CN117967254A - 一种射孔枪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于地下土层射穿的设备技术领域，具体公开了一种射孔枪，板组包括沿弹架管的周向间隔开的两个弧形板，弹架管的内壁设有限位框，弧形板滑动安装于限位框上，弧形板与限位框之间形成油室，固定件与弹架管连接并设有缓冲室，缓冲室内滑动配合有活塞板，活塞板与固定件弹性连接，缓冲室的侧壁设有油孔，分级传动组件与多个弧形板连接，射孔枪内产生第一级压力脉冲时，通过分级传动组件，冲击力带动板组中的一个弧形板移动；射孔枪内产生第二级压力脉冲时，通过分级传动组件，冲击力带动板组中的另一个弧形板移动。本发明的射孔枪，通过分级传动组件、弧形板和活塞板的设置，可以依次消解掉多道冲击压力，避免了炸膛。

Description

一种射孔枪

技术领域

本发明涉及用于地下土层射穿的设备技术领域，具体涉及一种射孔枪。

背景技术

射孔枪是用于油气井射孔的器材及其配套件的组合体。应用较广泛的为聚能射孔枪，用炸花的聚能现象产生聚能射流，射开地层。相关技术中，一些射孔枪采用多级脉冲射孔技术，通过多种组合的火药梯次燃烧，产生的高温高压气体以脉冲加载的形式沿射孔孔道挤压冲击地层，延长高压气体对地层的反复作用时间，使射孔孔道以裂缝的形式延伸扩展，从而实现解堵、造缝、延缝和扩缝，以达到增油增注的目的。

公告号为CN203614083U的中国专利，公开了一种多级脉冲定向射孔器，该射孔器的射孔枪管处于倾斜或水平姿态时，在配重块的重力作用下，多级脉冲射孔弹架旋转，使射孔弹处于预定角度，从而实现定向射孔。点火时，射孔弹被导爆索引爆并进行穿孔，同时产生一次压力峰值，随后，在两级火药推进剂的作用下，该射孔器梯次产生二次压力峰值和三次压力峰值，由此实现多级脉冲射孔。然而，在实施中，该射孔器依旧存在不足之处：射孔器在进行多级脉冲射孔时，要承受多次冲击压力，每级脉冲所产生的冲击压力都很大，射孔器在多次冲击以后，枪管存在炸膛的风险。

发明内容

本发明提供一种射孔枪，旨在解决相关技术中射孔器遭受多次冲击之后，枪管存在炸膛的风险的问题。

本发明的射孔枪，包括枪身、弹架管、板组、固定件和分级传动组件，所述枪身呈圆管状，所述弹架管同轴设于所述枪身内，所述弹架管的管壁上穿设有多个射孔弹，所述枪身设有与所述射孔弹一一对应的盲孔，所述板组有多个并位于所述弹架管内，多个所述板组沿所述弹架管的周向均匀分布，所述板组包括沿所述弹架管的周向间隔开的两个弧形板，所述弹架管的内壁设有限位框，所述弧形板沿所述弹架管的径向滑动安装于所述限位框上，所述弧形板与所述限位框之间形成油室；所述固定件与所述弹架管连接，所述固定件设有与所述油室一一对应的缓冲室，所述缓冲室内滑动配合有活塞板，所述活塞板与所述固定件弹性连接，所述缓冲室的侧壁设有连通缓冲室与油室的油孔；所述分级传动组件设于所述固定件内，并与多个所述弧形板连接，所述射孔枪内产生第一级压力脉冲时，通过所述分级传动组件，冲击力带动所述板组中的一个弧形板朝向所述弹架管的外侧移动；所述射孔枪内产生第二级压力脉冲时，通过所述分级传动组件，冲击力带动所述板组中的另一个弧形板朝向所述弹架管的外侧移动。

优选地，所述分级传动组件包括连杆和锁止机构，所述板组的数量为两个，所述板组中的两个弧形板分为第一弧形板和第二弧形板，所述第二弧形板设有滑槽，所述滑槽的延伸方向与所述第二弧形板的滑动方向一致；所述连杆有四个并相互铰接，以使形成四个铰接轴，其中两个相对的铰接轴分别与两个所述第一弧形板转动连接，另外两个铰接轴分别滑动配合于两个所述滑槽内；所述第二弧形板对应的油孔内配合有堵件，所述固定件包括与所述弹架管同轴的固定筒，所述锁止机构设于所述固定筒的内侧，所述堵件与所述锁止机构连接，所述射孔枪内产生第一级压力脉冲时，所述锁止机构受到冲击力的作用，带动所述堵件打开所述油孔。

优选地，所述锁止机构包括滑板、挡块和承压板，所述堵件包括插杆，所述滑板有两个并分别滑动配合于两个所述第二弧形板对应的缓冲室内，所述滑板与所述活塞板之间连接有第一弹簧，所述插杆与所述滑板相连；所述滑板具有凸出于所述缓冲室外侧的凸块，所述挡块有两个并与两个所述凸块一一对应，所述挡块滑动安装于所述固定筒上，所述挡块用于止挡相应所述凸块；所述承压板置于所述固定筒内并与所述固定筒弹性滑动连接，所述挡块与所述承压板通过楔形结构连接，以便所述承压板滑动时，能够通过所述楔形结构，带动所述挡块滑动，并使所述挡块避让所述凸块。

优选地，所述楔形结构包括设于所述挡块上的第一斜面，以及设于所述承压板上的第二斜面，所述第二斜面和所述第一斜面相配合。

优选地，所述连杆包括两个相互层叠并滑动相连的子连杆，其中一个所述子连杆弹性滑动连接有插块，另一个所述子连杆设有插槽，在初始状态时，相邻的两个连杆中，一者的插块被另一者的子连杆所挤压，插块插入插槽内。

优选地，所述固定件与所述分级传动组件构成了多级缓冲装置，所述多级缓冲装置有两个并分别设置于所述弹架管的两端。

优选地，所述枪身内设有导爆索，每个所述射孔弹均与所述导爆索连接。

优选地，所述枪身的两端分别螺纹连接有枪头和枪尾。

采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：

1、本发明通过分级传动组件、弧形板和活塞板实现了多次缓冲，缓冲的次数与压力脉冲的次数相对应，从而，在每次脉冲时均可以消解掉冲击压力，减少了枪身的损坏，避免了炸膛。

2、本发明的插块和插槽，在第二级压力脉冲将要结束时解锁两个子连杆。这样使得当射孔枪内产生第三级压力脉冲时，连杆的整体长度可以伸长，从而为第一弧形板和第二弧形板的外移进行长度补偿，保证了第一弧形板和第二弧形板的第三次缓冲，实现了对第三道冲击力的消解，保护了枪身。

附图说明

图1是本发明的射孔枪的立体示意图。

图2是本发明的射孔枪的立体剖面图。

图3是本发明的图2中A处的放大示意图。

图4是本发明的弹架管至第一弧形板部分的局部结构示意图。

图5是本发明的第一弧形板至连杆部分的立体示意图。

图6是本发明的第二弧形板对应的缓冲室至承压板部分的局部结构示意图。

图7是本发明的第二弧形板对应的活塞板至滑板部分的立体示意图。

图8是本发明的挡块的立体示意图。

图9是本发明的推块的立体示意图。

图10是本发明的连杆部分的立体剖面图。

附图标记：

1、枪身；11、枪头；12、枪尾；13、导爆索；14、盲孔；2、弹架管；21、射孔弹；3、弧形板；31、油室；32、第一弧形板；321、第一支板；33、第二弧形板；331、第二支板；3311、滑槽；4、限位框；5、固定筒；51、缓冲室；511、油孔；512、活塞板；5121、第二弹簧；52、固定架；521、挡块；5211、第一斜面；6、连杆；61、铰接轴；62、子连杆；621、插块；6211、第三弹簧；622、插槽；7、插杆；8、滑板；81、第一弹簧；82、凸块；9、承压板；91、复位弹簧；92、推块；921、第二斜面。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合图1至图10描述本发明的射孔枪。

实施例一，如图1至图9所示，本发明的射孔枪，包括枪身1、弹架管2、板组、固定件和分级传动组件，枪身1呈圆管状，枪身1的两端分别螺纹连接有枪头11和枪尾12，枪头11和枪尾12均为与枪身1同轴的圆环状结构，枪头11的内部可以封闭。弹架管2同轴设于枪身1内，弹架管2上设有沿其轴向等间隔分布的多个射孔弹21，每个射孔弹21沿弹架管2的径向延伸，并贯穿弹架管2的整个管壁，相邻两个射孔弹21的延伸方向相互垂直。枪身1内设有导爆索13，导爆索13位于弹架管2外侧并环绕弹架管2螺旋设置，枪身1内还可以设置与导爆索13连接的雷管，以雷管引燃导爆索13，也可以将导爆索13的一端从枪身1的周壁上穿出，在外部引燃导爆索13。每个射孔弹21均与导爆索13连接。枪身1设有与射孔弹21一一对应的盲孔14，盲孔14的孔口朝向枪身1的外侧，该盲孔14的实现方式为，可预先在枪身1上加工出通孔，采用堵盖粘接或垫片焊接等方式封闭通孔的深处，从而实现盲孔14的成型。

板组有多个并位于弹架管2内，多个板组沿弹架管2的周向均匀分布，板组包括沿弹架管2的周向间隔开的两个弧形板3，弧形板3沿弹架管2的轴向延伸，弹架管2的内壁设有限位框4，限位框4整体为圆柱状并沿弹架管2的轴向延伸，射孔弹21贯穿限位框4。弧形板3沿弹架管2的径向滑动安装于限位框4上，弧形板3与限位框4之间的空间形成油室31。固定件包括固定筒5，固定筒5与弹架管2同轴连接。固定筒5的周壁设有与油室31一一对应的缓冲室51，缓冲室51沿弹架管2的轴向延伸，缓冲室51内滑动配合有活塞板512，活塞板512与固定筒5弹性连接。缓冲室51的侧壁设有油孔511，油孔511连通缓冲室51与相应油室31。

分级传动组件设于固定筒5内，并与多个弧形板3连接，使用时，先将射孔枪竖直插入地下的地层中。接着，引燃导爆索13，导爆索13对多个射孔弹21依次点火，射孔弹21产生高压射流，射流从盲孔14射出并在地层内冲出一道深孔，便于地下石油的流入。同时，射孔枪内产生第一级压力脉冲。生成的第一道冲击力通过分级传动组件，带动板组中的一个弧形板3朝向弹架管2的外侧移动，该弧形板3挤压油室31内的缓冲油，缓冲油通过油孔511流入缓冲室51内，压迫活塞板512滑动，通过作用于活塞板512上的弹性力以及缓冲油内部的摩擦力实现对该弧形板3的缓冲，进而实现了对第一道冲击力的消解。紧接着，经过毫秒级时间间隔，射孔枪内产生第二级压力脉冲，生成第二道冲击力，且第二道冲击力通过分级传动组件，带动板组中的另一个弧形板3朝向弹架管2的外侧移动，该弧形板3的运动过程同上，该弧形板3对应的油液及活塞板512实现了对第二道冲击力的消解。

由此，与压力脉冲的次数相对应，本实施例通过分级传动组件、弧形板3和活塞板512实现了多次缓冲，在每次脉冲时均可以消解掉冲击压力，减少了枪身1的损坏，避免了炸膛。此外，射孔枪内的冲击压力还可以通过打开后的盲孔14，向外释放适量的压力。

分级传动组件包括连杆6和锁止机构，板组的数量为两个，板组中的两个弧形板3分为第一弧形板32和第二弧形板33，第一弧形板32具有第一支板321，第二弧形板33具有第二支板331。第二支板331设有滑槽3311，滑槽3311的延伸方向与第二弧形板33的滑动方向一致，滑槽3311的两端封闭。连杆6有四个并相互铰接，以使形成四个铰接轴61，其中两个相对的铰接轴61分别与两个第一弧形板32转动连接，另外两个铰接轴61分别滑动配合于两个滑槽3311内。第二弧形板33对应的油孔511内配合有堵件，堵件包括沿弹架管2的轴向延伸的插杆7，锁止机构设于固定筒5的内侧，插杆7与锁止机构连接，射孔枪内产生第一级压力脉冲时，锁止机构受到冲击力的作用，带动堵件打开油孔511。

锁止机构包括滑板8、挡块521和承压板9，堵件包括插杆7，滑板8有两个并分别滑动配合于两个第二弧形板33对应的缓冲室51内，滑板8位于活塞板512背离油孔511的一侧。滑板8与活塞板512之间连接有第一弹簧81，插杆7的一端穿过活塞板512并与滑板8固定连接。缓冲室51邻近固定筒5轴心的壁体设有避让槽，避让槽沿弹架管2的轴向延伸且两端封闭，滑板8具有凸出于缓冲室51外侧的凸块82，凸块82与避让槽滑动配合。固定筒5内设有分别邻近两个凸块82的两个固定架52，挡块521有两个并分别滑动安装于两个固定架52上，挡块521的滑动方向与弹架管2的轴向垂直。两个挡块521与两个凸块82一一对应，挡块521位于相应凸块82背离油孔511的一侧，初始状态时，凸块82抵于挡块521上，挡块521用于止挡相应凸块82。承压板9置于固定筒5内并与固定筒5弹性滑动连接，具体地，承压板9的滑动方向和弹架管2的轴向一致，承压板9与固定筒5通过复位弹簧91连接。挡块521与承压板9通过楔形结构连接，以便承压板9滑动时，能够通过楔形结构，带动挡块521滑动，并使挡块521避让凸块82。

楔形结构包括第一斜面5211和第二斜面921，第一斜面5211设置于挡块521上。承压板9具有推块92，第二斜面921设于推块92上，初始状态时，第二斜面921和第一斜面5211相配合。

需要说明地，第一弧形板32对应的活塞板512通过第二弹簧5121与缓冲室51的内壁连接。

射孔枪内产生第一级压力脉冲时，由于插杆7封堵着第二弧形板33对应的油孔511，第二弧形板33对应的油室31内的缓冲油无法流入缓冲室51，从而冲击力不能推动第二弧形板33移动。而第一弧形板32在冲击力的推动下向外移动，此时第一弧形板32实现了对第一道冲击力的缓冲。第一弧形板32在移动时，带动连杆6做平面运动，同时滑槽3311内的铰接轴61滑动至极限位置，即滑槽3311靠近弹架管2轴心的一端。

与此同时，第一道冲击力还作用于承压板9上，并推动承压板9朝向弹架管2的外侧滑动，承压板9通过推块92带着第二斜面921滑动，在第一斜面5211的作用下，挡块521滑动，并对凸块82避让。当第一级压力脉冲结束后，挡块521与凸块82完全错开。同时，第一级压力脉冲结束后，第一弧形板32向外移动至极限位置。

紧接着，射孔枪产生第二级压力脉冲，第二道冲击力同时作用于第二弧形板33和第一弧形板32，但此时第一弧形板32已处于外移的极限位置，不能继续向外移动。第二弧形板33在第二道冲击力的作用下开始挤压油室31内的缓冲油，缓冲油推动插杆7，使插杆7与油孔511分离，缓冲油通过油孔511流入缓冲室51内，并作用在活塞板512上，至此，第二弧形板33、缓冲油和活塞板512对第二道冲击力形成了二级缓冲。

第二弧形板33在移动时，通过第二支板331带着滑槽3311移动，滑槽3311靠近弹架管2轴心的一端的槽壁带着铰接轴61移动，铰接轴61在各个连杆6的作用下将两个第一弧形板32向弹架管2的内侧拉动，最终使得两个第一弧形板32和两个第二弧形板33共同围合形成一个圆形结构，同时，四个连杆6的平面形状呈现为正方形。

一般情况下，射孔枪在整个射孔过程中，会连续产生三次脉冲，第三级压力脉冲同样也会生成第三道冲击力，为了消解第三道冲击力，本发明还提供了实施例二。

实施例二，在实施例一的基础上，继续参考图2至图10，连杆6包括两个子连杆62，每个子连杆62均为阶梯状，两个子连杆62对插并相互层叠，两个子连杆62滑动相连。其中一个子连杆62设有容纳槽，容纳槽内沿弹架管2的轴向滑动配合有插块621，插块621与子连杆62通过第三弹簧6211连接。另一个子连杆62设有插槽622，插槽622沿弹架管2的轴向贯穿子连杆62。在初始状态时，相邻的两个连杆6中，一者的插块621被另一者的子连杆62所挤压，插块621插入插槽622内。

射孔枪进行第一级压力脉冲时，由于只有第一弧形板32移动，第二弧形板33并不移动，所有的第一弧形板32和第二弧形板33会围合成椭圆状结构，此时相邻的两个连杆6的偏斜程度加深，插块621依旧被子连杆62挤压着。当第二级压力脉冲将要结束时，四个连杆6的平面形状构成正方形，此时相邻的两个连杆6相互垂直，子连杆62不再阻挡插块621，插块621在第三弹簧6211的作用下弹出插槽622，此时各连杆6中的两个子连杆62解锁。

当射孔枪内产生第三级压力脉冲时，第三道冲击力均匀作用于第一弧形板32和第二弧形板33上，第一弧形板32和第二弧形板33同时向外移动，各连杆6的两个子连杆62相互远离，使得连杆6的长度增加，以此适应第一弧形板32和第二弧形板33的外移。随后，第一弧形板32和第二弧形板33分别对各自的缓冲油进行挤压，第一弧形板32和第二弧形板33再次通过缓冲油和活塞板512实现了对第三道冲击力的缓冲和消解，保护了枪身1。

固定件与分级传动组件构成了多级缓冲装置，多级缓冲装置有两个并分别设置于弹架管2的两端。

两个多级缓冲装置的设置使得对冲击力的缓冲可以更加地均匀。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种射孔枪，包括呈圆管状的枪身（1）和同轴设于所述枪身（1）内的弹架管（2），所述弹架管（2）的管壁上穿设有多个射孔弹（21），所述枪身（1）设有与所述射孔弹（21）一一对应的盲孔（14），其特征在于，还包括：

板组，所述板组有多个并位于所述弹架管（2）内，多个所述板组沿所述弹架管（2）的周向均匀分布，所述板组包括沿所述弹架管（2）的周向间隔开的两个弧形板（3），所述弹架管（2）的内壁设有限位框（4），所述弧形板（3）沿所述弹架管（2）的径向滑动安装于所述限位框（4）上，所述弧形板（3）与所述限位框（4）之间形成油室（31）；

固定件，所述固定件与所述弹架管（2）连接，所述固定件设有与所述油室（31）一一对应的缓冲室（51），所述缓冲室（51）内滑动配合有活塞板（512），所述活塞板（512）与所述固定件弹性连接，所述缓冲室（51）的侧壁设有连通缓冲室（51）与油室（31）的油孔（511）；

分级传动组件，所述分级传动组件设于所述固定件内，并与多个所述弧形板（3）连接，所述射孔枪内产生第一级压力脉冲时，通过所述分级传动组件，冲击力带动所述板组中的一个弧形板（3）朝向所述弹架管（2）的外侧移动；所述射孔枪内产生第二级压力脉冲时，通过所述分级传动组件，冲击力带动所述板组中的另一个弧形板（3）朝向所述弹架管（2）的外侧移动。

2.根据权利要求1所述的射孔枪，其特征在于，所述分级传动组件包括：

连杆（6），所述板组的数量为两个，所述板组中的两个弧形板（3）分为第一弧形板（32）和第二弧形板（33），所述第二弧形板（33）设有滑槽（3311），所述滑槽（3311）的延伸方向与所述第二弧形板（33）的滑动方向一致；所述连杆（6）有四个并相互铰接，以使形成四个铰接轴（61），其中两个相对的铰接轴（61）分别与两个所述第一弧形板（32）转动连接，另外两个铰接轴（61）分别滑动配合于两个所述滑槽（3311）内；

锁止机构，所述第二弧形板（33）对应的油孔（511）内配合有堵件，所述固定件包括与所述弹架管（2）同轴的固定筒（5），所述锁止机构设于所述固定筒（5）的内侧，所述堵件与所述锁止机构连接，所述射孔枪内产生第一级压力脉冲时，所述锁止机构受到冲击力的作用，带动所述堵件打开所述油孔（511）。

3.根据权利要求2所述的射孔枪，其特征在于，所述锁止机构包括：

滑板（8），所述堵件包括插杆（7），所述滑板（8）有两个并分别滑动配合于两个所述第二弧形板（33）对应的缓冲室（51）内，所述滑板（8）与所述活塞板（512）之间连接有第一弹簧（81），所述插杆（7）与所述滑板（8）相连；

挡块（521），所述滑板（8）具有凸出于所述缓冲室（51）外侧的凸块（82），所述挡块（521）有两个并与两个所述凸块（82）一一对应，所述挡块（521）滑动安装于所述固定筒（5）上，所述挡块（521）用于止挡相应所述凸块（82）；

承压板（9），所述承压板（9）置于所述固定筒（5）内并与所述固定筒（5）弹性滑动连接，所述挡块（521）与所述承压板（9）通过楔形结构连接，以便所述承压板（9）滑动时，能够通过所述楔形结构，带动所述挡块（521）滑动，并使所述挡块（521）避让所述凸块（82）。

4.根据权利要求3所述的射孔枪，其特征在于，所述楔形结构包括设于所述挡块（521）上的第一斜面（5211），以及设于所述承压板（9）上的第二斜面（921），所述第二斜面（921）和所述第一斜面（5211）相配合。

5.根据权利要求2所述的射孔枪，其特征在于，所述连杆（6）包括两个相互层叠并滑动相连的子连杆（62），其中一个所述子连杆（62）弹性滑动连接有插块（621），另一个所述子连杆（62）设有插槽（622），在初始状态时，相邻的两个连杆（6）中，一者的插块（621）被另一者的子连杆（62）所挤压，插块（621）插入插槽（622）内。

6.根据权利要求2所述的射孔枪，其特征在于，所述固定件与所述分级传动组件构成了多级缓冲装置，所述多级缓冲装置有两个并分别设置于所述弹架管（2）的两端。

7.根据权利要求1所述的射孔枪，其特征在于，所述枪身（1）内设有导爆索（13），每个所述射孔弹（21）均与所述导爆索（13）连接。

8.根据权利要求1所述的射孔枪，其特征在于，所述枪身（1）的两端分别螺纹连接有枪头（11）和枪尾（12）。