌32將輸出軸11的周向轉(zhuǎn)動(dòng)變成沖錘16的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣，沖錘16對(duì)砧子17施加沖擊，砧子17又將該沖擊作用傳遞給鉆頭以對(duì)地層巖石產(chǎn)生高頻沖擊，從而實(shí)現(xiàn)了鉆井提速作用。
[0038]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種沖擊式鉆井設(shè)備，包括， 能轉(zhuǎn)動(dòng)的中空的殼體， 在所述殼體內(nèi)部設(shè)置有能軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的沖錘，所述沖錘的上游端部通過動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)連接于周向轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力源， 在所述殼體內(nèi)部，所述沖錘的下游與所述沖錘間隔式設(shè)置有能沿軸向運(yùn)動(dòng)的砧子，使得所述沖錘能對(duì)所述砧子施加軸向沖擊力，所述砧子通過作用于其的阻擋結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)軸向運(yùn)動(dòng)限位， 其中，所述動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括在周向外壁上設(shè)置有波浪形導(dǎo)軌的圓柱狀連接件和與所述波浪形導(dǎo)軌相配合的導(dǎo)向銷，所述沖錘通過所述導(dǎo)向銷連接于所述動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)所述沖錘的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊式鉆井設(shè)備，其特征在于，所述波浪形導(dǎo)軌的形狀為以所述連接件的周向轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)閰⒄?，每個(gè)波峰的后側(cè)邊比前側(cè)邊更陡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沖擊式鉆井設(shè)備，其特征在于，所述殼體的內(nèi)壁與所述沖錘的外表面之間采用八方連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沖擊式鉆井設(shè)備，其特征在于，在所述殼體的內(nèi)壁上，所述沖錘的區(qū)域設(shè)置有多個(gè)第一軸向?qū)虿?，在所述沖錘的外表面上設(shè)置有多個(gè)與所述第一軸向?qū)虿叟浜鲜褂玫牡谝粚?dǎo)向肋。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的沖擊式鉆井設(shè)備，其特征在于，在所述殼體的下游以能拆卸的方式連接有連接套，所述連接套的內(nèi)徑小于所述殼體的內(nèi)徑而形成徑向向里凸出的臺(tái)階，所述砧子的上游部分的外徑與所述連接套的內(nèi)徑相匹配，所述砧子的下游部分的外徑大于所述連接套內(nèi)徑，在所述砧子的上游部分設(shè)置有凹槽，在所述凹槽內(nèi)能拆卸地安裝有徑向向外凸出的與所述臺(tái)階相配合的限位塊，以實(shí)現(xiàn)所述阻擋結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沖擊式鉆井設(shè)備，其特征在于，在所述限位塊和所述砧子的下游部分之間形成所述連接套能安裝到其中的安裝槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的沖擊式鉆井設(shè)備，其特征在于，在所述殼體的內(nèi)壁上，所述臺(tái)階的上游還設(shè)置有作用于所述限位塊的限位肩以限制所述限位塊的軸向運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5到7中任一項(xiàng)所述的沖擊式鉆井設(shè)備，其特征在于，所述砧子的外表面與所述連接套內(nèi)壁之間采用八方連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求5到7中任一項(xiàng)所述的沖擊式鉆井設(shè)備，其特征在于，在所述連接套內(nèi)壁上設(shè)置有多個(gè)第二軸向?qū)虿?，在所述砧子的外表面上設(shè)置有多個(gè)與所述第二軸向引導(dǎo)槽配合使用的第二導(dǎo)向肋。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的沖擊式鉆井設(shè)備，其特征在于，所述殼體能夠周向轉(zhuǎn)動(dòng)，并且所述殼體的周向轉(zhuǎn)動(dòng)速度小于所述動(dòng)力源的周向轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
【文檔編號(hào)】E21B6/02GK103939010SQ201310016908
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月17日
【發(fā)明者】張海平, 索忠偉, 陶興華, 陳天成, 王甲昌, 張仁龍, 涂玉林, 劉鵬, 胡彥峰, 劉曉丹 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院