一种增强型脉动冲击载荷发生装置

本发明涉及油井开挖装置，具体为一种增强型脉动冲击载荷发生装置。

背景技术：

1、在进行油井开挖时会使用到一种脉动冲击载荷发生装置，即冲击钻头，冲击钻头通常是与若干根螺杆配合使用，通过驱动装置对螺杆与冲击钻头产生旋转力和按压力，实现油井的连续深层次开挖，但是冲击钻头在进行开挖油井时，会遇到不同材质不同硬度的岩层，遇到高硬度的岩层时，仅仅依靠按压力和旋转力驱动的冲击钻头会产生开挖阻力，大大减缓了冲击钻头的开挖速度，从而不便于增强冲击钻头的脉动冲击性，降低了开挖效率。

2、而我们结合上述的问题就会发现，目前市场上现有的脉动冲击载荷发生装置，在进行使用的时候，很难同时去规避上述提出的问题，并且即便是能够解决，也需要通过外部工具配合进行解决，从而无法达到我们所期望的效果，故而，我们提出一种增强型脉动冲击载荷发生装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种增强型脉动冲击载荷发生装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种增强型脉动冲击载荷发生装置，包括螺杆，所述螺杆的底部螺纹连接有连接杆，所述连接杆的底部滑动连接有冲击钻头，所述冲击钻头的内腔开设有出水孔，所述冲击钻头的表面固定连通有出水嘴，所述出水嘴的数量为若干个，用于导向钻井液至冲击钻头的表面，所述出水孔贯穿冲击钻头内壁与出水嘴连通，所述冲击钻头的内腔设置有竖向冲击机构，所述竖向冲击机构用于增加冲击钻头的竖向冲击次数；

3、所述竖向冲击机构包括下降单元，所述下降单元设置于冲击钻头的内腔，所述下降单元用于帮助冲击钻头进行向下移动；

4、所述竖向冲击机构还包括施压单元，所述施压单元设置于连接杆的底部，所述施压单元与下降单元配合使用，所述施压单元用于为冲击钻头的下降提供辅助冲击力；

5、所述连接杆的内腔设置有轴距联动机构，所述轴距联动机构用于利用连接杆在工作时产生的轴距，配合钻井液使冲击钻头产生竖向振动力。

6、优选的，所述下降单元包括连接柱，所述连接柱固定连接于连接杆的内侧，所述连接柱的数量为两个，两个所述连接柱的相对侧均固定连接有连接板，两个所述连接板的内壁转动连接有转动杆，所述转动杆位于两个连接板相对侧的表面固定连接有驱动轮，所述驱动轮的数量为两个，所述转动杆两端的表面固定连接有半齿轮，所述冲击钻头的内腔固定连接有齿板，所述齿板的数量为两个，所述齿板的齿槽与半齿轮的齿牙相互啮合。

7、通过设置下降单元，能够将钻井液的冲击力转换为对冲击钻头的竖向冲击力，使冲击钻头在连接杆的表面实现竖向往复移动，通过冲击钻头的竖向往复移动，增加了冲击钻头对岩层的振动冲击频率，从而提升了油井的开挖效率。

8、优选的，所述连接杆的内侧固定连接有通管，所述通管的底部固定连通有扁嘴，所述扁嘴用于减小钻井液的流动空间，所述扁嘴与驱动轮配合使用。

9、通过设置通管与扁嘴，钻井液通过连接杆进入通管，通管的直径与连接杆的直径相近，钻井液的冲击力不会发生太大改变，通过扁嘴压缩了通管的出口孔径，从而压缩了钻井液冲入冲击钻头内腔的空间，从而提升了钻井液冲入冲击钻头内腔时的压力，增加了钻井液的冲击力。

10、优选的，所述所述连接杆的表面固定连接有滑动块，所述滑动块的数量为若干个，所述冲击钻头的内侧开设有滑动槽，所述滑动槽的数量与滑动块的数量相等，所述滑动块的表面与滑动槽的内腔滑动连接。

11、通过设置滑动槽和滑动块，滑动块与滑动槽的相嵌，实现了对连接杆和冲击钻头旋转的限位，使冲击钻头能够跟随连接杆进行同步旋转，且二者之间同样存在竖向的滑动连接，滑动槽的设置实现了对滑动块竖向移动轨迹的导向，从而实现了对冲击钻头竖向移动轨迹的导向。

12、优选的，所述滑动槽的内侧固定连接有导向杆，所述导向杆的表面与滑动块的内壁滑动连接，所述导向杆用于对滑动块的移动进行导向。

13、通过设置导向杆，能够使滑动块始终在导向杆的表面沿着导向杆的延伸方向进行移动，且通过滑动块套设在导向杆的表面进行滑动，增加了滑动块在竖向移动时的稳定性，从而增加了冲击钻头在连接杆表面滑动时的稳定性。

14、优选的，所述滑动槽的内腔设置有第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧和第二弹簧呈上下设置，所述第一弹簧的顶部与滑动槽的内侧固定连接，所述第一弹簧的底部与滑动块的顶部固定连接，所述第二弹簧的顶部与滑动块的底部固定连接，所述第二弹簧的底部与滑动槽的内侧固定连接，所述第一弹簧与第二弹簧均套设于导向杆的表面。

15、通过设置第一弹簧和第二弹簧，当冲击钻头向上移动时，滑动块向上移动，此时对第一弹簧进行压缩，避免了滑动块直接撞击滑动槽的内腔，增加了对滑动块的缓冲性，延长了滑动块的使用寿命，完成了冲击钻头的向上运动后，随即转换为向下运动，此时被压缩的第一弹簧的反作用力助力滑动块向下移动，为冲击钻头的下移提供了一定的辅助性，滑动块在下移的过程中，对第二弹簧进行压缩，第二弹簧与第一弹簧工作原理相同，通过第一弹簧和第二弹簧的配合使用，为滑动块的滑动增加了缓冲性，且借用其反作用力，增加了冲击钻头竖向移动的振动频率，提升了挖井效率。优选的，所述施压单元包括定位环块，所述定位环块固定连接于连接杆的底部，所述定位环块的顶部开设有压缩槽，所述压缩槽的数量为两个，两个所述压缩槽的内腔均滑动连接有压缩环块，所述冲击钻头的内侧固定连接有连接块，所述连接块的数量为两个，两个所述连接块的一侧均与两个压缩环块的顶部固定连接，所述定位环块的底部开设有喷射孔，所述喷射孔的数量为若干个，所述喷射孔贯穿至压缩槽的内腔，所述压缩环块的表面固定连接有软橡胶垫，所述软橡胶垫的表面与压缩槽的内腔滑动连接。

16、通过设置施压单元，在冲击钻头向上移动时，压缩环块与压缩槽和喷射孔配合将钻井液抽取，在下降单元运行时，蓄液后的施压单元，对钻井液进行压缩喷射，喷射时的钻井液产生了推动力，推动了冲击钻头下移，为下降单元提供了辅助推动，增加了下降单元运行的顺畅性，从而提升了冲击钻头的冲击效率。

17、优选的，所述轴距联动机构包括支撑架，所述支撑架固定连接于连接杆的内侧，所述支撑架的底部固定连接有第一链条，所述第一链条的一端固定连接有轴距球，所述轴距球的表面固定连接有链条组，所述链条组的底部固定连接有第二链条，所述第二链条的一端固定连接有摆动球，所述冲击钻头的内侧开设有收纳槽，所述收纳槽的内腔滑动连接有推动块，所述推动块的数量为四个，四个所述推动块呈圆周设置，所述摆动球与推动块配合使用。

18、通过设置轴距联动机构能够将螺杆与连接杆在转动时产生的轴距转化为摆动力，通过摆动力为钻井液在冲击钻头的内腔提供猛然的出口，增加钻井液在流动时的脉冲性，从而增加了对冲击钻头的振动性，提升了钻井的效率。

19、优选的，所述冲击钻头的内壁开设有放置槽，所述放置槽的内腔与收纳槽的内腔贯通，四个所述推动块的表面均与放置槽的内腔滑动连接。

20、通过设置放置槽，为四个推动块的滑动提供了足够的滑动空间，便于四个推动块在摆动球进行撞击时，存在回退的空间，且四个推动块的后方均设置有弹簧，便于借助弹簧的反作用力，使推动块及时复位。

21、优选的，所述收纳槽的内侧开设有通槽，所述推动块的底部对通槽的上方进行滑动遮盖，所述推动块的底部固定连接有密封垫，所述通槽的底部贯穿冲击钻头的内壁与出水孔连通。

22、通过设置通槽，在摆动球撞击推动块后，推动块将底部的通槽露出，钻井液进入通槽的内腔，通过通槽进入出水孔，通过密封垫能够实现对推动块底部与收纳槽的接触面进行填补，增加了推动块对通槽的密封度。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、本发明利用下降单元、施压单元和轴距联动机构，下降单元能够将钻井液的冲击力转换为对冲击钻头的竖向冲击力，使冲击钻头在连接杆的表面实现竖向往复移动，施压单元在冲击钻头向上移动时，压缩环块与压缩槽和喷射孔配合将钻井液抽取，在下降单元运行时，蓄液后的施压单元，对钻井液进行压缩喷射，喷射时的钻井液产生了推动力，推动了冲击钻头下移，为下降单元提供了辅助推动，增加了下降单元运行的顺畅性，轴距联动机构能够将螺杆与连接杆在转动时产生的轴距转化为摆动力，通过摆动力为钻井液在冲击钻头的内腔提供猛然的出口，增加钻井液在流动时的脉冲性，从而增加了对冲击钻头的振动性，通过下降单元、施压单元和轴距联动机构的配合使用，为冲击钻头提供了竖向往复冲击力，增加了冲击钻头在钻井时的脉动冲击力，提升了挖井效率。