[发明专利]机械液压式高效减震器

说明书

本发明涉及石油、地质的钻井设备技术领域，尤其涉及一种机械液压式高效减震器及其使用方法。本发明要解决的技术问题是减震效果较差，且无法有效的吸收井下复杂的动载荷，和减震装置使用寿命较短。为了解决上述技术的问题，本发明提供了一种机械液压式高效减震器，本发明由芯轴、外套壳机构和延长机构组成，本发明通过内花键和外花键的设置，传递上部扭矩给下部钻具，在钻头切削过程中出现跳动时，轴向压力增大，可通过防掉帽向下推动碟簧组压缩，从而形成缓冲作用，阻挡了大部分轴向跳动冲击向上部钻柱传递，有效的提高了钻头的使用寿命，并提高了钻井施工的工作效率，通过阀芯可使油液从油腔上端流向油腔下端时，阀芯将单流油孔封堵。

技术领域

本发明涉及石油、地质的钻井设备技术领域，具体为一种机械液压式高效减震器。

背景技术

目前，减震器广泛用于石油钻井领域，特别在一些硬地层段，跳钻特别严重的情况下，使用减震器能有效保护钻头、提高钻柱和地面设备的安全性。常规的减震器一般有机械和液压两种结构形式，机械式减震器一般采用碟形弹簧或环形弹簧作为弹性元件，液压式减震器一般采用硅油作为弹性介质。

现有技术中至少存在如下问题没有得到解决：1、以上两种减震器都只属于弹簧的不同结构形式罢了，能在钻头弹跳时起到缓冲作用，但减震效果并不理想，钻头在破碎岩石时会产生剧烈的震动，减少了钻头和钻柱的使用寿命，延长了钻井周期；2、且在弹性元件复原过程可能会产生二次跳动或共振，常规减震器能缓解或弱化下部跳钻对上部钻柱的影响，但不能完全阻隔这种跳动，从而使螺杆钻具及钻头受复杂的动载性破坏，导致钻具断裂；3、减震器单一结构的弹性元件在长期高频的使用下，磨损较为严重，极大地降低了使用寿命，提高了工程成本。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种机械液压式高效减震器，解决了减震效果较差，且无法有效的吸收井下复杂的动载荷，和减震装置使用寿命较短的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种机械液压式高效减震器，包括芯轴，所述芯轴上从上到下依次活动套接有外套壳机构、防掉帽、碟簧组和延长机构，且延长机构活动套接在外套壳机构内。

优选的，所述外套壳机构包括花键套，且花键套活动套接在芯轴上，所述花键套的下半端上螺纹套接有上缸套，且上缸套内壁的下半端螺纹套接有下缸套，且下缸套内壁的下半端螺纹套接有下接头，所述防掉帽和碟簧组均活动套接在上缸套内，所述花键套内壁的上半端开设有第一密封组，且下缸套和下接头内壁的上半端分别开设有第二密封组和第三密封组，所述下缸套内开设有油腔，且延长机构活动套接在油腔内，所述花键套和下缸套的外壁均开设有贯穿至其内壁的注油孔，且注油孔内活动嵌套有油堵，所述花键套内壁的下半端固定嵌套有内花键，所述芯轴上固定套接有外花键，且内花键活动套接在外花键内壁上并与外花键啮合。

优选的，所述延长机构包括延长轴，且延长轴活动套接在油腔内，所述延长轴上半端的顶部分别开设有贯穿至其底部的泄压油孔和单流油孔，且单流油孔内从上到下依次活动套接有丝堵、弹簧和阀芯，且延长轴外壁的上半端开设有第四密封组。

优选的，碟簧组的顶面与防掉帽的底面活动搭接，且碟簧组的底面与下缸套的顶面活动搭接。

优选的，延长轴的顶部开设有贯穿至其底部且侧截面为T型结构的内孔，所述芯轴的底端贯穿下缸套并插接在内孔的上半端。

优选的，防掉帽的外径为花键套内径的1.2倍，且防掉帽的内径为碟簧组内径的1.2倍。

优选的，单流油孔的数量为七个，且七个单流油孔与泄压油孔等距离径向设置在延长轴的顶部。

优选的，单流油孔的侧截面为直径从上到下依次减小的三段台阶结构，所述丝堵位于单流油孔的上半端。

(三)有益效果