射流式冲击器耐磨内缸和活塞.pdf

本发明涉及一种油气钻井机具，尤其是油气钻井冲击钻井用的射流式液动冲击器。活塞上部装有活塞耐磨环，活塞耐磨环下部与活塞的台肩面接触，上部是通过上定位环压紧，上定位环通过螺纹与活塞连接，活塞下部装有活塞耐磨套，活塞耐磨套的下部通过下定位环压紧，内缸的上部装有内缸耐磨套，缸盖装有缸盖耐磨环，缸盖耐磨环通过弹性挡圈压紧在缸盖上的台肩面上。在内缸与活塞的磨擦段加设了硬质合金制成的内缸耐磨套、活塞耐磨环、缸盖耐磨环、活塞耐磨套，减小了内缸与活塞的磨擦间隙，减少泄露，从而避免高压高速射流的冲刷，进而提高了射流元件的稳定性和可靠性，有效的延长器件的使用寿命。

1、  一种射流式冲击器耐磨内缸和活塞，是由外(1)，内缸(2)，活塞(7)、中接头(15)、冲锤(16)构成，其特征在于，活塞(7)上部装有活塞耐磨环(6)，活塞耐磨环(6)下部与活塞(7)的台肩面接触，上部是通过上定位环(5)压紧，上定位环(5)通过螺纹与活塞(7)连接，活塞(7)下部装有活塞耐磨套(11)，活塞耐磨套(11)的上部与活塞(7)的台肩面接触，活塞耐磨套(11)的下部通过下定位环(13)压紧，下定位环(13)与活塞(7)螺纹连接，内缸(2)的上部内壁装有内缸耐磨套(3)，内缸耐磨套(3)是通过隔套(8)在内缸(2)上的台肩面和缸盖(12)压紧配合固定，缸盖(12)装有缸盖耐磨环(10)，缸盖耐磨环(10)通过弹性挡圈(9)压紧在缸盖(12)上的台肩面上。

2、  按照权利要求1所述的射流式冲击器耐磨内缸和活塞，其特征在于，上定位环(5)开有定位孔，通过销(4)定位，销(4)与上定位环(5)开的定位孔是过盈配合。

3、  按照权利要求1所述的射流式冲击器耐磨内缸和活塞，其特征在于，内缸耐磨套(3)、活塞耐磨环(6)、缸盖耐磨环(10)和活塞耐磨套(11)均由硬质合金或耐磨陶瓷加工制成。

射流式冲击器耐磨内缸和活塞
技术领域：
本发明涉及一种油气钻井机具，尤其是油气钻井冲击钻井用的射流式液动冲击器。
背景技术
现有的油气钻井主要采用普通回转钻进技术，配合使用牙轮钻头、PDC钻头、金刚石钻头及喷射钻井工艺，当钻进遇到硬岩层时，钻进效率很低，钻头使用寿命短，施工周期较长，成本较高。CN2040529公开的液动射流式冲击回转钻具，适应的冲洗液为水及低固相泥浆，一旦冲洗液中固相含量较高时，其射流元件磨损及其下部的活塞与缸体、活塞与下端盖之间的磨损也很严重，严重影响钻进工作的稳定性和可靠性。
目前研制使用的液动射流式冲击器，活塞与缸体之间的配合主要是金属之间的间隙配合。在现场使用过程中，泥浆中的固相含量较高时，活塞与缸体之间、活塞杆与下端盖之间的运动副摩擦会加剧。具体表现形式：固相颗粒的磨料磨损，并且伴随有通过微小配合间隙泄露出来的高压高速流体切割金属。
它引起的具体后果是：当活塞和缸体之间的间隙过大时，会引起射流式冲击器冲击功和冲击频率的下降，不能有效提供碎岩所需要的冲击力。并且射流元件可的反馈信号会减弱到不能把射流切换到另一侧，发生单侧附壁的现象，在冲洗液的长时间冲刷下射流元件会很快损坏，进而不能正常的工作。在现场实验过程中普通的射流式冲击器的使用寿命大约在15～20小时之间。而钻头的使用时间则要比这长大约5倍。最终破坏既定的设计目标——射流式冲击器的使用寿命和钻头的使用寿命相匹配起来。
发明内容：
本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种射流式冲击器耐磨缸体和活塞。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
活塞7上部装有活塞耐磨环6，活塞耐磨环6下部与活塞7的台肩面接触，上部是通过上定位环5压紧，上定位环5通过螺纹与活塞7连接，上定位环5开有定位孔，通过销4定位，销4与上定位环5开的定位孔是过盈配合，活塞7下部装有活塞耐磨套11，活塞耐磨套11的上部与活塞7的台肩面接触，活塞耐磨套11的下部通过下定位环13压紧，下定位环13与活塞7螺纹连接，内缸2的上部内壁装有内缸耐磨套3，内缸耐磨套3是通过隔套8在内缸2上的台肩面和缸盖12压紧配合固定，缸盖12装有缸盖耐磨环10，缸盖耐磨环10通过弹性挡圈9压紧在缸盖12上的台肩面上。
本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：
内缸耐磨套3、活塞耐磨环6、缸盖耐磨环10和活塞耐磨套11均由硬质合金或耐磨陶瓷加工制成。
有益效果：在内缸与活塞的磨擦段加设了硬质合金制成的内缸耐磨套、活塞耐磨环、缸盖耐磨环、活塞耐磨套，减小了内缸与活塞的磨擦间隙，减少泄露，从而避免高压高速射流的冲刷，进而提高了射流元件的稳定性和可靠性，有效的延长器件的使用寿命。
附图说明：
附图1：射流式冲击器耐磨缸体和活塞结构剖视图
1 外缸，2 内缸，3 内缸耐磨套，4 销，5 上定位环，6 活塞耐磨环，7 活塞，8 隔套，9 弹性挡圈，10 缸盖耐磨环，11 活塞耐磨套，12 缸盖，13 下定位环，14 定位销，15 中接头，16 冲锤。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例作进一步详细说明：
活塞7上部装有活塞耐磨环6，活塞耐磨环6下部与活塞7的台肩面接触，上部是通过上定位环5压紧，上定位环5通过螺纹与活塞7连接，上定位环5开有定位孔，通过销4定位，销4与上定位环5开的定位孔是过盈配合，活塞7下部装有活塞耐磨套11，活塞耐磨套11的上部与活塞7的台肩面接触，活塞耐磨套11的下部通过下定位环13压紧，下定位环13与活塞7螺纹连接，内缸2的上部内壁装有内缸耐磨套3，内缸耐磨套3是通过隔套8在内缸2上的台肩面和缸盖12压紧配合固定，缸盖12装有缸盖耐磨环10，缸盖耐磨环10通过弹性挡圈9压紧在缸盖12上的台肩面上。内缸耐磨套3、活塞耐磨环6、缸盖耐磨环10和活塞耐磨套11均由硬质合金或耐磨陶瓷加工制成。
实施例1
外缸1通过螺纹与中接头15连接，内缸2套装在外缸1中，通过缸盖12压紧接触，并通过定位销14和缸盖12定位，缸盖12与中接头15的台肩面压紧，内缸2的上部内壁装有由硬质合金加工制成的内缸耐磨套3，内缸耐磨套3是通过隔套8在内缸2上的台肩面和缸盖12压紧配合固定，缸盖12装有由硬质合金加工制成的缸盖耐磨环10，缸盖耐磨环10通过弹性挡圈9压紧在缸盖12上的台肩面上。活塞7上部装有由硬质合金加工制成的活塞耐磨环6，活塞耐磨环6下部与活塞7的台肩面接触，上部是通过上定位环5压紧，上定位环5通过螺纹与活塞7连接，上定位环5开有定位孔，通过销4定位，销4与上定位环5开的定位孔是过盈配合，并将销4与上定位环5开的定位孔用电焊点焊连接后车去多余部分，防止活塞耐磨环6在振动中脱落；活塞7下部装有由硬质合金加工制成的活塞耐磨套11，活塞耐磨套11的上部与活塞7的台肩面接触，活塞耐磨套11的下部通过下定位环13压紧，下定位环13与活塞7螺纹连接，紧固后用电焊将下定位环13焊在活塞7上，防止它在振动过程中的脱落；活塞7通过莫氏锥度面与冲锤16连接构成。
实施例2
外缸1通过螺纹与中接头15连接，内缸2套装在外缸1中，通过缸盖12压紧接触，并通过定位销14和缸盖12定位，缸盖12与中接头15的台肩面压紧，内缸2的上部内壁装有由耐磨陶瓷加工制成的内缸耐磨套3，内缸耐磨套3是通过隔套8在内缸2上的台肩面和缸盖12压紧配合固定，缸盖12装有由耐磨陶瓷加工制成的缸盖耐磨环10，缸盖耐磨环10通过弹性挡圈9压紧在缸盖12上的台肩面上。活塞7上部装有由耐磨陶瓷加工制成的活塞耐磨环6，活塞耐磨环6下部与活塞7的台肩面接触，上部是通过上定位环5压紧，上定位环5通过螺纹与活塞7连接，上定位环5开有定位孔，通过销4定位，销4与上定位环5开的定位孔是过盈配合，并将销4与上定位环5开的定位孔用电焊点焊连接后车去多余部分，防止活塞耐磨环6在振动中脱落；活塞7下部装有由耐磨陶瓷加工制成的活塞耐磨套11，活塞耐磨套11的上部与活塞7的台肩面接触，活塞耐磨套11的下部通过下定位环13压紧，下定位环13与活塞7螺纹连接，紧固后用电焊将下定位环13焊在活塞7上，防止它在振动过程中的脱落；活塞7通过莫氏锥度面与冲锤16连接构成。