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CN115750637A - 空气锤阻力传递离合装置、离合器、导向式空气锤及应用 - Google Patents

空气锤阻力传递离合装置、离合器、导向式空气锤及应用 Download PDF

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CN115750637A
CN115750637A CN202211466216.8A CN202211466216A CN115750637A CN 115750637 A CN115750637 A CN 115750637A CN 202211466216 A CN202211466216 A CN 202211466216A CN 115750637 A CN115750637 A CN 115750637A
Authority
CN
China
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air
clutch
wall
rotating shaft
distribution seat
Prior art date
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Pending
Application number
CN202211466216.8A
Other languages
English (en)
Inventor
何超
李枝林
庞东晓
徐建超
廖兵
刘殿琛
范黎明
韩雄
卢齐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Petroleum Corp
CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
Original Assignee
China National Petroleum Corp
CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
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Publication date
Application filed by China National Petroleum Corp, CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd filed Critical China National Petroleum Corp
Priority to CN202211466216.8A priority Critical patent/CN115750637A/zh
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Abstract

本发明提供了一种空气锤阻力传递离合装置、离合器、导向式空气锤及应用,其中空气锤阻力传递离合装置包括外壳、上接头、离合器、配气座和旋转棒,上接头的上端穿设在外壳的下端中并固定连接;配气座穿设在外壳内,配气座的上端与上接头的下端抵接;离合器的下端穿设在配气座的内腔中,离合器的下端的外壁与配气座的内壁之间形成有间隙,离合器上连接有连接部,离合器通过连接部与上接头固定连接;旋转棒的上端穿设在离合器内,旋转棒能够绕其轴线旋转同时将旋转阻力通过离合器传递至上接头。本发明的离合器能够通过连接部直接与上接头连接,使得旋转棒旋转产生的阻力避开配气座直接作用到上接头上,避免配气座在阻力的长期作用下发生损坏。

Description

空气锤阻力传递离合装置、离合器、导向式空气锤及应用
技术领域
本发明涉及钻井开采空气锤技术领域,具体来讲,涉及一种空气锤阻力传递离合装置、离合器、导向式空气锤及应用。
背景技术
开采空气锤是指通过对空气进行压缩然后带动钎头进行往返运动进行推进开采的设备,同时钎头在进行往返运动的时候会因为旋转棒的影响而进行旋转,而旋转棒会通过离合器中的棘轮配合来进行单向的旋转,让其钎头在推出的时候不会因为旋转棒的旋转而无法转动,但因为现有离合器都是贴合配气座进行设置,通过配气座来对离合器进行连接,而这样很容易将钎头旋转产生阻力直接传递作用在配气座上,从而会导致配气座很容易发生损坏影响气流的流动。
发明内容
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空气锤阻力传递离合装置、离合器、导向式空气锤及应用,解决了空气锤钎头在往返旋转开采的过程中,旋转的动力会直接通过离合器作用到配气座上,导致配气座容易发生损坏的技术问题。
为了实现上述目的,本发明一方面提供了一种空气锤阻力传递离合装置,所述离合装置包括外壳、上接头、离合器、配气座和旋转棒,其中,上接头的上端穿设在外壳的下端中并固定连接;配气座穿设在外壳内,配气座的上端与上接头的下端抵接;离合器的下端穿设在配气座的内腔中,离合器的下端的外壁与配气座的内壁之间形成有间隙,离合器上连接有连接部,离合器通过连接部与上接头固定连接;旋转棒的上端穿设在离合器内,旋转棒能够绕其轴线旋转同时将旋转阻力通过离合器传递至上接头。
可选择地,所述连接部开设有若干个第一气孔,第一气孔的一个孔口形成在连接部上端的端部,另一个孔口形成在连接部的身部的外壁上;所述配气座的侧壁上开设有若干个第二气孔,第二气孔的一个孔口形成在配气座上端的端部并与所述间隙连通,另一个孔口形成在所述配气座的身部的外壁上;所述离合器的外壁、上接头的内壁和配气座的上端之间合围形成有导气空间,第一气孔、导气空间和第二气孔之间能够相互连通,气流能够从所述离合器的上方沿第一气孔、导气空间和第二气孔流至所述配气座的外侧。
可选择地,所述第一气孔中可穿设有旋转轴,旋转轴的内壁上设有若干条弧形块,弧形块能够在气流的作用下带动旋转轴周向旋转,以使旋转轴中的气流螺旋流动。
可选择地,所述第一气孔的内壁上沿轴向可并排开设有若干条第一环槽,所述旋转轴的外壁上沿轴向并排开设有若干条第二环槽,第一环槽与第二环槽之间一一对应,每一对相对应的第一环槽与第二环槽中沿所述第一气孔的周向设置有若干个滚珠,滚珠分别与第一环槽、第二环槽的槽底相抵接,旋转轴能够在发生周向旋转的同时带动滚珠在第一环槽和第二环槽中滚动。
可选择地,所述弧形块与所述旋转轴的轴线之间的夹角可为非垂直夹角。
可选择地,所述空气锤还可包括气流阀,气流阀沿轴向安装在所述上接头和所述离合器之间,气流阀的上端与所述上接头的内壁的台阶相抵接,并能够在气流的作用下向下轴向移动与所述上接头的内壁的台阶分离,以控制上接头的气体通道的打开与闭合。
可选择地,所述连接部与所述上接头的侧壁中可穿设有若干个铆钉,铆钉能够将所述离合器与所述上接头固定连接。
本发明另一方面提供了一种空气锤阻力传递离合器,所述离合器的上端形成有连接部,连接部使离合器的上端的外壁沿径向向外凸出,连接部开设有若干个第一气孔,第一气孔的一个孔口形成在连接部上端的端部,另一个孔口形成在连接部的身部的外壁上;第一气孔中穿设有旋转轴,旋转轴的内壁上设有若干条弧形块,弧形块能够在气流的作用下带动旋转轴周向旋转,以使旋转轴中的气流螺旋流动。
可选择地,所述第一气孔的内壁上沿轴向可并排开设有若干条第一环槽,所述旋转轴的外壁上沿轴向并排开设有若干条第二环槽,第一环槽与第二环槽之间一一对应,每一对相对应的第一环槽与第二环槽中沿所述第一气孔的周向设置有若干个滚珠,滚珠分别与第一环槽、第二环槽的槽底相抵接,旋转轴能够在发生周向旋转的同时带动滚珠在第一环槽和第二环槽中滚动。
本发明再一方面提供了一种导向式空气锤,所述导向式空气锤包括如上所述的阻力传递离合装置,或包括如上所述的阻力传递离合器。
本发明又一方面提供了一种导向式空气锤在钻采作业中的应用。
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:
1.通过在装置的离合器上设置连接部能够让离合器直接连接在上接头上,使得旋转棒旋转产生的阻力不会传递作用到配气座上,而会直接作用到上接头上,以此来避免配气座在长时间阻力的影响下发生损坏,离合器可同时代替配气座的底盖进行封闭,使离合器与配气座安装更加方便。
2.在装置的离合器中还设置有旋转轴,通过旋转轴能够在气流通过连接块上的导气槽进行流通的时候,会因为气流的流动冲击而产生旋转,然后因为旋转轴的旋转和内壁弧形块影响来让气流进行螺旋流动,让其气流的流动更加的快速,而不会积累在上接头内,对气流阀造成影响。
附图说明
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:
图1示出了本发明示例性实施例的空气锤阻力传递离合装置的第一部分的结构示意图。
图2示出了本发明示例性实施例的空气锤阻力传递离合装置的第二部分的结构示意图。
图3示出了本发明示例性实施例的空气锤阻力传递离合装置中的配气座和离合器的示意图。
图4示出了图2中A处的放大分解图。
图5示出了本发明示例性实施例的空气锤阻力传递离合装置中连接部和旋转轴的示意图。
附图标记说明:
1-外壳,2-上接头,3-离合器,31-连接部,311-第一气孔,3111-第一环槽,3112-弧形块,32-旋转轴,321-第二环槽,33-滚珠,4-配气座,41-第二气孔,5-气流阀,6-旋转棒。
具体实施方式
在下文中,将结合示例性实施例来详细说明本发明的一种空气锤阻力传递离合装置、离合器、导向式空气锤及应用。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
相关技术中,钻井空气锤中的离合器都是贴合配气座进行设置,通过配气座来对离合器进行连接,而这样很容易将钎头旋转产生阻力直接传递作用在配气座上,从而会导致配气座很容易发生损坏影响气流的流动。
基于此,本发明提供了一种空气锤阻力传递离合装置、离合器、导向式空气锤及应用,其中,空气锤阻力传递离合装置包括外壳、上接头、离合器、配气座和旋转棒,上接头的上端穿设在外壳的下端中并固定连接;配气座穿设在外壳内,配气座的上端与上接头的下端抵接;离合器的下端穿设在配气座的内腔中,离合器的下端的外壁与配气座的内壁之间形成有间隙,离合器上连接有连接部,离合器通过连接部与上接头固定连接;旋转棒的上端穿设在离合器内,旋转棒能够绕其轴线旋转同时将旋转阻力通过离合器传递至上接头。
本发明通过在装置中设置的连接块能够让离合器直接连接在上接头上,使得旋转棒旋转产生的阻力不会传递作用到配气座上,而会直接作用到上接头上,以此来避免配气座在长时间阻力的影响下发生损坏,离合器可同时代替配气座的底盖进行封闭,使离合器与配气座安装更加方便。另外本发明在装置中还设置有旋转轴,通过旋转轴能够在气流通过连接块上的导气槽进行流通的时候,会因为气流的流动冲击而产生旋转,然后因为旋转轴的旋转和内壁弧形块影响来让气流进行螺旋流动,让其气流的流动更加的快速,而不会积累在上接头内,对气流阀造成影响。
示例性实施例1
本示例性实施例提供了一种空气锤阻力传递离合装置。
图1示出了本发明示例性实施例的空气锤阻力传递离合装置的第一部分的结构示意图,图2示出了本发明示例性实施例的空气锤阻力传递离合装置的第二部分的结构示意图,图3示出了本发明示例性实施例的空气锤阻力传递离合装置中的配气座和离合器的示意图,图4示出了图2中A处的放大分解图,图5示出了本发明示例性实施例的空气锤阻力传递离合装置中连接部和旋转轴的示意图。
如图1至图5中所示,本示例性实施例所述的空气锤阻力传递离合装置可包括外壳1、上接头2、离合器3、配气座4、气流阀5和旋转棒6,其中,外壳1可为中空的直筒状结构;上接头2的上端的外形可呈钻杆公扣的形状,下端可从外壳1的上端伸入至外壳1内并与外壳1固定连接;配气座4可穿设在外壳1内,其外径与外壳1的内径相匹配,也就是说,配气座4穿设在外壳1中时,其外壁与外壳1的内壁相贴合;离合器3可穿设在配气座4中,其外壁与配气座4的内壁之间存在间隙,也就是说,离合器3的外径小于配气座4的内径,离合器3的上端与上接头2的下端固定连接;气流阀5可安装在离合器3的上端,气流阀5的上端可抵接在上接头2的内壁上形成的台阶处,将上接头2内的气体通道堵住,也可被上接头2中的气体推动向下轴向移动,从而打开气体通道,也就是说,气流阀5可控制上接头2的气体通道的打开与闭合。旋转棒6从离合器3的下端伸入至离合器3中,旋转棒6在旋转时产生的阻力可通过离合器3传递到上接头2上。
在本实施例中,上接头2的中心可开设有上下贯通的气体通道,上接头2可与外壳1通过螺纹固定连接,但本发明不限于此,上接头2与外壳1也可通过螺钉、螺栓或销轴等其他固定连接方式连接。
进一步地,上接头2的内壁上可形成有台阶,从而使上接头2的气体通道的上端处的内径小于下端的内径,上接头2的内壁的台阶面可与气流阀5的上端处的锥形面相配合,当气流阀5的上端抵接在台阶面上时,可将气体通道堵住,但本发明不限于此,上接头2的内壁也可形成为其他结构,只要可与气流阀5相配合从而实现气体通道打开与闭合的功能即可。
在本实施例中,配气座4穿设在外壳1中,其上端可与上接头2的下端相抵接从而实现轴向固定,但本发明不限于此,配气座4与外壳1之间也可通过螺纹配合等其他方式固定连接。
进一步地,配气座4的外形呈筒状结构,在其侧壁中开设有4条第二气孔41,第二气孔41先从配气座4的上端开始沿轴向向下延伸一端距离,再沿径向朝配气座4的外壁延伸一段距离,直到贯通至配气座4的外壁,也就是说,第二气孔41的上下两端分别贯通配气座4的上表面与外壁,可将上接头2的气体通道与配气座4的外壁的外侧相连通,但本发明不限于此,配气座4的侧壁中开设的第二气孔41的数量也可为除4之外的其他正整数,贯通方式也不限于沿轴向和径向贯通,只要可将上接头2的气体通道与配气座4的外壁的外侧相连通即可。
在本实施例中,离合器3穿设在配气座4中,同时下端套设在旋转棒6上,离合器3的外径小于配气座4的内径,也就是说,离合器3的外壁与配气座4的内壁之间存在间隙,当旋转棒6旋转时,产生的扭矩和阻力可传递到离合器3上,但由于离合器3与配气座4之间存在间隙,扭矩和阻力便无法传递到配气座4上,从而保护配气座4不受损坏。
进一步地,离合器3的上端形成有连接部31,连接部31处的外径大于离合器3上其他部分的外径,也就是说,连接部31使离合器3的外壁沿径向向外凸出,同时连接部31与上接头2之间通过铆钉固定连接,从而将离合器3与上接头2固定连接在一起,当旋转棒6旋转时,可将其旋转产生的扭矩和阻力通过离合器3传递到上接头2上,且由于离合器3与配气座4之间存在间隙,扭矩和阻力无法传递到配气座4上,从而保护配气座4不受损坏,但本发明不限于此,连接部31与上接头2之间也可通过螺钉、螺栓或螺纹配合等其他方式固定连接。
进一步地,连接部31上开设有4条第一气孔311,其中靠近上接头2的第一气孔311可从离合器3的上端开始沿轴向延伸直到贯通至离合器3的外壁,靠近离合器3的轴线的第一气孔311可先从离合器3的上端开始沿轴向延伸一段距离,之后再沿径向向离合器3的外壁延伸一段距离,直到与离合器3的外壁贯通为止,也就是说,第一气孔311的上下两端可分别贯通离合器3的上表面与外壁,可将上接头2的气体通道与离合器3的外壁的外侧相连通,但本发明不限于此,连接部31上开设的第一气孔311的数量也可为除4之外的其他正整数,贯通方式也不限于沿轴向和径向贯通,只要可将上接头2的气体通道与离合器3的外壁的外侧相连通即可。
进一步地,当离合器3与配气座4穿设在外壳1和上接头2中时,离合器3的外壁、上接头2的内壁与配气座4的上端之间合围形成有导气空间,从而可将第一气孔311和第二气孔41相连通,也就是说,气体可从上接头2的气体通道沿第一气孔311、导气空间、和第二气孔41流至配气座4的外侧,从而实现气体从上至下的导通,但本发明不限于此,导气空间并不限于本实施例中的形式,只要能够实现将第一气孔311和第二气孔41的连通即可。
在本实施例中,离合器3中还包括旋转轴32,旋转轴32穿设在第一气孔311中,旋转轴32为中空的筒状结构,气体在流经第一气孔311中时,也可沿旋转轴32的内腔流过,旋转轴32的内壁上设有多个弧形块3112,如8个,弧形块3112可在旋转轴32的内壁上倾斜设置,也就是说,弧形块3112与旋转轴32的轴线之间形成一个非垂直的夹角,如45度,当气体流经旋转轴32的内腔时,可沿相邻的两个弧形块3112之间流动,从而在旋转轴32中形成螺旋状的气流,同时旋转轴32也可在气流的带动下产生周向的旋转力进行旋转,螺旋状的气流可使气体在第一气孔311中加快流动速度,从而避免了由于气体流动不及时积蓄在上接头2的气体通道中,形成高气压对气流阀产生破坏作用,但本发明不限于此,每个旋转轴32中弧形块3112的数量也可为除8之外的其他正整数,弧形块3112与旋转轴32的轴线之间的夹角也可为除45度和90度之外的其他角度,只要能够将轴向流动的气流带动旋转轴32产生旋转即可。
进一步地,第一气孔311的内壁上沿周向开设有7条第一环槽3111,每条第一环槽3111之间沿第一气孔311的轴向并排设置,相邻两条第一环槽3111之间的间隔距离相同,同时旋转轴32的外壁上也开设有7条第二环槽321,每条第二环槽321之间沿旋转轴32的轴向并排设置,7条第二环槽321分别与7条第一环槽3111一一对应,也就是说,相邻两条第二环槽321之间的间隔距离也相同,每条对应的第一环槽3111与第二环槽321之间都形成有一条环形的空腔,在每条环形空腔中都安装有多个滚珠33,滚珠33分别可与第一环槽3111与第二环槽321的槽底相抵接,滚珠33可在每条环形空腔中自由滚动,当旋转轴32在第一气孔311中旋转时,也可带动滚珠33在第一环槽3111与第二环槽321之间形成的环形空腔中滚动,从而进一步减小了旋转轴32在第一气孔311中的旋转摩擦力,使旋转轴32在第一气孔311中旋转更为顺滑,但本发明不限于此,第一环槽3111和第二环槽321的数量也可为除7之外的其他正整数,相邻两条第一环槽3111或第二环槽321之间的间隔距离也可不相同,只要能够实现每条第一环槽3111和第二环槽321之间相互对应,可形成环形空腔即可;每条环形空腔中滚珠33的数量也可为任意数量,只要能够被旋转轴32带动在环形空腔中滚动减小旋转轴32的滚动摩擦力即可。
下面对本示例性实施例所述的空气锤阻力传递离合装置的工作过程进行详细描述:
高压气体从上接头2的上部进入上接头2的气体通道中,在高压作用下气流阀5的上端锥形面被推离上接头2内壁的台阶面下行,此时离合器3处于顺齿状态,离合器3的内套和旋转棒6一起旋转,高压气体同时通过第一气孔311、导气空间和第二气孔41从配气座4的外壁流出,高压气体在经过第一气孔311中的旋转轴32中时,在旋转轴32的内壁上的弧形块3112的作用下,产生螺旋形气流,加快了气体在第一气孔311中的流动速度,同时带动旋转轴32的旋转,从而避免了由于气体流动不及时积蓄在上接头2的气体通道中,形成高气压对气流阀产生破坏,另外在顺齿状态下,旋转棒6的旋转产生的扭矩和阻力可通过离合器3传递至上接头2上,避免了将阻力和扭矩传递到配气座4上对配气座4造成损坏。当气流阀5的活塞上行时,离合器3处于逆齿状态,此时旋转棒6被锁定无法转动。
示例性实施例2
本示例性实施例提供了一种空气锤阻力传递离合器。
如图1至图5中所示,离合器3的上端形成有连接部31,连接部31处的外径大于离合器3上其他部分的外径,也就是说,连接部31使离合器3的外壁沿径向向外凸出,当离合器3安装在示例性实施例1中所述的空气锤阻力传递离合装置,连接部31可与上接头2之间通过铆钉固定连接,从而将离合器3与上接头2固定连接在一起,当离合器3下端的旋转棒6旋转时,可将其旋转产生的扭矩和阻力通过离合器3传递到上接头2上,且由于离合器3与配气座4之间存在间隙,扭矩和阻力无法传递到配气座4上,从而保护配气座4不受损坏,但本发明不限于此,连接部31与上接头2之间也可通过螺钉、螺栓或螺纹配合等其他方式固定连接。
进一步地,连接部31上开设有4条第一气孔311,其中靠近上接头2的第一气孔311可从离合器3的上端开始沿轴向延伸直到贯通至离合器3的外壁,靠近离合器3的轴线的第一气孔311可先从离合器3的上端开始沿轴向延伸一段距离,之后再沿径向向离合器3的外壁延伸一段距离,直到与离合器3的外壁贯通为止,也就是说,第一气孔311的上下两端可分别贯通离合器3的上表面与外壁,可将上接头2的气体通道与离合器3的外壁的外侧相连通,但本发明不限于此,连接部31上开设的第一气孔311的数量也可为除4之外的其他正整数,贯通方式也不限于沿轴向和径向贯通,只要可将上接头2的气体通道与离合器3的外壁的外侧相连通即可。
进一步地,当离合器3与配气座4穿设在外壳1和上接头2中时,离合器3的外壁、上接头2的内壁与配气座4的上端之间合围形成有导气空间,从而可将第一气孔311和第二气孔41相连通,也就是说,气体可从上接头2的气体通道沿第一气孔311、导气空间和第二气孔41流至配气座4的外侧,从而实现气体从上至下的导通,但本发明不限于此,导气空间并不限于本实施例中的形式,只要能够实现将第一气孔311和第二气孔41的连通即可。
在本实施例中,离合器3中还包括旋转轴32,旋转轴32穿设在第一气孔311中,旋转轴32为中空的筒状结构,气体在流经第一气孔311中时,也可沿旋转轴32的内腔流过,旋转轴32的内壁上设有多个弧形块3112,如8个,弧形块3112可在旋转轴32的内壁上倾斜设置,也就是说,弧形块3112与旋转轴32的轴线之间形成一个非垂直的夹角,如45度,当气体流经旋转轴32的内腔时,可沿相邻的两个弧形块3112之间流动,从而在旋转轴32中形成螺旋状的气流,同时旋转轴32也可在气流的带动下产生周向的旋转力进行旋转,螺旋状的气流可使气体在第一气孔311中加快流动速度,从而避免了由于气体流动不及时积蓄在上接头2的气体通道中,形成高气压对气流阀产生破坏作用,但本发明不限于此,每个旋转轴32中弧形块3112的数量也可为除8之外的其他正整数,弧形块3112与旋转轴32的轴线之间的夹角也可为除45度和90度之外的其他角度,只要能够将轴向流动的气流带动旋转轴32产生旋转即可。
进一步地,第一气孔311的内壁上沿周向开设有7条第一环槽3111,每条第一环槽3111之间沿第一气孔311的轴向并排设置,相邻两条第一环槽3111之间的间隔距离相同,同时旋转轴32的外壁上也开设有7条第二环槽321,每条第二环槽321之间沿旋转轴32的轴向并排设置,7条第二环槽321分别与7条第一环槽3111一一对应,也就是说,相邻两条第二环槽321之间的间隔距离也相同,每条对应的第一环槽3111与第二环槽321之间都形成有一条环形的空腔,在每条环形空腔中都安装有多个滚珠33,滚珠33分别可与第一环槽3111与第二环槽321的槽底相抵接,滚珠33可在每条环形空腔中自由滚动,当旋转轴32在第一气孔311中旋转时,也可带动滚珠33在第一环槽3111与第二环槽321之间形成的环形空腔中滚动,从而进一步减小了旋转轴32在第一气孔311中的旋转摩擦力,使旋转轴32在第一气孔311中旋转更为顺滑,但本发明不限于此,第一环槽3111和第二环槽321的数量也可为除7之外的其他正整数,相邻两条第一环槽3111或第二环槽321之间的间隔距离也可不相同,只要能够实现每条第一环槽3111和第二环槽321之间相互对应,可形成环形空腔即可;每条环形空腔中滚珠33的数量也可为任意数量,只要能够被旋转轴32带动在环形空腔中滚动减小旋转轴32的滚动摩擦力即可。
示例性实施例3
本示例性实施例提供了一种导向式空气锤。
本示例性实施例中所述的导向式空气锤包括示例性实施例1中所述的空气锤阻力传递离合装置或示例性实施例2中所述的空气锤阻力传递离合器,其具体结构和示例性实施例1中所述的空气锤阻力传递离合装置以及示例性实施例2中所述的空气锤阻力传递离合器一致,在此不再赘述。
还包括导向套、钎头等部件,能够实现轴向驱动钻进作业的功能。
示例性实施例4
本示例性实施例提供了一种示例性实施例3中所述的导向式空气锤在钻采作业中的应用。
如图1至图5中所示,在钻采作业中,高压气体从上接头2的上部进入上接头2的气体通道中,在高压作用下气流阀5的上端锥形面被推离上接头2内壁的台阶面下行,此时离合器3处于顺齿状态,离合器3的内套和旋转棒6一起旋转,高压气体同时通过第一气孔311、导气空间和第二气孔41从配气座4的外壁流出,高压气体在经过第一气孔311中的旋转轴32中时,在旋转轴32的内壁上的弧形块3112的作用下,产生螺旋形气流,加快了气体在第一气孔311中的流动速度,同时带动旋转轴32的旋转,从而避免了由于气体流动不及时积蓄在上接头2的气体通道中,形成高气压对气流阀产生破坏,另外在顺齿状态下,旋转棒6的旋转产生的扭矩和阻力可通过离合器3传递至上接头2上,避免了将阻力和扭矩传递到配气座4上对配气座4造成损坏。当气流阀5的活塞上行时,离合器3处于逆齿状态,此时旋转棒6被锁定无法转动。
综上所述,本发明通过在装置的离合器上设置连接部能够让离合器直接连接在上接头上,使得旋转棒旋转产生的阻力不会传递作用到配气座上,而会直接作用到上接头上,以此来避免配气座在长时间阻力的影响下发生损坏,离合器可同时代替配气座的底盖进行封闭,使离合器与配气座安装更加方便。另外在装置的离合器中还设置有旋转轴,通过旋转轴能够在气流通过连接块上的导气槽进行流通的时候,会因为气流的流动冲击而产生旋转,然后因为旋转轴的旋转和内壁弧形块影响来让气流进行螺旋流动,让其气流的流动更加的快速,而不会积累在上接头内,对气流阀造成影响。
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。

Claims (11)

1.一种空气锤阻力传递离合装置,其特征在于,所述离合装置包括外壳、上接头、离合器、配气座和旋转棒,其中,
上接头的上端穿设在外壳的下端中并固定连接;
配气座穿设在外壳内,配气座的上端与上接头的下端抵接;
离合器的下端穿设在配气座的内腔中,离合器的下端的外壁与配气座的内壁之间形成有间隙,离合器上连接有连接部,离合器通过连接部与上接头固定连接;
旋转棒的上端穿设在离合器内,旋转棒能够绕其轴线旋转同时将旋转阻力通过离合器传递至上接头。
2.根据权利要求1所述的空气锤阻力传递离合装置,其特征在于,所述连接部开设有若干个第一气孔,第一气孔的一个孔口形成在连接部上端的端部,另一个孔口形成在连接部的身部的外壁上;
所述配气座的侧壁上开设有若干个第二气孔,第二气孔的一个孔口形成在配气座上端的端部并与所述间隙连通,另一个孔口形成在所述配气座的身部的外壁上;
所述离合器的外壁、上接头的内壁和配气座的上端之间合围形成有导气空间,第一气孔、导气空间和第二气孔之间能够相互连通,气流能够从所述离合器的上方沿第一气孔、导气空间和第二气孔流至所述配气座的外侧。
3.根据权利要求1所述的空气锤阻力传递离合装置,其特征在于,所述第一气孔中穿设有旋转轴,旋转轴的内壁上设有若干条弧形块,弧形块能够在气流的作用下带动旋转轴周向旋转,以使旋转轴中的气流螺旋流动。
4.根据权利要求3所述的空气锤阻力传递离合装置,其特征在于,所述第一气孔的内壁上沿轴向并排开设有若干条第一环槽,所述旋转轴的外壁上沿轴向并排开设有若干条第二环槽,第一环槽与第二环槽之间一一对应,每一对相对应的第一环槽与第二环槽中沿所述第一气孔的周向设置有若干个滚珠,滚珠分别与第一环槽、第二环槽的槽底相抵接,旋转轴能够在发生周向旋转的同时带动滚珠在第一环槽和第二环槽中滚动。
5.根据权利要求3所述的空气锤阻力传递离合装置,其特征在于,所述弧形块与所述旋转轴的轴线之间的夹角为非垂直夹角。
6.根据权利要求1所述的空气锤阻力传递离合装置,其特征在于,所述空气锤还包括气流阀,气流阀沿轴向安装在所述上接头和所述离合器之间,气流阀的上端与所述上接头的内壁的台阶相抵接,并能够在气流的作用下向下轴向移动与所述上接头的内壁的台阶分离,以控制上接头的气体通道的打开与闭合。
7.根据权利要求1所述的空气锤阻力传递离合装置,其特征在于,所述连接部与所述上接头的侧壁中穿设有若干个铆钉,铆钉能够将所述离合器与所述上接头固定连接。
8.一种空气锤阻力传递离合器,其特征在于,所述离合器的上端形成有连接部,连接部使离合器的上端的外壁沿径向向外凸出,连接部开设有若干个第一气孔,第一气孔的一个孔口形成在连接部上端的端部,另一个孔口形成在连接部的身部的外壁上;
第一气孔中穿设有旋转轴,旋转轴的内壁上设有若干条弧形块,弧形块能够在气流的作用下带动旋转轴周向旋转,以使旋转轴中的气流螺旋流动。
9.根据权利要求8所述的空气锤阻力传递离合器,其特征在于,所述第一气孔的内壁上沿轴向并排开设有若干条第一环槽,所述旋转轴的外壁上沿轴向并排开设有若干条第二环槽,第一环槽与第二环槽之间一一对应,每一对相对应的第一环槽与第二环槽中沿所述第一气孔的周向设置有若干个滚珠,滚珠分别与第一环槽、第二环槽的槽底相抵接,旋转轴能够在发生周向旋转的同时带动滚珠在第一环槽和第二环槽中滚动。
10.一种导向式空气锤,其特征在于,所述导向式空气锤包括权利要求1至7中任一项所述的阻力传递离合装置,或包括权利要求8至9中任一项所述的阻力传递离合器。
11.权利要求10中所述的导向式空气锤在钻采作业中的应用。
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