双信道双面排空射流元件.pdf

本发明涉及一种射流式液动冲击器双信道双面排空射流元件。射流元件底板上设有两个圆形截面或扁平形截面信号道和两个底板排空道，射流元件盖板上设有两个圆形截面或扁平形截面信号道和两个盖板排空道，射流元件底板与射流元件盖板之间为基板，基板设有对称的两个控制道和排空道。改进了射流元件的结构形式，扁平形截面信号道使底板和盖板厚度减小，增加了基板厚度，增加喷嘴处的通流能力，用四个信号道代替老式射流元件的两个信号道，实现两侧贯通的双面排空，较现有的非贯通单侧排空增大了排空道过流面积，有效增强射流元件的通流能力，降低了排空道和工作腔液流流速，减轻泥浆对射流元件和冲击器缸体的冲蚀，显著延长射流元件的工作寿命。

1、  一种双信道双面排空射流元件，其特征在于，射流元件底板3上设有两个圆形截面或扁平形截面信号道2和两个底板排空道8，射流元件盖板上5设有两个圆形截面或扁平形截面信号道2和两个盖板排空道7，射流元件底板3与射流元件盖板5之间为基板4，基板4设有对称的两个控制道1和排空道6，排空道6与盖板排空道7、底板排空道8相连通，射流元件底板3的控制道1与射流元件底板3设有的信号道2连通，射流元件盖板5的控制道1与射流元件盖板5设有的信号道2连通，射流元件基板4、底板3、盖板5三者通过螺栓紧密连接构成。

双信道双面排空射流元件
技术领域：
本发明涉及一种钻探机具的射流元件，尤其是油气钻井冲击钻进用的射流式液动冲击器射流元件。
背景技术
液动冲击器的核心部件就是射流元件，从某种意义上说，射流元件的寿命决定了冲击器使用时间的长短。就目前各种射流元件的使用情况来看，其寿命都不长。因此，业内人士对射流元件进行多次改进，改进方法不外乎两种：①在射流元件的盖板和底板上镶一层耐磨的硬质合金材料，或者同时将基板也全部用硬质合金制造，以通过改变射流元件材料的方式来增加其使用寿命。②在射流元件喷嘴上方设置分流压盖，将进入射流元件流体的一部分被分流到射流元件以外，减少进入射流元件的流体流量，从而达到减少流体冲刷而延长使用寿命的目的。但是，这种方法大大减少了射流元件射流的能量，同时，分流压盖结构复杂，且不可靠。以上两种方法在某种程度上对射流元件的使用寿命有一定的提高，但在实际应用中这种提高还远远达不到要求，原因就在于目前的射流式液动冲击器射流元件每侧控制道只有一个圆形截面的信号道(即元件一共有两个信号道)与之相对应，在信号道过流断面积一定和射流元件总体厚度一定的情况下，基板厚度难以增加，而底板和盖板厚度又较大，从而使射流元件喷嘴处的通流能力难以增加，若不采取分流措施，则喷嘴处和射流元件工作腔各处流速较高，受泥浆冲蚀严重，射流元件工作寿命短，影响射流式液动冲击器高效碎岩钻进优势的发挥。
发明内容：
本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种双信道双面排空射流元件。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
射流元件底板3上设有两个圆形截面或扁平形截面信号道2和两个底板排空道8，射流元件盖板上5设有两个圆形截面或扁平形截面信号道2和两个盖板排空道7，射流元件底板3与射流元件盖板5之间为基板4，基板4设有对称的两个控制道1和排空道6，排空道6与盖板排空道7、底板排空道8相连通，射流元件底板3的控制道1与射流元件底板3设有的信号道2连通，射流元件盖板5的控制道1与射流元件盖板5设有的信号道2连通，射流元件基板4、底板3、盖板5三者通过螺栓紧密连接构成。
有益效果：双信道双面排空射流元件，它改进了目前射流式冲击器射流元件的结构形式，扁平形截面信号道进一步将底板和盖板的厚度减小，增加基板的厚度，从而增加喷嘴处的通流能力，用四个信号道代替老式射流元件的两个信号道，实现两侧贯通的双面排空，较现有的非贯通单侧排空来说，双面排空增大了排空过流面积，有效增强射流元件的通流能力，降低了排空道和工作腔液流流速，减轻对冲击器缸体内壁的冲蚀，减轻泥浆对射流元件和冲击器缸体的冲蚀，显著延长射流元件的工作寿命。
附图说明：
附图1为双信道双面排空射流元件结构主视图
附图2为附图1沿A—A线扁平形截面信号道剖视图
附图3为附图1沿A—A线圆形截面信号道剖视图
附图4为圆形截面信号道2在底板3或盖板5上的剖视图
附图5为扁平形截面信号道2在底板3或盖板5上的剖视图
1 控制道，2 信号道，3 底板，4 基板，5 盖板，6 排空道，7 盖板排空道，8 底板排空道。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例作进一步详细说明：
射流元件底板3上设有两个圆形截面或扁平形截面信号道2和两个底板排空道8，射流元件盖板上5设有两个圆形截面或扁平形截面信号道2和两个盖板排空道7，射流元件底板3与射流元件盖板5之间为基板4，基板4设有对称的两个控制道1和排空道6，排空道6与盖板排空道7、底板排空道8相连通，射流元件底板3的控制道1与射流元件底板3设有的信号道2连通，射流元件盖板5的控制道1与射流元件盖板5设有的信号道2连通，射流元件基板4、底板3、盖板5三者通过螺栓紧密连接构成。
实施例1
射流元件底板3上设有两个圆形截面信号道2和两个底板排空道8，射流元件盖板上5设有两个圆形截面信号道2和两个盖板排空道7，射流元件底板3与射流元件盖板5之间为基板4，基板4设有对称的两个控制道1和排空道6，排空道6与盖板排空道7、底板排空道8相连通，从而实现两侧贯通的双面排空，比现有的非贯通单侧排空增大了排空过流面积，降低了排空道处流速，可以减轻对冲击器缸体内壁的冲蚀。射流元件底板3的控制道1与射流元件底板3设有的信号道2连通，射流元件盖板5的控制道1与射流元件盖板5设有的信号道2连通，射流元件基板4、底板3、盖板5三者通过螺栓紧密连接。板4上的每个控制道1在底板3和盖板5上各有一个信号道2与其相通，用四个信号道代替老式射流元件的两个信号道，但各信号道过流断面积的总和保持不变，因此，射流元件底板3和盖板5上的圆形截面信号道直径要比其他老式射流元件的要小，从而可以在射流元件直径和总厚度不变的情况下减小底板3的厚度和盖板5的厚度，同时增加基板4的厚度以增加喷嘴处的通流能力，从而在输入流量一定的情况下降低流速，减轻冲蚀，延长射流元件工作寿命。
实施例2
射流元件底板3上设有两个扁平形截面信号道2和两个底板排空道8，射流元件盖板上5设有两个扁平形截面信号道2和两个盖板排空道7，射流元件底板3与射流元件盖板5之间为基板4，基板4设有对称的两个控制道1和排空道6，排空道6与盖板排空道7、底板排空道8相连通，从而实现两侧贯通的双面排空，比现有的非贯通单侧排空增大了排空过流面积，降低了排空道处流速，可以减轻对冲击器缸体内壁的冲蚀。射流元件底板3的控制道1与射流元件底板3设有的信号道2连通，射流元件盖板5的控制道1与射流元件盖板5设有的信号道2连通，射流元件基板4、底板3、盖板5三者通过螺栓紧密连接。椭圆形截面信号道2进一步将底板3和盖板5的厚度减小，增加基板4的厚度，从而增加喷嘴处的通流能力，进一步减轻冲蚀以延长射流元件工作寿命。