[实用新型]一种双约束轴向振荡器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种井下降摩减阻工具，特别是一种双约束轴向振荡器。

背景技术

在石油钻井施工中，轴向振荡器可以减小钻柱摩阻，增加有效钻压，提高机械钻速。市面上现有轴向振荡器为碟簧单约束结构，没有考虑钻压施加对工具的影响，即当钻压与泵压之差到一定幅度时，工具不能振动。本新型所涉及的双约束轴向振荡器采用了碟簧双约束结构，使工具能在钻压大于泵压和泵压大于钻压两种情况下都能振动。

发明内容

为了克服现有钻压与泵压之差到一定幅度时，工具不能振动的问题，本实用新型提供一种双约束轴向振荡器，中心轴与活塞轴组成的内管在钻压和泥浆压力的双重影响下移动，与上约束管或下约束管共同压缩碟簧，本新型所涉及的双约束轴向振荡器采用了碟簧双约束结构，使工具能在钻压大于泵压和泵压大于钻压两种情况下都能振动。

本实用新型采用的技术方案为：

一种双约束轴向振荡器，包括外筒，外筒内设置有中心轴，外筒与中心轴之间设置有碟簧，碟簧位与外筒与中心轴的中间部位，碟簧两端分别设置有上约束管，下约束管，外筒内部下方设置有活塞轴，外筒的下端连接有下接头。

所述上约束管与中心轴上的台阶面为平面接触配合。

下接头内部有一台阶，台阶一面与下约束管平面接触配合，另一面外径小于活塞轴外径。

上约束管与下约束管均为圆筒结构。

下接头与外筒通过螺纹连接。

本实用新型的有益效果为：

中心轴与活塞轴组成的内管在钻压和泥浆压力的双重影响下移动，与上约束管或下约束管共同压缩碟簧，由于泥浆压力的不断变化，碟簧周期性的压缩和恢复，使内管在外筒与下接头组成的外壳中形成周期性的往复运动。

在碟簧两端有两组对碟簧进行位置限制的结构，第一组结构为上约束管和活塞轴台阶面，第二组结构为下约束管与中心轴。在不同的受力情况下，分别由这两组结构独立对碟簧进行压缩和限位。

本新型所涉及的双约束轴向振荡器采用了碟簧双约束结构，使工具能在钻压大于泵压和泵压大于钻压两种情况下都能振动。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图。

图中：1、中心轴；2、外筒；3、上约束管；4、碟簧；5、下约束管；6、活塞轴；7、下接头。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有钻压与泵压之差到一定幅度时，工具不能振动的问题，本实用新型提供一种如图1所示的双约束轴向振荡器，中心轴与活塞轴组成的内管在钻压和泥浆压力的双重影响下移动，与上约束管或下约束管共同压缩碟簧，本新型所涉及的双约束轴向振荡器采用了碟簧双约束结构，使工具能在钻压大于泵压和泵压大于钻压两种情况下都能振动。

一种双约束轴向振荡器，包括外筒2，外筒2内设置有中心轴1，外筒2与中心轴1之间设置有碟簧4，碟簧4位与外筒2与中心轴1的中间部位，碟簧4两端分别设置有上约束管3，下约束管5，外筒2内部下方设置有活塞轴6，外筒2的下端连接有下接头7。

如图1所示的一种双约束轴向振荡器，所述中心轴1与活塞轴6为螺纹连接，放置于外筒2与下接头7所组成的外壳内部。上约束管3放置于中心轴的台阶上，下约束管5位于下接头的台阶上。碟簧4位于上约束管3和下约束管5之间。

在工具使用过程中，有规律的脉冲钻井泥浆从中心管进入，活塞轴6上的活塞有密封作用，可防止泥浆进入中心轴1和外筒2之间的环形空间，活塞轴6受泥浆压力作用，因活塞轴6与中心轴1以螺纹连接，可看作中心轴1受泥浆压力作用。中心轴1与上部钻柱连接，同时受上部钻柱压力影响。泥浆压力与上部钻柱压力为方向相反的两个力。

当钻柱压力小于泥浆压力时，活塞轴6与中心轴1朝内螺纹方向移动，外筒2、下接头、上约束管3位置不变，活塞轴6与上约束管3一起压缩碟簧4。在泥浆压力减小时，碟簧4恢复形变，中心轴1与活塞轴6回复原位置，形成中心轴1的往复运动。

在钻压大于泥浆压力时，活塞轴6与中心轴1向外螺纹端移动，此时下约束管5位置不变，中心轴1与下约束管5一起压缩碟簧4到某一位置。由于泥浆压力为脉冲压力，钻压与泥浆泵压的差值也相应变化，导致碟簧4压缩长度变化。最终形成中心轴1的往复运动。

实施例2：

基于实施例1的基础上，本实施例中所述上约束管3与中心轴1上的台阶面为平面接触配合。