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连续油管用液动双向震击器及连续油管工具的制作方法

2023-02-19 09:46:02 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及石油与天然气钻探工程井下工具技术领域,具体地,涉及一种连续油管用液动双向震击器及连续油管工具。


背景技术:

2.在连续油管作业过程中,井底发生遇阻、卡钻时,常通过上提、下压管柱或启动震击工具实现解卡。但由于连续油管管径小,材质相对较软,抗拉强度有限,在作业过程中连续油管遇阻后所需上提力超过连续油管屈服强度80%时,便不能直接上提实现解卡。目前的技术手段是反复在卡点附近,通过上提或者下压震击器以激活震击器激发出震击力,使卡点逐渐松动,实现对连续油管管柱解卡。
3.现阶段常用的震击器,按驱动形式分有机械式和液压式两种结构,由于液压式震击器其产品稳定性、可靠性高得到了较好发展,目前液压震击器有单向震击器和双向震击器两种。单向的连续油管震击器一般只有上震击,即只有在卡点处通过上提震击器的形式才能激活,无法下压激活,而双向的震击器现有技术其震击活塞密封元件多采用橡胶密封件,但活塞耐磨性不足。专利申请号为:cn201910513132.7,名称为“钻井解卡液动高频强击器”公开了包括阀总成、下击活塞总成、上击活塞总成、传力总成组成的液动冲击器。其中:阀总成主要由上接头、阀弹簧、阀座、阀头、阀杆等主要零件组成。下击活塞总成主要由上外筒、下击活塞、下击一级弹簧、下击二级弹簧、提升弹簧、支撑环一、限位环、撞击头等主要零件组成。上击活塞总成主要由中外筒、下外筒、中间接头、密封座、上击活塞、上击一级弹簧、上击二级弹簧、上击三级弹簧、上击四级弹簧、上芯轴、中芯轴、下芯轴、过渡接头、支撑环二、支撑环三、支撑环四、支撑环五组成;所述支撑环二位于上击一级弹簧下方;所述支撑环三位于上击二级弹簧下方;所述支撑环四位于上击三级弹簧下方;所述支撑环五位于上击四级弹簧下方。传力总成主要由防掉接头、扭力套、扭力销轴、传力接头、撞击头、下接头等主要零件组成。但该液动高频强击器存在结构复杂、弹簧构件较多、震击不稳定、磨损严重等问题。且在井底高温或反复磨损的作用下容易发生密封失效,导致产品在现场需要震击时因震击力不足甚至失去震击效果而无法达到震击解卡需求。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如,本发明的目的之一在于提供一种既能够实现单向震击也能够实现双向震击、密封性能好、使用寿命长的连续油管用液动双向震击器。又如,本发明的另一目的在于提供一种既能够实现单向震击也能够实现双向震击、密封性能好、使用寿命长的连续油管工具。
5.为了实现上述目的,本发明一方面提供了一种连续油管用液动双向震击器,所述双向震击器包括上接头、液压油缸、双公接头、黄油缸、芯轴、花键套、缸盖、下接头、上活塞总成和下活塞总成,其中,所述上接头具有轴向设置的第一流道,所述液压油缸具有轴向设置的第二流道、设置在第二流道内的油缸密封面以及与第二流道贯通的第一注油口和第二
注油口,所述双公接头具有轴向设置的第三流道,所述黄油缸具有轴向设置的第四流道、设置在黄油缸下端部的黄油缸震击面以及与第四流道贯通的第三注油口,所述花键套具有轴向设置的第五流道,所述缸盖具有轴向设置的第六流道、以及设置在缸盖上端部的缸盖震击面;所述上接头、液压油缸、双公接头、黄油缸、花键套和缸盖从上到下同轴固定连接构成震击器外壳;所述芯轴具有轴向设置的第七流道,所述下接头具有轴向设置的第八流道、以及设置在下接头上端部与黄油缸震击面作用的第一下接头震击面和与缸盖震击面作用的第二下接头震击面;所述芯轴与下接头上端部固定连接构成震击器芯轴,其中,所述芯轴设置在所述震击器外壳中且芯轴上部的筒体外壁与所述第一流道内壁贴合、芯轴中部的部分筒体外壁与所述第三流道内壁贴合、芯轴下部的部分筒体外壁与黄油缸下端部内壁贴合;所述下接头的上部穿过所述第六流道并进入第五流道中与所述芯轴下端部固定连接;与缸盖震击面碰撞的下接头震击面以及与下游部件固定连接的下端部;在所述液压油缸内壁、上接头下端面、芯轴外壁和双公接头上端面之间形成了密闭的第一腔体;在所述双公接头下端面、黄油缸内壁、以及黄油缸下端部之间形成了密闭的第二腔体;所述上活塞总成和下活塞总成设置在所述第一腔体中,其中,上活塞总成和下活塞总成分别固定套设在芯轴外壁上且上活塞总成位于下活塞总成之上,上活塞总成和下活塞总成分别能够与所述油缸密封面作用形成节流通道和过流通道,且上活塞总成为节流状态时下活塞总成为过流状态。
6.在本发明一方面的一个示例性实施例中,所述芯轴可包括上芯轴、中芯轴和下芯轴,其中,所述上芯轴、中芯轴和下芯轴依次同轴固定连接,所上活塞总成固定设置在所述上芯轴上,所述下活塞总成固定设置在所述中芯轴上。
7.在本发明一方面的一个示例性实施例中,所述芯轴还可包括双母接头,所述双母接头套设在所述上芯轴下端和中芯轴上端将上芯轴和中芯轴固定连接,所述上活塞总成设置在所述上芯轴与双母接头连接处,所述下活塞总成设置在所述中芯轴与双母接头连接处。
8.在本发明一方面的一个示例性实施例中,所述上芯轴外壁上可设置有向外突出的第一台阶,所述中芯轴外壁上设置有向外突出的第二台阶,所述上活塞总成一端作用在所述第一台阶上,另一端作用在双母接头上端面上,所述下活塞总成一端作用在所述第二台阶上,另一端作用在所述双母接头下端面上。
9.在本发明一方面的一个示例性实施例中,所述双向震击器还可包括上接头内部密封圈和上接头外部密封圈,所述上接头内部密封圈设置在芯轴与上接头之间,所述上接头外部密封圈设置在所述上接头与液压油缸之间。
10.在本发明一方面的一个示例性实施例中,所述双向震击器还可包括第一芯轴密封圈、第二芯轴密封圈、下接头密封圈和缸盖密封圈,其中,所述第一芯轴密封圈设置在所述双公接头内壁与芯轴外壁之间,所述第二芯轴密封圈设置在所述黄油缸内壁与芯轴下部筒体外壁之间,所述下接头密封圈设置在所述下接头内壁与芯轴下端部外壁之间,所述缸盖密封圈设置在所述缸盖内壁与下接头外壁之间。
11.在本发明一方面的一个示例性实施例中,所述上活塞总成和下活塞总成均可包括一组密封垫环、弹性件、耐磨活塞、节流板、活塞套和弹性件,其中,所述密封垫环、弹性件、节流板、活塞套和弹性件从上到下依次套设在芯轴外壁上,所述耐磨活塞套设在所述节流板上。
12.在本发明一方面的一个示例性实施例中,所述密封垫环的内径大于芯轴的外径,密封垫环的外径小于液压油缸的内径,且密封垫环能够与芯轴外壁上的第一台阶形成密封;所述耐磨活塞的内径大于活塞套的外径,所述耐磨活塞还具有能够与所述节流板密封面形成密封的密封尖角以及以活塞头作用的限位台阶;所述节流板的内径大于芯轴外径,节流板的外径小于液压油缸的内径,且节流板与密封垫环接触的一侧上还设置有节流孔;所述活塞套具有弹性件支撑面、过流缺口、径向节流槽、活塞套内径和活塞套外径,其中,所述过流缺口沿轴向设置在右端外壁上,所述径向节流槽设置在活塞套与节流板接触的一侧端面上。
13.在本发明一方面的一个示例性实施例中,当上活塞总成或下活塞总成处于节流状态时,所述耐磨活塞的唇口可与油缸密封面配合形成密封、密封尖角可与节流板上的密封面形成密封、内径可与活塞套外径形成流道ⅰ;所述活塞套可与节流板接触,并通过端部的径向节流槽形成流道ⅱ;所述节流板内径可与上芯轴外径形成流道ⅲ,节流板端部与密封垫板接触,通过节流孔形成流道ⅳ,流道ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ构成节流状态流体通道。
14.在本发明一方面的一个示例性实施例中,当上活塞总成或下活塞总成处于节流状态时,所述耐磨活塞受到唇口与油缸密封面之间摩擦力作用,使限位台阶与活塞套接触,在节流板与液压油缸间形成流道

,节流板与耐磨活塞间形成流道ⅵ,耐磨活塞与活塞套间形成流道ⅶ,耐磨活塞与上芯轴间形成流道

,流道

、ⅵ、ⅶ、

构成过流状态流体通道。
15.在本发明一方面的一个示例性实施例中,所述双向震击器还可包括花键槽和花键,其中,所述花键槽轴向设置在所述花键套上内壁上,所述花键设置在所述下接头外壁上对应位置,通过花键槽和花键来实现震击器外壳与震击器芯轴之间的扭矩传递。
16.在本发明一方面的一个示例性实施例中,所述黄油缸上还可设置有黄油流道,所述黄油流道将黄油缸内部与所述花键套内部连通,以对花键槽和花键进行润滑。
17.本发明另一方面提供了一种连续油管工具,所述连续油管工具包括如上任意一项所述的连续油管用液动双向震击器。
18.与现有技术相比,本发明的有益效果包括以下内容中的至少一项:
19.(1)本发明的震击器可通过设置一个活塞总成,实现单向震击,也可通过设置两个活塞总成实现双向震击;
20.(2)将耐磨活塞设计为在受内压情况下可微变形,对震击过程活塞磨损进行补偿,有效的延长了震击活塞的使用寿命,提高了产品的可靠性;
21.(3)本发明的连续油管用液动双向震击器使用范围广,可在诸如打捞、解卡、开关滑套、管柱整形等多个领域进行使用。
附图说明
22.通过下面结合附图进行的描述,本发明的上述和其他目的和/或特点将会变得更加清楚,其中:
23.图1示出了本发明的一个示例性实施例的连续油管用液动双向震击器的结构示意图;
24.图2示出了图1中密封垫环的结构示意图;
25.图3示出了图1中耐磨活塞的结构示意图;
26.图4示出了图1中节流板的结构示意图;
27.图5示出了图1中活塞套的结构示意图;
28.图6示出了图1中活塞总成(上活塞总成)处于节流状态的结构示意图;
29.图7示出了图1中活塞总成(下活塞总成)处于过流状态的结构示意图;
30.图8示出了活塞处于下击状态的结构示意图;
31.图9示出了活塞处于上击状态的结构示意图。
32.附图标记说明:
33.1.上接头、2.液压油缸、3.双公接头、4.黄油缸、5.花键套、6.缸盖、7.上芯轴、8.双母接头、9.中芯轴、10.下芯轴、11.下接头、12.密封垫环、13.弹性件、14.耐磨活塞、15.节流板、16.活塞套、17.上接头内部密封圈、18.上接头外部密封圈、19.双母接头密封圈、20.第一芯轴密封圈、21.中芯轴密封圈、22.第二芯轴密封圈、24.下接头密封圈、25.缸盖密封圈、2-1.油缸导向角、2-2.油缸密封面、4-1.黄油缸震击面、4-2.第三注油口、黄油流道4-3、5-1.花键槽、6-1.缸盖震击面、11-1.花键、11-2.第一下接头震击面、11-3.第二下接头震击面、12-1.节流密封面、12-2.垫环内径、12-3.垫环导向角、12-4.密封圆角、14-1.密封尖角、14-2.耐磨活塞内径、14-3.限位台阶、14-4.引流面、14-5.唇口、15-1.节流孔、15-2.密封面、15-3.节流板内径、16-1.弹性件支撑面、16-2.过流缺口、16-3.径向节流槽、16-4.活塞套内径、16-5.活塞套外径。
具体实施方式
34.在下文中,将结合示例性实施例来详细说明本发明的连续油管用液动双向震击器及连续油管工具。需要说明的是,“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”等仅仅是为了方便描述和便于区分,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“上”、“下”、“内”、“外”仅仅为了便于描述和构成相对的方位或位置关系,而并非指示或暗示所指的部件必须具有该特定方位或位置。
35.在本发明的第一示例性实施例中,连续油管用液动双向震击器主要包括上接头、液压油缸、双公接头、黄油缸、芯轴、花键套、缸盖、下接头、上活塞总成和下活塞总成。
36.其中,上接头具有与上部管柱固定连接的上端部、与液压油缸上端连接的下端部,上接头还具有轴向设置的第一流道,所述第一流道用于接收来自上部管柱中的流体。液压油缸具有与上接头下端连接的上端部、与双公接头上端连接的下端部,液压油缸还具有轴向设置的第二流道、在第二流道内设置有直径小于第二流道的油缸密封面。在液压油缸上还设置有与第二流道贯通的第一注油口和第二注油口,第一注油口和第二注油口分布在油缸密封面的两侧。双公接头具有与液压油缸下端部固定连接的上端部、与黄油缸上端部固定连接的下端部,以及轴向设置的第三流道。黄油缸具有与双公接头下端部固定连接的上端部、与花键套上端固定连接的下端部,以及轴向设置的第四流道。黄油缸上还设置有与第四流道贯通的第三注油口,黄油缸下端部能够与芯轴外壁形成密封且黄油缸下端部上还设置有与下接头的第一下接头震击面作用的黄油缸震击面。花键套具有与黄油缸下端固定连接的上端部、与缸盖上端固定连接的下端部,以及轴向设置的第五流道。缸盖具有与花键套下端固定连接的上端部、轴向设置的第六流道、以及与下接头的第二下接头震击面作用的缸盖震击面。
37.在本实施例中,从上到下,所述上接头、液压油缸、双公接头、黄油缸、花键套和缸盖同轴固定连接构成震击器外壳。所述第一流道、第二流道、第三流道、第四流道、第五流道和第六流道依次连通构成容纳震击器芯轴部分的内腔。这里,上接头、液压油缸、双公接头、黄油缸、花键套和缸盖之间可通过螺纹固定连接。
38.在本实施例中,芯轴具有与上接头第一流道内壁形成密封的上端部、与下接头上端部固定连接的下端部、以及轴向设置的第七流道。下接头具有与芯轴下端部固定连接的上端部、与下部管柱固定连接的下端部、轴向设置的第八流道。下接头上部还设置有第一下接头震击面和第二下接头震击面,第一下接头震击面位于第二下接头震击面上方。例如,下接头上段的部分筒体外壁向外突出从而在筒体上端形成第一下接头震击面,筒体的下端形成第二下接头震击面。
39.在本实施例中,芯轴下端部与下接头上端部固定连接构成震击器芯轴。这里,芯轴与下接头可通过螺纹固定连接。其中,芯轴设置在所述震击器外壳中且芯轴上部的筒体外壁与上接头的第一流道的内壁贴合形成密封、芯轴中部的部分筒体外壁与双公接头的第三流道的内壁贴合形成密封、芯轴下部的部分筒体外壁与黄油缸下端部内壁贴合形成密封(即第四流道下端部)。下接头的上部穿过第六流道并进入第五流道中与芯轴下端部固定连接。这里,第一流道、第七流道和第八流道连通将来自上部管柱中的流体输送进入下部管柱中。
40.在本实施例中,在液压油缸内壁、上接头下端面、芯轴位于液压油缸中部分筒段的外壁和双公接头上端面之间形成了密闭的第一腔体,第一注油口和第二注油口与所述第一腔体连通,通过第一注油口和第二注油口向第一腔体中注入液压油。在双公接头下端面、黄油缸内壁、以及黄油缸下端部之间形成了密闭的第二腔体。第三注油口与第二腔体连通,通过第三注油口第二腔体中注入黄油。例如,第三注油口可包括设置在黄油缸上下两端的个一个开孔。
41.在本实施例中,上活塞总成和下活塞总成均设置在第一腔体中,其中,上活塞总成和下活塞总成分别固定套设在芯轴外壁上且上活塞总成位于下活塞总成之上,上活塞总成和下活塞总成分别能够与所述油缸密封面作用形成节流通道和过流通道,且上活塞总成为节流状态时下活塞总成为过流状态。例如,芯轴可包括上芯轴、中芯轴和下芯轴,其中,上芯轴、中芯轴和下芯轴依次同轴固定连接,所上活塞总成固定设置在所述上芯轴上,所述下活塞总成固定设置在所述中芯轴上。
42.在示例性实施例中,进一步地,所述芯轴还可包括双母接头,所述双母接头一端套设在上芯轴下端,另一端套设在中芯轴上端将上芯轴和中芯轴固定连接,所述上活塞总成设置在所述上芯轴与双母接头上端连接处,所述下活塞总成设置在所述中芯轴与双母接头下端连接处。例如,所述上芯轴外壁上可设置有向外突出的第一台阶,所述中芯轴外壁上设置有向外突出的第二台阶,所述上活塞总成一端作用在所述第一台阶上,另一端作用在双母接头上端面上,所述下活塞总成一端作用在所述第二台阶上,另一端作用在所述双母接头下端面上。
43.在本示例性实施例中,所述双向震击器还可包括上接头内部密封圈和上接头外部密封圈,所述上接头内部密封圈设置在芯轴与上接头之间,所述上接头外部密封圈设置在所述上接头与液压油缸之间。
44.在本示例性实施例中,所述双向震击器还可包括第一芯轴密封圈、第二芯轴密封圈、第三芯轴密封圈、下接头密封圈和缸盖密封圈,其中,
45.所述第一芯轴密封圈设置在所述双公接头内壁与芯轴外壁之间,所述第二芯轴密封圈设置在所述芯轴外壁和黄油缸内壁之间,所述第三芯轴密封圈设置在所述黄油缸内壁与芯轴下部筒体外壁之间,所述下接头密封圈设置在所述下接头内壁与芯轴下端部外壁之间,所述缸盖密封圈设置在所述缸盖内壁与下接头外壁之间。
46.在本示例性实施例中,所述上活塞总成和下活塞总成均可包括一组密封垫环、弹性件、耐磨活塞、节流板、活塞套和弹性件,其中,所述密封垫环、弹性件、节流板、活塞套和弹性件从上到下依次套设在芯轴外壁上,所述耐磨活塞套设在所述节流板上。
47.在本示例性实施例中,所述密封垫环可具有节流密封面、垫环内径、垫环导向角和密封圆角,其中,所述密封垫环的内径稍大于芯轴的外径,密封垫环的外径小于液压油缸的内径,且密封垫环能够与芯轴外壁上的第一台阶形成密封(例如,通过密封圆角)。
48.所述耐磨活塞具有密封尖角、耐磨活塞内径、限位台阶、引流面和唇口,其中,所述耐磨活塞的内径大于活塞套的外径,所述密封尖角能够与节流板的密封面形成密封,所述限位台阶能够与活塞套接触形成过滤通道。
49.所述节流板具有节流孔、密封面和节流板内径,其中,所述节流板的内径大于芯轴外径,节流板的外径小于液压油缸的内径,且节流板与密封垫环接触的一侧上还设置有节流孔。
50.所述活塞套具有弹性件支撑面、过流缺口、径向节流槽、活塞套内径和活塞套外径,其中,所述过流缺口沿轴向设置在右端外壁上,所述径向节流槽设置在活塞套与节流板接触的一侧端面上。
51.在本示例性实施例中,当上活塞总成或下活塞总成处于节流状态时,所述耐磨活塞的唇口可与油缸密封面配合形成密封、密封尖角可与节流板上的密封面形成密封、内径可与活塞套外径形成流道ⅰ;所述活塞套可与节流板接触,并通过端部的径向节流槽形成流道ⅱ;所述节流板内径可与上芯轴外径形成流道ⅲ,节流板端部与密封垫板接触,通过节流孔形成流道ⅳ,流道ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ构成节流状态流体通道。
52.在本示例性实施例中,当上活塞总成或下活塞总成处于过流状态时,所述耐磨活塞受到唇口与油缸密封面之间摩擦力作用,使限位台阶与活塞套接触,在节流板与液压油缸间形成流道

,节流板与耐磨活塞间形成流道ⅵ,耐磨活塞与活塞套间形成流道ⅶ,耐磨活塞与上芯轴间形成流道

,流道

、ⅵ、ⅶ、

构成过流状态流体通道。
53.在本示例性实施例中,所述双向震击器还可包括花键槽和花键,其中,所述花键槽轴向设置在所述花键套上内壁上,所述花键设置在所述下接头外壁上对应位置,通过花键槽和花键来实现震击器外壳与震击器芯轴之间的扭矩传递。
54.在本示例性实施例中,黄油缸上还可设置有黄油流道,所述黄油流道将黄油缸内部与所述花键套内部连通,以对花键槽和花键进行润滑。
55.图1示出了本发明的一个示例性实施例的连续油管用液动双向震击器的结构示意图;图2示出了图1中密封垫环的结构示意图;图3示出了图1中耐磨活塞的结构示意图;图4示出了图1中节流板的结构示意图;图5示出了图1中活塞套的结构示意图;图6示出了图1中活塞总成(上活塞总成)处于节流状态的结构示意图;图7示出了图1中活塞总成(上活塞总
成)处于过流状态的结构示意图;图8示出了活塞处于下击状态的结构示意图;图9示出了活塞处于上击状态的结构示意图。
56.在本发明的第二示例性实施例中,如图1~9中所示,(这里,需要说明的是,图1~9中左右方向对应与连续油管用液动双向震击器的上下方向),连续油管用液动双向震击器主要包括上接头1、液压油缸2、双公接头3、黄油缸4、芯轴、花键套5、缸盖6、下接头11、上活塞总成和下活塞总成。
57.其中,如图1中所示,上接头1为圆形筒状接头且具有与上部管柱固定连接的上端部、与液压油缸2上端连接的下端部,上接头1还具有轴向设置的第一流道,所述第一流道用于接收来自上部管柱中的流体。
58.如图1和图6中所示,液压油缸2为圆形状态结构且具有与上接头1下端连接的上端部、与双公接头3上端连接的下端部,液压油缸2还具有轴向设置的第二流道、在第二流道内设置有直径小于第二流道的油缸密封面2-2以及设置在油缸密封面2-2两侧的油缸导向角2-1。在液压油缸2上还设置有与第二流道贯通的第一注油口和第二注油口(图1中未示出),第一注油口和第二注油口分布在油缸密封面2-2的两侧。这里,设置两个注油口是为了保证液压油缸中能够注满液压油。
59.如图1中所示,双公接头3为筒状且具有与液压油缸2下端部固定连接的上端部、与黄油缸4上端部固定连接的下端部,以及轴向设置的第三流道。如图1和图8中所示,黄油缸4为筒状具有与双公接头3下端部固定连接的上端部、与花键套5上端固定连接的下端部,以及轴向设置的第四流道。黄油缸4上还设置有与第四流道贯通的第三注油口4-2,黄油缸4下端部能够与芯轴外壁形成密封且黄油缸4下端部上还设置有与下接头11的第一下接头震击面11-2作用的黄油缸震击面4-1。如图1和图9中所示,花键套5为筒状且具有与黄油缸4下端固定连接的上端部、与缸盖6上端固定连接的下端部,以及轴向设置的第五流道。缸盖6为筒状具有与花键套5下端固定连接的上端部、轴向设置的第六流道、以及与下接头11的第二下接头震击面11-3作用的缸盖震击面6-1,缸盖震击面6-1设置在缸盖6上端面。
60.在本实施例中,从上到下(即图1中从左到右方向),所述上接头1、液压油缸2、双公接头3、黄油缸4、花键套5和缸盖6同轴固定连接构成震击器外壳。所述第一流道、第二流道、第三流道、第四流道、第五流道和第六流道依次连通构成容纳震击器芯轴部分的内腔。这里,上接头1、液压油缸2、双公接头3、黄油缸4、花键套5和缸盖6之间可通过螺纹固定连接。
61.在本实施例中,如图1中所示,芯轴具有与上接头1的第一流道内壁形成密封的上端部、与下接头11上端部固定连接的下端部、以及轴向设置的第七流道。下接头11具有与芯轴下端部固定连接的上端部、与下部管柱固定连接的下端部、轴向设置的第八流道。如图1、图8和图9中所示,下接头11上部还设置有第一下接头震击面11-2和第二下接头震击面11-3,第一下接头震击面11-2位于第二下接头震击面11-3上方。例如,下接头11上段的部分筒体外壁向外突出从而在筒体上端形成第一下接头震击面11-2,筒体的下端形成第二下接头震击面11-3。
62.在本实施例中,如图1中所示,芯轴下端部与下接头11上端部固定连接构成震击器芯轴。这里,芯轴与下接头11可通过螺纹固定连接。其中,芯轴设置在所述震击器外壳中且芯轴上部的筒体外壁与上接头1的第一流道的内壁贴合形成密封、芯轴中部的部分筒体外壁与双公接头3的第三流道的内壁贴合形成密封、芯轴下部的部分筒体外壁与黄油缸4下端
部内壁贴合形成密封(即第四流道下端部)。下接头11的上部穿过缸盖6的第六流道并进入花键套5的第五流道中与芯轴下端部固定连接。这里,第一流道、第七流道和第八流道连通将来自上部管柱中的流体输送进入下部管柱中。
63.在本实施例中,如图1中所示,在液压油缸2内壁、上接头1下端面、芯轴位于液压油缸2中部分筒段的外壁和双公接头3上端面之间形成了密闭的第一腔体,第一注油口和第二注油口与所述第一腔体连通,通过第一注油口和第二注油口向第一腔体中注入液压油。这里,注入液压油后将第一注油口和第二注油口封闭。在双公接头3下端面、黄油缸4内壁、以及黄油缸4下端部之间形成了密闭的第二腔体。第三注油口4-2与第二腔体连通,通过第三注油口4-2向第二腔体中注入黄油。这里,第二腔体中注满黄油后将第三注油口封闭。例如,第三注油口可包括设置在黄油缸上下两端的个一个开孔。
64.在本实施例中,上活塞总成和下活塞总成均设置在第一腔体中,其中,上活塞总成和下活塞总成分别固定套设在芯轴外壁上且上活塞总成位于下活塞总成之上,上活塞总成和下活塞总成分别能够与所述油缸密封面作用形成节流通道和过流通道,且上活塞总成为节流状态时下活塞总成为过流状态。例如,如图1中所示,芯轴可包括上芯轴7、中芯轴9和下芯轴10,其中,上芯轴7、中芯轴9和下芯轴10依次同轴固定连接,所上活塞总成固定设置在所述上芯轴7上,所述下活塞总成固定设置在所述中芯轴9上。
65.在示例性实施例中,如图1中所示,进一步地,所述芯轴还可包括双母接头8,所述双母接头8一端套设在上芯轴7下端,另一端套设在中芯轴9上端将上芯轴7和中芯轴9固定连接,所述上活塞总成设置在所述上芯轴7与双母接头8上端连接处,所述下活塞总成设置在所述中芯轴9与双母接头8下端连接处。例如,如图6中所示,所述上芯轴7外壁上可设置有向外突出的第一台阶,所述中芯轴外壁上设置有向外突出的第二台阶,所述上活塞总成一端作用在所述第一台阶上,另一端作用在双母接头8上端面上,所述下活塞总成一端作用在所述第二台阶上,另一端作用在所述双母接头下端面上。如图1中所示,在双母接头8内壁与上芯轴7外壁之间以及双母接头8内壁与中芯轴9外壁之间还设置有双母接头密封圈19。
66.在本示例性实施例中,如图1中所示,所述双向震击器还可包括上接头内部密封圈17和上接头外部密封圈18,所述上接头内部密封圈17设置在芯轴上段外壁与上接头1内壁之间,所述上接头外部密封圈18设置在所述上接头1外壁与液压油缸2内壁之间。
67.在本示例性实施例中,所述双向震击器还可包括第一芯轴密封圈20、第二芯轴密封圈22、下接头密封圈24和缸盖密封圈25,其中,所述第一芯轴密封圈20设置在所述双公接头3内壁与芯轴(即中芯轴9)外壁之间,所述第二芯轴密封圈22设置在所述黄油缸4的内壁与芯轴(即下芯轴10上段部)外壁之间,所述下接头密封圈24设置在所述下接头11内壁与芯轴即下芯轴10)下端部外壁之间,所述缸盖密封圈25设置在所述缸盖6内壁与下接头11外壁之间。这里,还可在中芯轴9和下芯轴10之间设置中芯轴密封圈21。
68.在本示例性实施例中,如图1和图6中所示,所述上活塞总成和下活塞总成均可包括一组密封垫环12、耐磨活塞14、节流板15、活塞套16和弹性件13,其中,所述密封垫环12、节流板15、活塞套16和弹性件13从上到下依次套设在芯轴外壁上,所述耐磨活塞14套设在所述节流板15上。
69.在本示例性实施例中,如图2中所示,所述密封垫环12可具有节流密封面12-1、垫环内径12-2、垫环导向角12-3和密封圆角12-4,其中,所述垫环内径12-2稍大于芯轴的外
径,使密封垫环能够安装到芯轴外壁上,密封垫环12的外径小于液压油缸2的内径,且密封垫环12能够与芯轴外壁上的第一台阶形成密封(例如,通过密封圆角)。
70.如图3中所示,所述耐磨活塞14具有密封尖角14-1、耐磨活塞内径14-2、限位台阶14-3、引流面14-4和唇口14-5,其中,所述耐磨活塞内径14-2大于活塞套16的外径,所述密封尖角14-1能够与节流板15的密封面形成密封,所述限位台阶14-3能够与活塞套16接触形成过滤通道。
71.如图4中所示,所述节流板15具有节流孔15-1、密封面15-2和节流板内径15-3,其中,所述节流板内径15-3大于芯轴外径,节流板15的外径小于液压油缸2的内径,且节流板15与密封垫环12接触的一侧上还设置有节流孔15-1,节流孔15-1能够在节流板15与密封垫环的接触面上形成供流体通过的流道。
72.如图5中所示(其中,图5a为图5b的右视图),所述活塞套16具有弹性件支撑面16-1、过流缺口16-2、径向节流槽16-3、活塞套内径16-4和活塞套外径16-5,其中,所述过流缺口16-2沿轴向设置在活塞套16右端外壁上,所述径向节流槽16-3设置在活塞套16与节流板15接触的一侧端面上。
73.在本示例性实施例中,如图6中所示,当上活塞总成或下活塞总成处于节流状态时,所述耐磨活塞14的唇口14-5可与油缸密封面2-2配合形成密封、密封尖角14-1可与节流板15上的密封面15-2形成密封、节流板内径15-3可与活塞套外径形成流道ⅰ;所述活塞套可与节流板接触,并通过端部的径向节流槽形成流道ⅱ;所述节流板内径可与上芯轴外径形成流道ⅲ,节流板端部与密封垫板接触,通过节流孔形成流道ⅳ,流道ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ构成节流状态流体通道a。
74.在本示例性实施例中,如图7中所示,当上活塞总成或下活塞总成处于过流状态时,所述耐磨活塞受到唇口与油缸密封面之间摩擦力作用,使限位台阶与活塞套接触,在节流板与液压油缸间形成流道

,节流板与耐磨活塞间形成流道ⅵ,耐磨活塞与活塞套间形成流道ⅶ,耐磨活塞与上芯轴间形成流道

,流道

、ⅵ、ⅶ、

构成过流状态流体通道b。
75.在本示例性实施例中,如图1中所示,所述双向震击器还可包括花键槽5-1和花键11-1,其中,所述花键槽5-1轴向设置在所述花键套5上内壁上,所述花键11-1设置在所述下接头11外壁上对应位置,通过花键槽5-1和花键11-1来实现震击器外壳与震击器芯轴之间的扭矩传递。
76.在本示例性实施例中,如图1和图8中所示,黄油缸4上还可设置有黄油流道4-3,所述黄油流道4-3将黄油缸4内部与所述花键套5内部连通,以对花键槽5-1和花键11-1进行润滑。
77.本发明的连续油管用液动双向震击器的工作原理为:
78.如图1中所示,上击时,上拉管柱,上活塞总成处于节流状态、下活塞总成处于过流状态。上活塞总成的耐磨活塞14的唇口14-5与油缸密封面2-2配合形成密封,密封尖角14-1与节流密封面12-1形成密封,耐磨活塞内径14-2与活塞套外径16-5形成流道ⅰ,活塞套16与节流板15接触,并通过端部的径向节流槽16-3形成流道ⅱ,通过节流板内径15-3与上芯轴7外径形成流道ⅲ,节流板15端部与密封垫环12接触,通过节流孔15-1形成流道ⅳ。从而保证节流状态时流体只能依次通过流道ⅰ,ⅱ,ⅲ,ⅳ,即活塞总成节流状态流体通道a,这就产生了液压延迟,节流蓄能使管柱逐渐被拉长。
79.当上活塞总成通过油缸密封面2-2部位时,积蓄能量得以释放加速管柱上移,最终缸盖震击面6-1与第二下接头震击碰撞,并对上管柱形成一个冲击力。
80.同样的下击时,下压管柱、上活塞总成处于过流状态、下活塞总成处于节流状态。下活塞总成与液压油缸密封面形成节流配合,节流蓄能使管柱逐渐被压缩,当下活塞总成通过液压油缸上的油缸密封面2-2时,能量得以释放加速管柱下移,并最终对管柱形成一个冲击力。
81.当上活塞总成处于过流状态时,耐磨活塞14受唇口14-5与油缸密封面2-2间摩擦力,使限位台阶14-3与活塞套16接触,流体依次经活塞总成过流状态流体通道b,即节流板与液压油缸间的流道

,节流板与耐磨活塞间的流道ⅵ,耐磨活塞与活塞套间的流道ⅶ,耐磨活塞与上芯轴间的流道

到达另一侧,该状态下流道不涉及节流单元,流体通过速度较快,管柱不产生延时。
82.当震击器外壳部分相对于芯轴部分向下移动时,上活塞总成处于节流状态,下活塞总成则处于过流状态;同样的当震击器外壳部分相对于芯轴部分向上移动时,上活塞总成处于节流状态,下活塞总成则处于过流状态,从而实现了工具具有双向震击功能,同时根据现场需要可以调整活塞,实现按现场需要的方向进行震击。
83.在本发明的第三示例性实施例中,连续油管工具可包括上述第一或第二示例性实施例所述的连续油管用液动双向震击器。
84.综上所述,本发明的有益效果包括以下内容中的至少一项:
85.(1)本发明的震击器可通过设置一个活塞总成,实现单向震击,也可通过设置两个活塞总成实现双向震击;
86.(2)将耐磨活塞设计为在受内压情况下可微变形,对震击过程活塞磨损进行补偿,有效的延长了震击活塞的使用寿命,提高了产品的可靠性;
87.(3)本发明的连续油管用液动双向震击器使用范围广,可在诸如打捞、解卡、开关滑套、管柱整形等多个领域进行使用。
88.尽管上面已经结合示例性实施例及附图描述了本发明,但是本领域普通技术人员应该清楚,在不脱离权利要求的精神和范围的情况下,可以对上述实施例进行各种修改。
再多了解一些

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