一种大孔径钻井用的空气潜孔锤冲击器的制作方法

本发明属于潜孔锤，具体是一种大孔径钻井用空气潜孔锤冲击器。

背景技术：

1、空气潜孔锤通常用于岩石、混凝土等坚硬材料的破碎和钻孔作业，能够将大块的岩石或混凝土块破碎成更小的块，以便于清理和运输。目前钻井作业成本过高，主要是因为干热岩地层中花岗岩的研磨性强、可钻性差，尤其在大孔径钻井使用中常规回转钻进方法碎岩效率低，钻头磨损快；因此，有必要提供一种大孔径钻井用空气潜孔锤冲击器，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大孔径钻井用空气潜孔锤冲击器，其包括：外管，其上方同轴固定有上接头，所述上接头内设有螺纹孔槽，用于连接外设钻进器，所述外管内设置有转换冲击机构，所述外管的内部设置有钻头扩孔器，所述钻头扩孔器能够在转换冲击机构向下的气压推动下进行高频冲击钻进，在达到钻进深度后径向扩孔并在转换冲击机构向上的气压推动下进行冲击扩孔。

2、进一步，作为优选，所述转换冲击机构包括：

3、逆止阀座，同圆心的固定在外管内，所述逆止阀座内中心设置有气流道；

4、活塞缸，固定在外管内，并位于逆止阀座下方，所述气流道的下端与所述活塞缸相连通；

5、活塞柱，密封滑动设置在所述活塞缸内，所述活塞柱上套接有缓冲弹簧；

6、卡嵌套，固定在所述外管内，并位于活塞缸下方，所述活塞柱的一端与所述卡嵌套密封滑动连接，所述外管内位于卡嵌套的下方设置有限位导套；

7、旁通道，开设有外管侧壁上，所述逆止阀座上设有侧向通道，所述侧向通道与旁通道相密封连通，所述旁通道的下端与活塞缸连通；

8、l形内管，其一端伸入在逆止阀座的气流道内，并与所述侧向通道相连通；

9、上定位弹簧，设置在活塞缸内，并位于活塞柱上方。

10、进一步，作为优选，所述气流通道与l形内管均通过外设气压泵进行高频抽排气。

11、进一步，作为优选，所述钻头扩孔器包括：

12、内套，设置在所述外管内，所述内套内滑动设置有钻轴，所述钻轴的一端与转换冲击机构中活塞柱相连接；

13、钻头，固定在钻轴的下方；

14、弹簧涨圈，设置在内套中，并套接钻轴外；

15、定位轴管，滑动设置在外管上，所述定位轴管内固定有控制环座，所述定位轴管的下端与钻头相连接；

16、径向器，固定在定位轴管与钻头之间；

17、加强杆，周向分布在定位轴管内，所述加强杆的两端分别与所述控制环座以及径向器相连接。

18、进一步，作为优选，所述径向器包括：

19、轴盘，其圆周侧壁均匀开设有多个安装槽；

20、扩块，滑动设置在各所述安装槽内，所述轴盘内位于各安装槽处均开设有密封腔；

21、气流环仓，设置在轴盘上方，并与各所述密封腔相连通，所述密封腔内滑动设置有轴塞，所述轴塞与所述扩块相连接。

22、进一步，作为优选，所述扩块的横截面呈直角梯形结构。

23、进一步，作为优选，所述轴盘内还分布有多个破齿，所述轴盘内转动连接有双头伸缩支杆，所述双头伸缩支杆的两端分别与所述扩块以及破齿相连接。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

25、本发明中采用转换冲击机构既能够通过钻头扩孔器进行向下的高频冲击钻进，也能够钻头扩孔器进行向上的高频冲击扩孔，从而在大孔径钻井中，具有较高的成孔钻进效率，降低钻头扩孔器端部磨损，延长使用寿命。

技术特征：

1.一种大孔径钻井用空气潜孔锤冲击器，其特征在于：其包括：外管(1)，其上方同轴固定有上接头(11)，所述上接头(11)内设有螺纹孔槽，用于连接外设钻进器，所述外管(1)内设置有转换冲击机构(2)，所述外管(1)的内部设置有钻头扩孔器(3)，所述钻头扩孔器(3)能够在转换冲击机构(2)向下的气压推动下进行高频冲击钻进，在达到钻进深度后径向扩孔并在转换冲击机构(2)向上的气压推动下进行冲击扩孔。

2.根据权利要求1所述的一种大孔径钻井用空气潜孔锤冲击器，其特征在于：所述转换冲击机构(2)包括：

3.根据权利要求2所述的一种大孔径钻井用空气潜孔锤冲击器，其特征在于：所述气流通道与l形内管(28)均通过外设气压泵进行高频抽排气。

4.根据权利要求1所述的一种大孔径钻井用空气潜孔锤冲击器，其特征在于：所述钻头扩孔器(3)包括：

5.根据权利要求4所述的一种大孔径钻井用空气潜孔锤冲击器，其特征在于：所述径向器(4)包括：

6.根据权利要求5所述的一种大孔径钻井用空气潜孔锤冲击器，其特征在于：所述扩块(43)的横截面呈直角梯形结构。

7.根据权利要求5所述的一种大孔径钻井用空气潜孔锤冲击器，其特征在于：所述轴盘(41)内还分布有多个破齿(45)，所述轴盘(41)内转动连接有双头伸缩支杆(46)，所述双头伸缩支杆(46)的两端分别与所述扩块(43)以及破齿(45)相连接。

技术总结
本发明公开了一种大孔径钻井用空气潜孔锤冲击器，其包括：外管，其上方同轴固定有上接头，所述上接头内设有螺纹孔槽，用于连接外设钻进器，所述外管内设置有转换冲击机构，所述外管的内部设置有钻头扩孔器，所述钻头扩孔器能够在转换冲击机构向下的气压推动下进行高频冲击钻进，在达到钻进深度后径向扩孔并在转换冲击机构向上的气压推动下进行冲击扩孔。

技术研发人员：林中湘,肖明国,张彪,孙红波,朱泽斌,康玉国,郭明,张小龙,袁魁
受保护的技术使用者：北京大地高科地质勘查有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11