[实用新型]新型二级助推液动冲击器

说明书

本实用新型公开了一种新型二级助推液动冲击器，包括外管、砧子和冲锤，在外管内安装有一喷嘴座，喷嘴座下端插入外管内安装的所述冲锤的尾孔内，在喷嘴座中部套有可沿喷嘴座上下滑动的管阀，管阀上有轴向孔道连通管阀上方的第一压力区和管阀下方的第二压力区，管阀下端面在第二压力区内的截面积大于管阀上端面在第一压力区内的截面积，所述喷嘴座中部有喷射孔对向所述冲锤中部的冲洗液通道，冲锤尾孔与喷嘴座之间有第三压力区；喷嘴座侧壁有侧进口与喷射孔相通。这种击器，在冲锤下行过程中可获得两次助推力，即除了在闭阀加速阶段获得压力能外，在进入自由行程阶段，除惯性力外还获得了第二次助推力，冲击动能更高，提高了打击能力，提高了钻进效能。

技术领域

本实用新型涉一种地质勘探用冲击器，适用于液动冲击回转钻探方法。

背景技术

在地质钻探作业中，冲击回转钻进方法是对硬质岩层钻进的有效方法，即在钻头上部或岩心管上部连接冲击器，冲击器靠液压产生冲击力传至钻头，使钻头在回转碎岩的同时，附加一轴向冲击力，即旋转钻进与轴向冲击相结合，使钻头在冲击力和回转剪切力作用下破碎岩石，可大幅度提高钻井速度，同时具有防斜效果和提高钻头的使用寿命等优点。可广泛应用于硬岩地层、容易孔斜的地层和强研磨性的地层钻进。

冲击回转钻进技术是提高硬岩钻进速度的有效手段，但是，传统的正作用冲击器在冲锤撞击砧子瞬间也是冲击能量被弹簧抵消最大的时候。传统的双作用冲击器，因水垫作用，同样降低冲锤打击速度，降低了冲锤的冲击能量。而射吸式冲击器在冲锤进入自由行程阶段，冲锤上部受到射流卷吸的负压拖拽，同样降低了冲锤的打击速度，降低了冲击能量。上述冲击器由于各自的缺点，均使冲击回转钻进技术的能量利用率低。另外，上述三种冲击器，还有一个共同缺点，就是冲锤除重力外，在自由行程阶段都失去了主动作用力，完全靠惯性冲击，在相应阻力作用下，冲锤打击砧子的速度均不是冲锤的最大速度，就是说冲击能量被降低了，甚至出现冲锤打不到砧子的情况就折返上行了。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

针对现有液动冲击器存在的上述问题，本实用新型的目的在于，提供一种新型二级助推液动冲击器，能够在冲击锤冲击行程末段提供二次推力，克服阻力影响，提高冲击速度，进而提高冲击动能。

本实用新型的新型二级助推液动冲击器的技术方案为：一种新型二级助推液动冲击器，包括外管、砧子和冲锤，在外管内安装有一喷嘴座，喷嘴座下端插入外管内安装的所述冲锤的尾孔内，在喷嘴座中部套有可沿喷嘴座上下滑动的管阀，管阀上有轴向孔道连通管阀上方的第一压力区和管阀下方的第二压力区，管阀下端面在第二压力区内的截面积大于管阀上端面在第一压力区内的截面积，所述喷嘴座中部有喷射孔对向所述冲锤中部的冲洗液通道，冲锤尾孔与喷嘴座之间有第三压力区，喷嘴座侧壁有侧进口与喷射孔相通，侧进口的位置满足于在管阀处于下止点时将侧进口覆盖关闭，在管阀处于上止点时管阀下端不能关闭侧进口，冲锤处于上止点时其上端面与管阀下端对对应且可将喷嘴座侧进口覆盖关闭。

进一步地，在所述的外管内安装有一个内缸，所述喷嘴座和阀套是安装于内缸内，内缸内通过肩部形成阀套上锁止位。

进一步地，在所述外管与管阀之间设置有内缸，所述管阀下部外径大于上部外径，对应地所述内缸下部内径大于上部内径，在靠近内径较大部分的顶部位置侧壁有呼吸孔连通到内缸与外管之间的通道，通道连通至内管容纳冲锤的空间。

进一步地，在所述内缸下端还连接有一个内缸下接头，内缸下接头与冲锤上端部之间设置有密封，外管安装内缸和内缸下接头的部分相对于下半部分内径较大，内壁形成一肩部，内缸下接头下端部抵靠在该肩部以实现内缸和内缸下接头在外管内的定位，内缸上端部则被通过螺纹连接在外管上端的上接头的下端面压紧。

进一步地，所述喷嘴座是通过在所述内缸上端向内环形凸起的上凸肩从下方抵在喷嘴座上端径向凸出边缘进行轴向以及径向定位，其上边缘被上接头压紧。