1.
一种适用于深部硬地层的强动力复合冲击器,包括外部壳体,其特征在于,所述外部壳体包括从上到下连接的马达套筒(1)、周向锤座(9)、密封套管(10),马达套筒(1)、周向锤座(9)、密封套管(10)均为中空圆筒结构,在马达套筒(1)内侧顶部设有向内延伸的台阶,台阶下部设有马达定子(4),所述马达定子(4)外侧与马达套筒(1)固定连接,马达定子(4)内部安装有马达转子(3),所述马达转子(3)下方设有连杆,连杆长度超过马达定子(4)的长度,在连杆底部连接有上压盘(16),在上压盘(16)下方设有与其配套使用的下压盘(14),所述下压盘(14)下方连接振动轴(12),振动轴(12)外侧分为上段和下段,振动轴(12)上段外侧与密封套管(10)内壁接触,振动轴(12)下段外侧直径小于上段外侧,在振动轴(12)的台阶上设有弹簧(11),在密封套管(10)内侧底部设有向内延伸的凸缘,凸缘与振动轴(12)的下段外径相配合,弹簧(11)底部连接到凸缘上,上压盘(16)和下压盘(14)之间的接触面结构为交错设置,当上压盘(16)和下压盘(14)相对转动时,下压盘(14)在上压盘(16)作用下向下移动,并在弹簧(11)作用下反弹,实现上下运动的冲击;
在马达转子(3)的连杆下侧设有键槽,在键槽内安装有键(5),通过键(5)连接有外齿轮(6),在外齿轮(6)外侧连接有内齿轮(7),在内齿轮(7)外侧设有偏心片(8),所述偏心片(8)为新月形结构,其一侧厚度大于另一侧厚度,偏心片(8)使得外齿轮(6)和内齿轮(7)永远处于偏心位置,使外齿轮(6)与内齿轮(7)形成偏心连接;
所述内齿轮(7)的外侧设有至少一个凸起,在偏心片(8)上设有至少一个与之配合的槽口,该槽口位于偏心片(8)上最厚段的内侧,且该槽口和凸起之间为过盈配合,以确保偏心片(8)能固定在内齿轮(7)的外侧;
在马达转子(3)的连杆中部设有密封环(18),密封环(18)外侧与周向锤座(9)过盈配合连接,密封环(18)内侧设有深沟球轴承(19),所述深沟球轴承(19)内侧设有轴套(17),轴套(17)下方设有多个条形槽,且条形槽的数量与键(5)的数量一致,其条形槽卡在键(5)的两侧,实现轴套(17)和键(5)的相对固定;轴套(17)外侧与深沟球轴承(19)内径过盈配合实现相对固定,马达转子(3)下方的连杆与轴套(17)内壁有一定间隙,作为轴套流道(20)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于深部硬地层的强动力复合冲击器,其特征在于,所述密封环(18),其上部设有一段向内延伸的盖板层(1801),所述盖板层(1801)覆盖深沟球轴承(19)的上表面,为下部的齿轮连接创造一个密封环境,避免了钻井液固相对齿轮啮合的磨损。
3.根据权利要求2所述的一种适用于深部硬地层的强动力复合冲击器,其特征在于,外齿轮(6)上下部分分别由深沟球轴承(19)和周向锤座(9)的圆环台阶实现轴向固定,内齿轮(7)下方通过设置在周向锤座(9)内壁的一个圆环形台阶实现支撑固定,内齿轮(7)的上方与密封环(18)有一定游隙。
4.根据权利要求1所述的一种适用于深部硬地层的强动力复合冲击器,其特征在于,所述上压盘(16)下方和下压盘(14)上方都设有多个放射状的凸条和凹槽,所述凸条和凹槽整体结构均为外大内小,凸条和凹槽的截面均为波浪形结构,当上压盘(16)不旋转时,下压盘的凸条进入上压盘(16)的凹槽,实现相对固定,当上压盘(16)旋转时,上压盘(16)的凸条挤压下压盘(14)的凸条,使其向下移动,直到上压盘(16)下方和下压盘(14)上方的两组凸条的顶点接触后,下压盘(14)在弹簧(11)带动下向上移动,然后再次下移,以此实现上下冲击。
5.根据权利要求1所述的一种适用于深部硬地层的强动力复合冲击器,其特征在于,所述振动轴(12)设有从顶部连接到其内侧的轴流道(1201)。
6.根据权利要求1所述的一种适用于深部硬地层的强动力复合冲击器,其特征在于,所述马达定子(4),在其顶部下侧设有沉孔,沉孔内安装有圆锥滚子轴承(2),圆锥滚子轴承(2)下方与马达转子(3)连接。
7.根据权利要求1所述的一种适用于深部硬地层的强动力复合冲击器,其特征在于,所述马达定子(4),其内部设有多条马达孔道(401),所述马达孔道(401)从马达定子(4)顶部靠近边缘处,延伸到马达定子(4)内侧面形成出口,马达孔道(401)的出口与径向保持一定夹角;
所述马达转子(3)上设有多个马达叶片(301),所述马达叶片(301)的结构为弧板结构或倾斜的直板结构,确保马达孔道(401)内冲击的流体可带动马达叶片(301)转动,进而带动马达转子(3)转动。