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专利号: 2020109879325
申请人: 长江大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种射流式水力脉冲短节,其特征在于,包括:折流机构、传动机构以及射流机构;

所述折流机构包括导流件以及分隔件,所述导流件内开设有沿所述导流件的长度方向贯穿所述导流件的进流孔,所述导流件内还开设有串流孔,所述进流孔的孔径顺着所述进流孔内流体的流动方向逐渐增大,所述分隔件设置于所述进流孔内且将所述进流孔分隔成第一流道和第二流道,所述第一流道与所述串流孔的一端连通,所述第二流道与所述串流孔的另一端连通;

所述传动机构包括传动缸及活塞,所述传动缸具有一导向腔,所述活塞滑动设置于所述导向腔内且将所述导向腔分隔成第一导向腔及第二导向腔,所述第一导向腔与所述第一流道连通,所述第二导向腔与所述第二流道连通;

所述射流机构包括节流缸及活塞杆,所述节流缸具有一节流腔,所述节流腔与所述第一导向腔及第二导向腔均连通,所述节流缸上开设有与所述节流腔连通的射流口,所述活塞杆的一端与所述活塞固定连接,所述活塞杆可跟随所述活塞移动至第一位置或第二位置,当所述活塞杆位于第一位置时,所述活塞杆的另一端位于所述射流口内以使所述射流口处于封闭状态,以使所述节流腔内的钻井液进行蓄能,当所述活塞杆位于第二位置时,所述活塞杆的另一端位于所述射流口外以使所述射流口处于开启状态,以将所述节流腔内的钻井液从所述射流口射出;

当钻井液进入第一流道时,钻井液顺着第一流道进入第一导向腔内,从而推动活塞向外推出,活塞推动活塞杆向外移动并使活塞杆处于第一位置,此时,活塞杆的另一端位于射流口内以使所述射流口处于封闭状态,脉冲短节的钻井液无法排出,从而其压力逐渐增大;

接着,钻井液在反推力的作用下顺着串流孔进入第二流道,然后,钻井液顺着第二流道进入第二导向腔,从而使活塞向内移动,活塞带动活塞杆向内移动,并使活塞杆移动至第二位置,此时,活塞杆的另一端位于射流口外以使射流口处于开启状态,钻井液从射流口喷出。

2.根据权利要求1所述的射流式水力脉冲短节,其特征在于,所述导流件包括喷嘴块、反馈块及盖板,所述喷嘴块的一侧壁上开设有容纳槽、所述反馈块设置于所述容纳槽内,所述串流孔形成于所述反馈块的外侧壁与所述容纳槽的内侧壁之间,所述盖板盖合于所述容纳槽且与所述喷嘴块及所述反馈块均可拆卸连接,所述进流孔形成于所述盖板与所述反馈块之间。

3.根据权利要求1所述的射流式水力脉冲短节,其特征在于,所述分隔件位于所述进流孔内侧的一端形成有一弧形槽。

4.根据权利要求1所述的射流式水力脉冲短节,其特征在于,所述传动缸包括外套筒及内套筒,所述内套筒内置于所述外套筒内且与所述外套筒同轴设置,所述活塞滑动设置于所述内套筒内,所述内套筒的外壁与所述外套筒的内壁之间形成一环空腔,所述环空腔的一端与所述第二流道连通,所述环空腔的另一端与所述节流腔连通,所述内套筒的侧壁上开设有反推流进孔,所述反推流进孔与所述环空腔及所述第二导向腔均连通。

5.根据权利要求4所述的射流式水力脉冲短节,其特征在于,所述传动缸还包括前端盖,所述前端盖盖合于所述内套筒及所述外套筒的一端,所述前端盖上开设有与所述内套筒连通的第一通孔,所述前端盖上还开设有第二通孔及第三通孔,所述第二通孔与所述第二流道及所述环空腔均连通,所述第三通孔与所述串流孔及所述环空腔均连通。

6.根据权利要求5所述的射流式水力脉冲短节,其特征在于,所述传动缸还包括后端盖,所述后端盖盖合于所述内套筒及所述外套筒的另一端,所述后端盖上开设有第四通孔及穿孔,所述第四通孔与所述环空腔及所述节流腔均连通,所述穿孔用于供所述活塞杆穿过。

7.根据权利要求1所述的射流式水力脉冲短节,其特征在于,所述射流口的内径顺着所述射流口内流体的流动方向逐渐变小。

8.根据权利要求1所述的射流式水力脉冲短节,其特征在于,还包括壳体,所述壳体内具有一收容腔,所述导流件、所述传动缸及所述节流缸均固定设置于所述收容腔内。

9.根据权利要求8所述的射流式水力脉冲短节,其特征在于,还包括上接头及下接头,所述上接头的一端与所述壳体的一端固定连接,所述下接头的一端与所述壳体的另一端固定连接。

10.根据权利要求9所述的射流式水力脉冲短节,其特征在于,还包括缓冲机构,所述缓冲机构包括固定座及碟片弹簧,所述固定座的一端固定于所述壳体上,所述碟片弹簧的一端固定于所述固定座的另一端,所述碟片弹簧的另一端与所述上接头固定连接。