[发明专利]一种可提高液动冲击器工作性能的滑阀式阀控机构

权利要求书

1.一种可提高液动冲击器工作性能的滑阀式阀控机构，其特征在于：所述滑阀式阀机构包括：上接头(1)、上缸套(3)、限位垫(4)、上导向套(5)、滑阀(6)、冲锤(7)、外管(8)和冲击砧座(10)，冲锤(7)下端与冲击砧座(10)的砧座安装于下缸套(9)内孔中；上述零部件安装在液动冲击器的外管(8)内，外管(8)上端与上接头(1)通过螺纹连接，上接头(1)上部与钻杆螺纹连接；外管(8)下端与冲击砧座(10)连接，冲击砧座(10)下端连接钻头或钻具；冲锤(7)上下往复运动，周期性地击打冲击砧座(10)，击打力通过与冲击砧座(10)传递给与之连接的钻具或钻头，进行碎岩做功。

2.根据权利要求1所述的一种可提高液动冲击器工作性能的滑阀式阀控机构，其特征在于：外管(8)上下两端螺纹尾端加工有与螺纹大小径同心的内孔和限位台阶；上导向套(5)安装在外管(8)上部内孔处，通过限位台阶定位，上导向套(5)外径与配合安装的内孔滑动密封配合；上导向套(5)圆周开有侧排水孔(15)，冲锤(7)与滑阀(6)往复运动时，上腔的流体通过侧排水孔(15)进行排出与补充。

3.根据权利要求1所述的一种可提高液动冲击器工作性能的滑阀式阀控机构，其特征在于：滑阀限位垫(4)与上缸套(3)外径等径，依次装入上导向套(5)上部内孔，底部由上导向套(5)的内孔台阶限位固定；上缸套(3)外圆与上导向套(5)上部内孔为滑动密封配合，两零件安装到位后上端面呈平齐状；上接头(1)下端面(12)与上缸套(3)和上导向套(5)上端面贴合压紧，三者中间设计有密封圈(2)，防止流体泄漏泄压。

4.根据权利要求1所述的一种可提高液动冲击器工作性能的滑阀式阀控机构，其特征在于：滑阀式阀控机构采用芯阀式结构，滑阀(6)外圆呈两端小中间大不等径形状，滑阀(6)有中心通水孔，底部封闭，近底端有侧向水孔(18)；滑阀(6)上端外圆与上缸套(3)内孔滑动密封配合，滑阀(6)沿上缸套(3)内孔上下滑动运动；滑阀(6)上部加工有环槽，环槽部分安装在限位垫(4)的U形卡槽中，槽孔与滑阀(6)环槽小径处外径有0.1mm～1.0mm的间隙配合，滑阀(6)在U形卡槽内可上下自由活动；滑阀(6)上下运动时其阀程H由环槽上下台肩和限位垫(4)的上下平面进行限位控制。

5.根据权利要求1所述的一种可提高液动冲击器工作性能的滑阀式阀控机构，其特征在于：安装滑阀(6)时，先将滑阀(6)上部环槽置于限位垫(4)的U形槽中，然后将滑阀(6)插入冲锤(7)上端中心孔，再将上缸套(3)压在限位垫(4)上。

6.根据权利要求1所述的一种可提高液动冲击器工作性能的滑阀式阀控机构，其特征在于：冲锤(7)中心有钻井液流通道(23)，底部有侧向节流孔(24)。冲锤(7)上段外径与上导向套(5)内孔滑动配合，冲锤(7)杆体上端外圆加工有花键式纵向导水排砂槽(17)，可减小其与上导向套(5)内孔壁间的摩擦面积，可有效防止冲洗液中泥砂阻卡；冲锤(7)上段内孔呈不等径形状，上孔径大、下孔径小，两孔间加工有较大孔径的内环槽孔，内环槽孔与滑阀(6)外圆形成环形腔室；位于内环槽孔上部有内孔(16)与滑阀(6)的粗径部分滑动密封配合，构成滑动配合密封面；位于内环槽孔下部的内孔(20)与滑阀(6)下端外圆(19)滑动密封配合；冲锤(7)杆体上段环槽孔上部内孔孔径大于下部内孔孔径，沿冲锤中心从上往下投影，两孔形成环形面积差；当冲锤(7)回程上行至滑阀(6)插入冲锤(7)中心水孔(20)时，中心水路关闭并产生水击压强，水击压强作用于该环形面积上，推动冲锤(7)快速向下击打冲击砧座(10)做功；由于该受力环形面积比较小，使得冲锤(7)在冲程运动时具有较高的下行速度，从而获得较高的击砧末速度，有利于提高液动冲击器的冲击功。