[发明专利]利用涡轮与多孔流道实现涡激振动的振荡器

摘要

本发明涉及一种利用涡轮与多孔流道实现涡激振动的振荡器，由涡轮总成、振荡短节、转换接头组成。所述的振荡短节前端连接冲击接头，后端连接涡轮总成，通过涡轮总成将液压能转化为涡轮轴机械能，流道旋转开关通过螺纹与涡轮轴连接，改变钻井液流道，使流体周期性变化地流入振荡短节，从而导致钻井液压力周期性变化，使振荡短节产生一定频率的轴向冲击，在钻头旋转破岩过程中对钻头施加一个轴向振动，从而提高钻头破岩效率。本发明的利用涡轮与多孔流道实现涡激振动的振荡器利用钻井液流道周期性变化，产生一定频率的轴向冲击力，结构简单，不含电子元件与橡胶元件，对地层适应性强，有效提高钻井效率。

主权项

1.利用涡轮与多孔流道实现涡激振动的振荡器，其特征在于：所述的利用涡轮与多孔流道实现涡激振动的振荡器包括涡轮总成、振荡短节、转换接头，在振荡短节前端连接冲击接头，后端连接涡轮总成；所述的涡轮总成包括涡轮本体(1)、角接触球轴承(2)、防掉环a(3)、限位套筒a(4)、涡轮定子(5)、涡轮转子(6)、涡轮传动键(7)、限位套筒b(8)、矩形密封圈(9)、涡轮轴(10)、圆柱滚子轴承(11)、推力球轴承(12)、防掉环b(13)，依次将涡轮转子(6)、涡轮定子(5)和限位套筒b(8)通过涡轮传动键(7)安装在涡轮轴(10)上，将防掉环a(3)安装在涡轮轴(10)的上部，将两个角接触球轴承(2)反向安装在涡轮本体(1)和涡轮轴(10)上部，预先将限位套筒a(4)和矩形密封圈(9)安装到涡轮本体(1)上，再通过花键配合将涡轮定子(5)放入涡轮本体(1)内，从上到下依次将圆柱滚子轴承(11)、推力球轴承(12)和防掉环b(13)安装在涡轮轴(10)下部；转换接头(14)，转换接头(14)上部通过螺纹连接与涡轮本体(1)连接；所述的振荡短节包括旋转开关(15)、卡环(16)、拼环(17)、内撑套(18)、支撑块(19)、流道块(20)、振荡本体(21)，旋转开关(15)通过螺纹与涡轮轴(10)连接，将转换接头(14)下部通过螺纹与振荡本体(21)上部连接，将流道块(20)通过卡环(16)、拼环(17)和内撑套(18)安装到振荡本体(21)内，当钻井液流过涡轮总成，涡轮转子(6)旋转，涡轮转子(6)通过键传递扭矩使涡轮轴(10)旋转，涡轮轴(10)旋转通过螺纹连接带动旋转开关(15)旋转，旋转开关(15)改变钻井液进入流道块(20)的形式，钻井液在流道块(20)的两个流体流道入口周期性变化，使液体压力产生周期性变化，驱动振荡短节产生轴向振动，通过振荡本体(21)将振动向前传递，作用在钻头上，从而能加快钻头破岩速度，防止卡钻，提高钻井效率。