[发明专利]复合冲击钻井工具

摘要

一种复合冲击钻井工具，在上、下外壳体构成的圆筒内固定有导向套筒、上端盖、冲击筒和下端盖；周向摆锤组件摆动地设在冲击筒内，换向器摆动地设在摆锤组件内侧；换向器内设一缸体；轴向冲锤组件滑设在圆筒内，有滑设于缸体内的活塞及上、下活塞杆，钻头座周向固定地设在下外壳体底端，上、下活塞杆与换向器间设有第一凸轮机构和第二凸轮机构；冲击筒和缸体上设有导通缸体的液体配流通道，换向器上设有接通相应配流通道的配流孔，由换向器的正、反向摆动使进入缸体内的液体流向间歇地变化，由此，驱动轴向冲锤组件上下往复移动，同时驱动周向摆锤组件往复摆动。该钻井工具有“立体破岩”效果，可消除或降低“粘滑”效应，提高破岩效率和机械钻速。

主权项

一种复合冲击钻井工具，其特征在于：该钻井工具包括固定连接的管状上外壳体和下外壳体，在上、下外壳体构成的圆筒内由上向下顺序设有轴向和周向均固定的导向套筒、上端盖、冲击筒和下端盖，上、下端盖上均设有贯通的导流孔；一周向摆锤组件往复摆动地同轴设置在冲击筒内侧，所述冲击筒内壁面沿周向对称设有两个横截面呈扇形的轴向贯通腔体，所述周向摆锤组件包括一圆环体和沿该圆环体外缘周向对称设置的两个横截面呈扇形的摆动柱体，两个扇形的摆动柱体对应摆动地设置在两个扇形贯通腔体内；一圆筒形换向器往复摆动地同轴设置在所述周向摆锤组件内侧；换向器内同轴设有一缸体，所述缸体与冲击筒呈相对固定设置；一轴向冲锤组件上下移动地滑设在上、下外壳体构成的圆筒内，所述轴向冲锤组件包括有滑设于缸体内的活塞及其上、下活塞杆，所述上活塞杆向上穿过缸体顶部和上端盖延伸至导向套筒内，上活塞杆顶端设有一配重体，所述下活塞杆向下穿过缸体底部和下端盖延伸至下外壳体下部，下活塞杆底端设有一冲头体；一管状钻头座周向固定地挂设在下外壳体的底端，由所述移动的冲头体撞击该钻头座的顶部；所述上活塞杆与换向器上端设有驱使换向器沿其转轴朝正向摆动的第一端面凸轮机构，所述下活塞杆与换向器下端设有驱使换向器沿其转轴朝反向摆动的第二端面凸轮机构；所述冲击筒和缸体上设有导通缸体上腔和下腔的液体配流通道，所述换向器的筒壁上设有接通相应配流通道的配流孔，由换向器的正、反向摆动使进入缸体内的液体流向间歇地变化，由此，驱动轴向冲锤组件上下往复移动，同时，由从缸体流出的液体间歇地作用在周向摆锤组件的扇形摆动柱体的两侧，驱动周向摆锤组件正、反向往复摆动。