液动冲击回转钻进技术问答(续一)

十二、液动冲击器有哪些类型？答：当前国内外研制出的液动冲击器型号较多，按其作用原理可分为“正作用”、“反作用”和“双作用”三种类型。十三、“正作用”类型的液动冲击器是怎样实行冲击作用的？答：凡是以高压液流推动活塞下行进行冲击，而借用弹簧力量使其活塞恢复到原来位置的冲击器结构，称为“正作用”类型的液动冲击器。其结构原理如图1所示。在钻杆下端连接的冲击器外管（1）中，装有活塞冲锤（5），它悬座在冲锤弹簧（6）上，迫使活塞的顶端始终与活阀（4）相接触，以封闭活塞冲锤的中间水道。活阀（4）支撑在弹簧（3）上，并能     

液动冲击器的性能分析

根据我们研制工作中的体会和有关文献资料介绍，对几种主要型式的液动冲击器测试结果进行初步分析对比，供参考。一、液动冲击器性能参数的测定冲击器各种性能参数的正确测定，对于研究和改进冲击器结构设计，提高冲击器的性能，对冲击器的应用以及研究冲锤和阀的运动规律等，可提供出有效的数据。测定冲击功多通过测定冲锤冲击时的速度（即末     

压差式双作用液动冲击器结构参数与输出性能关系数值模拟分析

为了提高压差式双作用液动冲击器在深孔钻进中的输出性能,利用MATLAB程序编写了计算机数值模拟程序,对此型冲击器冲锤质量、节流孔直径、活阀行程、自由行程和冲锤上下端有效面积差5个主要结构参数与其输出性能的影响关系进行数值模拟分析研究,模拟分析结果对液动冲击器结构设计及优化、提高冲击器的工作性能具有指导意义。     

阀式正作用冲击器冲击频率和弹簧的性能分析

阀式正作用冲击器性能测试及使用中出现两种现象: （1）实测冲击频率低于设计频率;（2）锤簧使用寿命短。究其原因,一方面是弹簧自振频率与外载荷变动频率接近,引起弹簧共振,造成冲击器压力波动,延长工作循环时间,降低冲击频率;另一方面是弹簧疲劳强度安全系数小于许用安全系数,造成锤簧折断,缩短使用寿命。改进办法是修改阀的结构尺寸及重新设计弹簧参数以提高弹簧自振频率和安全系数。      

DC型液动冲击器及调试情况

介绍了用于大口径钻探的ＤＣ型无簧式双作用液动冲击器的结构和工作原理及设计计算结果，给出了其冲程，上阀程和上阀自由行程，下阀程和下阀自由行程的测量及调整方法。     

合理使用冲击回转钻具的几个问题

由于液动冲击回转钻进具有高速、高质量、高效率的优点，特别是冲击回转钻能够在坚硬的“打滑”地层中钻进，很受欢迎。目前，大力推广冲击回转钻探的技术条件已经成熟。为此，介绍YZ—54—Ⅱ型液动冲击器及其使用方法。一、YZ—54—Ⅱ型液动冲击器1．冲击器特点YZ—54—Ⅱ型液动冲击器由勘探技术研究所研制，并通过了部级鉴定。目前由无锡钻探工具厂生产。该冲击器的特点是：（1）结构参数可调（如阀及冲锤行程等），调节方法简单；（2）没有减耗阀，钻进时泵量消耗少；（3）运动灵活，启动容易；（4）结构简单，共24个零件，易于     

射流式液动锤内部动力过程的数学模型及仿真分析

建立了活塞、冲锤在缸体内的运动规律,上下缸内液体状态变化的数学模型以及冲程和回程阶段活塞运动微分方程。应用Matlab语言及其主要工具Simulink对射流式液动锤内部动力过程进行数值仿真分析计算,得出射流冲击器仿真计算结果数据,绘制出位移、速度、前后腔压力、加速度曲线。     

增大液动射流式冲击器单次冲击功的试验研究

:试验结果发现 ,当行程加大时 ,获得较高的冲锤末速度 (5 .43m/s) ,单次冲击功 34 6 .45J。当活塞运动所需瞬时流量已大大超过了水泵供水的供给量时 ,冲击器仍能稳定地工作 ,这体现了射流冲击器作为一开放的系统所特有的流量可自动补偿的优点。射流冲击器对负载的适应能力较高 ,且在大行程条件下 ,增加锤重可较大幅度地提高单次冲击功。     

液动冲击器

为了增大冲锤的效力,该冲击器的冲击质量放置在岩心管之周围。于岩心管的上部,装了一个带喷嘴的喷射式活阀。冲击非经岩心管而直接地作用于与钻头相联结的移动式异径接头上。     

差动式双作用液动冲击器冲锤动力学方程的研究和应用

为了优化差动式双作用液动冲击器结构,本文建立了该型冲击器的数值模拟程序,用于之后结构参数与输出性能的影响关系研究。基于流体连续性方程、水击现象、水垫阻力、伯努利方程、压力损失等理论,建立了阀锤系统在三个运动阶段的力学模型;以冲锤或活阀为受力分析对象,建立了阀锤系统在每个阶段的动力方程;基于有限差分原理,利用MATLAB GUI进行程序编写,建立了数值模拟程序,运用实验数据拟合修正后的数值模拟程序输出性能参数与该型液动冲击器在实际工况下的输出性能参数基本一致。通过对背压的研究,阐述了背压的组成;利用建立的程序探究了背压对差动式双作用液动冲击器输出性能的影响规律并分析了原因。     

关于阀式液动冲击器重锤工作位态的探讨

液动冲击器工作是否正常，直观地反映在重锤上。因此，观察和记录重锤工作时的瞬时位态变化，是正确指导冲击器调试工作的重要环节。为此，我们对阀式液动冲击器进行初步测试，通过对记录曲线的分析，提出了许多有关调试和设计参考方面值得探讨的问题，一、用于测试的726类型冲击器结构参数1．冲击器直径为66毫米。2．重锤重量G为11公斤。3．理论举锤的工作压强P＞0.89公斤/厘米~2（举锤面积为12.4厘米~2）。4．重锤上行15毫米限位拉开下阀，然后惯性上     

YZ-54型冲击器

YZ-54型阀式正作用液动冲击器，是地矿部勘探技术研究所根据1983年鉴定的YZ-54-Ⅱ型冲击器在推广使用中出现的问题，而重新改进设计、由太原探矿机械厂生产的一种改型产品。于1986年12月通过了鉴定。（一）主要技术规格外径（mm）：φ54；冲锤重量（kg）：6；阀程（mm）：6、9；自由行程（mm）：3；工作泵量（m~3/min）：0.04～0.08；工作泵压（MPa）：0.6～2.7；冲击频率（Hz）：25～52；单次冲击功（J）：5～16；长度（mm）1300；重量（kg）：17；工作介质：清水、     

新型重力式冲击器工作原理与设计的研究

旋转冲击钻进技术能够有效解决硬岩地层钻进困难的问题,冲击器是旋转冲击钻进技术的关键设备。针对目前的液动式冲击器在使用过程中存在的各种问题,研究了将钻杆的回转运动转换为冲锤在竖直方向上往复运动的新型重力式冲击器。对新型重力式冲击器的工作机理、关键零部件的设计和重要性能参数进行了详细论述,并介绍了对其相关的使用和维护。新型重力式冲击器结构简单、对复杂环境适应性强,并且克服了液动式冲击器因易损元件破坏而导致冲击器失效的问题,具有广泛的推广应用前景。      

液动射流式冲击器性能参数影响规律的研究

本文根据计算与模拟实验资料,分析了液动射流式冲击器的泵量、泵压、冲锤质量、冲击行程等,对冲击器性能参数的影响规律、电算模拟数据绘制了相应的影响规律曲线,其结果与室内模拟实验的结果吻合,为冲击器的设计与使用提供了依据。      

SC—150型射流式液动冲击器通过部级鉴定

由长春地质学院和无锡钻探工具厂共同研制成功的SC—150型射流式液动冲击器,于1991年5月上旬在长春市通过部级鉴定。液动射流式冲击器是用射流元件控制冲击器的一种新型钻具。它以钻进冲洗液作工作介质,经过一个双稳射流元件,使钻具的活塞冲锤产生冲击,传至岩芯管和钻头,使钻具的纯回转钻进变为冲击回转钻进。该钻具的特点是:钻进效率高,比普通回转钻进小时效率提高210％,回次进尺和合班进尺分别提     

冲击器无损测试的探讨

随着冲击回转钻进技术的迅速发展,许多大专院校、科研单位在研制冲击器的同时,对其性能参数的测试方法,进行了大量的研究。到目前为止,对压力、流量、冲击频率的测试已有一套比较有效的方法。而对冲击功的测试还存在一些问题。例如,无论是冲锤末速度计算法,还是示功图法,都要损坏冲击器,这就给测试工作带来极大的不便。我们在研究MT型冲击器的过程中,对无损测试冲击功方法进行了反复研究。在武汉地院北京研究生部1983年研究的冲击力传感器的基础上,研制成功了MZG型冲击功传感器。      

液动冲击器与液压凿岩机的比较与启示

通过时液动冲击器与液压凿岩机的比较，提出了两点看法：（１）液压凿岩机的大液压小流量及高的能量利用系数，对液动冲击器的研制有借鉴作用；（２）水的液体弹簧性质对提高液动冲击器的工作性能具有重要作用。     

冲击作用的Г3A型孔底液压冲击机械

冲击机械(见图)应用于在Ⅶ级和Ⅶ级以上可钻性的岩石中钻进勘探钻孔。机械工作时,是沿着用活阀作液体分配系统的直线运动。液压冲击器的作用原则,是基于利用自地表经过钻杆压入的冲洗液能量。在机械中冲击锤脉冲转变而得到的动能对铁砧造成冲击,此铁砧是与岩心管及岩石破碎工具紧紧的联结着。与此同时,液压冲击器及岩石破碎工具则用一般的方法通过空心钻杆令其回转。     

钻探行业三项成果通过鉴定

煤炭科学院地质勘探分院钻探研究所研制的冲击器、微机控制的钻进试验室及复合片钻头,于1987年12月底通过部级鉴定:1.冲击器 被鉴定的冲击器有两种,一种是 MT-P-58(73)型射吸式冲击器,是为煤矿坑道水平孔、有一定倾角的上仰孔和地面垂直孔的钻进设计的,该冲击器结构简     

铀矿科学深钻液动冲击器射吸结构仿真分析

液动冲击器是铀矿科学深钻采用的关键技术,采用固定射吸单元结构的液动冲击器可降低启动流量,稳定冲击频率。为探究固定射吸单元结构对冲锤抬升的作用机理,采用FLUENT软件对冲锤射吸结构流场进行了模拟仿真,分析了喷嘴射流长度和冲锤下腔压强变化,优选了射流卷吸结构参数。结果表明:冲锤射吸结构可提高冲锤上下腔压强差,降低冲击器的启动工作流量;喷嘴结构影响有效射流长度,建议喷嘴出口圆柱长度取值范围为5～10 mm,喷嘴收敛角取值范围为22°～23°,收敛段长度范围为40～60 mm;承喷距离和承喷喉管的增大,均可造成冲锤下腔压强减小,建议当喷嘴直径为10 mm时,承喷距离在12～14 mm之间,承喷喉管直径在16～17 mm为宜。分析结果可为优化绳索取心液动冲击器性能和改进结构设计提供参考。